車消音器零件的沖壓工藝和模具設計

1、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，由于這里不能上傳完整的畢業(yè)設計（完整的應包括畢業(yè)設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內容（目錄及某些關鍵內容）如需要其他資料的朋友，請加叩扣：貳二壹伍八玖壹壹五一適合進行翻邊工藝。工件結構簡單對稱，所有尺寸為自由公差，對工件

2、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。049.60146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?？梢詳M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，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

3、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，成本也咼。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03L4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=(24)t取R=3t=3X1.2=3.6mmD=136+2X8-2X(1.2+3.6

4、)+2X5.1=152.6mm;d=52-2X10+2X(1.2+3.6)-2X5.1=31.4mm;2.3.2排樣該制件已給定毛坯，所以不需要排樣2.4工藝計算內孔翻邊孔翻邊的翻邊系數(shù)計算dm-D式中：m翻邊系數(shù)；d翻邊前孔徑；D翻邊后孔徑。則：m3140.6352-2x2表2.1翻邊系數(shù)翻邊的工藝計算翻孔凸模形式孔加工方法預孔相對直徑D0/t3531.420圓柱形凸模模子沖孔0.650.630.60由h=8在610得翻邊的極限偏差為x盂mm預沖孔直徑d=52-2x10+2x(1.2+3.6)-2x5.1=31.4mm;翻邊高度H翻邊件一次成形零件高度H的范圍為：H_0.4d-0.431.4

5、=12.56mmh=0.8二12.56mm則內孔可以一次翻邊成形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，凸模和凹模之間的單邊間隙Z/2一般取略小于材料厚度t。平面毛坯上翻孔間隙：Z/2二0.850.9t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E_尺_只2一Ri式中E翻邊變形程度；R1展開半徑（mm）；R2凸緣半徑（mm）。對于外凸翻邊尺-R2二b1-costRi=Rmb外凸翻邊的變形程度為：b（1-cos日）Et*100Rm+b式中Et外凸翻邊的變形程度（%；b翻邊凸緣高度（mm；v翻邊凸緣斜度（mm）；Rm

6、工件表面半徑（mm）。對于此工件二=90則R=Rm表2.2外凸翻邊的變形程度E凸/%E凹/%1510242.2外緣翻邊的翻邊系數(shù)計算材料（退火）翻邊系數(shù)KKm.軟鋼t=0.252mm0.720.68由t=1.2mm在0.252mm之間，查得翻邊系數(shù)K=0.72;尸0.682.4.3凸模和凹模直徑的計算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do）。凸模直徑：Dp（d+：d）-.凹模直徑：Dd=（d+=d+2z）*式中d翻邊內徑；td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。（

7、0.0250.062）貝U:Dp=（d+心d）一薩（31.4+1.2）q04=32.6.0mmDd=（d+：d+2z）、=（31.4+1.2+2X1.0）0.04=52.60.0mm凸凹模厚度計算凸凹模厚度H=D=31.4mm凸凹模壁厚c=（130-52）/2-2X1.2=36.6mm凸凹模圓角R=R工=3.6mm2.5翻邊力和壓力中心的計算，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：P=1.1二D-dt、s式中D翻邊直徑（mm）;d翻邊預沖孔直徑（mm）;t料厚（mm）;“材料屈服點（N/mm2）表2.4材料屈服點材料、性能抗拉強度CTb屈服

8、點5sQ215鋼%=340420220Mpa查上表得：-s=220Pma則，P=1.1二(D-d)t、s=1.1X3.14X52-（31.4-1.2）X1.2X220=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=cLtcb式中P翻邊力（N）;c系數(shù)，可取0.50.8；L彎曲線長度（mm）；t料厚（mm）；二b抗拉強度（Mpa）o查表一得：二b=34042。?。籦=400Pma;則：P=cLt二bP=0.5X2X3.14X130X1.2X400=195936N根據(jù)計算結果，沖壓設備擬選J23252.5.2壓力中心的確定由于毛坯成中心對稱，

9、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刃口尺寸尺寸及分類尺寸轉化計算公式結果備注毛坯預孔*31.4*31.431.40.039D=d+i丄“0.639*3262.5.4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-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hx人工=A+t也4.2mmh1=1,h2=2橡膠工作行程H工H工=h工+h修9.2mmh修=5橡膠自由高度H自由H自由=4H工36.2mmH工=25%H自由