鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工

word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯?？粕厴I(yè)設(shè)計題目：鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工專業(yè)年級：模具設(shè)計與制造11-3學(xué)生姓名：學(xué)號：9指導(dǎo)教師：

哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名：學(xué)號：學(xué)院：專業(yè)：任務(wù)起止時間：2014年4月28日至2014年6月18日畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語：本論文選題有很強(qiáng)的應(yīng)用價值，文獻(xiàn)材料收集詳實(shí)，綜合運(yùn)用了所學(xué)知識解決問題，所得數(shù)據(jù)合理，結(jié)論正確，有創(chuàng)新見解。另外論文格式正確，書寫規(guī)范，條理清晰，語言流暢。指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師職稱：評閱教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語：評閱教師簽名：評閱教師職稱：答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計的評語：答辯委員會評定，該生畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)椋捍疝q委員會主席簽名：職稱：年月日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名：學(xué)號：學(xué)院：專業(yè)：任務(wù)起止時間：2014年4月18日至2014年6月18日畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容：1．分析鋼勺的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品要求，確定制件的材料，分析了材料的性能，結(jié)構(gòu)工藝性等，然后基本確定沖壓加工方案。2．詳細(xì)計算了工作零件尺寸和沖壓力，介紹了各零部件的設(shè)計和選擇，選擇合適的模架和壓力機(jī)，設(shè)計工作零件并進(jìn)行校核。3．通過總裝圖，介紹了模具的工作原理及過程。4．設(shè)計數(shù)控加工的主要過程。資料：劉建超、張寶忠．沖壓模具設(shè)計與制造[M]．上海：高等教育出版社，2009：53-157范有發(fā)．沖壓與塑料成型設(shè)備[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：47-178徐政坤．沖壓模具及設(shè)備[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：62-142季忠、王曉麗．沖壓模具設(shè)計自動化及實(shí)例[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011：34-84指導(dǎo)教師意見：簽名：年月日系主任意見：簽名：年月日鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工摘要本設(shè)計題目為鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計者沖壓模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對制件質(zhì)量的影響。介紹了鋼勺沖壓模具設(shè)計時要注意的要點(diǎn)，通過對制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用兩套模具即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對鋼勺沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計。關(guān)鍵詞鋼勺；工藝分析；脹形落料；翻邊整形目錄摘要 I第1章緒論 11.1論文的研究目的和意義 11.2模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 11.2.1模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 11.2.2發(fā)展趨勢 21.3本論文的主要內(nèi)容及解決的問題 4第2章鋼勺總體方案的設(shè)計 52.1鋼勺的設(shè)計要求 52.2沖壓方案確定 52.3本章小結(jié) 6第3章脹形落料模設(shè)計 73.1凸模和凹模刃口尺寸計算 73.2沖壓力計算 73.3工作部分尺寸計算 83.4工作零件的設(shè)計 83.4.1脹形落料凸模的設(shè)計 83.4.2脹形落料凹模的設(shè)計 93.5模架與壓力機(jī)的選擇 103.6其他零部件的設(shè)計 113.6.1卸料螺釘?shù)脑O(shè)計 113.6.2卸料板的設(shè)計 113.6.3緊固螺釘?shù)脑O(shè)計 113.7對模具的校核 123.8模具總裝圖 123.9本章小結(jié) 13第4章翻邊模的設(shè)計 144.1翻邊的工藝計算 144.1.1翻邊的變形程度 144.1.2翻邊力P和翻邊功A 144.1.3翻邊間隙和刃口尺寸 144.2工作零件的設(shè)計 154.2.1翻邊凸模的設(shè)計 154.2.2翻邊凹模的設(shè)計 164.3模架與壓力機(jī)的選擇 164.4模具的校核 174.5模具總裝圖 174.6本章小結(jié) 17第5章凸凹模的數(shù)控加工 195.1被加工零件的分析 195.2確定裝夾方案 195.3確定加工順序及走刀路線 195.4切削用量的選擇 195.5運(yùn)用斯沃編制加工程序 195.6本章小結(jié) 23結(jié)論 24致謝 25參考文獻(xiàn) 26word文檔可自由復(fù)制編輯緒論論文的研究目的和意義沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一。沖壓加工的應(yīng)用十分廣泛，不僅可以加工金屬材料，而且可以加工非金屬材料。在現(xiàn)代制造業(yè)，比如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。通過完成畢業(yè)設(shè)計“鋼勺沖壓模具設(shè)計及數(shù)控加工”鞏固大學(xué)三年來所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能，并運(yùn)用所學(xué)的模具設(shè)計制造能力，解決沖壓模具設(shè)計制造中的問題，提高分析問題以及解決工程實(shí)際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立分析、設(shè)計、解決實(shí)際生產(chǎn)問題和其它一些綜合能力，特別是工作能力，養(yǎng)成良好的工作態(tài)度、工作作風(fēng)。另外，還可進(jìn)一步熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，能夠熟練使用有關(guān)設(shè)計手冊和熟悉編寫技術(shù)文件和設(shè)計說明書，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高科技寫作的能力。模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀自改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、PRO/ENGineeR、I-DEAS、EUclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了MoldFlow、C-Flow、DYNAFORM、OPTRIS和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口[1]。發(fā)展趨勢模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：1．全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。采用該技術(shù)，模具設(shè)計和制造效率一般可提高2～3倍，模具生產(chǎn)周期可縮短1/2～2/3。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。2．高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。3．模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。對普通沖壓工藝的制定，可根據(jù)有關(guān)資料進(jìn)行工藝設(shè)計、計算；而對于復(fù)雜的曲面成形，例如汽車覆蓋件的成形，傳統(tǒng)方法是憑設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行對比分析，初步確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計試驗(yàn)?zāi)＞卟⑦M(jìn)行試沖。因此，周期長、投資大、風(fēng)險大。近幾年來，國內(nèi)外已采用彈塑性有限元法，開發(fā)出板料成型過程的模擬軟件，供設(shè)計人員對工藝參數(shù)進(jìn)行修改和選擇，以預(yù)測某一工藝方案對零件成型的可行性和可能發(fā)生的質(zhì)量問題。這一虛擬成形技術(shù)，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試驗(yàn)費(fèi)用，也可大大縮短試制周期和提高成形件的質(zhì)量。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。4．電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。5．提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。6．優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積（TiN、TiC等）、等離子噴涂等技術(shù)。7．模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。8．模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展這是國內(nèi)長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)[1]。本論文的主要內(nèi)容及解決的問題因?yàn)楸菊撐乃O(shè)計的鋼勺所用板材較薄，且工序較多，可直接設(shè)計單工序模，分步加工，以減少模具設(shè)計的復(fù)雜程度，同時能保證模具的精確程度。通過分析，可設(shè)計兩套模具分別為脹形落料模和翻邊整形模。需要解決的主要問題：1．脹形落料模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2．翻邊凸模和凹模的間隙設(shè)計。鋼勺總體方案的設(shè)計鋼勺的設(shè)計要求鋼勺示意圖及其尺寸如圖2-1所示。圖2-1鋼勺尺寸圖工件結(jié)構(gòu)簡單，板料厚0.5該工件均未注公差，按IT14級計算，可行[2]。脹形變形的特點(diǎn)是材料受切向拉伸，其變形程度受材料的極限延伸率限制，常以脹形系數(shù)K表示脹形變形程度：K=dmax/d（2-1）式中dmax—脹形后最大直徑，mmd0—脹形前毛坯的直徑，mmK—脹形系數(shù)。經(jīng)計算K≈1.2<[K]=1.28（極限脹形系數(shù)）。計算結(jié)果表明，材料性能滿足工藝過程變形程度的要求[3]。綜上，本沖壓件工藝性良好。沖壓方案確定本工件的成形包括三個工序，大體有三中工藝方案供選擇：方案一：單工序模。分別單個模具完成脹形、落料、翻邊整形工序。方案二：脹形落料模與翻邊整形模配合完成。方案三：脹形落料翻邊復(fù)合模。第一種方案實(shí)現(xiàn)要三個模具分三次完成，成本及復(fù)雜程度都較高；第二種方案設(shè)計較為簡單，成本低，且能有較高的精度；第三種方案可以一次成形，但是模具較復(fù)雜，對零件的精度要求會較高，制造精度也不好保證。綜合這些因素，最終決定選擇第二種方案。本章小結(jié)在本章中，主要利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行了鋼勺的尺寸測量，根據(jù)鋼勺的尺寸數(shù)據(jù)和材料的沖壓性能，明確了鋼勺的設(shè)計要求及其制造工藝性的合理性，并通過對鋼勺結(jié)構(gòu)形狀的分析，選定了分別使用脹形落料模和翻邊模的沖壓方案。脹形落料模設(shè)計凸模和凹模刃口尺寸計算制件精度等級為IT14級，則落料凸凹模雙面間隙Zmax=0.240mm，Zmin=0.132mm，尺寸偏差與磨損系數(shù)分別為?=0.87mm凹模刃口公差：（3-1）凸模刃口公差：（3-2）凹模刃口尺寸：（3-3）凸模刃口尺寸：（3-4）QUOTE84.43-0.0430沖壓力計算完成本過程所需的沖壓力由沖裁力、脹形力、壓邊力組成，然而這些力不是同時發(fā)生的，因而應(yīng)根據(jù)幾個力出現(xiàn)的先后順序、組合情況則其最大力或力的組合加以計算，作為選擇壓力機(jī)的依據(jù)。選擇三個力的合力為最大合力[4]。脹形力：（3-5）式中K—系數(shù)，取0.7L—界面長度，mmT—材料厚度，mm—材料抗拉強(qiáng)度沖裁力：（3-6）式中L—沖裁周邊長度，mmT—材料厚度，mm—材料抗剪切強(qiáng)度，MPaK—系數(shù)，一般取K為1.3壓邊力：（3-7）式中A—壓邊圈面積，mm2P—最小單位壓邊力，N沖壓力：（3-8）工作部分尺寸計算制件為IT14級，精度較低，選用制件精度等級的QUOTE14為凸凹模工作尺件精度等級尺寸。根據(jù)式3-1和式3-2得凸凹模尺寸。凸模工作尺寸：（3-9）凹模工作尺寸：（3-10）工作零件的設(shè)計脹形落料凸模的設(shè)計平板板材的局部脹形模結(jié)構(gòu)較為簡單，這里采用全鋼模成形，因模具需進(jìn)行脹形和落料兩道工序，所以將凸模設(shè)計如圖3-1所示。圖3-1脹形落料凸模脹形落料凹模的設(shè)計凹模主要進(jìn)行落料工序，根據(jù)凹模刃口數(shù)據(jù)和工作部分尺寸，將凹模設(shè)計如圖3-2所示。圖3-2脹形落料凹模模架與壓力機(jī)的選擇本模具選用中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模座的兩側(cè)中心線上，送料和操作方便，適用于一般精度要求的小型模具。導(dǎo)柱d/mm×L/mm為Φ22×150；導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm為Φ22×80×33；上模座厚度取35mm，即=35下模座厚度取45mm，即=45模具閉合高度：由=24.6N以及閉合高度選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī)，其型號為JG23-63，公稱壓力為160KN,最大閉合高度為180mm模柄選用凸緣模柄，用螺釘安裝定位。模柄規(guī)格為A40×85[5]。其他零部件的設(shè)計卸料螺釘?shù)脑O(shè)計按JB/T7650.5-1994標(biāo)準(zhǔn)初選M8×80圓柱頭卸料螺釘4個，每個螺釘所程受的力為/4=3972/4=992.75N，M8螺釘允許負(fù)荷4300N，故卸料螺釘強(qiáng)度能夠滿足工作要求。卸料螺釘窩深：=上模座厚度+墊板厚度+凸模高度-卸料板厚度-卸料螺釘長度經(jīng)計算可得：=15mm。同時還需要滿足條件：>螺栓頭部高度+刃口修磨量+入模量+（3~5）=6+5+1+3=15mm刃口修磨量一般為5~6mm，入模量為四個卸料螺釘采用均布方式，其分布位置可以參考下模座上螺釘?shù)姆植嘉恢?。卸料板的設(shè)計本論文中制件較薄，采用彈性卸料板，使工件的平面度提高，同時也具有凸模導(dǎo)向和壓料的作用。這里將借助彈簧裝置卸料。卸料板凸臺部分的高度：QUOTEh=H-0.1~0.3t=6.5-0.2×0.5=6.4mm（3-11）式中h—卸料板凸臺高度，mmH—定位板高度，mmt—板料厚度，mm緊固螺釘?shù)脑O(shè)計模座之間使用螺釘緊固，此處采用4個均布的M10內(nèi)六角圓柱螺釘。根據(jù)下模座的厚度55mm，選擇長度為60mm的M10×60GB70-85內(nèi)六角圓柱螺釘。下模座的沉頭孔直徑為16.5mm，下模座的螺釘孔采用通孔的形式，其通孔的直徑為螺釘長-（下模座厚度-沉頭孔深度）=60-（55-11）=16考慮凹模的高度，凹模的螺紋孔的深度取20mm。一般來說，m10的螺紋孔與凹模邊緣的距離要大于11mm223.75mm×（189.75mm+17mm×2）~228mm×（250mm-11mm×2之間，在這里取225mm的圓周作為凹模螺紋孔的分布圓周[6對模具的校核通過計算可知模具高度H：H=上模座厚度+墊板厚度+凸模厚度+凹模厚度+下模厚度=（45+10+68.2+25+55-1）=186所選壓力機(jī)最大及最小封閉高度分別：Hmax=220Hmin=Hmax-=220-60=160Hmin+10≤H≤Hmax-5所以，沖裁模高度符合設(shè)計要求[7]。模具總裝圖脹形落料模總裝圖如圖3-3所示。1—上模座2—導(dǎo)柱3—凸模固定板4—緊固螺釘5—模柄6—脹形落料凸模7—卸料螺釘8—彈簧9—導(dǎo)套10—卸料板11—定位板12—脹形落料凹模13—內(nèi)六角螺釘14—凹模固定板15—下模座圖3-3脹形落料?？傃b圖本章小結(jié)本章對鋼勺的脹形落料模進(jìn)行了設(shè)計，主要計算了凹模、凸模的刃口尺寸及工作部分的尺寸和沖壓力，設(shè)計了模具的主要零件，選擇了中心導(dǎo)柱模架和型號為JG23-63的壓力機(jī)。翻邊模的設(shè)計翻邊的工藝計算翻邊的變形程度工件的變形區(qū)主要在切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生切向壓縮，在變形過程中材料容易起皺，其變形程度：（4-1）式中b—翻邊的寬度，mmR—翻邊的外凸緣半徑，mm查閱書籍[7]變形程度在允許范圍內(nèi)。翻邊力P和翻邊功A一般說來，翻邊所需要的力并不大。對于外緣翻邊，其翻邊力：QUOTEP=1.1×π×t×σs×D-d=1.1×3.14×0.5×235×4×5=8.1N式中P—翻邊力，NT—材料的厚度，mmσS—材料的屈服強(qiáng)度，MPaD—翻邊后孔的直徑，mmd—底孔直徑，mm翻邊所需要的功A：（4-3）式中H—凸模的有效行程，P—翻邊功率，其計算與拉深時相同經(jīng)計算可得A為0.21J[8]。翻邊間隙和刃口尺寸由于在翻邊過程中，材料沿切向收縮，因此其端面的材料變厚，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)大于原來的材料厚度[9]。查表得平板毛坯翻邊時凸凹模之間的間隙取=0.3凸模的刃口尺寸計算如下：翻邊凸模極限偏差：Φ24.024mm，查表得磨損系數(shù)取（4-4）翻邊凹模的刃口尺寸計算如下：根據(jù)翻邊間隙和翻邊凸模的刃口尺寸來確定翻邊凹模的刃口尺寸：（4-5）工作零件的設(shè)計翻邊凸模的設(shè)計根據(jù)翻邊間隙、刃口尺寸和制件形狀以及凸模制造標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計翻邊凸模如圖4-1所示。圖4-1翻邊凸模翻邊凹模的設(shè)計根據(jù)制件和翻邊間隙、刃口尺寸及凹模制造標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計凹模如圖4-2所示。圖4-2翻邊凹模模架與壓力機(jī)的選擇翻邊模同樣選用中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模具兩側(cè)的中心線上，送料和操作方便，適用于一般精度要求的小型模具[10]。上模座厚度取35mm下模座厚度取45mm，模具閉合高度：由以及閉合高度選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī)，型號為JG23-63，公稱壓力為,最大閉合高度為180mm。模柄選用凸緣模柄，用螺釘安裝定位。模柄規(guī)格為.螺釘為M10[11]。模具的校核H=上模座厚度+墊板厚度+凸模厚度+凹模厚度+下模厚度=（45+10+68.2+25+55-1）=202所選壓力機(jī)最大及最小封閉高度分別為Hmax=220Hmin=Hmax-=220-60=160Hmin+10≤H≤Hmax-5沖裁模高度符合設(shè)計要求。模具總裝圖翻邊?？傃b圖如圖4-3所示。1—上模座2—導(dǎo)套3—導(dǎo)柱4—內(nèi)六角螺釘5—翻邊凹模6—推板7—橡膠8—模柄9—推桿10—凹模固定板11—翻遍凸模12—凸模固定板13—內(nèi)六角螺釘14—下模座圖4-3翻邊模總裝圖本章小結(jié)在本章中，設(shè)計了翻邊模，最關(guān)鍵的是翻邊凸模和凹模的設(shè)計，其形狀比較復(fù)雜，根據(jù)翻邊的變形程度確定翻邊間隙為0.3mm。設(shè)計好凹凸模之后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取了中間導(dǎo)柱模架和型號為JG23-63的壓力機(jī)。凸凹模的數(shù)控加工被加工零件的分析所需加工的零件分別為脹形落料凹凸模和翻邊凹凸模，零件加工表面上，不宜有毛刺飛邊，精度要求最好為R1.6。需要進(jìn)行精加工，未標(biāo)注公差為正負(fù)0.5，精度要求較高。零件材料選用45鋼，切削加工性能較好。根據(jù)上述分析，零件內(nèi)外輪廓應(yīng)采用粗、精加工分開進(jìn)行，才能保證零件的尺寸精度要求，用于滿足鑄造制品收縮率的要求。確定裝夾方案從零件圖紙來看，所加工的零件一次裝夾就可以完成所有加工工序。由于零件選用的毛坯尺寸是120×100×60mm確定加工順序及走刀路線加工順序的擬定按照基準(zhǔn)先行的原則確定。因此先加工出用做加工基準(zhǔn)的上平面，即凹凸模的底面。然后每次刀具的對刀都以上平面為基準(zhǔn)來確定刀具參數(shù)的設(shè)置，然后在加工其他輪廓。零件的加工精度很容易保證，粗、精加工可以同時進(jìn)行。加工內(nèi)外輪廓時，要沿輪廓線的切向進(jìn)刀、退刀，防止過切或撞刀[7]。切削用量的選擇零件留精加工銑削余量0.5運(yùn)用斯沃編制加工程序利用CAM軟件自動生成NC程序代碼之后，軟件要進(jìn)行語法檢錯與譯碼，轉(zhuǎn)換成仿真軟件所接受的格式，然后刀具軌跡計算模塊計算刀具軌跡，驅(qū)動軟件實(shí)現(xiàn)仿真運(yùn)動。同時控制刀具沿軌跡走刀，對毛坯切削的動態(tài)圖像顯示過程進(jìn)行全方位的模擬仿真，如圖所示，并對代碼進(jìn)行反讀校驗(yàn)。仿真過程可以隨意放大、縮小和旋轉(zhuǎn)，便于觀察細(xì)節(jié)；可以調(diào)節(jié)仿真速度；能顯示多道加工軌跡的加工結(jié)果；仿真過程中可以檢查刀柄干涉、快速移動過程中的干涉、刀具無切削刃部分的干涉情況；可以將切削余量用不同顏色區(qū)分表示，并把切削仿真結(jié)果與零件理論形狀進(jìn)行比較。靈活、強(qiáng)大的加工仿真將加工的風(fēng)險降為最低。修改過的程序記錄如下。脹形落料凸模加工程序：O1801G97G99M03S600G00X100Z100T0101G00X42Z2G71U2R1G71P10Q100U0.6W0.4F0.4N10G42GG00Z0G03X16Z-8R8G01X19.9X19.9Z-28X25W-20W-5X38W-15N100G00X100Z100T0202MO3S1000G00X42Z2G70P10Q100G00X100Z100T0303S300MO3G00X21Z-28G01X16F0.05G00X40Z-63G01X34G00X100Z100T0404G00X21Z2G01X19.1X-26F0.05X18.5X17.9X17.5X17.4G00X100Z100M05M30脹形落料凹模加工程序：O0001M3S600T0101G0X52Z1M8G71U2R1F200G71P1Q2U1W0N1G0X0G1Z0F50G3X28Z-14R14F30G1X40Z-44F50Z-59N2G2X50Z-64R5F30G70P1Q2G0X200Z100T0202G0X54Z-110W-4G1X1F10X52F100M9M5G0X200Z100T0101M30翻邊凹模加工程序：%O0001N104T1M6N106G0G90G54X57.347Y58.645A0.SN108G43H1Z50N110Z10N112G1Z-2.F4.5N114X52.654Y62.892N116X46.848Y67.183N136X-19.277Y75.903N164X-77.311Y14.25N166X-78.652Y7.638N168X-79.441Y.905N2326M01N2328T3M6N2330G0G90G54X0.Y0.A0.SN2332G43H3Z10N2334G99GN2336G80N2338M5N2340G91GN2342G28X0.Y0.A0N2344M01N2346T4M6N2348G0G90GN2350G43H4Z10N2352G99GN2354X45N2356Y-35N2358X-45N2360G80N2362M5N2364G91GN2366G28X0.Y0.A0N2368M30%翻邊凸模加工程序：G99M03S800T0101M08G0X31Z0.1G01X-1F0.15W1G0X31G71U2.0R0.5G71U0.3W0.1P01Q02F0.15N01X8G01Z0.0F0.15X12W-2