《冷冲压工艺与模具设计》模块五自行车脚踏内板成形模课件

本模块内容：本模块内容：学习目的与要求：学习目的与要求：1 了解翻边、起伏成形、校形等工序的变形特点；2 了解翻边模、校形模的结构特点以及应用。重点重点、难点：难点：翻边工艺计算和模具结构特点。在掌握冲裁、弯曲、拉深成形工艺与模具设计的基础之上，本模块介绍其它常用成形工艺特点和模具结构特点。涉及翻边、起伏成形、校形等成形工序的变形特点、工艺与模具设计特点。模块五模块五 自行车脚踏内板成形模自行车脚踏内板成形模 翻边：将毛坯或半成品的外边缘或孔边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的冲压方法。1 1圆孔翻边圆孔翻边()圆孔翻边的变形特点变形特点与变形程度 变形程度极限翻边系数 见表5-1。一一 内孔翻边内孔翻边 课题一课题一 局部成形模基础局部成形模基础 其他冲压成形工序：翻边、胀形、缩口、校形等。（）翻边的工艺计算平板坯料翻边的工艺计算预冲孔直径d竖边高度H或极限高度先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算 先拉深后翻边的高度h预制孔直径或翻边的极限高度拉深高度先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：用锥形或球形凸模翻边的力略小于上式计算值（）翻（）翻边边力的力的计计算算翻边凹模圆角半径可取该值等于零件的圆角半径；翻边凸模圆角半径应尽量取大些，以便有利于翻边变形。凸、凹模单边间隙/2（0.750.85）圆孔翻孔翻边凸模的形状和主要尺寸凸模的形状和主要尺寸（）翻（）翻边边模工作部分的模工作部分的设计设计1-为整形台阶；2-为锥形过渡部分 圆圆孔翻孔翻孔翻孔翻边边凸模的形状和主要尺寸凸模的形状和主要尺寸凸模的形状和主要尺寸凸模的形状和主要尺寸2.2.2.2.非圆孔内孔翻边非圆孔内孔翻边非圆孔内孔翻边非圆孔内孔翻边 内凹外缘翻边(a)分类外凸缘翻边(b)内凹外缘翻边变形程度用翻边系数表示：外凸缘翻边的变形程度用翻边系数表示：二二二二 平面外缘翻边平面外缘翻边平面外缘翻边平面外缘翻边 内孔翻边模内、外缘同时翻边的模具落料、拉深、冲孔、翻边复合模 三三三三 翻边模结构翻边模结构翻边模结构翻边模结构 内孔翻边模内孔翻边模内孔翻边模内孔翻边模(a)(a)(a)(a)内、外缘同时翻边的模具内、外缘同时翻边的模具内、外缘同时翻边的模具内、外缘同时翻边的模具(b)(b)(b)(b)1、8凸凹模;2冲孔凸模;3推件块;4落料凹模;5顶件块;6顶杆;7固定板;9卸料板;10垫片 落料、拉深、冲孔、翻边复合模落料、拉深、冲孔、翻边复合模落料、拉深、冲孔、翻边复合模落料、拉深、冲孔、翻边复合模 当坯料外径与成形直径的比值/时，其成形完全依赖于直径为的圆周以内金属厚度的变薄变薄实现表面积的表面积的增大增大而成形。胀形的变形区胀形的变形区及其应力应变示意图:四四 平板毛坯的起伏成形平板毛坯的起伏成形一一 变形特点变形特点变形特点变形特点 起伏成形俗称局部胀形局部胀形，可以压制加强筋、凸包、凹坑、花纹图案及标记等。1 1压加强筋压加强筋简单的起伏成形零件的起伏成形零件，其极限变形程度可按下式近似确定：压制加强筋所需的冲压力，可用下式近似计算：加强筋 K=0.70.75(半圆筋取大值，梯形筋取小值)用薄料对小工件压筋或兼有校形变形力四四四四 平板毛坯的起伏成形平板毛坯的起伏成形平板毛坯的起伏成形平板毛坯的起伏成形 压凹坑时，成形极限常用极限胀形深度表示，如果是纯胀形，凹坑深度因受材料塑性限制不能太大。用球头凸模对低碳钢、软铝等胀形时，可达到的极限胀形深度h约等于球头直径d的1/3。用平头凸模胀形可能达到的极限深度取决于凸模的圆角半径，其取值范围见表5-3。2 2 2 2压凹坑压凹坑压凹坑压凹坑 校形：校形：通常指平板工序件的校平校平和空间形状工序件的整形整形。目的：（1）只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形；（2）模具的精度比较高；（3）所用设备最好为精压机。若用机械压力机时，机床应有较好的刚度，并需要装有过载保护装置。校平和整形工序的共同特点：使冲压件获得高精度的平面度、圆角半径和形状尺寸。五五五五 校形的特点及应用校形的特点及应用校形的特点及应用校形的特点及应用 校平方式：平板零件的校平模形式：加热校平法：校平力可按下式计算：模具校平、手工校平、在专门校平设备上校平。光面校平模光面校平模、齿形校平模形校平模六六六六 平板零件的校平平板零件的校平平板零件的校平平板零件的校平 光面校平模光面校平模光面校平模光面校平模齿齿形校平模形校平模形校平模形校平模空间形状零件的整形：目的：整形模的特点：整形力可按下式计算：指在弯曲、拉深或其他成形工序之后对工序件的整形。使工序件某些形状和尺寸达到产品的要求，提高精度。与前工序的成形模相似，但对模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圆角半径和间隙较小。七七七七 空间形状零件的整形空间形状零件的整形空间形状零件的整形空间形状零件的整形 弯曲件的整形方法弯曲件的整形方法：无凸缘拉深件的整形：带凸缘拉深件的整形带凸缘拉深件的整形部位常常有：通常取整形模间隙等于(0.90.95)，即采用变薄拉深的方法进行整形。凸缘平面、侧壁、底平面和凸模、凹模圆角半径。弯曲件的整形弯曲件的整形弯曲件的整形弯曲件的整形1上模板;2推板;3整形形凹模;4整形凸模;5卸料板;6凸模固定板;7卸料螺钉;8下模板;9打杆带凸缘拉深件的整形带凸缘拉深件的整形带凸缘拉深件的整形带凸缘拉深件的整形课题二课题二 自行车脚踏内板成形模设计自行车脚踏内板成形模设计 产品图1冲压工艺方案的确定方案一：先下料（落料）、成形、切边、冲孔。采用单工序模生产。方案二：成形切边复合冲压、冲孔。采用复合模生产。方案三：采用级进模生产。结论：采用方案二。2主要设计计算(1)变形量计算：可以一次成形。(2)（2）排样方式的确定及其计算。排样图(3)冲压力的计算冲裁力F：=1.5 66x2+3.14x7x2 300=95(KN)卸料力FKF=0.0595=4.8(KN)推料力 FPKF=0.0495=3.8(KN)成形力=1x3.148x22x1.5x300=30（KN）根据计算结果，冲压设备拟选J23-25A。3模具总体设计(1)模具类型的选择 采用正装复合模。(2)定位方式的选择 采用导料销，无侧压装置。控制条料的进给步距采用挡料销。(3)卸料、废料出料方式的选择因为工件料厚为1.5mm的10钢板，材料相对较软，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。采用正装复合模，采用上出件。(4)导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。3主要零部件设计凸凹模 成形凸模 凹模卸料、顶料部件的设计：模架及其他零部件设计：导柱d/mmL/mm：28160，32160；导套d/mmL/mmD/mm：28 11542，3211545：上模座厚度H上模取30mm，上、下模垫板厚度H垫取10mm，上、下固定板厚度H固取20mm，下垫块厚度10，下模座厚度H下模取35mm，模具的闭合高度：H闭=（30+35+10+10+65+802）mm=218mm凸模冲裁后进入凹模的深度2mm。五五 模具总装图模具总装图