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河南科技學(xué)院
2007屆本科畢業(yè)設(shè)計
論文題目：汽車轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計
學(xué)生姓名： 雷呈瑜
所在院系： 機(jī)電學(xué)院
所學(xué)專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
導(dǎo)師姓名： 劉法治 史光星
完成時間：2007年 6月 1 5 日
摘 要
模具是生產(chǎn)應(yīng)用中極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。利用模具進(jìn)行生產(chǎn)所表現(xiàn)出來的產(chǎn)品精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列優(yōu)點，是其他加工方法不能比的。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。本文為汽車轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計，主要內(nèi)容包括油箱下殼拉深模具設(shè)計、下殼沖孔模具設(shè)計、上殼拉深成形模具設(shè)計、上殼沖孔翻邊模具設(shè)計及切邊修整模具設(shè)計，共計5套模具，其中切邊修整模具為上下殼共用的一組模具。
關(guān)鍵詞： 模具，拉深，沖孔，翻邊
Mold Design of Automobile Hydraulic Fluid Tank
Abstract
Mold is the based process equipment which widely used in the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparable with other processing method. As a country, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country. This design is Automobile Hydraulic Fluid Tank Mold Design, it including five parts, the under-part of the gasoline tank deep drawing mold, the under-part of the gasoline tank punching mold, the top gasoline tank drawing mold, the top gasoline tank extruding tool and the restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank.
Keywords：Mold, Drawing, Punching, Flanging
目錄
1 緒論 1
2 設(shè)計要求及模具材料選擇 1
3 油箱下殼拉深模具設(shè)計 2
3.1 拉深工藝方案的確定 2
3.2 毛坯尺寸的計算 2
3.2.1 拉深方法的確定 2
3.2.2 確定修邊余量 2
3.2.3 計算毛坯直徑 2
3.2.4 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù) 3
3.3 計算各部分工藝力 3
3.3.1 拉深力的計算 3
3.3.2 壓邊力的計算 3
3.3.3 壓力機(jī)的公稱壓力的計算 4
3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的計算 4
3.4.1 凸凹模的間隙 4
3.4.2 拉深模具的圓角半徑 4
3.4.3 凸凹模的尺寸及公差 4
3.4.4 凸模通氣孔直徑的確定 5
3.5 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計 5
3.5.1 壓邊圈設(shè)計 5
3.5.2 彈簧的選擇 6
3.5.3 定位板設(shè)計 6
3.5.4 模架的選用 6
3.6 沖壓設(shè)備的選擇 7
3.7 模具結(jié)構(gòu)圖 7
4 油箱下殼沖孔模具設(shè)計 8
4.1 沖壓力的計算及沖壓設(shè)備的選用 8
4.1.1 沖裁力的計算 8
4.1.2 推件力的計算 8
4.1.3 卸料力的計算 9
4.1.4 沖壓設(shè)備的選用 9
4.2 確定模具的壓力中心 9
4.3 計算凸凹模刃口尺寸 9
4.4 模具總裝置及主要零部件設(shè)計 10
4.4.1 卸料橡膠的設(shè)計 10
4.4.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 10
4.5 沖壓模具結(jié)構(gòu)圖 11
5 切邊與修整模具設(shè)計 12
5.1 切邊力與整形力的計算及沖壓設(shè)備的選用 12
5.1.1 切邊力的計算 12
5.1.2 整形力的計算 12
5.1.3 卸料力的計算 12
5.1.4 沖壓設(shè)備的選用 12
5.2 計算凸凹模工作部分尺寸 12
5.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
5.4 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖 14
6 上殼拉深模具設(shè)計 15
6.1 毛坯尺寸計算 15
6.1.1 毛坯直徑計算 15
6.1.2 確定修邊余量 15
6.1.3 確定拉深次數(shù) 15
6.2 各部分工藝力的計算及設(shè)備的選用 15
6.2.1 拉深力的計算 15
6.2.2 壓邊力的計算 15
6.2.3 設(shè)備的選用 16
6.3 主要工作部分尺寸計算 16
6.4 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計 17
7上殼翻邊成形模具設(shè)計 19
7.1 各部分工藝力的計算及設(shè)備的選用 19
7.1.1 翻邊力的計算 19
7.1.2 切邊力的計算 19
7.1.3 卸料力的計算 19
7.1.4 設(shè)備的選用 19
7.2 主要工作部分尺寸計算 19
7.2.1 壓力中心的確定 19
7.2.2 沖孔翻邊模尺寸計算 19
7.3 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計 20
8 結(jié)束語 21
謝詞 21
參考文獻(xiàn) 22
附錄1 工件上殼 23
附錄2 工件下殼 24
1 緒論
人類在勞動中學(xué)會了制造工具和使用工具，人們正是利用工具創(chuàng)造了巨大的精神文明和物質(zhì)財富，生產(chǎn)工具的發(fā)展和不斷改進(jìn)代表著人類社會的進(jìn)步，而模具是人類社會發(fā)展到一定程度所產(chǎn)生的一種先進(jìn)的生產(chǎn)工具，人們用它制造了成千上萬種生活用品和生產(chǎn)用品。在近代工業(yè)中模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟(jì)中一些重大的工業(yè)部門，如機(jī)械、電子、冶金、交通、建筑、輕工、食品等行業(yè)都大量地使用著各種各樣的模具。
用模具成型制品與采用機(jī)床分步加工成制品的方法相比具有以下優(yōu)點。
（1）用模具成型生產(chǎn)效率高。
（2）用模具成型的制品質(zhì)量高。
（3）用模具成型的制品原材料的利用率高。
（4） 用模具成型的制品比用別的方法獲得的制品成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更好。
（5）用模具成型操作簡單。
綜上所述，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段，特別適用于各類產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，傳統(tǒng)的用機(jī)械加工等方法自由成型的零件，很多都逐漸改成了使用模具成型，如自由鍛改成了模鍛、切削成型零件改成了壓鑄成型零件等，可以認(rèn)為模具成型是成型工業(yè)發(fā)展的一個方向。
2 設(shè)計要求及模具材料選擇
工件圖見附錄。
設(shè)計出的模具要求能夠滿足以下條件：
（1）能夠拉深成型油箱上下殼。
（2）能夠完成油箱下殼沖孔。
（3）能夠完成油箱上殼沖孔翻邊。
（4）能夠完成修邊切邊。
（5）成型過程中保證精度要求。
冷作模具材料選用時，可按下列步驟考慮：
（1）按模具的大小考慮；
（2）按模具形狀和受力情況考慮；
（3）按模具的使用性能考慮；
（4）按模具的工作量考慮；
（5）按模具的用途考慮。
汽車轉(zhuǎn)向液壓油箱由08AL碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。綜合考慮各種因素，查《熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》及《模具設(shè)計手冊》，常用冷作模具鋼的選用參考為：
沖裁模：[輕載沖裁模（厚度2mm），大批量生產(chǎn)零件]選用Cr12
沖孔翻邊模：[沖孔翻邊模大批量生產(chǎn)用] Cr12MoV (Cr4WMo2V)硬度要求HRC 57-60
拉深模: [輕載拉深模、成形淺拉深模] 9Mn2V ;Cr12。硬度要求 60-62 HRC [重載拉深模、大批量成型拉深模] Cr12；Cr12MoV ,硬度要求60-62 HRC
故考慮各種因素，本設(shè)計模具材料均選Cr12，能符合各種性能要求，較為合適。
3 油箱下殼拉深模具設(shè)計
3.1 拉深工藝方案的確定
本工件材料為08AL，材料力學(xué)性能好，故本工件首先要落料，制成直徑為300mm的圓片，拉深成成品，然后進(jìn)行沖孔，最后進(jìn)行修邊修整[1]。
3.2 毛坯尺寸的計算
3.2.1 拉深方法的確定
工件厚度t =2mm，t >1mm,故按板厚中徑尺寸計算,工件為筒形件，即按筒形件計算[2]。
凸緣直徑d t =197mm,中徑d =193mm。則
d t/d =197mm/193mm=1.02<1.1～1.4
即該工件凸緣為窄凸緣，可按無凸緣筒形件進(jìn)行計算。
3.2.2 確定修邊余量
由表可知：h/d=75mm/193mm=0.39
查表可得，取修邊余量h=3mm。
3.2.3 計算毛坯直徑
圖1 工件圖
查手冊，由公式
D= （1）
其中，d1=179mm,d2=193mm,h1=67mm,r=6mm,h2=75mm
則毛坯直徑為： D=
=
=301（mm）
取D=300 mm。
3.2.4 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù)
工件的總拉深系數(shù)：m= ==0.65
毛坯相對厚度： 100 =100=0.67
工件相對高度： ==0.404
查表得,首次拉深極限系數(shù)為：m1=0.53～0.55m
故拉深次數(shù)為：n=1
3.3 計算各部分工藝力
3.3.1 拉深力的計算
查表，由公式
P=πdtσbk1 （2）
其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取410MPa[3]
k1 為修正系數(shù)，查表取0.6
則拉深力為：
P=πdtσbk1
=3.1419324100.6
=300（KN）
3.3.2 壓邊力的計算
由式 tD0.045(1-m) (3)
可知, D0.045(1-m)=3000.045(1-0.95)=4.725t=2mm
故需要有壓邊圈。
由公式 F=Sq (4)
其中,S為壓邊圈下毛坯的投影面積。
Q為單位壓邊力，查表取q=3N.mm2。
則壓邊力為：
F=Sq
=3.14（D/2）2q
=3.141501503
=21（KN）
3.3.3 壓力機(jī)的公稱壓力的計算
壓力機(jī)的公稱壓力為： F壓 =1.4（F+P）=1.4（21+300）=449（KN）
故壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)該大于449KN。
3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的計算
3.4.1 凸凹模的間隙
查表，選取拉深模單邊間隙為： z=1.1t=1.12mm=2.2mm
3.4.2 拉深模具的圓角半徑
由公式可知，ra=8t=82mm=16mm
rt=r=6mm
3.4.3 凸凹模的尺寸及公差
由公式可知， Da =(D-0.75) (5)
Dt=(D-0.7-2z) (6)
查表可知，=0.12, =0.08
則凹模長軸為：aa=(195-0)=195（mm）
凸模長軸為： at=(195-0-4.4)=190.6（mm）
凹模短軸為：ba= (155-0)=155（mm）
凸模短軸為：bt=(155-0-4.4)=150.6（mm）
由公式可知，凹模高度為：h=kd
其中，取系數(shù)k=0.2
則凹模高度為：h=kd=0.2195mm=39mm
取h=40mm，LB=350mm300mm
凹模厚度為：c=(1.5～2)h=60～80mm
取c=80mm 凹模結(jié)構(gòu)如圖2。
圖2 凹模
3.4.4 凸模通氣孔直徑的確定
查表取凸模通氣孔直徑為dd=8mm。
凸模結(jié)構(gòu)如圖3。
圖3 凸模
3.5 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計
3.5.1 壓邊圈設(shè)計
采用彈性壓邊圈，壓邊圈與凸模、定位板需要保留一定的間隙，查表取間隙為2mm。
即d=298mm，d1=192mm，B=350mm，L=350mm，h1=15mm，h2=25mm。
壓邊圈如圖4。
圖4 壓邊圈
3.5.2 彈簧的選擇
彈簧按國家標(biāo)準(zhǔn)選擇，根據(jù)壓邊力及凸模行程，選外徑D=40mm，材料直徑d=6mm，自由高度H0=110mm，閉合高度H1=75mm，取裝配高度H=95mm。
3.5.3 定位板設(shè)計
定位板的高度h，查表取h=5mm。
間隙μ查表取μ=0.5mm。
則定位板直徑為d=301mm，L=400mm，B=350mm。
定位板上固定選用M6型螺釘。
如下圖5。
3.5.4 模架的選用
由于此拉深模為非標(biāo)準(zhǔn)形式，需要計算閉合高度。其中，各模板的尺寸需取國標(biāo)。
上模座LBH=400mm400mm50mm
下模座LBH=400mm400mm60mm
凸模固定板LBH=400mm400mm32mm
凸模的自由高度Ht=彈簧閉合高度+壓邊圈高度+25=75+25+25=125（mm）
其中25mm為閉合時固定板和壓邊圈之間的距離。
模具的閉合高度為：
H=上模座+凸模固定板+凸模自由高度+2mm+H凹+下模座=309mm
圖5 定位板
3.6 沖壓設(shè)備的選擇
設(shè)備工作行程需要考慮工件成形和方便取件。
因此工作行程S≥2.5h工件=2.575mm=188mm，查表選用JD21-100型壓力機(jī)。
3.7 模具結(jié)構(gòu)圖
模具結(jié)構(gòu)圖如下圖6所示。
其中卸料螺釘d=20mm，h=180mm。
下模座與凹模間固定螺釘選用M10。
定位板與凹模固定螺釘為M6。
圖6 油箱下殼拉深模具結(jié)構(gòu)圖
1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.彈簧 5.壓邊圈
6.固定板 7.凹模 8.下模座 9.卸料螺釘 10.凸模
4 油箱下殼沖孔模具設(shè)計
4.1 沖壓力的計算及沖壓設(shè)備的選用
4.1.1 沖裁力的計算
由于兩孔的大小相同，所以沖裁力相等。
由式 F1=Ltσb （7）
其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取380MPa，L為沖裁件的周長[4]。
則沖裁力為：F1=Ltσb=3.1416mm2mm380MPa=38KN
故F=2F1=76（KN）
4.1.2 推件力的計算
由式 F推=nK推F （8）
選凹模刃口形狀如7圖，取h=6mm，則n=h/t=3個，查表取K推=0.05
則推件力為： F推=nK推F=30.0576KN=11.4KN
圖7 凹模刃口形狀
4.1.3 卸料力的計算
由式 F卸=K卸F （9）
查表取K卸=0.05，則，F(xiàn)卸=K卸F=0.0576KN=3.8KN
故選擇沖床的總沖壓力為：F總=F+F卸+F推=76+3.8+11.4=91.2（KN）
4.1.4 沖壓設(shè)備的選用
選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-10型壓力機(jī)。
4.2 確定模具的壓力中心
畫出工件形狀，把沖裁周邊分成基本線段，并選定坐標(biāo)系X0Y，如圖，
L1=πD=3.1416mm=50.24mm
L2=L1=50.24mm
X1=-28，Y1=0，X2=32，Y2=15
則X0==2
Y0==7.5
即壓力中心為圖8虛線坐標(biāo)中心。
圖8 壓力中心
4.3 計算凸凹模刃口尺寸
查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02
校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04
滿足Zmax-Zmin≥δa+δt的條件，可以采用凸凹模分開加工的方法進(jìn)行加工[5]。
凸模刃口尺寸： dt=（d+X） （10）
凹模刃口尺寸： da=（dt+Zmin） （11）
查表得：X=0.75，已知=0.1
則，dt=（d+X） =（16+0.750.1）=16.075（mm）
da=（dt+Zmin）=（16.075+0.22）=16.295（mm）
沖孔凸模要在外面裝推件塊，因此設(shè)計成直柱的形狀。
凹模的厚度取h=25mm，壁厚取c=40mm，凹模直徑D=180mm，d=140mm凸凹模結(jié)構(gòu)如圖9，圖10，
圖9 沖孔凸模
圖10 凹模結(jié)構(gòu)圖
4.4 模具總裝置及主要零部件設(shè)計
4.4.1 卸料橡膠的設(shè)計
橡膠的自由高度為：H自由=（3.5～4）S工作 （12）
取修模量為5mm， S工作=t+1mm+修模量=2mm+1mm+5mm=8mm
故橡膠的自由高度取28mm～30mm，橡膠的裝配高度取H=25mm。
4.4.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
上模座：LBH=200mm200mm45mm
下模座：LBH=200mm200mm50mm
模架的閉合高度：170mm～210mm
墊板厚度：10mm
凸模固定板厚度：18mm
卸料板厚度：20mm
模具高度：H=45+10+18+25+10+75+2+25+50=260（mm）
凸模的自由長度：L=25mm+20mm+75mm+2mm+1mm+5mm=128mm
其中，凸模進(jìn)入凹模的深度為1mm，凸模的修磨量為5mm。
Lmax=95=95=394（mm）
LLmax，故滿足彎曲強(qiáng)度要求。
4.5 沖壓模具結(jié)構(gòu)圖
模具結(jié)構(gòu)如下圖11。
圖11 下殼沖孔模具結(jié)構(gòu)圖
1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.定位板 5.卸料板 6.橡膠 7.凸模固定板
8.上模座 9.螺栓 10.模柄 11.卸料螺釘 12.墊板 13.凸模 14.圓柱銷
5 切邊與修整模具設(shè)計
5.1 切邊力與整形力的計算及沖壓設(shè)備的選用
5.1.1 切邊力的計算
由式（7）可知，
F=Ltσb =π[1.5（a+b）]tσb
其中a，b為橢圓的半軸，a=98.5mm，b=77.5mm，L為沖裁件的周長。
則，F(xiàn)=Ltσb =π[1.5（a+b）]tσb=422（KN）
5.1.2 整形力的計算
由式 P=Fp （13）
其中，F(xiàn)為整形面積，p為單位壓力，查表取p=100MPa。
則P=Fp=L1mm100MPa=55.7KN
5.1.3 卸料力的計算
查表取系數(shù)K卸=0.05
由式可知，F(xiàn)卸=K卸P=0.0555.7KN=2.78KN
5.1.4 沖壓設(shè)備的選用
根據(jù)各工藝力的計算，F(xiàn)總=F+P+F卸=480.48（KN），選用JD21-100型壓力機(jī)。
5.2 計算凸凹模工作部分尺寸
整形凸模尺寸與拉深凸模尺寸相同，即at1=190.6mm，bt1=150.6mm，r1=1mm，r2=6mm。
查表取Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02
校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04
滿足Zmax-Zminδa+δt的條件，可以采用凸凹模分開加工的方法進(jìn)行加工。取X=0.75。
由式（10）（11）可知，
at2=（197+0.750）=197（mm）
bt2=（157+0.750）=157（mm）
aa2=（at2+Zmin）=197.22（mm）
ba2=（bt2+Zmin）=157.22（mm）
凹模圓角ra=1mm
取凹模高度h=25mm，凹模厚度c=40mm。
凸凹模結(jié)構(gòu)如圖12，圖13。
5.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
卸料板厚度：20mm
上模座：LBH=200mm200mm45mm
下模座：LBH=200mm200mm60mm
凸模固定板厚度：18mm
凸模自由長度：L=25mm+25mm=50mm
螺釘選用M10。
壓邊圈與下殼拉深模具上的壓邊圈相同。
其他標(biāo)準(zhǔn)件按國家標(biāo)準(zhǔn)選用。
圖12 凸模結(jié)構(gòu)圖
圖13 凹模結(jié)構(gòu)圖
5.4 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖
如圖14。
圖14 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖
1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.彈簧
5.定位板 6.凹模 7.下模座 8.卸料螺釘 9.凸模
6 上殼拉深模具設(shè)計
6.1 毛坯尺寸計算
6.1.1 毛坯直徑計算
由式（1）可知，
D=
=
=230（mm）
6.1.2 確定修邊余量
毛坯的修邊余量為：==0.13
查表取h=2mm
6.1.3 確定拉深次數(shù)
工件的拉深系數(shù)：m===0.83
毛坯的相對厚度：==0.87
毛坯的相對高度：==0.14
查表得首次拉深極限為：m1=0.53～0.55m，所以拉深次數(shù)為n=1。
6.2 各部分工藝力的計算及設(shè)備的選用
6.2.1 拉深力的計算
由公式（2）
F=πdtσbk1
其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取380MPa
k1 為修正系數(shù)，查表取0.4
則拉深力為：
F=πdtσbk1
=3.1419223800.4
=183（KN）
6.2.2 壓邊力的計算
由式 tD0.045(1-m)
可知, D0.045(1-m)=2300.045(1-0.87)=1.345t=2mm
故不需要有壓邊圈。
6.2.3 設(shè)備的選用
設(shè)備工作行程需要考慮工件成形和方便取件。查表選用JD21-100型壓力機(jī)。
6.3 主要工作部分尺寸計算
查表可知，拉深模單邊間隙Z=1.1t=2.2mm。
取凹模圓角為：ra=6mm3t=6mm，故合理。
取凸模圓角為：rt=6mm
由式（5）（6）可知， Da =(D-0.75)
Dt=(D-0.75-2z)
查表可知，=0.12, =0.08
則凹模長軸為：aa1=(195-0)=195（mm）
aa2=(188-0)=188（mm）
凸模長軸為： at1=(195-0-4.4)=190.6（mm）
at2=(188-0-4.4)=183.6（mm）
凹模短軸為：ba1= (155-0)=155（mm）
ba2= (148-0)=148（mm）
凸模短軸為：bt1=(155-0-4.4)=150.6（mm）
bt2=(148-4.4)=143.6（mm）
取凹模高度h=35mm，h1=9mm，h2=25mm，凹模厚度c=40mm，凹模上濾網(wǎng)定位孔及環(huán)形孔為非主要要求部分，故取r=6mm，環(huán)形孔D=4.5mm，凹模上濾網(wǎng)定位孔高度h=2mm。凸模上濾網(wǎng)定位孔及環(huán)形孔尺寸分別取r=4mm，D=6.5mm，凸模上濾網(wǎng)定位孔深度h=4mm。
凸模結(jié)構(gòu)如圖15。
圖15 凸模結(jié)構(gòu)圖
凹模結(jié)構(gòu)如圖16。
6.4 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計
上模座：LBH=200mm200mm40mm
下模座：LBH=200mm200mm50mm
凸模固定板厚度：20mm
凸模自由長度：L=20mm+25mm+25mm+20mm=90mm
凹模與下模座固定螺釘為M12。
卸料板結(jié)構(gòu)與下殼拉深模具的卸料板相同。
卸料板高度為：20mm
定位板結(jié)構(gòu)下殼拉深模具的定位板相同，其內(nèi)圓孔徑d=231mm。
定位板：BLH=280mm240mm10mm
模具結(jié)構(gòu)如圖17。
圖16 凹模結(jié)構(gòu)圖
圖17 上殼拉深成形模具
1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.橡膠 5.定位板
6.凹模 7.下模座 8.卸料板 9.凸模
7上殼翻邊成形模具設(shè)計
7.1 各部分工藝力的計算及設(shè)備的選用
7.1.1 翻邊力的計算
由式可知， F翻=1.1πtσs（D-d0） （14）
其中，σs 為材料的屈服強(qiáng)度，查表取σs=200MPa
d0為預(yù)制孔直徑，取d0=0，當(dāng)d0=0時，翻邊力F=1.3F翻。
則翻邊力為：F=1.3F ==110.5（KN）
7.1.2 切邊力的計算
由式可知， F切=1.3Ltτ （15）
其中L為切件的周長，τ為材料的抗剪強(qiáng)度，查表取280MPa。
則切邊力為：F切=1.3Ltτ==137（KN）
7.1.3 卸料力的計算
由式可知， F卸=K卸F切 （16）
查表取K卸=0.03
則卸料力為：F卸=K卸F切 =0.03137KN=4.1KN
7.1.4 設(shè)備的選用
總沖裁力為：F總=F+ F卸+ F切=336.6KN
故選用J23-63型壓力機(jī)。
7.2 主要工作部分尺寸計算
7.2.1 壓力中心的確定
由于沖孔翻邊件為圓，所以壓力中心為圓心。
7.2.2 沖孔翻邊模尺寸計算
查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02
校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04
滿足Zmax-Zminδa+δt的條件，可以采用凸凹模分開加工的方法進(jìn)行加工。
查表取X=0.75
由式（10）（11）可知，dt=（d+X）=60（mm）
Da=（dt+Zmin）=60.22（mm）
取凹模高度為25mm，d1=80mm，d2=110mm。
凸凹模結(jié)構(gòu)如圖18，圖19。
圖18 凸模
圖19 凹模
7.3 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計
上模座：LBH=200mm200mm30mm
下模座：LBH=200mm200mm35mm
凸模固定板厚度：20mm
凸模自由長度：L=20mm+25mm+25mm+30mm=100mm
凸模修模量為10mm
凹模與下模座固定螺釘為M10，上模座與凸模固定板螺釘為M12，圓柱銷直徑為d=8mm。
模具結(jié)構(gòu)如圖20。
圖20 上殼沖孔翻邊模具
1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.凸模固定板 5.上模座
6.螺栓 7.模柄 8.墊板 9.凸模 10.定位板 11.圓柱銷
8 結(jié)束語
本套生產(chǎn)設(shè)備共計5套模具，結(jié)構(gòu)簡單實用，由這5套模具能夠生產(chǎn)出符合要求的工件，現(xiàn)與工廠內(nèi)投入生產(chǎn)的設(shè)備相差無幾，生產(chǎn)可靠。
謝詞
經(jīng)過了兩個多月的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計。在這次畢業(yè)設(shè)計中，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給我們創(chuàng)造良好的環(huán)境和機(jī)會，讓我們能夠?qū)⑺鶎W(xué)得的知識學(xué)以所用；更感謝指導(dǎo)老師的不倦教導(dǎo)和大力幫助，本次畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師的認(rèn)真輔導(dǎo)和細(xì)心幫助下完成的，他知識淵博、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)而且有很高的責(zé)任心，認(rèn)真批閱，細(xì)心指導(dǎo)，在這次畢業(yè)設(shè)計中給我提供了很大的幫助，特別是我在設(shè)計當(dāng)中遇到困難不知道如何解決時，他給我提出了很多有建設(shè)性的意見。值此畢業(yè)論文完成之際，特向不辭辛苦教導(dǎo)我的老師和在這次畢業(yè)設(shè)計中給予我?guī)椭耐M同學(xué)表示衷心的感謝！
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附錄1 工件上殼
附錄2 工件下殼
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