2368 車消音器零件的沖壓工藝及模具設計

2368 車消音器零件的沖壓工藝及模具設計,消音器,零件,沖壓,工藝,模具設計 車消音器零件的沖壓工藝及模具設計2 汽車消音器零件的沖壓工藝及方案2.1 沖壓件工藝性分析工 件 名 稱 ： 消 音 器 零 件 ， 生 產 批 量 ： 大 批 量 ， 材 料 ： Q215 鋼 型 材 ， 厚 度 ：1.2mm。 如 圖 2.1 所 示 。圖 2.1 工 件 剖 面 圖圖 2.2 工件立體圖此 工 件 （ 見 圖 2.1.1） 屬 于 翻 邊 件 ， 包 括 內 翻 和 外 翻 兩 個 工 序 。 所 用 材 料 為Q215 鋼 （ 型 材 ） ， 具 有 良 好 的 翻 邊 性 能 ， 適 合 進 行 翻 邊 工 藝 。 工 件 結 構 簡 單 對 稱 ，河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書4所 有 尺 寸 為 自 由 公 差 ， 對 工 件 厚 度 變 化 沒 有 做 要 求 。2.2 沖壓工藝方案的確定圖 示 零 件 材 料 為 1.2mm 厚 Q215 鋼 （ 圓 環(huán) 狀 毛 坯 ） 見 圖 2， 能 夠 進 行 一 般 的沖 壓 加 工 。圖 2.3 毛坯圖此 工 件 由 內 翻 邊 和 外 翻 邊 兩 個 工 序 ， 很 明 顯 采 用 翻 邊 工 藝 。此 消 音 器 零 件 采 用 翻 邊 工 藝 。消 音 器 零 件 所 需 的 基 本 沖 壓 工 序 為 內 翻 邊 和 外 翻 邊 兩 個 工 序 。 可 以 擬 訂 出 三 種方 案 ：方 案 一 ： 用 簡 單 模 分 兩 次 加 工 ， 既 內 翻 ——外 翻 。 采 用 單 工 序 模 。方 案 二 ： 內 翻 和 外 翻 復 合 模 。 采 用 復 合 模 。方 案 三 ： 內 翻 和 外 翻 級 進 模 。 采 用 級 進 模 。方 案 一 ， 生 產 率 低 ， 工 件 的 累 計 誤 差 大 ， 占 用 兩 套 模 具 生 產 設 備 成 本 比 較 高 ，河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書5操 作 不 方 便 ， 由 于 該 工 件 為 大 批 量 生 產 ， 相 比 較 方 案 二 和 方 案 三 更 具 有 優(yōu) 越 性 。方 案 二 ： 內 翻 和 外 翻 兩 個 工 序 都 在 同 一 個 工 位 上 完 成 ， 生 產 率 較 方 案 一 和 方 案三 都 高 ， 生 產 出 的 制 品 的 精 度 也 較 高 ， 占 用 設 備 數(shù) 量 少 。 此 工 件 簡 單 對 稱 ， 所 以模 具 并 不 復 雜 ， 方 案 二 比 方 案 一 和 方 案 三 更 具 有 優(yōu) 越 性 。方 案 三 ： 內 翻 在 一 個 工 位 上 完 成 ， 外 翻 在 一 個 工 位 完 成 。 其 生 產 效 率 較 方 案 一高 較 方 案 二 低 ， 其 模 具 制 造 難 度 較 方 案 二 高 ， 成 本 也 高 。綜 合 上 面 三 種 方 案 分 析 可 知 ， 方 案 二 比 方 案 一 和 方 案 三 更 適 合 零 件 的 生 產 要 求 ，所 以 選 擇 方 案 二 ， 既 內 翻 和 外 翻 復 合 模 。2.3 毛 皮 尺 寸 計 算 及 排 樣2.3.1 毛 坯 的 尺 寸 計 算 圖 2.4 預孔圖該 制 件 毛 坯 的 大 小 圓 直 徑 計 算 ：t=1.2mm， 圓 角 半 徑 R=（ 2~4） t取 R=3t=3×1.2=3.6mmD=136+2×8-2×（ 1.2+3.6） +2×5.1=152.6mm; d=52-2×10+2×(1.2+3.6)-2×5.1=31.4mm;2.3.2 排 樣該 制 件 已 給 定 毛 坯 ， 所 以 不 需 要 排 樣 。2.4 工藝計算河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書62.4.1 內孔翻邊2.4.1.1 孔翻邊的翻邊系數(shù)計算Ddm? 式中： ——翻邊系數(shù) ；——翻邊前孔徑 ；d——翻邊后孔徑 。D則： 63.02154.3???m表 2.1 翻邊系數(shù)預孔相對直徑 0/Dt翻孔凸模形式 孔加工方法35 31.4 20圓柱形凸模 模子沖孔 0.65 0.63 0.602.4.1.2 翻邊的工藝計算由 h=8 在 得 翻 邊 的 極 限 偏 差 為 × mm??6~101.20??預 沖 孔 直 徑 d=52-2×10+2×(1.2+3.6)-2×5.1=31.4mm;翻 邊 高 度 H 翻 邊 件 一 次 成 形 零 件 高 度 H 的 范 圍 為 ：m56.124.30???h8則 內 孔 可 以 一 次 翻 邊 成 形2.4.2 外緣翻邊此 外 翻 是 外 凸 翻 邊 ， 也 稱 壓 縮 類 翻 邊 ， 其 變 形 性 質 類 似 不 用 壓 邊 圈 的 淺 拉 深 。為 保 證 翻 孔 凸 緣 挺 直 ， 凸 模 與 凹 模 之 間 的 單 邊 間 隙 一 般 取 略 小 于 材 料2/Z厚 度 。t平 面 毛 坯 上 翻 孔 間 隙 ： ??tZ9.0~85.2/?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書72.4.2.1 外 緣 翻 邊 的 變 形 程 度外 翻 邊 的 變 形 程 度 可 用 下 式 表 示 ：圖 2.5 外緣翻邊展開圖12RE??式中 ——翻邊變形程度 ；——展開半徑（mm） ；1——凸緣半徑（mm） 。2R對于外凸翻邊???cos121??bM?外凸翻邊的變形程度為：cs*10TERb式中 ——外凸翻邊的變形程度（%） ；b ——翻邊凸緣高度（mm） ；——翻邊凸緣斜度（mm） ；?——工件表面半徑（mm） 。MR河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書8對于此工件 =90 則 ??1MR?表 2.2 外凸翻邊的變形程度/%E凸 /%E凹15 102.4.2.2 外緣翻邊的翻邊系數(shù)計算表 2.3 外緣翻邊的翻邊系數(shù)翻邊系數(shù)材料（退火）K minK軟鋼 t=0.25~2mm 0.72 0.68由 t=1.2mm 在 0.25~2mm 之 間 ， 查 得 翻 邊 系 數(shù)； 07K?in0.68K?2.4.3 凸 模 與 凹 模 直 徑 的 計 算2.4.3.1 翻 邊 后 翻 邊 內 徑翻 邊 后 翻 邊 內 徑 略 有 縮 小 ， 因 此 ， 當 翻 邊 內 徑 有 公 差 要 求 時 ， 凸 凹 模 直 徑 尺寸 按 下 式 確 定 。 （ 設 翻 邊 內 徑 為 ） 。0d??凸 模 直 徑 ： pD??-（ +)凹 模 直 徑 ： (d??2z式 中 d——翻 邊 內 徑 ；——翻 邊 內 徑 上 偏 差 ；Z——凸 凹 模 單 邊 間 隙 ；——凸 凹 模 制 造 公 差 ， 一 般 采 用 IT7-IT9 級 精 度 。?（ 0.025~0.062）河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書9則 ： = =32.6 mm pD???-（ d+)0.431.?（ ） 0.4?=（ 31.4+1.2+2×1.0） =52.6 mm(d?2z.?0.4?2.4.3.2 凸 凹 模 厚 度 計 算凸 凹 模 厚 度 H=D=31.4mm凸 凹 模 壁 厚 c=（ 130-52） /2-2×1.2=36.6mm凸 凹 模 圓 角 R=R =3.6mm工2.5 翻 邊 力 與 壓 力 中 心 的 計 算 ， 初 選 壓 力 機2.5.1 翻 邊 力 的 計 算2.5.1.1 內 翻 翻 邊 力 計 算 ：翻 邊 力 一 般 不 大 ， 可 按 下 式 計 算 ：??stdDP????.式 中 ——翻 邊 直 徑 （ mm） ；——翻 邊 預 沖 孔 直 徑 （ mm） ；d——料 厚 （ mm） ；t——材 料 屈 服 點 （ ）s?2/N表 2.4 材 料 屈 服 點材 料 性 能 抗 拉 強 度 b?屈 服 點 s?Q215 鋼 340~2b?220Mpa查 上 表 得 ： =220Pmas?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書10則 ， P=1.1 （ D-d） t?s?=1.1×3.14×[52-（ 31.4-1.2） ]×1.2×220=19878.46N2.5.1.2 翻 外 緣 的 翻 邊 力 計 算 ：翻 邊 力 的 計 算 可 以 近 似 按 帶 壓 料 的 單 面 彎 曲 力 計 算 ：P=cLt b?式 中 P——翻 邊 力 （ N） ；c——系 數(shù) ， 可 取 0.5~0.8 ；L——彎 曲 線 長 度 （ mm） ；t——料 厚 （ mm） ；——抗 拉 強 度 （ Mpa） 。b?查 表 一 得 ： ， 取 Pma ；340~2b?40b??則 ： P=cLt b?P=0.5×2×3.14×130×1.2×400=195936N根 據(jù) 計 算 結 果 ， 沖 壓 設 備 擬 選 J23—25 2.5.2 壓 力 中 心 的 確 定由 于 毛 坯 成 中 心 對 稱 ， 所 以 壓 力 中 心 取 毛 坯 的 中 心 。 （ 見 圖 5）2.5.3 工 件 零 件 刃 口 尺 寸 計 算在 確 定 工 件 零 件 刃 口 尺 寸 計 算 方 法 之 前 ， 首 先 要 考 慮 工 作 零 件 的 加 工 方 法 及 模具 裝 配 方 法 。 結 合 該 模 具 的 特 點 ， 工 作 零 件 的 形 狀 相 對 比 較 簡 單 ， 所 以 工 件 零 件刃 口 尺 寸 計 算 按 分 開 加 工 的 方 法 來 計 算 。 具 體 計 算 見 表 5 所 示 。表 2.5 刃 口 尺 寸河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11尺 寸 及 分 類 尺 寸 轉 化 計 算 公 式 結 果 備 注毛 坯 預 孔 31.4? .0.3914?D=d+?0.6392??圖 2.6 壓 力 中 心2.5.4 卸 料 橡 膠 的 設 計卸 料 橡 膠 的 設 計 計 算 見 表 6。 選 用 的 4 塊 橡 膠 板 的 厚 度 務 必 一 致 ， 不 然 會 造成 受 力 不 均 勻 ， 運 動 產 生 歪 斜 ， 影 響 模 具 的 正 常 工 作 。表 2.6 卸 料 橡 膠 的 尺 寸 設 計項 目 公 式 結 果 備 注卸 料 板 工 作 行 程 h工 12th??工 4.2mm h =1,h =2橡 膠 工 作 行 程 H工 工 工 修 9.2mm h =5修橡 膠 自 由 高 度 自 由 4?工自 由 36.2mm 2%H?工 自 由河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書12橡 膠 的 預 壓 縮 量 H預 15%?預 自 由 5.52mm H?預 自 由15%每 個 橡 膠 承 受 的 載 荷1F1/4F卸 1731.6N 選 4 個 橡 膠橡 膠 的 外 徑 D [?21d+.（ /p） ]0.568mm較 核 橡 膠 自 由 高 度H自 由 0.5/.4HD??自 由 滿 足 要 求d=13， p=0.5 橡 膠 的 安 裝 高 度 ??預安 自 由 31mm