模具圆筒件翻边、冲孔模设计

毕业设计（论文）题目：圆筒件翻边、冲孔模设计年级专业：模具设计与制造学生姓名：指导教师：2010 年8 月26 日目录摘要 (3)绪论 (5)一、冲压工艺性分析 (7)二、冲压工艺方案的确定 (8)1.方案种类 (8)2.方案的比较 (8)3.方案的确定 (8)三、模具结构形式的确定 (9)四、设计工艺计算 (10)1.基本尺寸与计算 (10)2.冲裁压力的计算 (12)3.压力机公称压力的确定 (12)4.冲裁压力中心的确定 (13)5.工作零件刃口尺寸的计算 (15)五、模具总体结构设计 (19)六、主要零部件的设计 (20)1.工作零件的结构设计 (20)2.定位零件的设计 (22)3.卸料部件的设计 (23)4.导柱、导套位置的确定 (23)5.模架及其他零部件的设计 (24)七、模具总装图 (24)八、填写冲压工艺卡片 (27)九、填写模具零件加工工艺卡 (29)十一、结束语 (34)致谢 (35)主要参考文献 (36)摘要论文是由翻边设计、冲孔模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。

因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。

在本次设计中的取暖器主机连接座中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。

其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，两套模具的模架分别采用后置和中间形式，凹模采用整体凹模，这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。

关键词：翻边冲孔工艺性AbstractPaper is designed by the flanging, punching mould design, sheet metal stamping is mainly will get separated or forming parts processing methods. Because the mold production mainly mass production, and mould can ensure the precision stamping products and product quality, the mold design and manufacture of the main consideration of mould design can meet the design, can processing manufaturability qualified parts, and then repair and storage whether reasonable, etc. In the design of the main building, connect heater to make the parts can satisfy the requirements, it also ensures that its service life.Second design to consider its actual working environment and must complete the task, two sets of mould design of formwork used respectively, and the form of dies.the using integral dies.the, so can using such equipment to a linear control all the process in the design, I will consider a lot about my knowledge of mould design, including the use of its appearance, etc,from here can know mold design is a very complicated work, so in the design to continuous improvement until meets the requirement.Keywords: flanging punching process绪论(1)课题来源及要求本次模具毕业设计的课题属于零件设计类，来源于生产实际问题，是一个圆孔类取暖器主机连接座，该零件需通过①落料--②拉伸--③落料冲孔--④平面翻边--⑤内孔翻边-- ⑥冲侧面孔六道工序完成。

我的课题任务是设计两套模具来完成该零件的最后两道工序。

(2)设计内容a分析零件的成形工艺性，进行制品的基本参数的计算、冲压模的设计计算，选用压力机，确定模具类型及结构；b 模具和成型机械关系的校核；c模具零件的必要计算；d使用AutoCAD绘制模具装配图一张，绘制凸模、凹模、及重要零部件零件图共五张；e编写设计说明书；f严格执行相关国家标准；g上交电子文档和打印文档并存档；(3)介绍的内容与意义此次毕业设计说明书涉及的知识面广、衔接紧密、结构整合或综合性强、实用性强。

本说明书介绍了冲裁件的工艺性分析、冲压工艺方案的确定、模具结构形式的确定、设计工艺计算、模具总体结构设计、主要零部件设计、冲压设备的选取、填写冲压工艺卡及模具零件加工工艺卡等。

本说明书对冲压模具设计的基本流程介绍相对比较全面，理论联系实际，同时也培养了个人的较强实践动手能力和对模具设计专业知识的系统化、完整化，以及对于工程技术的严谨性。

(4)设计过程为缩短本次设计的时间，让模具设计充分理解其设计意图，在模具各部分设计中采用了计算机辅助设计（AutoCAD）系统，以及利用Pro/E对其尺寸进行分析，让模具各部分的结构明确的展现在我们面前，提高效率。

1，材料为Q235，厚度为1.2mm：工件简图：零件1-1一、冲压件工艺性分析1.1 零件材料分析该零件材料为Q195冷板材料，厚度t=1.5mm。

Q195属于普通碳素钢，力学性能抗剪强度255-314τ/MPa 抗拉强度314-392τ/Mpa 具有良好的冲压成形性能，为一般冲压用钢，适合冲裁。

1.2 零件形状从零件的形状分析，该零件属于圆孔类零件，壁厚为1.5 mm，需把内孔翻边成一个Ф56.5 0 -0.2通孔，和在圆筒侧面上冲四个Ф5.1的小孔。

1.3尺寸分析该工件尺寸有标注公差，查公差表，可按GB1800-79 IT112级精度确定，尺寸精度较低，普通冲裁（经济精度为IT11）完全能满足要求。

以凹模为基准件凸模根据凹模尺寸进行配制加工。

1.4要求零件表面不允许有划痕1.5结论综上所述，该零件的冲裁工艺性较好，冲裁加工能够达到设计要求。

二、冲压工艺方案的确定2.1方案种类从零件的结构特征可以看出，冲压所需的基本工序包括翻边、冲孔。

由于零件的完成的工序不在体同一个平面上，而且定位方式也不相同，只能分两次完成。

根据零件底部成型方式，可能有如下3种冲成型方案：方案一：通过机械且学的方式，如车削除去底部，再冲侧孔。

方案二：采用冲切的方式除去底部，再冲侧孔。

方案三：采用翻边成型，再冲侧孔。

图1-2 方案成型流程2.2方案的比较方案一：采用车削底部的方法，再冲侧孔。

无疑零件的断面质量高，但生产效率低，不适用批量生产，在零件底部要求不高的情况下不宜采用。

方案二：采用冲切的方式，再冲侧孔。

则要求零件底部的远角半径在冲切前必须冲压成接近清角（即R≈0）,因此在冲切前先要增加一道整形工序，并且清角的技术质量要求不易保证。

较难加工。

方案三：采用翻边形式，再冲侧孔。

生产效率高并且节省材料，翻边的孔口虽然没有以上两种的好，但零件的高度尺寸29.5mm可以看做IT12级的未注公差，翻边方式可以满足零件技术要求。

因此从零件的底部成形方式来考虑采用第三种方式，即翻边---冲侧孔。

2.3方案的确定综合上述分析：对于一个工件可以得出多种工艺方案，经比较，综合冲裁件的质量、经济性、安全性所以决定采用方案三。

三、模具结构形式的确定( a ) ( b )图1-3 单工序模具方案—各工序模具工作部分原理图( c ) ( d )图1-4 单工序模具方案二各工序模具工作部分原理图方案一和方案二的后一个工序模具是一致的，两个的主要不同在前道工序模具结构上。

方案一种模具结构为正装单工序模具，方案二为倒装单工序模具正装式单工序模具和倒装式单工序模具结构比较：正装式单工序模具适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。

倒装式单工序模具不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，所以应用十分广泛。

而且从本次零件的卸料回弹上考虑的话，比方案一容易控制。

因此形状和尺寸精度比方案一更加的高。

根据零件分析，制件的精度不高，为了提高经济效益和简化模具结构，宜采用方案二，即倒装式单工序模具结构。

四、设计工艺计算4.1基本尺寸计算4.1.1、因为加工工件需分为几个不同的工序，所以从上一道工序得到的尺寸是，预冲孔直径是Ф43 高度为22mm 冲孔的直径是Ф5.1mm4.2各工序冲压力的计算即压力机的选取1、翻边工序翻边力计算计算翻边力的目的是为了合理地选用冲压设备、设计模具和检验模具的强度。

压力机的吨位必须大于所计算的翻边力，以适应冲裁的需求。

查“模具设计与制造简明手册（第二版）.pdf”P92、表1-119其中翻边力F可按下式进行计算：F=1.1π(D-d) tσs有上次工序设计可以知道D =55mm d=43 mm查附表1，Q195的屈服强度为195 /MPa。

P=1.1³3.14³(55-43)³1.5³195≈12162N式中：σs—材料抗剪强度（MPa）；D、d—翻空前孔径、翻孔后孔径（mm）；t—零件厚度。

顶件力取翻边力的10%F顶=0.1³12162=1216N整形力F整=A P= 1/4π(53.5-43)³80=659N式中：A—整形零件的面积（mm2）；P—整形单位面积压力，可查表课本冷冲压模具设计P223、表5-6（P /MPa）。

推料力F推=K推F翻=0.04³12162=486N卸料力F卸=nK卸F翻=1³0.055³12162=669N式中：K推—推料力系数，其值为0.03～ 0.07（薄料取大值，厚料取小值）；K卸—卸料力系数，其值为0.02 ～0.06（薄料取大值，厚料取小值）；n—梗塞在凹模内制件或废料数量（n=h/t）,其中h为刃口部分的高（mm），t为材料厚度（mm）。