法兰盘设计.docx
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法兰盘设计
FinalrevisionbystandardizationteamonDecember10,2020.
法兰盘设计
镇江高专
ZHENJIANGCOLLEGE
毕业设计（论文）
法兰盘连续模设计
Flangestampingprocessanddiedesign
系名：
机械系
专业班级：
模具设计与制造
学生姓名：
何先萍
学号：
05011129
指导教师姓名：
刘波
指导教师职称：
讲师
2008年5月
引言…………………………………………………………………………4
第一章冲压工艺与模具设计……………………………………………………5
零件介绍…………………………………………………………………5
工艺分析……………………………………………………………………6
工艺方案的确定……………………………………………………………6
工艺设计……………………………………………………………………7
1.4.1计算毛坯尺寸……………………………………………………………7
1.4.2排样图……………………………………………………………………8
1.4.3材料利用率………………………………………………………………8
计算冲压力…………………………………………………………………8
1.5.1冲压力……………………………………………………………………8
1.5.2冲孔力……………………………………………………………………9
1.5.3卸料力……………………………………………………………………9
1.5.4推件力……………………………………………………………………9
1.5.5初选压力机……………………………………………………………9
计算压力中心……………………………………………………………9
第二章工作零件刃口尺寸计算……………………………………………………10
凸凹模尺寸的计算………………………………………………………10
第三章零件的工艺分析…………………………………………………………14
冷冲压工艺卡片…………………………………………………………14
第四章冲模零件机械加工工艺过程卡……………………………………………15
结论…………………………………………………………………………………22
致谢…………………………………………………………………………………23
参考文献……………………………………………………………………………24
法兰盘连续模设计
专业班级：
模具设计与制造学生姓名：
何先萍
指导教师：
刘波职称：
讲师
摘要本文分析了电位器接线片的成型工艺特点，其中包括利用对工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力与拉深力的计算、模具设计的难点，确定了级进模的排样方案和模具总体结构。
该级进模有冲裁、拉深、整形、胀形等7个工位。
详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造，以及压力机的选择。
同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模镶块的装配间隙，并制定典型零件的加工工艺
关键词：
法兰盘落料翻边级进模模具设计
Flangestampingprocessanddiedesign
AbstractThispaperanalysesthepotentialforthecable-formingprocessfeatures,includingtheuseoftheworkpiecesizeoftheplanislaunched,partoftheprocess,punchingpoweranddrawingpower,thedifficultyofdiedesign,identifiedtheProgressiveDieDielayoutprogrammesandtheoverallstructure.TheProgressiveDieablanking,drawing,shaping,bulging,andotherseven-position.Detailsonthepunchanddie,fixedpanels,unloadingdevices,thedesignandmanufactureofpartsandcomponents,andpressoption.Atthesametimeontheworkofthedieprocess,formingthecoordinationofactionandpunchanddieinserttheassemblyspaceandtodeveloppartsofthetypicalprocessingtechnology
Keywords:
FlangeBlankingFlangingProgressiveDieDieDesign
引言
本文将对法兰盘冲压工艺与级进模设计作一个系统、详细的介绍与运用。
它将我们所学课程的理论和生产实际知识联系在了一起，培养了个人独立工作能力和创新能力，树立理论联系实际和严谨求实的工作作风。
巩固、扩充模具专业课程所学内容，掌握多工位级进模的设计方法和步骤。
更加熟练的掌握了我们所学的模具设计知识和其他机械方面的技能，如计算分析、CAD绘图、查阅设计资料和撰写设计说明书，熟悉标准和规范。
通过毕业设计，能够提高自我分析、解决问题的能力，对学过的基础知识进行复习和运用，对专业知识有个更进一步的掌握和了解，提高自己的创新思维的能力，为我们进入社会提供了良好的自身环节。
毕业设计的涉及面较广，需要我们查阅各种相关的资料。
整个法兰盘的设计是按照我个人对模具的理解和查阅相关资料的情况下完成的，设计内容难免会有一些漏洞和错误，希望各位老师及领导予以批评和指正。
第一章法兰盘连续模设计
零件介绍
冲裁件，材料为钢带F08，厚度为1mm，大批量生产
图1产品零件图
生产批量：
大批量
材料：
钢带08F
厚度：
1±0.1mm
工艺分析：
（1）材料：
该冲裁件的材料为黄铜带H65δ，具有较好的可冲压性能。
（2）零件结构：
该冲裁件结构简单，尺寸及厚度都较小，中小批量生产，属普通冲压件，比较适合冲裁。
（3）尺寸精度：
零件图上所有未标注的尺寸属于自由尺寸，可按IT14级确定工件的公差。
各尺寸公差为：
零件外形：
14
mm，R4
mm，
、3±0.5mm、-00.08mm、
零件内形：
±、
、Φ±
孔心距：
±、±、
结论：
该零件适合冲裁。
工艺方案的确定
根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲凸和弯曲三种。
可以采用以下几种工艺方案：
（1）冲孔-翻边-落料，单工序冲压
（2）冲孔-翻边-落料连续冲压，采用连续模生产
（3）冲凸-落料-弯曲复合冲压，采用复合模生产
方案
（1）属于单工序冲压。
由于此制件生产批量较大，尺寸又较小，这两种方案生产效率低，操作也不安全，故不宜采用
方案（3）复合模在压力机的一次行程中，在同一个位置上同时完成几道工序，因此它至少要有一个凸凹模，若采用不积聚废料的正装复合模，其最小壁厚要>；而此工件的最小壁厚为符合，但废料每次必须由打棒打出，操作不便；若采用积聚废料的倒装复合模则其最小壁厚要>不符合，故不采用复合模
方案
（2）连续模既解决了方案
（1）的问题，又不存在（3）的缺点，故此方案最合适。
因制件薄而窄，为保证制件平整，采用弹性卸料装置，并采用侧刃定距及定位钉定位方式，提高生产率。
工艺设计
计算毛坯尺寸
相对弯曲半径为：
R/t==>
（1）
式中R—弯曲半径（mm）
t—料厚（mm）
可见制件属于有圆角半径的弯曲，则毛坯展开尺寸
L=∑L直线+∑L圆弧
（2）
先求中性层曲率半径ρ=R+xt（3）
式中x—与变形程度有关的中性层系数，查《冷冲模设计》表5-5可得x=
则：
ρ=R+xt=+*=
∑L圆弧=2*2πρΨ/360°=2
则L=+2=≈17mm
画排样图
查《冷冲模设计》表3-10确定搭边值：
两工件间的搭边：
a=
工件边缘的搭边：
a1=
步距为：
A=D+a=+=
条料宽度：
B=（D+2a1+Δ）0-Δ+D侧刃
=-0.5mm
实际确定排样图，如图2所示：
图2排样图
材料利用率
一个步距内的材料利用率：
η=×100%=%
查黄铜带材标准可知，宜选900×1800mm的带材，每张黄铜带材可剪裁为31张条料×1800mm）每张条料可冲89个零件，每张板材可冲2759个零件。
则ηB为：
ηB=
×100%=％
计算冲压力
1.5.1冲压力
落料力F落=1.3L1tτ
=×86×250×1
≈28（KN）
查《冷冲模设计》表2-3得τ=250
冲孔力
F冲=1.3L1tτ×3+1.3L2tτ
=××1×250×3+××1×250
=（KN）
1.5.3卸料力F卸=K卸F
=×（28+
=（KN）
1.5.4推件力
F推=nK推F
=14××（28+
=（KN）
其中n为卡在凹模直壁洞内的制件（或废料）件数，一般卡3-5件，本例取n=5
总冲压力：
F总=F落+F冲F卸+F推
=28+++
=（KN）
1.5.5初选压力机
根据计算的总冲压力参照参考文献［1］选择100（KN）的开式压力机
计算压力中心：
冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力作用点的方法。
具体方法如下：
确定直角坐标系x—y；
计算出级进模各工序的力，如冲裁力、拉深力等，并求出各部分的重心位置的坐标数值（x1，y1）、（x2，y2）、…（xn，yn）；
按下列公式求冲模压力中心的坐标数值A（x0，y0）；
x0=（L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+L6x6+L7x7+L8x8+L9x9）/（F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7+F8+F9）
y0=（L1y1+L2y2+L3y3+L4y4+L5y5+L6y6+L7y7+L8y8+L9y9）/（F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7+F8+F9）
x、y—坐标数值，
L—工件轮廓，
F—各工序压力。
如图3所示：
图3压力中心的计算
取坐标系如图3
则X0=Y0=0
第二章工作零件刃口尺寸计算
凸凹模尺寸的计算
落料部分以凹模为基准计算、落料凸模按间隙值配合；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，凹模按间隙值配合。
公式第一类：
变大的尺寸A=
第二类：
变小的尺寸B=
第三类：
无变化尺寸C=
Δ/8
公式中
A、B、C—凸模刃口尺寸，
δ——模具公差，可取δ=△/4，
△——零件公差。
△查表3-4：
Zmin=、ZMAX=
△z=ZMAX-Zmin=0.03mm
采取分别加工凸模和凹模，保证下述关系：
│δ凸│＋│δ凹│≤Zmin－ZMAX
根据该零件的公差查表3-5，得磨损系数x=
零件冲裁时凸、凹模的制造偏差为：
δ凸＝δ凹-△z
=△/4-（ZMAX-Zmin）
=-0.024mm
δ凹=δ凸-△z＝△/4-（ZMAX-Zmin）
凸、凹模的尺寸和公差：
D凸=（DMAX-χ△-Zmin+δ凸）
d凹=（dmin+χ△+ZMIN-δ凹）+δ0凹
凸模尺寸，尺寸如图所示：
尺寸⑴D凸=（DMAX-χ△-Zmin+δ凸）
=（）
=
.
尺寸⑵D凸=（R4-χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑶d凸=（3-χ△-ZMIN+δ凸）
=
尺寸⑷D凸=（χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑸D凸=（χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑹D凸=（5-χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑺D凸=（+χ△+Zmin-δ凸）
=
尺寸⑻D凸=（χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑼D凸=（+χ△+Zmin-δ凸）
=
尺寸⑽D凸=（χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑾D凸=（14-χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⑿D凸=χ△-Zmin+δ凸）
=
尺寸⒀D凸=
尺寸⒁C1=±Δ/8=±
尺寸⒂C2=±Δ/8=±
落料凸模、冲孔凸模尺寸：
凸模长度：
L=h1+h2+h3+=93mm
其中：
h1-凸模固定板厚度h2-橡皮块的厚度h3-卸料板厚度
凸模强度校核：
该凸模不属于细长杆，强度足够。
凹模板尺寸：
凹模厚度：
H=kb（≥15mm）=×40≈15mm
（考虑凹模强度要求高凹模厚度取20mm）
凹模壁厚:
C=H=30mm
凹模板边长：
L=b+2c=27+2×30=87mm
根据上述数据和实际情况作出一下选择：
序号
名称
长×宽×厚
材料
数量
1
上垫板
320×110×20
T8A
1
2
凸模固定板
320×110×35
45钢
1
3
卸料板
320×110×16
45钢
1
4
下垫板
320×110×20
T8A
1
5
导料板
60×40×12
T10A
2
6
凹模板
320×110×20
Cr12
1
7
上模座
400×200×40
HT200
1
8
下模座
400×200×40
HT200
1
9
空心垫板
320×110×20
45钢
1
第三章零件的工艺性分析
冷冲压工艺卡片
表2-1冷冲压工艺卡片
镇江高等专科学校
冲压工艺卡片
产品型号
零（部）件名称
共12页
产品名称
推板
零（部）件型号
第1页
材料牌号
及规格
材料技术要求
毛胚尺寸
每毛胚可制造数
毛胚质量
辅助材料
08F钢900×1800×1
IT10
工序号
工序
名称
工序内容
加工简图
设备
工艺装备
工时
0
下料
剪板机裁板
900×27×1
Q11-6
×2500
1
冲压
J23
25
冲孔翻边落料级进模
2
检验
按产品图纸检验尺寸
3
4
5
6
7
8
编制日期
审核日期
会签日期
标记
更改文件号
日期
处数
更改文件号
签字
日期
第四章冲模零件机械加工工艺过程卡
冲模零件机械加工工艺过程卡
表2－2
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凹模
第2页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ100×100
1
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺装备
1
下料：
φ100×100
备料车间
锯床
2
锻造：
320×110×20尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
刨：
粗、半精加工6个面，单边余量±
模具车间
铣床、刨床
虎钳
6
磨：
磨上下平面、两基准面至图标尺寸
模具车间
磨床M7130G
7
划线：
划中心线、各螺孔、销孔、型孔轮廓线
模具车间
高度尺
划线平台
8
加工各孔：
各螺钉、销钉与下模座配钻配铰
模具车间
摇臂钻
平行夹头
9
铣：
铣出各冲孔落料孔洞和放置推板的型槽
模具车间
立铣X53K
虎钳
10
热处理：
检验硬度为60～64HRC
热处理车间
加热炉、油槽
11
磨：
精磨上下面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
M7130G
12
划线：
划各型孔、型腔轮廓线
模具车间
高度尺
划线平台
13
电加工：
线切割穿孔加工型孔、型腔
模具车间
线切割机床
14
电加工：
电火花修整各型腔、型孔
模具车间
电火花成型机床HCD250
15
修整、抛光：
修整型腔
模具车间
H78-1电动抛光机
16
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-3
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凸模1
第3页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ10×95
12
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺装备
1
下料：
φ10×95
备料车间
锯床
2
锻造：
φ10×95尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
车：
精加工，单边余量±
模具车间
车床
6
磨：
磨上下平面、两基准面至图标尺寸
模具车间
M7130G
7
热处理：
检验硬度为58～62HRC
热处理车间
加热炉、油槽
8
磨：
精磨上下面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
磨床M7130G
9
修整：
修整毛刺
模具车间
10
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-4
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凸模2
第4页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ17×95
12
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺
装备
1
下料：
φ17×95
备料车间
锯床
2
锻造：
φ17×95尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
热处理：
检验硬度为58～62HRC
热处理车间
加热炉、油槽
6
磨：
精磨各面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
磨床M7130G
7
电加工：
线切割加工外形及型槽
模具车间
线切割机床
8
修整、抛光：
模具车间
9
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-5
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凸模3
第5页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ20×95
6
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺装备
1
下料：
φ20×95
备料车间
锯床
2
锻造：
φ20×95尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
热处理：
检验硬度为58～62HRC
热处理车间
加热炉、油槽
6
磨：
精磨上下面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
M7130G
7
电加工：
线切割加工外形
模具车间
线切割机床
8
修整、抛光：
模具车间
9
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-6
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凸模4
第6页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ35×95
2
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺装备
1
下料：
φ35×95
备料车间
锯床
2
锻造：
φ35×95尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
热处理：
检验硬度为58～62HRC
热处理车间
加热炉、油槽
6
磨：
精磨上下面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
M7130G
7
电加工：
线切割加工外形
模具车间
线切割机床
8
修整、抛光：
模具车间
9
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-7
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
侧刃
第7页
材料
名称
合金
工具钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
Cr12MoV
锻胚
φ18×100
2
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
工艺装备
1
下料：
φ18×100
备料车间
锯床
2
锻造：
φ18×100尺寸公差±2
锻造车间
空气锤C41－250加热炉
3
退火：
锻造车间
4
检验：
锻造车间
5
热处理：
检验硬度为58～62HRC
热处理车间
加热炉、油槽
6
磨：
精磨上下面，表面粗糙度达图纸要求
模具车间
M7130G
7
电加工：
线切割加工外形
模具车间
线切割机床
8
修整、抛光：
模具车间
9
检验：
按图样检验
模具车间
卡尺、千分尺等
编制
何先萍
校对
何先萍
审核
会签
表2-8
冲模零件机械加工工艺过程卡
模具
名称
推板多工位级进模
共12页
零件
名称
凸模
固定板
第8页
材料
名称
中碳钢
毛胚
种类
毛胚
尺寸
件数
更改
内容
牌号
45#
锻胚
φ130×100
1
序号
工序内容
加工车间
设备名称编号
升级会员 