翻孔模设计
模具翻边的设计
5.2 翻边
Hmax=0.5D(1- Kfmin )+0.43 rd +0.72t (5-13)
如果翻边直壁高度H小于一次翻边的极限高度 Hmax，则只要算出预孔直径d0，按d0冲预孔后就 可以直接达到翻边高度。 如果翻边件直壁的高度超过了一次翻边极限高 度，则该件便不能一次完成翻边。这时，可采取多 次翻边(两次之间可安排退火软化工序)、对变形区 进行加热翻边等工艺方法。当翻边件直壁高度较大 时，比较好的工艺方法是先用平板毛坯拉深成带宽 凸缘的圆筒形件，在底部冲底孔后再进行翻边，使 翻出的直径与拉深件直径相同，以达到要求的翻边 高度。具体计算如下。
5.2 翻边
确定非圆孔翻边的底孔形状和尺寸，一般仍按 弯曲展开计算。但由于切向变形的不均匀性，如果 取等宽的毛坯，翻边后直壁端头不可能平齐。如果 考虑非圆孔各段之间的相互影响，修正变形区宽度， 将使底孔形状变得不规则，给底孔的制备造成不必 要的困难，而且也很难准确修正。因此，对一般要 求的非圆孔翻边件，可以不考虑底孔形状的修正问 题。只有当翻边高度要求严格时，才考虑修正变形 区宽度。这时，可先按弯曲展开计算直线段c的翻边 宽度Bc，取凹弧段a的翻边宽度Ba为Bc的1.05~1.1倍。 凸弧段b的翻边宽度可利用拉深圆筒形件的毛坯直径 计算公式求得。最后，需考虑三者间的相互影响， 将底孔形状修正光滑。
5.2 翻边
4.翻边凸模的形状： 图5-12所示为用平头凸模翻边，当凸模圆角 半径rp较小时，变形过分集中于底孔边缘，容易 引起开裂。随着值的增大，直至采用球形、抛 物面形或锥形凸模，变形将得到分散，可减小 底孔边缘开裂的可能性，因而允许采用较小的 翻边系数。 表5-4给出了低碳钢的极限翻边系数Kfmin ， 从中可以看出上述因素对其值的影响程度。
翻孔模设计
二，零件说明该制件如下图所示：三，工艺性分析（1），该制件材料为Q215，属于低碳钢，抗剪强度t 为270～340MP a ，抗拉强度σb 为335～410MP a ，屈服强度ζs 为215MP a ， r=3㎜，H =12㎜,至此全部满足翻孔工艺要求。
由于工件的尺寸全部为自由公差，因此其精度等级为13级，精度不高，普通的冲压模具完全可以满足要求。
五，工艺计算（1），计算预冲孔直径： d 0=D-2(H-0.43r-0.72t ）=60-2×（12-0.43×3-0.72×2) =41.46㎜（2），计算翻边系数： k 0=d 0/D=41.46÷60=0.691 （3），校验翻边高： d 0/t=41.46÷2=20.73㎜由于是钻后去毛刺,故查表得k min =0.60 (<k 0=0.691) H max =(D/2)·(1-k min )＋0.43r ＋0.72t=30×(1-0.60)＋1.29＋1.44=14.73㎜>12㎜ 故可以进行翻孔。
（4），计算翻边力：F=1.1π·（D-d ）t ζs=1.1×3.14×（60-41.46)×2×215 =27.54kN由于工作行程较长，翻边力必须处于许用负荷曲线之内，一般总的翻边力小于或等于压力机公称压力的50%～60%，且根据闭合高度，故查《材料成形设备》表2-2选J23-10其相关参数为：最大封闭高度：160㎜，工作台尺寸：200㎜×200㎜因为制件是简单的环形件，故压力中心为其几何中心（圆心）。
（5），计算凸凹模工作尺寸及公差：由于在翻孔过程中存在回弹现象，即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小，故为保证孔尺寸，凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。
由于制件精度采用IT13级，故凸模制造公差采用IT7级，制件翻边处的内孔尺寸D为60，则其公差Δ为0.011㎜，为使翻边回弹小，垂直度好，翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄根据壁厚查资料得Z/2=2㎜凸模直径Dt =(D＋Δ)-δt=60.011-0.012㎜凹模为孔加工，故应比凸模的低一级为IT9，即凹模孔径Da =(Dt+Z)+δa=64.011+0.004㎜六，主要零件的设计（1），凹模设计：由推件器尺寸及翻边件的翻边高的大小确定凹模的厚度H为45㎜，其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=3㎜。
管型三通孔翻边加工模具设计
Hale Waihona Puke 式 中 ： ｔ 凸模 工 作 直 径 ， 为 ６ ０ ｍ； Ｄ为 值 ９．ｍ ９ Ｚ 凸、 为 凹模 单 面 间 隙 ， 值 为 １ 取 ｍｍ
气体中 ， 该产品在壳体强度、 壳体对导电贿赂 电场分 布的 影响等方面都有特殊 的要求。采用翻边工艺能够很好地 满 足这 些 要 求 。
实 现 管 型 三通 的翻 边 加工 ，要 有 相应 的模 具 作 为保
图 ２ 凸 模 结 构
证。 文章 以某 厂家 的 Ｇ Ｓ 品 的外 壳 为例 ， 翻边 加 ］ 的 Ｉ产 对 二 模具 设 计 做 一简 要 描述 。
考。
关键 词 ： 型三 通 ； 边 加 工 ； 具 设 计 管 翻 模 中 图分 类 号 ： Ｇ ０ Ｔ ３６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： ０ ６ ８ ３ （ ０ １ ０ — １ ８ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ） ６ ０ １ — ２
管 型 三通 大 量 应用 于压 力 容 器 、 开关 制 造 等产 品 中 。 在 高 压 开关 ＧＳ 气 体 绝 缘 开关 设 备 ） 品 中 ， 型 三 通 Ｉ（ 产 管 作为设 备的外壳 ，将主导电 回路 封闭于一定压力 的 Ｓ ６ Ｆ
留的翻边部位 ， 使其产生塑性变形而翻边成型。 直至凸模 运动 至 从 凹模 工 作 带 中脱 出 ， 开工 件 ， 移 完成 翻 边加 工 。
２２ 凸 ． 模 凸 模设 计 为 圆锥 体 结 构 ，采 用 Ｚ ４ Ｃ ５铸 钢材 料 加 工 ，
１模 座 ； ． 模 ； ． 边 机 拉 杆 ； ． 模 ； ． 件 ． ２凹 ３翻 ４凸 ５工
（ 天水 华 天 电子集 团 ， 肃 天水 ７ １ ０ 甘 ４ ０ ０）
板孔翻边冲压工艺分析及模具设计
!" 结语
模具试制完成后，经过试模验证，冲压的工件完全 满足图样的设计要求，该模具可一次完成工件制作，提 高了生产效率，降低了材料消耗，满足了产品质量 要 求。
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《 金属加工（ 热加工） 》 #$$% 年第 #$ 期要目
!" 工艺分析及方案确定
把焊接件改为冲压件，目的是为了提 高生产率，降低成本，提高产品质量。我 们进行认真分析，制定了对该工件的设计 原则。!零件改进后不能降低原图样设计 要求。" 工 件 孔 翻 边 后 应 达 到 设 计 的 高 度。#工件应具有良好的工艺性，工件孔 周边不得有起皱现象。 通过对其冲压工艺性的分析，我们认 为主要工艺难点在于孔翻边高度较高，周 边材料较多，如果采用大型模具，将整个工件覆盖在模 具内，就会大大增加模具成本。如果模具只覆盖成形部 分，模具减小可以大大降低成本，但由于工件周边处于 不控制状态，极易造成翻边孔周边起皱。另外，在成形 过程中，材料变形复杂，翻孔过程中，周边材料补充困
#" 翻边工艺计算
根据工件的尺寸计算翻边前毛坯孔径 )。翻边时， 主要变形是切向拉深，厚度变薄，径向变形不大，因此 孔径 ) 可近似地按弯曲件展开长度计算，具体步骤如下 ) , ! - $ （ * - ’. /% + - ’. 0$ ,）
内孔翻边模具毕业设计说明书[管理资料]
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2009届毕业设计内孔翻边模具设计论文作者姓名：__ __所在院系：__机电工程学院_____ 所学专业：数控技术指导老师：_ _论文完成时间：_2009年 5 月 6 日___目录内容摘要 ....................................................................... 错误!未定义书签。
关键词 ........................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .......................................................................... 错误!未定义书签。
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1 引言 (3)2 工艺分析 (3)3 工艺方案的确定 (3)4 工艺设计与计算 (4)预翻孔直径的计算及成型次数的判断 (4)凸凹模间隙大小及凸凹模的工作尺寸及公差 (5)压边力、翻孔力以及压力性能参数的计算 (5)模具结构原理与主要零部件的设计与选择 (6)模具结构原理 (6)主要零部件的设计与选择 (7)凸模和凹模的工艺设计与加工 (9)模具设计过程辅助工序 (13)5 模具总体结构与工作原理 (13)参考文献 (14)致谢 (15)内容摘要：本设计为内孔翻边（翻孔）模具的设计，其主要功能是沿冲压件内孔周围将材料翻成侧立凸缘，此工序是冲压生产中最常见的工序，尤其在汽车，拖拉机领域应用广泛。
在模具设计过程中，在预翻孔直径计算与判断可否一次成形上，凸凹模间隙的计算，凹模过渡圆弧大小的选择以及压料力、翻孔力的计算与校核、压力机的选择，模具主要零件的选择等方面上都做了详尽的分析，并设计了整套内控翻边模具。
如何设计一套圆管双头冲孔与翻孔模具
如何设计一套圆管双头冲孔与翻孔模具作者：邓汝荣，郧鹏，李有兵铝合金圆管零件在汽车及家用空调或其他制冷工具中应用广泛，且需求巨大。
不同大小管径与长度的圆管零件均需在管两端的相同位置上翻孔，其已经系列化、规格化。
采用传统加工方法，圆管零件需2~3道工序成形，圆管两端的冲孔与翻孔是分开进行，先在一端进行冲孔再翻孔，然后再进行另一端的冲孔和翻孔。
而每一工序都需要模具与冲床，每副模具与冲床则需要一个工人来完成，生产成本较大，无法满足大批量生产。
现介绍一种冲孔与翻孔模具解决上述问题，经实践表明，采用1副模具即可完成零件成形，而且模具结构简单紧凑，制造成本低，可适用于生产不同管径和长度的圆管零件。
1零件分析图1 圆管零件圆管零件结构如图1所示，材料为铝合金，零件特点为无论管径与长度大小，在管的两端相同的位置上均要翻出高为2.5mm、直径为ϕ6mm的孔，管的内径为ϕ20~ϕ30mm，长度为250~750mm。
2工艺方案分析由于圆管零件存在管径和长度不同的特点，传统的加工工艺需要大量的周转容器和场地，无法满足大批量的生产。
同时成形的工序越多，零件的尺寸精度越低，甚至出现较多的废品。
由于零件的管径与长度不同，需要不同的模具与之相适应，模具通用性低、互换性差，需要的模具数量多，生产成本大，不便于管理。
面对零件批量大、劳动力成本不断上涨的市场环境，传统的加工方法已不适应当前生产。
通过对不同的管径和长度系列的模具进行优化后，采用1副模具则可生产任何规格的圆管零件，大幅度减少了模具制造成本，提高了生产效率，并提高了零件的成形尺寸精度。
3成形过程与工作原理图2 模具结构1.连接螺母2.推板3.限位安全块4.压板5.上模板6.模柄7.凸模固定板8.冲孔凸模9.上卸料板 10.导柱导套 11.导向杆 12.右导向杆支承块 13.螺钉 14.限位块 15.底座 16.锁紧块 17.凸凹模固定板 18.下卸料板 19.弹簧 20.螺钉 21.螺钉 22.弹簧 23.托料板 24.螺钉 25.下模板 26.凸凹模 27.气缸 28.左导向杆支承块 29.螺钉 30.调节块 31.弹簧1模具结构如图2所示。
翻孔成形的结构设计研究
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采 用小 圆弧 翻孔冲头
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展开 完
翻 孔 采 用 补 芯 的 原 因 是 当对 翻 孔 的 外 径 有要 求 时
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在公 司 中
小钣金件冲孔翻边复合模设计
小钣金件冲孔翻边复合模设计摘要：钣金零件上的翻边孔通常首先使用冲底孔后翻边，然后使用两个冲压形模具。
此冲孔程序通常适用于大型板金零件。
对于小型和不规则钣金零件，从冲孔翻边创建复合模具是很有用的，因为定位精度差，输出数量少，并且零件很难获得。
关键词：小钣金件；冲孔；翻边；复合模具随着现代工业技术的迅猛发展，各种模具运用越来越普及，正在汽车、航天、消费电子、仪器和医疗设备等领域得到应用。
冷冲模占行业总产量约40%的模具，，其中模具安装在压机中，并在室温下对材料施加压力，以创建分离、造型或连接，从而得到具有特定形状、大小和特性的零件。
一、冲孔翻孔工序介绍冷冲压工艺有不同的分类方法，可根据不同的分类方法分为离和成形工艺，翻边是其中一个过程。
这是在模具影响下开发的方法。
它将孔的边或工件的外侧边推至垂直边。
但是，如果工件弯曲，则工件的变形仅限于弯曲曲线的圆形部分。
翻边时，工件的圆角部分和边缘必须参与变形。
两者都属于变形带，因此翻边时的变形比弯曲时复杂得多，从而使翻边过程更加有难度。
根据工件边的状态和应力以及各种变形状态，可将翻边分为外缘和内孔翻边，或分为伸长和压缩类。
内孔翻边是冲压过程。
在冲孔过程中，孔边上的直线材料会镜像到先前弯曲的工件上。
根据孔的形状，内孔翻边也可以分为圆孔和异型孔翻边。
二、冲孔翻孔复合模结构五金钣金件通常有一个内孔翻边过程，设计用于攻丝，并从制造零件之间的螺纹连接开始。
大多数常规翻孔方法是冲压一个非常小的预应力孔，然后翻孔两种程序的传统程序可分为三类。
方法1:单工序，如果单工序模具，则必须创建两组模具，冲压一个模具并翻孔以创建另一个模具冲压设备占用两套。
此冲压工艺需要大量人力、较长的交货时间、较低的加工精度、较高的生产成本、较长的生产周期和较低的生产率。
方式2:级进模成形。
这是通过在模具的两个位置形成来实现的，这些需要在两个模具之间进行相对精确的定位，以确保制造精度。
该方法与前者相比具有一定的优势:它提高了零件生产的准确性和效率。
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课程设计说明书设计题目：翻螺纹底孔模具设计班级：机械设计制造及其自动化073班指导老师：姓名：学号：日期：2010.12.22目录1、任务与要求的简述 (3)2、零件说明 (3)3、工艺性分析 (3)4、模具总体结构确定 (4)5、工艺计算 (5)6、主要零件的设计 (6)6.1、凹模设计 (6)6.2、凸模设计 (6)6.3、紧固件及定位零件的选择 (7)6.4、定位板 (8)6.5、卸料零件 (9)6.6、选择模架及其它模具零件 (9)6.7、凸模固定板 (10)6.8、凹模固定板 (11)7、各零部件的材料及要求 (12)8、该模具的优缺点 (12)9、参考文献 (13)1、任务与要求的简述用紧螺纹连接众多不同形状的薄板冲压件，构成各种机电、加电、日用工业品的骨架、承载不件，是产品轻型化和节能降耗、实现绿色制作的主要手段。
而薄板零件的料厚，往往不足相当紧螺纹连接需要的限定长度，通过翻边成形螺纹底孔，便可圆满解决这个问题。
其主要任务是：（1）设计指定的冲压模，并绘制装配图一套；（2）编写设计说明书一份，约10页。
其基本要求是：（1）保证冲出合格的工件；（2）模具结构简单，寿命长，成本低且与生成批量相适应；（3）操作方便，安全。
2、零件说明该制件见下图（1）所示：图（1）零件图该制件名称为军用挂车垫环，其技术要求为：1，材料：Q215，t=1㎜2，小批量生产3、工艺性分析（1）该制件材料为Q215，属于低碳钢。
查[3]表D-23 得Q215为抗剪强度t为270～340MPa，抗拉强度σb 为340～420MPa，屈服强度σs为220MPa。
查[3]表6-1得底孔直径为4.2mm，螺距为L=0.8mm。
r=0.5则攻丝数n=H/L=2.5/0.8=3.125，符合连接要求。
坯料直径为20mm，φ6.2㎜处由内孔翻边成形，翻边前已加工出预冲孔，r=0.5㎜>0.2㎜,凸缘宽度B=7.4㎜大于翻边高度H =2.5㎜,H=2.2mm>1.5×r=0.75mm,故全部满足翻孔工艺要求。
为防止翻边口破裂，预冲孔在翻边前应进行去毛刺处理且毛刺面应与翻边方向相反。
由于工件的尺寸全部为自由公差，因此其精度等级为13级，精度不高，普通的冲压模具完全可以满足要求。
（参考[2]第六章第二节中圆孔翻边的工艺性Page408）（2）工艺方案确定，经过分析，确定该制件的加工工序为：落料——翻孔。
4、模具总体结构确定由于制件是小批量生产，故采用单工序模以减少成本。
由于翻边对凸凹模间隙的均匀性要求较高，及从结构紧凑性考虑，采用中间导柱模架形式以保证上下动作平稳，并能承受一定的偏载，不易变形，有效的保护凸凹模。
采用凸模顶上的定位板对环形工件进行定位，工人的操作方便。
结构见图（2）图（2）模具总体结构图5、工艺计算（1）计算预冲孔直径：查[2]P408d 0=D-[(π-2)r+22-πt+2H] =5.2-[(π-2)×0.5+22-π×1+2×2.5]=2.07㎜ （2）计算翻边系数： 查[3]式（6-1）得 k 0=d 0/D=2.07÷5.2=0.398 （3）校验翻边高：查[2]P408第六章第二节中圆孔翻边的工艺性第四条 d 0/t=2.07÷1=2.07㎜>(1.7～2)mm 翻边时能有良好的翻边壁。
由于是钻后去毛刺,故查[3]表6-4得k min =0.35 (<k 0=0.398)由式d 0=D-[(π-2)r+22-πt+2H]和[3]式（6-1）推导得H max =(D/2)·(1-k min )＋0.43r ＋0.72t=2.6×(1-0.35)＋0.43×0.5＋0.72=2.625㎜>2.5㎜ 故可以进行翻孔。
（4）计算翻边力： 查[3]式6-9得 F=1.1π·（D-d ）t σs=1.1×3.14×（5.2-2.07)×1×215 =2324N（5）计算凸凹模工作尺寸及公差：由于在翻孔过程中存在回弹现象，即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小，故为保证孔尺寸，凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。
由于制件精度采用 IT13级，故凸模制造公差采用IT8级，制件翻边处的内孔尺寸D 0为z d =4.2±0.1mm ，则其公差Δ为0.2㎜，为使翻边回弹小，垂直度好，翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄，根据材料壁厚查[2]表6-2得Z/2=0.85㎜ 查[2]P410第六章第二节中凹、凸模直径尺寸的确定得：凸模直径p d =(z d ＋Δ)-δt =0018.04.4+-㎜凹模为孔加工，故应比凸模的低一级为IT9，即凹模孔径D a =(p d ＋Z)+δa =036.001.6㎜最小间隙Zmin =1.7㎜，最大间隙Zmax=1.754㎜。
均小于2mm，满足要求。
6、主要零件的设计6.1、凹模设计由翻边件的翻边高和整体结构的大小确定凹模的厚度H为25㎜，其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=0.5㎜。
凹模壁厚取26.95㎜。
凹模内壁直径为6.1㎜，外缘直径D1=6.1＋26.95×2=60㎜。
为了增强凹模在工作中的稳固性，从外缘处开始加工出一个凸肩，直径为70mm以固定凹模。
凹模的另一个底面加工出一个直径为10㎜深为15㎜的台阶孔，减小精加工长度。
凹模材料选用T10A，热处理淬硬HRC58～62。
见图（3）图（3）凹模结构图6.2、凸模设计凸模材料和凹模一样选用T10A，热处理HRC58～62，出于紧固及配合的考虑，凸模采用阶梯式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。
由固定板的厚度，弹压卸料板的厚度，及两者之间的间隙，和凸模伸入凹模的长度确定凸模的高度为65.86㎜。
根据[2]图6-34（c）P423计算翻边凸模尺寸其结构见图（4）：图（4）凸模结构图6.3、紧固件及定位零件的选择螺钉的选用：根据标准GB/T 5782-2000 选用材料为Q235，热处理硬度值为HRC35～40。
卸料螺钉也是Q235，HRC35～40，选用开槽圆柱头螺钉，弹压卸料板设置两个卸料螺钉，公称直径为8㎜，卸料螺钉拧紧后应使弹压卸料板与凸模最顶部平齐。
有误差时通过螺钉与弹压卸料板之间安装垫片来调整。
查[2]附表8（P483）主要结构尺寸见图（5）：图（5）卸料螺钉6.4、定位板在凹模顶部固定一个定位板，用于毛坯的定位，防止由于毛坯的偏移造成凸凹模之间的间隙不均匀而损坏模具，定位钉的头部是与毛坯的预冲孔配合的，其配合间隙为0.15㎜。
见图（6）：图（6）定位板6.5、卸料零件卸料是以圆形弹压卸料板卸料。
凸模与弹压卸料板采用间隙配合，为H8/m6。
通过卸料螺钉的位置，确定弹压卸料板的主要尺寸为160×160。
弹压卸料板的厚度分别由凸模和凹模的高度及厚度协调决定。
材料是用45钢。
见图（7）：图（7）弹压卸料板6.6、选择模架及其它模具零件模架：查[2]表2-64和表2-69，根据GB/T2851.5-1990,有凹模外缘半径是60㎜，则凹模周界：L×B=160×160，上模座：160×160×40，下模座：200×200×45，导柱：32×180，导套：32×100×45。
得到的模架见图（8）、图（9）.图（8）模架结构图（9）下模架6.7、凸模固定板根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、卸料螺钉等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为L×B×H=160×160×20。
见图（10）.图（10）凸模固定板6.8、凹模固定板根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、定位板等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为L×B×H=160×160×25。
见图（11）图（11）凹模固定板7、各零部件的材料及要求导套 20钢与导柱配合为H7/h7导柱 20钢与导套配合H7/h7定位板 45钢卸料板 45钢与凸模配合为H8/m6模柄 Q275 与上模架配合为H7/m6凸模、凹模 T10A 淬硬HRC58～62模座、模架 HT200凸模固定板 45钢与凸模配合为H7/m6凹模固定板 45钢与凹模配合为H7/m6定位销 35钢 HRC28～38螺钉 Q235 热处理HRC35～408、该模具的优缺点该模具的优点为结构简单,能方便的冲制出成形螺纹底孔，并且需要补助设备较少,操作较为安全。
但其缺点是上料和出件较为繁琐，建议设计一套多工位连续式复合模直接在原材料上冲制出螺纹底孔并落料，避免过多的人工上料和出件工作，提高效率，但模具制造成本较高，结构较复杂。
9、参考文献[1].张正修编著. 实用冲模结构设计手册——深度篇[2].郑家贤编著. 冲压工艺与模具设计实用技术, 机械工业出版社，2010.1[3].《冲模设计手册》编写组. 冲模设计手册, 机械工业出版社, 2010.10[4].谢铁帮等. 互换性与技术测量, 华中科技大学出版社, 2009.3[5].王多. 机械设计课程设计, 机械工业出版社,2010.2[6].机械设计手册编委会. 机械设计手册第二卷，机械工业出版社，2004.8。