180柴油机通风口座子冲孔翻边模具设计 - 副本

课程设计说明书 学院：机电工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级：2008级1班 学号：080010107 姓名： 指导教师：王建民 - 2 -

程设计任务书 设计题目：180柴油机通风口座子冲孔翻边模具设计

零件简图：如图1所示

图1通风口座子 设计参数：材料为08酸洗钢板。板厚1.2mm，大批量生产 设计内容： 1.冲压件的工艺分析：对产品进行分析，确定各部分尺寸是否满足冲压件的工艺要求。 2.确定工艺方案： (1)计算毛坯尺寸； （2）确定排样方式和计算材料利用率； （3）冲压工艺性质和工序次序的选择。 3.模具结构形式的确定：各工序所要设计的模具，包括名称结构类型等 4.计算各工序冲压力和选择冲压设备 5.工艺卡片：选择一家企业的产品使用的冲压工序卡片，主要有每道工序图、基本尺寸、使用设备、模具名称等

课程设计最终成果： 1.课程设计说明书 2.一道工序的冲压模具工程图一套 - 3 -

前 言 伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。下面就以冲压模具为主来谈论几点。

冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。

冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。

冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 - 4 -

目录 一．分析零件的工艺性...................................................................... 5 (1) 翻边工序计算........................................................................ 5 （2）拉深工序计算........................................................................ 7 二．确定工艺方案...............................................................................10 三．进行必要的计算.......................................................................... 10 (1)计算总拉深力............................................................................10 (2)工作部分尺寸计算....................................................................11 四．模具总体设计...............................................................................11 五．模具主要零部件设计...................................................................12 六．选定设备...................................................................................... 12 七．绘制模具总图.............................................................................. 13 八. 绘制模具零件图........................................................................... 13 小结 .................................................................................................... 18 参考文献.............................................................................................. 19 - 5 -

一．分析零件的工艺性 这是一个不带底的阶梯零件，其尺寸精度、各处的圆角半径均符合拉深工艺要求。该零件形状比较简单，可以采用落料－拉深成二阶形阶梯和底部冲孔一翻边的方案加工。但是能否一次翻边达到零件所要求的高度，需要进行计算。

（1）翻边工序计算 一次翻边所能达到的高度： 按照相关表取极限翻边系数： 68.0＝最小K 由相应公式计算： 72.043.012HrKD最小最大＝5.172.0843.068.01256

mm48.13

而零件的第三阶高度： 48.135.21最大HH 由此可知一次翻边不能达到零件高度要求，需要采用拉深成三阶形阶梯件并冲底孔，然后翻边。第三阶高度应该为多少，需要几次拉深，还需断续分析计算。 计算冲底孔后的翻边高度h（见图3-2）： - 6 -

图3-2 拉深后翻边 取极限翻边系数68.0＝最小K 拉深凸模圆角半径取mmr32＝＝凸 由相关公式得翻边所能达到的最大高度： 凸最小最大

＝rKDh57.012357.068.01256＝

mm67.10＝ 取翻边高度 mmh10

计算冲底孔直径d： 按公式可计算： hrDd214.1凸102314.156mm42.39

实际采用mm39 计算需用拉深拉出的第三阶高度h。 凸rhHh

5.13105.21mm16

根据上述分析计算可以画出翻边前需要几次拉深成的半成品图，如图

3-3所示。 - 7 -

图3-3 翻边前半成品形状 （2）拉深工序计算 图3-3所示的阶梯形半成品需要几次拉深，各次拉深后的半成品尺寸如何，需进行如下拉深工艺计算。 计算毛坯直径及相对厚度： 先作出计算毛坯分析图，如图3-4所示。为了计算方便，先按分析图中所示尺寸，根据弯曲毛坯展开长度计算方法求出中性层母线的各段长度并将计算数据列于表3-1中。 - 8 -

图3-4 计算毛坯分析图 表3-1 毛料计算附表（mm） 序号 l r lr 序号 l r lr

1 17 79.25 1347.25 6 13.75 31.17 428.59 2 6.67 77.71 518.33 7 2 28 55 3 10.428 70.184 761.88 8 5.89 26.64 156.67 4 28.37 55.104 1563.3 9 24.25 12.13 293.43

5 5.25 39.375 206.72 17.5302rl

根据公式计算得毛坯直径： rlD8

17.53028mm206

计算相对厚度：

72.01002065.1100D



确定拉深次数：根据 - 9 -

95.05.575.54md

h

72.0100D



查相关表得拉深次数为2，故一次不能拉成。 计算第一次拉深工序尺寸： 为了计算第一次拉深工序尺寸，需利用等面积法，限第二次拉深后的面积和拉深前参与变形的面积相等，求出第一次拉深工序的直径和深度。 由于参与第二次拉深变形的区域是从图3-14中的5l开始，因此以5l开始计算面积，并求出相应的直径。 43.29367.1565659.42872.20688rlDmm6.9528.9131

72.0100D



查相应表得第二次拉深系数 76.02m 因此，第一次应拉成的第二阶直径 mmd6.7376.056 为了确保第二次拉深质量，充分发挥板材在第一次拉深变形中的塑性潜力，实际定为： mmd72 按照公式（4-7c）求得：

75.486.0846.967225.022hmm11

这样就可以画出第一次拉深工序图，如图3-5所示。 上述计算是否正确，即第一次能否由206的平板毛坯拉深成图3-15所示的半成品，需进行核算。 阶梯形零件，能否一次拉成，可以用下述近似方法判断，即求出零件