柴油机通风口座子冲孔翻边模具分析解析.docx
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柴油机通风口座子冲孔翻边模具分析解析
目
录
1180柴油机通风口座子冲孔翻边模具
.................................................1
1.1
分析零件的工艺性
..................................................................
2
1.2
确定工艺方案..........................................................................
8
1.3
进行必要的计算......................................................................
8
1.4
模具总体设计........................................................................
10
1.5
模具主要零部件设计
............................................................
10
1.6
选定设备................................................................................
10
1.7
绘制模具总图........................................................................
11
1.8
绘制模具零件图....................................................................
11
结
论.....................................................................................................
18
致
谢.....................................................................................................
19
参考文献
.................................................................................................
19
拉深模及翻边模：
零件名称：
180柴油机通风口座子
生产批量：
大批大量
村料：
08酸洗钢板
零件简图：
如图2.1所示。
图2.1通风口座子
1.1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。
2
2.1.1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
K最小=0.85
由相应公式计算：
而零件的第三阶高度
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（见图2.2）：
图2.2拉深后翻边
取极限翻边系数
拉深凸模圆角半径取
由相关公式得翻边所能达到的最大高度：
3
取翻边高度
计算冲底孔直径：
实际采用。
计算需用拉深拉出的第三阶高度。
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2.3所
示。
4
图2.3翻边前半成品形状
2.1.2拉深工序计算
图2.3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2.4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1中。
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图2.4计算毛坯分析图
表1毛料计算附表（mm）
根据公式计算得毛坯直径：
6
计算相对厚度：
确定拉深次数：
根据
由以上计算可得拉深次数为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2.4中的开始，因此以开始计算
面积，并求出相应的直径。
查相应表得第二次拉深系数：
因此，第一次应拉成的第二阶直径
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：
按照公式（4-7c）求得：
7
这样就可以画出第一次拉深工序图，如图2.5所示：
上述计算是否正确，即第一次能否由的平板毛坯拉深成图2.3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，
即求出零件的高度与最小直径之比，再按圆筒形零件许可相对高度得其拉深次
数，如拉深为1，则可一次拉成。
根据图2.5所示：
，，，查相关表得
拉深次数为1，则说明图2.5所示半成品可以由平板毛坯一次拉成。
1.2确定工艺方案
通过上述分析计算可以得出该零件的正确工艺方案是：
落料、第一次拉深，
压成如图2.5所示的形状；第二次拉深、冲孔，压成如图2.3所示的形状；第四
道工序为翻边，达到零件形状和尺寸要求，如图2.1所示。
共计四道工序。
现在我们以第一次拉深模为例继续介绍设计过程。
图2.5第一次拉深工序图
1.3进行必要的计算
8
2.3.1计算总拉深力
根据相对厚度，按照公式判断要使用压边圈。
按照公式计算得拉深力为：
压边力为：
式中的值按相应表选取为
总拉深力：
2.3.2工作部分尺寸计算
该工件要求外形尺寸，因此以凹模为基准间隙取在凸模上。
单边间隙
凹模尺寸按公式（4-33a）得：
式中由表查得。
凸模尺寸按公式得：
9
圆角处的尺寸，经分析，若该处是以凸模成形，则以凸模为基准，间隙取在
凹模上；若是以凹模成形，则以凹模为基准，间隙取在凸模上。
1.4模具总体设计
勾画的模具草图，如图2.6所示：
初算模具闭合高度：
外轮廓尺寸估算为：
图2.6模具结构草图
1.5模具主要零部件设计
该模具的零件比较简单，可以在绘制总图时，边绘边设计。
1.6选定设备
本工件的总拉深力较小，仅有322000N，但要求压力机行程应满足：
10
，同时考虑到压力要使用气垫，所以实际生产中选用有气垫
的3150000N闭式单点压力机。
其主要技术规格为：
公称压力：
3150000N
滑块行程：
400mm
连杆调节量：
250mm
最大装模高度：
500mm
工作台尺寸：
1120×1120mm
1.7绘制模具总图
模具总图，如图2.7所示：
图2.7座子拉深模（第一次）
1.8绘制模具零件图
由以上的总体设计可以得出：
凸模零件图、凹模零件图、凹模与推件板零件
图，对于第三道拉深冲孔工序和第四道翻边工序仅介绍总装图。
零件明细表2
名称数量材料热处理
11
序号
上模座
1
HT200
1
内六角螺钉M12×701045HRC40～45
2
内六角螺钉M12×25645HRC40～45
3
顶杆145HRC40～45
4
模柄
1Q235（A5）
5
圆柱销12n6×100245HRC40～45
6
凹模与推件板1T8AHRC56～60
7
凹模
1
T8A
HRC56～60
8
凸模
1
T8A
HRC56～60
9
卸料板
1Q235（A3）
10
顶杆445HRC40～45
11
12
下模座
1
HT200
12
13
技术要求：
热处理：
HRC56～60材料：
T8A
图2.8凸模零件图
14
技术要求：
工作部分热处理：
HRC56～60
材料：
T8A
图2.9凹模零件图
15
技术要求：
热处理：
HRC56～60
材料：
T8A
图2.10凹模与推件板零件图
------------------
图2.11座子拉深冲孔复合模（第二次拉深）
1－上模座；2－顶料销；3－星形板；4－模柄；
5－顶杆；6－垫板；7－凸模固定板；8－导套；
9－导柱；10－凸模；11－凹模；
12－凹模与推件板；13－凸模；14下模座。
16
图2.12座子翻边模（第四道工序）
1－上模座；2－凹模；3－托料板；
4－翻边凸模；5－下模座；6－顶杆。
17
致谢
本论文是在老师的悉心指导下完成的，老师渊博的知识、丰富的实践经验和
诲人不倦的作风至今令我终生难忘。
从老师身上，除了学到许多专业知识外，我还学到了如何做人、做事等许多其它宝贵的东西。
所有这些都将使我受益终生。
在此，我要衷心的感谢老师，感谢他在指导我做课程设计期间对我无私的关怀和耐心细致的指导，并向老师致以崇高的敬意！
完成此次设计使我明白,设计一样东西并不是单一的依靠一门学科,某种东西,它可能需要多方面的东西，是通过各个方面的知识积累以及动手实践做出来,而绝非凭空想出来的,它是实实在在不掺一点水儿的,只有自己掌握了各方面的知识才能更好的去制造去设计,使我更加明白不论做什么都要认真,一点一滴去积累,踏踏实实去做才能慢慢走向成功.
由于本人的学识水平、时间和精力有限，文中肯定有许多不尽人意和不完善之处，我将在以后的工作、学习中不断以思考和完善其次，要向给予此次课程设计帮助的老师们，以及同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助和无私的关怀，更重要的是为我们提供不少技术方面的资料，在此感谢他们，没有这些资料就不是一个完整的论文。
在大学三年的学习期间，我还得到了其他众多老师和单位领导、同学们的关怀、帮助，有了他们，我才能克服各种困难，在设计的这些日子里，我们合作的非常愉快，教会了我许多道理，是我人生的一笔财富，我再次向给予我帮助的老师和同学表示感谢！
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参考文献
[1]王芳.冷冲压模具设计指导.机械工业出版社1982.
[2]徐政坤.冷压模具及设备.机械工业出版社2005
[3]成虹.冲压工艺与模具设计.高等教育出版社2006
[4]丁松聚.冷冲模设计.机械工业出版社2003.
[5]杨占尧.冲压模具图册.高等教育出版社
[6]马正元.冲压工艺与模具设计.机械工业出版社1998
[7]模具实用技术从书编委会.冲模设计与应用实例.1986
[8]齐占庆主编．机床电气控制技术．第三版．北京：
机械工业出版社，2005
[9]孙锡红.模具制造工.中国劳动社会保障出版社2004
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设
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