连接盖落料冲孔 拉深 翻边复合模要点

湘潭大学课程设计论文题目：连接盖冲压模具设计

学院：机械工程学院

专业：材料成型及控制工程

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指导教师：

完成日期： 2017.1.11

第一章冲压件工艺性分析

1.1分析技术要求是否合理

图1-1

该零件形状简单，尺寸精度要求不高，是由拉伸和翻边等工序组成的复合件。工件的尺寸精度：

冲裁件的精度要求，应在经济精度范围内（所谓经济精度是指在正常加工条件下，采用符合标准的设备工艺装备和标准技术等级工人、不延长加工时间所能保证的加工精度），对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT11级，冲孔比落料件高一级。对与本次设计，未标注有尺寸精度，考虑到成本，按照一般精度要求来加工应该可以满足其工作性能，本工件要求内精度，故除特别要求工件精度等级选取IT14。

没有热处理要求

1.2审查零件材料选用是否得当

考虑到产品成本和零件的使用性能，选用常用材料08F，是优质碳素结构钢，，屈服强度180MPa，抗拉强度280~390MPa，抗剪强度200~310延伸率32％，适宜冲压选择。

1.3冲裁件工艺性分析

一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求。冲裁件的工艺性合理与否、，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等，在设计中应尽可能提高其工艺性。

冲裁件的形状尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。

冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角。除在少、无废

料排样或采用镶拼模结构，都应有适当的圆角相连，以利于模具制造和提高模具寿命。冲裁减凸出或凹入部分不能太窄，尽可能避免过长的悬臂和窄槽。最小宽度b一般不小于1.5t，若冲裁材料为高碳钢时，b≥2t，Lmax≤5b，当材料厚度t<1mm时，按t=1mm计算。冲裁件的孔径因受孔凸模刚度和强度的限制，不宜太小，否则容易折断或压弯，冲孔的最小尺寸取决与冲压材料的力学性能、凸模强度和模具结构。冲孔件上孔与孔、孔与边缘之间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或因材料易被拉入凹模而影响模具寿命。

本次设计，该零件是轴对称件，冲裁结构较为简单，厚度仅为1mm，冲裁性能较好，工艺性容易满足材料。

1.4翻边工艺性分析

一般情况下，圆孔翻边时的孔缘在单向拉应力作用下，切向伸长变形引起的厚度减薄最大，最容易破裂，由于材料性质不均匀，孔缘各处允许的切向延伸率不一样，一旦孔缘某处的伸长变形超过了该处延允许的材料伸率，该处就会因厚度减薄过大而破裂。翻边时的变形区基本上限制在凹模圆角区之内，凸模底部材料为只要变形区，处于切向、径向二向受拉伸的应力状态。切向应力在孔边缘最大，径向应力在孔边缘为零。

圆孔翻边时的变形程度用翻边系数K表示：

d

K

D

式中d——毛坯上圆孔的初始直径；

D——翻边后竖边的中径。

影响圆孔翻边成形极限的因素如下：

⑴材料伸长率和硬化指数n大，

K小，成形极限大。

l

⑵孔缘如无毛刺和无冷作硬化时，

K较小，成形极限较大。为了改善孔缘状况，

l

可采用钻孔代替冲孔，或在冲孔后进行整修，有时还可在冲孔后退火，以消除孔缘表面的硬化。

K较小。在⑶用球形、锥形和抛物线凸模翻边时，变形条件比平底凸模优越，

l

r/t越大，极限翻边系数可越小。

平底凸模中，其相对圆角半径

p

K越小，成形极限越大。

⑷板材相对厚度越大，

l

毛坯尺寸的计算：

d

（1）毛坯翻边预制孔直径

02(0.430.72)d D H r t =---

式中 D ——翻边直径19（按中线计）（mm ）；

H ——翻边高度（mm ），H=6mm ；

R ——竖边与凸缘的圆角半径（mm ），r=1.5mm ；

R ——料厚（mm ），t=1mm 。

则：

已知预制孔直径为9.7mm

（2）毛坯的直径0D

当零件的弯曲角为090时，则毛坯的展开长度为

i A D ∑=4π

228)2(2)(4)2(r r d r r H d r d D +-+-+-=π

已知，d=49，r=1.5，H=5

D=57

第二章 冲压工艺方案的确定

考虑到需落料、冲孔、拉深、翻边成形四道工序，可以有以下种方案：

方案一：先落料冲孔，后拉深翻边成形，采用单工序生产。。

方案二：落料-冲孔-翻边-拉深复合模，采用复合模生产。

方案三：落料-冲孔-翻边-拉深级进模，采用级进模生产。

方案一结构简单，但需两道工序、两副模具才能完成，效率较低，且精度不

易保证。如此浪费了人力，物力，财力。从经济角度考虑不妥当，难以满足大批

量生产要求。

方案二只需一副模具即可成型，该工艺特点首先进行落料，再冲孔，翻边，

拉深成型。采用这种方法加工的工件外观平整、毛刺小、产品质量高，而且大大

的提高了生产效率，也解决了操作者将手放入模具内的不安全因素，复合模能在

压力机的一次行程内，完成落料、冲孔、及拉深、翻边数道工序。在完成这些工

序的过程中，冲件材料无须进给移动。

复合模具具有以下主要特点：

1）冲件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置一直性好。

2）冲件表面较为平整。

3）适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。