小钣金件冲孔翻边复合模设计

本科毕业设计(论文) 题目：落料、冲孔、拉伸、翻边复合模设计教学单位：西京学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 1109331183姓名：杜军飞指导教师：董忍娥2015年 04月摘要模具应用广泛，在现代化制造中产品的模型先要经过分析设计计算，然后再设计制作模具，工业中很多产品的生产，都需要模具才能完成生产，生产出来到消费者手中，模具是衡量每个一个国家制造业水平高低的重要方法。

毕业设计设计研究内容：结构参数的选择与计算；绘制模具二维及三维装配图及零部件图、爆炸图。

主要研究方法：收集相关资料，了解冲压的整个加工过程；设计计算工艺参数；编制工艺规程；进行关键工序的落料拉伸模具设计；绘制模具零件图和装配图；撰写设计论文及设计说明书。

结果与结论：完成所有的研究内容，熟悉了冷冲压模具的工作原理，并系统地运用所学过的知识处理冷冲压模具设计中的各种问题，提高了对机械系统分析和模具设计的能力；另外，通过毕业设计培养我们阅读中外文科技文献、查阅并利用文献资料以及独立撰写科技论文的能力。

［关键词］:模具落料冲孔拉伸翻边复合模AbstractMould is widely used in modern manufacturing, product model in the first after the analysis of design and calculation, and then the mold design, a lot of products in industrial production, need to die to complete production, production out to consumers, the mould is an important measure of a country's manufacturing level. The content of graduation design, selection and calculation of the structure parameters of the die; drawing; 2D and 3D assembly drawing and parts drawing, exploded diagram. The main research methods: the collection of relevant information, to understand the whole process of stamping process parameters; design and calculation; process planning; the drawing die design were the key processes; drawing mold parts and assembly drawings and specifications; writing paper. Results and conclusion: the complete contents of all, familiar with the work principle of cold stamping die, and use all kinds of problems of knowledge processing of cold stamping die design of the study, improve the ability of analysis and die design of mechanical systems; in addition, through the graduation design we develop foreign science and Technology Literature, reading access to and use of literature and the ability of independent technical writing.Key words: die blanking punching drawing flanging compound die目录第1章绪论.......................................... 错误！未定义书签。

模具设计课程设计说明书班级： 05010903姓名：常剑学号： 2009301233指导老师：蒋建军康永刚时间： 2012年10月1目录第一章概论 (3)第二章工件工艺性分析及方案确定 (8)第三章排样计算等 (11)第四章冲裁力及压力中心计算 (14)第五章主要工作部分尺寸计算 (16)第六章凸模、凹模及凸凹模的结构设计及校核 (19)第七章主要零部件设计 (24)2第一章概论1.1引言日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。

模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。

因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。

随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛，模具成形已成为当代工业生产的重要手段。

1.2冲压模地位及我国冲压技术1.2.1冲压模相关介绍冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。

冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。

冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。

复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。

冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。

冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。

模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

冲孔加翻边钣金模具设计
设计的零件冲压成型模样图如下：
技术要求：
1：为标公差尺寸按QB/JU01.001-2006
2: 未注折弯内径R0.3，为注圆角R0.5。

3：零件外表要求平整，五凹坑，无擦伤，无划伤
4：落料，冲孔毛刺高度小于0.1MM，方向朝内部，边缘毛刺不允许有挂，划手现象。

5：直径2.5的翻边孔允许有不影响使用的梅花裂纹。

6：该零件的成型模借用后面板《JUW8.041.00005762》，冲孔改变。

注：是已做的钣金模具
模具的总装主视图如上。

模具的总装俯视图如上。

下面就是我所设计模具的选材和加工，主要是针对模版以至于冲孔的小件就不多讲。

根据模具总的组装主
视图一次往下设计。

下面所有的图都是CAD-2007版本上截图下来的
上模座加工要求如下。

这个是上托板我们也俗称它叫上模座作用：模具的基座，所有的钣都紧紧固定在模座上，模具装夹到冲压机上。

通常都是装夹模座。

我们选择的材料是45钢（注：上下模座都用45号钢，下模座就不说选材问题）。

选择45钢的原因有两点：1：在价格方面比较便宜而且上模座厚度一般比较厚。

（注：我现在设计的模具上模座厚度达到35MM,我在钣金模具厂见过最厚的上模座达到55MM）
2：45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不宜用来且削加工，模具中常用来做模版。

冲孔复合模具设计5226冲孔复合模具设计摘要：垫圈冲孔复合模设计，它的结构的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凹凸模。

这一复合模为倒装式复合模，凹凸模装在下模，落料凹模和冲孔凸模装在上模。

采用刚性推件装置把卡在凹模中的冲件推下，刚性冲件由打杆、推板、连接推杆组成。

冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下，无顶件装置，结构简单，操作方便，主要完成冲孔、落料两道工序。

由打杆顶出制件，橡胶垫驱动的卸料板卸除条料。

由弹性挡料销和导料销定位、导料。

模架为后侧导柱圆形模架，压入式模柄。

由于垫圈的生产为大批量生产，所以在使用模具的前后都应注重模具的保养和修复，防止生产出误差过大的不合格产品。

本次设计使用CATIA绘制零件实体并完成装配，进而生成装配工程图和相关的零件图。

关键词：冲孔复合模具 CATIA 设计1 引言1.1CATIA简介本次设计主要运用了CATIA进行作图设计，下面是关于CATIA的简单介绍。

CATIA具有完备的设计能力和很大的专业覆盖面，它是一套集成的软件应用包，内容覆盖了产品设计的各个方面，包括：计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE）和计算机辅助制造（CAM）。

它既具有各种类型的协同产品设计的必要功能，也可以进行无缝集成完成支持“端到端”的企业流程解决方案，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更使企业竞争力和生产力的提高。

使用CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。

在这个环境中，可以对产品的开发过程进行仿真，实现工人之间的电子通信和产品整个开发过程，包括概念设计、详细设计、工程设计、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。

总的来说，CATIA具有以下几个方面的特点和应用。

（1）先进的混合建模技术和后期修改性。

设计对象的混合建模：在CATIA V5的设计环境中，无论是实体还是曲面，都做到了真正的互操作。

变量和参数化混合建模：在设计时，用户不必考虑参数化设计目标，CATIA V5提供了变量驱动和后参数化能力。

总目录课程设计任务书 (2)支撑垫板零件图 (3)制件冲压工艺规程 (5)设计说明书 (6)装配图 (17)冲孔凸模零件图 (18)落料凹模零件图 (19)模具装配工艺规程 (20)模具使用说明书 (22)课程设计报告 (23)《冲压工艺与模具设计》课程设计任务书课程设计题目：根据制件的要求，设计加工该制件的冲压模具和冲压工艺。

课程设计时间：2周模具设计方式：以小组为单位，组长负责，分工合作，共同完成。

课程设计小组的任务：1.编写模具设计说明书，暨编制工件的冲压工艺规程。

2.绘制模具总图（装配图）暨编制装配工艺规程、模具使用说明书。

3.绘制模具的全套零件图暨编制零件的加工工艺规程。

课程设计成果提交内容：1. 模具设计计算说明书；【每个人必须提交】2. 制件的冲压工艺规程；【每个人必须提交】3. 模具设计装配图；【每个人必须提交】4. 模具设计零件图；【每个人必须提交自己承担的零件】5. 模具零件的加工工艺规程；【每个人提交与自己承担的零件对应的工艺】6. 模具的装配工艺规程卡；【根据小组分工确定】7. 模具使用说明书；【根据小组分工确定】8.课程设计报告（总结）。

【每个人必须提交】课程设计结束时提交以上内容的电子版和纸质材料。

注意：1.纸质材料按照顺序装订成册附上课程设计的封面和目录提交。

2.文档文件要求语言简练，文字通顺，图例清晰。

采用A4纸打印，大标题采用黑体3号字，小标题采用黑体4号字，内容采用宋体小4号字。

附1：《冲压工艺与模具设计》课程设计封面模板附:2：冲压制件零件图支撑垫板零件图制件冲压工艺规程一、零件分析零件名称：支撑垫板生产批量：大批量（年产量5万件）材料：45钢材料厚度：2mm二、对工件进行工艺分析1、材料工艺性：45为优质碳素结构钢，塑性比较好，冲压性能良好，适合冲裁和翻边。

2、结构工艺性：（1）跟据工件性能可知工件除了要求平直度，4个Φ11翻边孔要求分布均匀对称，并且不允许冲裂外，其他的都没有严格要求。

薄板小孔冲孔翻边工艺分析及模具设计1 引言某家电零件的底板如图1所示，生产中需要多道工序才能完成成形加工，在首次生产工艺中，将冲孔翻边分两道工序，又有7个M3mm和4个月M4mm内螺纹孔，冲孔翻边后需要攻牙加工，加工工作量大，产品质量不稳定。

该零件质量的优劣，直接影响到整机质量的优劣。

为了提高产品质量，提高生产效率，必需对产品生产工艺进行改进，满足生产需求。

2 零件、冲孔翻边工艺分析该零件见图1，材料为A3冷轧板，料厚t=0.8mm，成形加工后，表面喷漆处理，该零件外形较大、复杂，是一种典型的家电结构零件，需要多道工序，才能完成成形加工。

为了降低模具的加工难度，充分利用公司现有的设备，结合实际加工能力，经过研究分析，确定零件的加工工序为:①落料;②冲孔I(冲散热孔)③冲孔II(冲安装孔及翻边预冲孔);④冲孔翻边;⑤攻牙;⑥折弯I;⑦折弯II;⑧铆固定柱;共需要8道工序，才能完成零件成形加工，这是一种常用的冲压工艺方法。

在生产过程中，零件的翻边孔质量差，11个翻边孔中常有翻边后不完整的孔产生，造成零件不合格而且孔翻边后需要攻牙加工，当翻边孔不完整时，螺丝孔的牙也不完整。

同时，攻牙加工是手工操作的，工人的劳动强度大，生产效率低，并且攻牙的质量不稳定，这也是产品质量不稳定的重要根源。

3 冲孔翻边工艺分析当冲孔翻边分在两道工序时，冲孔翻边的预冲孔(小孔)冲完后，在下一道工序完成翻边，当翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心时，翻边后该翻边孔就不完整由于该零件外形较大，又是薄板，落料后零件已有弯曲或扭曲，在翻边时，必然会出现翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心的现象，造成翻边孔破孔。

经过研究分析后认为，将冲孔翻边在一道工序内完成，这样可以避免出现翻边孔破孔的现象，其工作过程是，凸模先冲预冲孔，凸模继续进给一小段，然后完成翻边。

它在液压机床上加工是最理想的，在冲床上也能完成冲孔翻边。

在冲床上，利用冲床的特性，在冲床滑块的上止点附近完成预冲孔，到冲床滑块的下止点完成翻边，压料是用弹簧来实现的，到滑块的下止点弹簧压力最大，冲床可承载的压力也最大。

第2章产品工艺分析以及工艺方案的确定产品介绍材料：08 板厚：1mm 生产纲领：10万件/年尺寸如图所示课题介绍本次课题主要是分析该产品的工艺性,绘制产品的三维图,在多种工艺方案中选择其最优冲压工艺方案,然后进行工艺计算、确定其模具结构并设计其模具。

2.1 产品冲压工艺性分析冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。

良好的工艺性和合理的工艺方案可以用最小的材料消耗最少的工序数量和工时稳定地获得符合要求的优质产品并使模具结构简单模具寿命高因而可以减少劳动量和冲裁成本。

2.2工艺方案确定1）方案只有一种该工件包括折弯、压平1.折弯——压平1定位套2.凸轮把手3盖板.3.3.3压力机的选择压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况，结合已求得的两幅模具的总压力F1=418KN,F2=311KN，查文献[1]表22.6-19选择公称压力F=630KN的开式压力机JB23—63和公称压力F=250KN 的开式压力机JB23—25。

装式特点。

冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积聚到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料。

工件表面平直度较差，凸凹模承受张力较大。

但模具结构简单，操作方便。

经分析，此工件按IT14级加工制造，平直度要求较高，工件精度要求也较高。

所以从工件的加工精度考虑，采用正装复合模。

4.1.1翻孔翻边模工作零件的设计1.凹模（1）凹摸结构尺寸的确定。

凹模的刃口形式考虑到零件形状所以采用圆形刃口凹模。

凹模外形尺寸主要包括凹模厚度H凹模壁厚c凹模周径D0。

（2）凹模厚度的确定。

由模具结构得凹模厚度尺寸H=16mm。

（3）凹模壁厚的确定。

可取c=（ 1.5~2）H=2mm。

（4）凹模周径的确定。

孔口尺寸b=40mm D=46mm查文献[1]表22.5-18材料选用T10A热处理淬火58~62HRC。

其结构与尺寸如图所示2.凸模凸模长度尺寸与凹模和凸模固定板的厚度有关。

模具设计作业题：冲孔弯曲复合模设计：零件简图：如图1所示；生产批量：大批量；材料：Q235A ；零件厚度： 3 mm。

图1 零件简图1、冲压件的工艺分析以及方案的确定通过对冲压件图样的分析得出对于这类工件，一般采用先落料、冲孔，再弯曲的加工顺序进行加工。

如果把三道工序放到一起，可以大大提高工作效率，降低整个模具的开发成本，能够减轻工作量，节约能源，产品质量稳定而且在加工时不需再将手伸入模具空间, 保护了操作者的人身安全。

将三道工序复合在一起，可以有以下两个不同的工艺方案：方案一、先落料，然后冲孔和弯曲在同一工步；方案二、冲孔为同一工步首先完成，然后再进行弯曲。

采用第一种方案加工工件，不易保证长度尺寸的精度，而且容易磨损内孔冲头，降低模具寿命。

经分析、比较最后确认方案二。

对弯曲的回弹，可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。

该冲压件的形状较为简单对称,由《冷冲压成形工艺与模具设计制造》中的表4-9和表4-11查的，冲裁件内外形达到的经济精度为IT12～IT13,弯曲部分用r=2.5mm 的圆角进行过渡。

除孔0.021018+Φmm 有精度要求外, 其余尺寸的精度要求不高。

Q235- A 钢冲压性能较好, 孔与外缘的壁厚较大, 复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。

因此, 该工件采用落料、冲孔及弯曲复合模加工较合理。

2、主要工艺参数的计算2.1 毛坯尺寸的计算在计算毛坯尺寸前，需要先确定弯曲前的形状和尺寸,又有弯曲半径 r=2.5mm > 0.5t=0.5x3=1.5mm,故这类弯曲件变薄不严重，横断面畸变较小，可以按应变中性层展开长度等于毛坯长度的原则计算毛坯尺寸，即： 12++()180ar kt L l l π+=式中的L ——毛坯的展开长度，k ——与变形程度有关的系数，r K t==2.53 =0.83查书本中表4-5利用插值法算得 k=0.4064，带入数据L=9.5+80.5+3.1490(2.50.40643)180⨯+⨯=95.84 mm2.2 排样的设计与计算排样设计主要确定排样形式、送料步距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。

小型五金件通用复合模具设计摘要：随着现代科学技术的迅速发展和社会的进步,近年来,小型的冲压件在各行业中得到广泛的应用。

特别是一些小的五金件,由于其体积较小,韧性好,不易断裂等优点逐步代替易硬化、易断裂的塑料件,而且这些小型的五金件在表面处理上可以按用途要求采取电镀、喷涂或喷漆等工艺灵活选择,达到美观、实用、成本低等目的。

针对生产情况,设计了集冲孔、落料、成形于一体的复合模具,配制不同的模芯便可冲制不同的工件,这样大大节约了模具制作成本,提高了生产率。

本文分析了小型五金件通用复合模具设计方法。

关键词：五金件；复合模具；设计方法；通用模架和模芯复合制成应用到生产中,大大减少了制造模具的费用,节约了生产成本的同时,提高了生产率,收到了良好的经济效益，这些优势已广泛运用于五金模具，而这些结构特点也可以运用到其它冲压，使得模具更简单化，加工成本也越来越低，周期越短，从而使得五金模具得以更好发展和提高。

一、简介1.功能和优势包括以下几方面。

一是对于五金模具、端子模具、连续模、光电模具、家电模具和汽车模具都适合，从展开、排料、自动生成模板、拆图可以节省模具设计50%以上时间，大幅度提高冲模设计效率，节省成本，提高生产力；二是模具图完成，即可产生详细的加工说明资料及零件、材料明细表。

自动检测冲头位置可避免发生不当的设计，可轻松检测零件位置，避免干涉现象的产生；三是具有超强的重复线删除功能及数十个模具设计辅助功能。

2.有限元模拟。

图1所示为定位柱模型在不同时刻的累计速度场，从图1中可以清晰地看出，定位各区域都能顺利完成金属填充；整个填充饱满平滑，未出现颈缩断裂现象，也未产生金属相互折叠缺陷。

同时从图1中可以看出，模型的初始变形速度基本等于凸模的压下速度，随着时间的推移，由于被挤压毛坯外层与模壁边缘接触存在着较大的接触摩擦阻力，而中间层不与凸模发生摩擦，所以造成任意时刻金属在外层的流动滞后于中间层，最终导致成形出的截面形状呈现出中间凹陷。