汽车覆盖件模具设计汽车覆盖件模具设计讲稿讲稿湖北汽车工业学院材工系李芳华第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计uu翻边模应用范围n覆盖件上的翻边多数为相互连接使用，同时又能提高自身的刚度。因此翻边是保证整车装配精度的重要因素之一。n由于覆盖件拉延后都需要进行修边，切除工艺补充，而修边以后的覆盖件都会产生变形，同时刚性也显著减弱。n为此覆盖件多在修边以后安排翻边工序翻边工序。多数可伴随整形这样不但弥补了修边以后的变形而且也提高了覆盖件的刚性。第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计uu整形模应用范围n n在很多时候，拉延时，由于零件破裂等原因，在很多时候，拉延时，由于零件破裂等原因，需要加大圆角，才能使零件顺利拉出。这时加需要加大圆角，才能使零件顺利拉出。这时加大后的圆角要有装配要求的话，就要求拉后再大后的圆角要有装配要求的话，就要求拉后再加一序整形整出。对于整形力小的零件，可以加一序整形整出。对于整形力小的零件，可以直接整出。但假如零件整形力大的话，则需要直接整出。但假如零件整形力大的话，则需要拉延时就考虑整形余力，即需对零件做所谓的拉延时就考虑整形余力，即需对零件做所谓的过拉延处理。以便后序整形时不开裂。过拉延处理。以便后序整形时不开裂。第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计uu整形模应用范围n n假如一个零件的切边时假如切边刃口角度很大，假如一个零件的切边时假如切边刃口角度很大，则会产生钝切或锐切问题，这二种情况，第一则会产生钝切或锐切问题，这二种情况，第一种容易产生毛刺，第二种则刃口会发生强度不种容易产生毛刺，第二种则刃口会发生强度不足的情况。这时就需要对切边线所在面做相应足的情况。这时就需要对切边线所在面做相应处理，比如拉延时先把切边线所在面拉平，以处理，比如拉延时先把切边线所在面拉平，以保证有好的切边刃口。然后后序再把切边线所保证有好的切边刃口。然后后序再把切边线所在面整回数模形状。在面整回数模形状。第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计uu整形模应用范围n n复杂型面零件多次拉延时，为保证各序压边面复杂型面零件多次拉延时，为保证各序压边面统一，有时也需要对零件数模压边面所在面进统一，有时也需要对零件数模压边面所在面进行形状变更，然后再后序整回。行形状变更，然后再后序整回。 翻边整形模 翻翻边边整整形形模模是是主主要要完完成成拉拉延延无无法法成成形形或或者者能能成成形形但但后后序序无无法法处处理理的的局局部部边边及及形形面面；从从零零件件翻翻边边方方向向上上看看，有有向向上上翻翻边边，向向下下翻翻边边，上上下下翻翻边边三种情况。三种情况。 翻边整形模常见结构： 1 1、向下翻边、向下翻边 图1 3 3、上下翻边、上下翻边图2 第六章第六章 翻边整形模设计翻边整形模设计uu冲压力的计算uu工作行程uu凸模托料面的设计uu压件器的强度设计uu压件器与凹模分界的设定uu翻边模刃口的种类及使用uu翻边顶出器的安装标准uu退料块及定位块的形状uu翻边变形对策uu铸件壁厚设计uu铸造减轻孔设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计第十三章第十三章 翻边模设计翻边模设计冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算P PB B= =弯曲成形力（弯曲成形力（N N）L=L=加工加工长度（度（mmmm）t=t=料厚（料厚（mmmm）b b= =抗拉抗拉强强度（度（MpaMpa）冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算P PB B=1/2*=1/2*b b*L*t*L*t冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算P PB B=1*=1*b b*L*t*L*t冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算P PB B=3/2*=3/2*b b*L*t*L*t冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算P PB B=2/3*=2/3*b b*L*t*L*t冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算uu压料力n n压料力一般为压弯力的压料力一般为压弯力的15%-30%15%-30%。n nP P为冲压开始点的压料力为冲压开始点的压料力n n外板外板P=0.3 PB P=0.3 PB （N N）n n内板内板P=P=（0.15-0.20.15-0.2）PBPB（N N）n n弹簧等压力源尽量设在成形部位附近弹簧等压力源尽量设在成形部位附近冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲成形力的计算n n压料力压料力压料力一般为压弯力的压料力一般为压弯力的压料力一般为压弯力的压料力一般为压弯力的15%-30%15%-30%。P P为冲压开始点的压料力为冲压开始点的压料力为冲压开始点的压料力为冲压开始点的压料力外板外板外板外板P=0.3 PB P=0.3 PB （N N）内板内板内板内板P=P=（0.15-0.20.15-0.2）PBPB（N N）弹簧等压力源尽量设在成形部位附近弹簧等压力源尽量设在成形部位附近弹簧等压力源尽量设在成形部位附近弹簧等压力源尽量设在成形部位附近冲压力的计算冲压力的计算 uu弯曲整形力的计算弯曲整形力的计算n n弯曲整形力弯曲整形力P=F*qP=F*qn nF F：为整形部分的投：为整形部分的投影面积（影面积（mm2mm2）n nq q：为整形所需的单：为整形所需的单位压力（位压力（MPaMPa），见），见数据下表：数据下表：材料材料材料厚度材料厚度材料材料材料厚度材料厚度333 3101031R1时：时：压件器与凹模分界的设定压件器与凹模分界的设定uu垂直翻边时（在制件外折角线分界）：垂直翻边时（在制件外折角线分界）：压件器与凹模分界的设定压件器与凹模分界的设定uu整形翻边时整形翻边时n n不要在倾斜面上分块。不要在倾斜面上分块。 压件器与凹模分界的设定压件器与凹模分界的设定uu整形翻边时整形翻边时n nR R5 5时时距距切切点点2mm2mm分分界界；预预想想有有回回弹弹时时，即即使使R5R5，作为回弹对策，也可如上设计。，作为回弹对策，也可如上设计。 压件器与凹模分界的设定压件器与凹模分界的设定uu整形翻边时整形翻边时n n翻边圆角翻边圆角R5R5，自折角线分界。，自折角线分界。 压件器与凹模分界的设定压件器与凹模分界的设定uu整形翻边时整形翻边时n n翻边圆角翻边圆角R5R5，自切点以外分界。，自切点以外分界。 翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu刃口的种类及淬火方法刃口的种类及淬火方法n n钢材类型：火焰淬火钢材类型：火焰淬火7CrSiMnMoV7CrSiMnMoV；整体淬火；整体淬火T10AT10A、Cr12MoVCr12MoVn n分块类型：铸钢分块类型：铸钢铸铸CH-1CH-1；铸铁；铸铁HT250HT250、HT300HT300、球墨铸铁、钼铬合金铸铁、球墨铸铁、钼铬合金铸铁n n整体类型：铸铁整体类型：铸铁HT300HT300、球墨铸铁、钼铬合金、球墨铸铁、钼铬合金铸铁铸铁翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模设计翻边凹模设计n n铸造镶块形式铸造镶块形式翻翻边凹模刃口凹模刃口类型型材材质备注注HT300HT300钼铬合金合金铸铁铸CH-1CH-1弯曲弯曲线在平、断面上在平、断面上变化大化大时；制件翻制件翻边时延伸率或收延伸率或收缩率大率大时（15%15%以上）。以上）。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模设计翻边凹模设计n n钢材镶块形式钢材镶块形式钢材镶块形式7CrSiMnMoV7CrSiMnMoVT10AT10ACr12MoVCr12MoV强强度上有度上有问题的平面上的平面上变化大化大时（镶块高无大高无大变化）；化）；有耐磨性要求有耐磨性要求时；制件翻制件翻边时延伸率或收延伸率或收缩率大率大时（15%15%以上）；以上）；特特别要求耐磨性要求耐磨性时用用T10A Cr12MoVT10A Cr12MoV。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模设计翻边凹模设计n n在铸造块上镶块形式（纵向）在铸造块上镶块形式（纵向）HT250+7CrSiMnMoVHT250+7CrSiMnMoV、T10AT10A、HT250+Cr12MoV HT250+Cr12MoV 断面方向的变化大时（镶块高有大变化）断面方向的变化大时（镶块高有大变化）断面方向的变化大时（镶块高有大变化）断面方向的变化大时（镶块高有大变化）制件翻边时延伸率或收缩率大时（制件翻边时延伸率或收缩率大时（制件翻边时延伸率或收缩率大时（制件翻边时延伸率或收缩率大时（15%15%以上）。以上）。以上）。以上）。 翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模设计翻边凹模设计uu一体形式断面方向的变化大时（镶块高有大变一体形式断面方向的变化大时（镶块高有大变化）化）n nHT250HT250、HT300HT300、钼铬合金铸铁、钼铬合金铸铁 n n制件翻边时延伸率或收缩率不大，但形状变化大时。制件翻边时延伸率或收缩率不大，但形状变化大时。 翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模标准形式翻边凹模标准形式n n铸造镶块形式铸造镶块形式B1.5*AB1.5*AA A60mm60mm时设加强筋，凹模圆角需标注于模具图上。时设加强筋，凹模圆角需标注于模具图上。时设加强筋，凹模圆角需标注于模具图上。时设加强筋，凹模圆角需标注于模具图上。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻边凹模标准形式翻边凹模标准形式n n钢材镶块形式钢材镶块形式一般一般一般一般B1.5*AB1.5*A。A A不小于不小于不小于不小于40mm40mm。C C及凹模及凹模及凹模及凹模R R一定要在图纸中指出。一定要在图纸中指出。一定要在图纸中指出。一定要在图纸中指出。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu翻翻 边边 凹凹 模模 标标准形式准形式n n铸块铸块+ +镶块形镶块形式式B1.5*AB1.5*A。凹模凹模凹模凹模R R一定一定一定一定要在图纸中要在图纸中要在图纸中要在图纸中指出。指出。指出。指出。螺孔不应透螺孔不应透螺孔不应透螺孔不应透出有效型面。出有效型面。出有效型面。出有效型面。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模刃口凹模刃口n n标准刃口标准刃口( (即使翻边高度不同，刃口原则上也一样即使翻边高度不同，刃口原则上也一样) )翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模刃口凹模刃口n n倾斜刃口倾斜刃口 ABAB翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu镶块及铸造镶块凹模的大小尺寸镶块及铸造镶块凹模的大小尺寸n n为了易于搬运及研合，单个镶块质量应小于为了易于搬运及研合，单个镶块质量应小于30kg30kg。n n铸造镶块长度铸造镶块长度L450mmL450mm，锻造镶块，锻造镶块L300mmL300mm。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模反侧凹模反侧n n反侧的设置标准：在压弯翻边中，受到很大的力时反侧的设置标准：在压弯翻边中，受到很大的力时加反侧。加反侧。n n翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，还要设键。翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，还要设键。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模反侧凹模反侧n n翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，采用挡墙结翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，采用挡墙结构。构。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模反侧凹模反侧n n翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，采用直接反翻边（压弯）凹模除螺钉销钉固定外，采用直接反侧块。侧块。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n凹模的分块分别取决于凹模形状、重量、长度及钳凹模的分块分别取决于凹模形状、重量、长度及钳工配间隙工艺工配间隙工艺为了制造容易，在平面上的直线部分块，在为了制造容易，在平面上的直线部分块，在为了制造容易，在平面上的直线部分块，在为了制造容易，在平面上的直线部分块，在及及及及R R小时在小时在小时在小时在R R之切点以外的附近分块。（以使钳工修角容易）之切点以外的附近分块。（以使钳工修角容易）之切点以外的附近分块。（以使钳工修角容易）之切点以外的附近分块。（以使钳工修角容易）翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n凹模的分块分别取决于凹模形状、重量、长度及钳凹模的分块分别取决于凹模形状、重量、长度及钳工配间隙工艺工配间隙工艺翻边绫线为曲线时，原则上要在法线方向分块，但亦允许翻边绫线为曲线时，原则上要在法线方向分块，但亦允许翻边绫线为曲线时，原则上要在法线方向分块，但亦允许翻边绫线为曲线时，原则上要在法线方向分块，但亦允许与切线成与切线成与切线成与切线成min70min70，max110max110的夹角分块。的夹角分块。的夹角分块。的夹角分块。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块凹模端头为尖角时，沿产品终止点加出凹模端头为尖角时，沿产品终止点加出凹模端头为尖角时，沿产品终止点加出凹模端头为尖角时，沿产品终止点加出a a尺寸尺寸尺寸尺寸- -值（钢值（钢值（钢值（钢min15mmmin15mm；铸铁；铸铁；铸铁；铸铁min25mmmin25mm）翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。l l翻边线倾斜翻边线倾斜翻边线倾斜翻边线倾斜3030以下时：以下时：以下时：以下时： 翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。在断面形状上的镶块分块应避免出现特别的大的锐角。l l翻边线倾斜翻边线倾斜翻边线倾斜翻边线倾斜3030以上时：以上时：以上时：以上时：翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块凹模镶块必须有挡墙或止退键凹模镶块必须有挡墙或止退键凹模镶块必须有挡墙或止退键凹模镶块必须有挡墙或止退键 翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块卸压件器需先卸凹模时，应在凹模上涂红漆，并在图上加卸压件器需先卸凹模时，应在凹模上涂红漆，并在图上加卸压件器需先卸凹模时，应在凹模上涂红漆，并在图上加卸压件器需先卸凹模时，应在凹模上涂红漆，并在图上加以指示。此种结构尽量不选用。以指示。此种结构尽量不选用。以指示。此种结构尽量不选用。以指示。此种结构尽量不选用。翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n角部翻边凹模角部翻边凹模角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：n n收缩翻边（收缩率收缩翻边（收缩率15%15%以上），凹模角部镶钢口。收缩以上），凹模角部镶钢口。收缩率率=(=(l-L)/ll-L)/l*100%*100%翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n角部翻边凹模角部翻边凹模角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：角部翻边，凹模磨损较严重，应注意以下事项：n n根据型面起伏决定钢口镶块的结构形式：根据型面起伏决定钢口镶块的结构形式：翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n角部翻边凹模角部翻边凹模翻边高不足翻边高不足翻边高不足翻边高不足10mm10mm时，可以不要镶块钢口时，可以不要镶块钢口时，可以不要镶块钢口时，可以不要镶块钢口翻边整形模刃口的种类及使用翻边整形模刃口的种类及使用uu凹模的分块凹模的分块n n角部翻边凹模角部翻边凹模伸长翻边（伸长率伸长翻边（伸长率伸长翻边（伸长率伸长翻边（伸长率15%15%以上），凹模工作表面需硬化处理。以上），凹模工作表面需硬化处理。以上），凹模工作表面需硬化处理。以上），凹模工作表面需硬化处理。伸长率伸长率伸长率伸长率= =（L Ll l）/l*100%/l*100%翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的使用条件翻边顶出器的使用条件n n制件转弯部位。制件转弯部位。n n取得退料平衡的位置。取得退料平衡的位置。n n刚性好的部位。刚性好的部位。n n封闭翻边时（封闭翻边长度在封闭翻边时（封闭翻边长度在3mm3mm以下，不是变薄以下，不是变薄翻边时，不设顶出器）。翻边时，不设顶出器）。 翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的使用条件翻边顶出器的使用条件n n翻边有夹件（包凸模）倾向时使用。翻边有夹件（包凸模）倾向时使用。n n收缩翻边时使用。收缩翻边时使用。翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的使用条件翻边顶出器的使用条件n n伸长翻边时使用伸长翻边时使用 翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的使用条件翻边顶出器的使用条件n n形状变化大时使用。形状变化大时使用。翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的使用条件翻边顶出器的使用条件n n孔翻边（内圆翻边）时使用孔翻边（内圆翻边）时使用 翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的类型翻边顶出器的类型n n套筒式套筒式翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的类型翻边顶出器的类型n n一体式一体式翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的类型翻边顶出器的类型n n气缸式（翻边不垂直时，使用这种形式）气缸式（翻边不垂直时，使用这种形式）翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的布置与方向翻边顶出器的布置与方向n n翻边顶出器的布置由顶出器的使用条件及制件形状翻边顶出器的布置由顶出器的使用条件及制件形状决定，应考虑如下事项：决定，应考虑如下事项：尽量在角部安装（角部夹件可能性较大）；尽量在角部安装（角部夹件可能性较大）；尽量在角部安装（角部夹件可能性较大）；尽量在角部安装（角部夹件可能性较大）；在平衡处安装（翻边顶出器的间隔在平衡处安装（翻边顶出器的间隔在平衡处安装（翻边顶出器的间隔在平衡处安装（翻边顶出器的间隔max600mmmax600mm）；）；）；）；考虑在投入取出时没有干涉（考虑定位块）；考虑在投入取出时没有干涉（考虑定位块）；考虑在投入取出时没有干涉（考虑定位块）；考虑在投入取出时没有干涉（考虑定位块）；在制件刚性强的地方多设置；在制件刚性强的地方多设置；在制件刚性强的地方多设置；在制件刚性强的地方多设置；向上翻边时，翻边顶出器可安装到上模上（但要考虑润滑，向上翻边时，翻边顶出器可安装到上模上（但要考虑润滑，向上翻边时，翻边顶出器可安装到上模上（但要考虑润滑，向上翻边时，翻边顶出器可安装到上模上（但要考虑润滑，润滑脂注入器等）。润滑脂注入器等）。润滑脂注入器等）。润滑脂注入器等）。翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的布置与方向翻边顶出器的布置与方向n n前挡泥板前挡泥板 翻边顶出器的安装标准翻边顶出器的安装标准 uu翻边顶出器的布置与方向翻边顶出器的布置与方向n n后挡泥板后挡泥板 退料块及定位块的形状退料块及定位块的形状uu退料块退料块n n为确保翻边退件器同步退件，退料块形状与翻边形为确保翻边退件器同步退件，退料块形状与翻边形状线需吻合。状线需吻合。退料块及定位块的形状退料块及定位块的形状uu定位块定位块n nA A式式 B B式式能够采用凸模形状定位的，一般不使用定位块定位。能够采用凸模形状定位的，一般不使用定位块定位。能够采用凸模形状定位的，一般不使用定位块定位。能够采用凸模形状定位的，一般不使用定位块定位。为防止定位块影响上件，在侧面一般设置为防止定位块影响上件，在侧面一般设置为防止定位块影响上件，在侧面一般设置为防止定位块影响上件，在侧面一般设置B B式定位块。式定位块。式定位块。式定位块。翻边变形对策翻边变形对策uu翻边变形分析翻边变形分析n n直线翻边，翻的边部没有变形。直线翻边，翻的边部没有变形。n n伸长翻边和收缩翻边其边部分有变形，由模具取出伸长翻边和收缩翻边其边部分有变形，由模具取出时，其形状会发生变化，这种变化不单是角度的变时，其形状会发生变化，这种变化不单是角度的变化，包括其棱线在内，形状整体部将起变化。化，包括其棱线在内，形状整体部将起变化。翻边变形对策翻边变形对策uu棱线变化防止对策棱线变化防止对策n n在翻边处增设加强筋，增加其刚性。在翻边处增设加强筋，增加其刚性。n n不管是伸长翻边，还是收缩翻边，设法减少残留内不管是伸长翻边，还是收缩翻边，设法减少残留内应力。应力。翻边变形对策翻边变形对策uu具体翻边对策具体翻边对策n n伸长翻边伸长翻边翻边变形对策翻边变形对策uu具体翻边对策具体翻边对策n n伸长翻边伸长翻边- -增加储料点，以补伸长量增加储料点，以补伸长量铸件壁厚设计铸件壁厚设计 铸件壁厚设计铸件壁厚设计 类别A AB BC CD DE EF FG GH HJ JK KL LM MN NS ST T404040404040404040403030353530305050404030304040303040404040303030303030303030303030303030304545303030304040303040403030其它其它