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引言
我國(guó)模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模、覆蓋面大增，已從電機(jī)、電鐵芯片模具，擴(kuò)大到接插件、電子零件、汽車(chē)零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具上。塑料模已能生產(chǎn)34"、48"大屏幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機(jī)全套塑料模具及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開(kāi)始采用。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體梯級(jí)壓鑄模及汽車(chē)后轎齒輪箱壓鑄模等。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開(kāi)發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模具加工機(jī)床品種增多，水平明顯提高?？焖俳?jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，尤其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制造技術(shù)(RPM)進(jìn)展很快，國(guó)內(nèi)有多家已自行開(kāi)發(fā)出達(dá)到國(guó)際水平的相關(guān)設(shè)備。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣泛，品種有所擴(kuò)展。模具材料方面，由于對(duì)模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大進(jìn)展。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開(kāi)始采用。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體梯級(jí)壓鑄模及汽車(chē)后轎齒輪箱壓鑄模等。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開(kāi)發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模具加工機(jī)床品種增多，水平明顯提高。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣泛，品種有所擴(kuò)展。模具材料方面，由于對(duì)模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大進(jìn)展。正由于模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，模具水平得以提高，模具國(guó)產(chǎn)化取得了可喜的成就。歷年來(lái)進(jìn)口模具不斷增長(zhǎng)的勢(shì)頭有所控制，模具出口穩(wěn)步增長(zhǎng)。
現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到很廣泛的應(yīng)用。
消聲器是安裝在空氣動(dòng)力設(shè)備氣流通道上或進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的降低噪音的裝置。消音器能夠阻擋聲波傳播，允許氣流通過(guò)，是控制噪音的有效工具。氣動(dòng)回路產(chǎn)生噪音的主要原因有壓縮機(jī)吸入側(cè)和排氣側(cè)的配管和氣管的共鳴，換向閥，氣馬達(dá)，氣動(dòng)工具的排氣噪音等。消音器就是安裝在壓縮機(jī)的吸氣側(cè)、排氣側(cè)、換向閥的排氣口等處，對(duì)噪音進(jìn)行衰減的元件。這是噪音問(wèn)題的簡(jiǎn)單而有效的方法，由于消聲器在保護(hù)社會(huì)生活環(huán)境方面有著重要的作用，故必須予以足夠重視。消聲器翻邊模是為快速生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的制造工具。汽車(chē)產(chǎn)生的噪音分貝過(guò)高，對(duì)周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生了很壞的影響，于是這種情況下，我們利用消聲器導(dǎo)對(duì)噪音進(jìn)行處理。
模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝裝備，主要應(yīng)于制造業(yè)和加工業(yè)。它是和沖壓、鍛造、鑄造成型機(jī)械，同時(shí)和塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成型加工用的成形機(jī)械相配套，作為成形工具來(lái)使用的。
模具屬于精密機(jī)械產(chǎn)品，因?yàn)樗饕蓹C(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成，如成形工作零件(凸模、凹模)，導(dǎo)向零件(導(dǎo)柱、導(dǎo)套等)，支承零件(模座等)，定位零件等；送料機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)，推(頂)料（件）機(jī)構(gòu)，檢測(cè)與安全機(jī)構(gòu)等。為提高模具的質(zhì)量、性能、精度和生產(chǎn)效率。
縮短制造周期，其零、部件(又稱(chēng)模具組合)，多由標(biāo)準(zhǔn)零、部件組成。所以，模具應(yīng)屬于標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的產(chǎn)品。一副中小型沖?；蛩芰献⑸淠?，其構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)零、部件可達(dá)90%，其工時(shí)節(jié)約率可達(dá)25%～45%。
現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件，廣泛采用沖壓、成形鍛造、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，和成型模具相配套，經(jīng)單工序或多道成形工序，使材料或坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件，或成為精加工前的半成品件。如汽車(chē)覆蓋件，須采用多副模具，進(jìn)行沖孔、翻邊、彎曲、切邊、修邊、整形等多道工序，成形加工為合格零件；電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)桶是采用塑料注射方法，經(jīng)一次注射成型為合格零件的；發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、連桿是采用鍛造成形模具，經(jīng)滾鍛和模鍛成形加工為精密機(jī)械加工前的半成品坯件的。
高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的沖模、塑料注射成行模具，可成形加工幾十萬(wàn)件，甚至幾千萬(wàn)件產(chǎn)品零件，如一副硬質(zhì)合金模具，可沖壓硅鋼片零件上億件，成這類(lèi)模具為大批量生產(chǎn)用模具。
適用于多品種、少批量，或產(chǎn)品試制的模具有：組合沖模，快換沖模，疊層沖模或成型模具，低熔點(diǎn)合金成型模具等，在現(xiàn)代加工業(yè)中，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，稱(chēng)這類(lèi)模具為通用、經(jīng)濟(jì)模具。
總體上說(shuō)模具可分為三大類(lèi)：金屬板材成型模具，如翻邊模等；金屬體積成型模具，如鍛(鐓、壓)模，擠壓鑄模等：非金屬材料制品用成型模具，如塑料注射模和壓縮模，橡膠制品、玻璃制品、陶瓷制品用成型模具等。
模具的具體分類(lèi)方法很多，常用的有：按模具結(jié)構(gòu)形式可分為沖模中的單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等。塑料成型模具中的壓縮模、注射模、擠出模等。按模具使用對(duì)象可分為電工模具，汽車(chē)模具，電視機(jī)模具等。按模具材料可分為硬質(zhì)合金模具和鋼模等。按工藝性質(zhì)可分為沖孔模、落料模、翻邊模、彎曲模，塑料成型模具中的吸塑模、吹塑模等。這些分類(lèi)方法具有直觀、方便等優(yōu)點(diǎn)，但不盡合理，易將模具類(lèi)別與品種混用，使種類(lèi)繁多無(wú)序。因此，采用綜合歸納法，將模具分為十大類(lèi)，各大類(lèi)模具又可根據(jù)其使用對(duì)象、材料、功能和模具制造方法，以及工藝性質(zhì)等，再分成若干小類(lèi)和品種較為合理。每一種類(lèi)模具都有其特定的用途和使用方法及與其相配套的成形加工機(jī)床和設(shè)備。
模具的功能和應(yīng)用與模具類(lèi)別、品種有著密切的關(guān)系。因?yàn)?，模具和產(chǎn)品零件的形狀、尺寸大小、精度、材料、材料形式、表面狀態(tài)、質(zhì)量和生產(chǎn)批量等，都需相符合，要滿(mǎn)足零件要求的技術(shù)條件，即每一個(gè)產(chǎn)品零件相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)用模具，只能是一副或一套特定的模具。為適應(yīng)模具不同的功能和用途，都需進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，造成模具結(jié)構(gòu)形式多變，從而產(chǎn)生了模具類(lèi)別和品種繁多，并具有單件生產(chǎn)的特征。
模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)，或稱(chēng)成型工具、成型工裝產(chǎn)品。模具是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價(jià)值很高的社會(huì)財(cái)富。在現(xiàn)代沖壓加工中，對(duì)于大批量薄壁管件的成形，采用專(zhuān)用管端成行機(jī)床，具有生產(chǎn)效率高、制件尺寸精度、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備投資較大。因此，在普通壓力加工設(shè)備上，采用專(zhuān)用模具完成薄壁管件的成形，是種好的工藝方法。
根據(jù)以上模具的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)，我們對(duì)消音器翻邊模進(jìn)行了設(shè)計(jì)，了解模具的設(shè)計(jì)步驟與工序，進(jìn)一步熟悉了模具的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中也針對(duì)一些細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行了研究和處理，并做了進(jìn)一步的改動(dòng)與完善，鍛煉自己的動(dòng)手能力和思維方法，用自己的動(dòng)手來(lái)認(rèn)識(shí)自己的不足和弱點(diǎn)，進(jìn)而改正它。
該設(shè)計(jì)針對(duì)消聲器翻邊模的模具設(shè)計(jì)。在為滿(mǎn)足工廠汽車(chē)消聲器、摩托車(chē)消聲器生產(chǎn)需要,在引進(jìn)美國(guó)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次國(guó)產(chǎn)化改造設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善。
本機(jī)利用成行裝置，配置不同的規(guī)格的模具使可完成管端擴(kuò)口、縮口成型。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們充分運(yùn)用了所學(xué)的理論知識(shí)，建立了較正確的設(shè)計(jì)思路，掌握了工程設(shè)計(jì)的一般方法、程序、增強(qiáng)了自己分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行
了DY消聲器隔板翻邊模模具設(shè)計(jì)。
1 技術(shù)任務(wù)書(shū)（JR）
1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶(hù)對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低，因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。
使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷(xiāo)網(wǎng)，保證供貨迅速。
我們根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)消音器翻邊模進(jìn)行了設(shè)計(jì)，了解模具的設(shè)計(jì)步驟與工序，進(jìn)一步熟悉了模具的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中也針對(duì)一些細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行了研究和處理，并做了進(jìn)一步的改動(dòng)與完善，鍛煉自己的動(dòng)手能力和思維方法。
本次加工的零件是直徑170mm厚度為1.5mm的圓片型零件，材料為Q235。
在本次設(shè)計(jì)中，將對(duì)以下零件進(jìn)行設(shè)計(jì)：
上模板，下模板，凸模，凹模，凸模固定板，凹模固定板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，凸模墊板，凹模墊板，模柄，卸料板，橡皮，卸料導(dǎo)桿等。
1.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍
產(chǎn)品主要用于汽車(chē)消聲器隔板V的批量生產(chǎn)，使消聲器的批量生產(chǎn)成為可能。并且，本次設(shè)計(jì)的模具經(jīng)過(guò)改造，同樣可以對(duì)圓片型零件進(jìn)行翻邊。
1.3 主要工作原理
在壓力機(jī)的作用下，上下模閉合，凸模壓入凹模，把凸模和凹模之間的工件進(jìn)行翻邊。然后凹模升起，卸料板在橡皮的作用下把卡在凹模上面的余料卸下，送料方式為手工送料。
1.4 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品水平對(duì)比分析
調(diào)查表明，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車(chē)、摩托車(chē)模具市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)的50%左右，然而，就目前的模具產(chǎn)量來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)汽車(chē)和摩托車(chē)高速發(fā)展的需要。由于模具工業(yè)化和專(zhuān)業(yè)化概念薄弱，企業(yè)與市場(chǎng)聯(lián)系較少，經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活，專(zhuān)業(yè)化、商品化、市場(chǎng)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，企業(yè)之間的生產(chǎn)協(xié)作比較差，模具制造周期比較長(zhǎng)，無(wú)法發(fā)揮自身應(yīng)有的生產(chǎn)潛能。
目前，國(guó)內(nèi)沖壓模約占50%，塑料模34%，壓鑄模8%。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家很重視發(fā)展塑料模，比例占到了40%，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具比例，國(guó)外為50%以上，國(guó)內(nèi)約25%。汽車(chē)工業(yè)是典型的集各種高新技術(shù)于一體和大規(guī)模生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代制造業(yè)。汽車(chē)、摩托車(chē)80%以上的零部件必須依靠模具成型。沒(méi)有高效、高水準(zhǔn)的模具研發(fā)能力，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)將難以得到保證。不少專(zhuān)家分析認(rèn)為，模具工業(yè)發(fā)展滯后的深層次原因是產(chǎn)業(yè)界對(duì)模具商品化認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足，導(dǎo)致模具市場(chǎng)化程度低。由于市場(chǎng)化程度低，模具在現(xiàn)代制造技術(shù)中的重要地位沒(méi)有得到應(yīng)有的認(rèn)識(shí)和重視，行業(yè)先進(jìn)技術(shù)得不到交流，生產(chǎn)力被束縛，設(shè)備資源閑置，人才流失。
模具按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為十大類(lèi)，其中沖壓模、塑料模占模具用量的主要部分，按產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前沖壓占50%-60%，塑料模占25-30。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)發(fā)展塑料模很重視，塑料模比例一般占30%-40%，國(guó)內(nèi)模具中，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具比較低，約占20%左右，國(guó)外為50%以上。我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機(jī)廠的模具分廠(或車(chē)間)內(nèi)，模具商品化率低，模具自產(chǎn)自用比例高達(dá)70%以上，國(guó)外，70%以上是商品化的。
現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時(shí)代，以后，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好，因此，開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來(lái)越引起人們的重視。采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。
近年來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)快速發(fā)展，繼在“九五”期間取得好成績(jī)后，今后幾年將擁有更為廣闊的市場(chǎng)前景。“九五”期間，我國(guó)模具行業(yè)產(chǎn)值的年均增幅約為13%，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善，模具商業(yè)化程度提高了近10%，并且中高檔模具和塑料模具占總量比例明顯提高。模具行業(yè)的進(jìn)出口比例逐步趨向合理，進(jìn)口量現(xiàn)在是市場(chǎng)總量的20%，金額近10億美元，而出口額已提前一年達(dá)到1億美元的規(guī)劃指標(biāo)。
現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到很廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件，廣泛采用沖壓、成形鍛造、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，和成型模具相配套，經(jīng)單工序或多道成形工序，使材料或坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件，或成為精加工前的半成品件。如汽車(chē)覆蓋件，須采用多副模具，進(jìn)行沖孔、拉深、翻邊、彎曲、切邊、修邊、整形等多道工序，成形加工為合格零件；電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)桶是采用塑料注射方法，經(jīng)一次注射成型為合格零件的；發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、連桿是采用鍛造成形模具，經(jīng)滾鍛和模鍛成形加工為精密機(jī)械加工前的半成品坯件的。
高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的沖模、塑料注射成行模具，可成形加工幾十萬(wàn)件，甚至幾千萬(wàn)件產(chǎn)品零件，如一副硬質(zhì)合金模具，可沖壓硅鋼片零件上億件，成這類(lèi)模具為大批量生產(chǎn)用模具。
適用于多品種、少批量，或產(chǎn)品試制的模具有：組合翻邊模，快換翻邊模，疊層翻邊模或成型模具，低熔點(diǎn)合金成型模具等，在現(xiàn)代加工業(yè)中，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，稱(chēng)這類(lèi)模具為通用、經(jīng)濟(jì)模具。
模具的用途廣泛，模具的種類(lèi)繁多，科學(xué)地進(jìn)行模具分類(lèi)，對(duì)有計(jì)劃地發(fā)展模具工業(yè)，系統(tǒng)地研究、開(kāi)發(fā)模具生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的現(xiàn)代化，充分發(fā)揮模具的功能和作用；對(duì)研究、制訂模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和專(zhuān)業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)水平，提高模具生產(chǎn)效率，縮短模具的制造周期，都具有十分重要的意義。
根據(jù)不同產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、精度和批量，以及零件材料和材料性質(zhì)、供貨形式，可采用不同類(lèi)別和種類(lèi)的模具與之相適應(yīng)。如鍛件則需采用鍛模，翻邊件則需采用翻邊模，塑件則需采用塑料成型模具，薄殼塑件則需采用吸塑或吹塑模具等。
1.5 關(guān)鍵問(wèn)題及解決辦法
模具在生產(chǎn)中最重要的問(wèn)題就是保證加工零件的精度，所以在本次設(shè)計(jì)中，在上模和下模之間采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套的定位方法，上下模的平行度有一定的要求，以保證加工精度。
1.6 消聲器翻邊模加工的經(jīng)濟(jì)性
所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。也就是生產(chǎn)中的“最小最大”原則。在翻邊生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品產(chǎn)量、品種計(jì)劃的前提下，產(chǎn)品成本越低，說(shuō)明企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果越大。
1.6.1 翻邊件的成本分析
沖壓件的制造成本應(yīng)包括：
(1-1)
式中： —材料費(fèi)。包括原材料費(fèi)、外購(gòu)件費(fèi)；
—加工費(fèi)。包括工人工資、設(shè)備折舊費(fèi)、車(chē)間經(jīng)費(fèi)等；
—模具費(fèi)。
產(chǎn)品的制造成本，受產(chǎn)量的影響較大，特別是翻邊生產(chǎn)尤為突出。產(chǎn)量的增減，將會(huì)引起制造成本中某些費(fèi)用的變化，其結(jié)果使得制造成本發(fā)生波動(dòng)。
1.6.2 降低制造成本的措施
降低產(chǎn)品成本，包括增產(chǎn)、節(jié)約兩個(gè)方面。增產(chǎn)可降低產(chǎn)品成本中的固定費(fèi)用，相對(duì)地減少消耗，節(jié)約便能直接降低消耗，他們都是降低成本的重要途徑。
翻邊件的成本包括材料費(fèi)、加工費(fèi)、模具費(fèi)用等項(xiàng)。因此，降低成本，就是要降低以上各項(xiàng)費(fèi)用。
本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以采用工序分散、制造快速而價(jià)格低廉的簡(jiǎn)易模具。
在模具生產(chǎn)中，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化的零件，這樣能使維修變得方便，制造成本也可以降下來(lái)。
在翻邊生產(chǎn)中，工件的原材料費(fèi)占制造成本的60%左右，所以節(jié)約原材料，利用廢料具有非常重要的意義。提高材料利用率是降低沖壓制件制造成本的重要措施之一。特別是材料單價(jià)高的工件。
2 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（SS）
2.1 消聲器隔板V翻邊模模具分析
翻邊模屬于翻邊工藝的范疇，所以模具的構(gòu)造與組成，離不開(kāi)對(duì)翻邊工藝的了解和分析，為此在對(duì)消聲器隔板翻邊模進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該先對(duì)其在翻邊方面的要求進(jìn)行分析討論。
2.1.1翻邊件工藝設(shè)計(jì)
（1） 隔板翻邊模制件與制件材料
模具成行加工的對(duì)象是產(chǎn)品零件或工業(yè)產(chǎn)品，制件材料對(duì)成行加工工藝和模具的設(shè)計(jì)影響很大，是模具設(shè)計(jì)主要條件之一。
模具的作用對(duì)象，實(shí)際上是運(yùn)用各種模具的組合形式，利用材料的變形性能，對(duì)各種不同厚度和性能的材料，在一定成行工藝條件下，進(jìn)行成行加工，使材料進(jìn)行分離或變形，成為符合產(chǎn)品要求的產(chǎn)品、零件或坯件。
（2）翻邊模加工機(jī)床與模具分析
高速、自動(dòng)沖壓機(jī)床（包括通用精機(jī)床、機(jī)械壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)、液壓機(jī)等）；塑料注射機(jī)，壓注機(jī)，擠出機(jī)，薄膜拉制機(jī)械，吸塑機(jī)械，滾塑機(jī)等；鍛造機(jī)械，壓鑄機(jī)，橡膠成行機(jī)械，玻璃、陶瓷制品壓制機(jī)械等。都是與模具配套使用的機(jī)床與設(shè)備。
成行加工機(jī)床與設(shè)備使用的必備條件，其壓力（含沖擊力、鎖模力、落錘重等），行程與閉和高度（或厚度），可控溫度范圍，生產(chǎn)效率與成行時(shí)間安裝模具的形式、方式、尺寸范圍等，都是進(jìn)行模具構(gòu)件和組合設(shè)計(jì)、計(jì)算的依據(jù)和條件。
制件材料和成行加工機(jī)床與設(shè)備不僅是模具設(shè)計(jì)的兩個(gè)基本條件，也是模具設(shè)計(jì)與構(gòu)造的兩個(gè)要素。
（3） 翻邊件工藝性分析
翻邊件的工藝性系指翻邊件對(duì)翻邊工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，影響翻邊工藝性的因素有幾何形狀、尺寸、精度、表面粗糙度及毛刺。翻邊件工藝性對(duì)翻邊件質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及設(shè)備選用等都有很大的影響。良好的翻邊件工藝性可顯著降低翻邊件的制造成本。翻邊件的形狀應(yīng)盡可能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。
2.1.2 DY消聲器隔板模模具的驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)壓力和運(yùn)動(dòng)
模具是機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)的組合，其運(yùn)動(dòng)和壓力是由成行加工機(jī)床和設(shè)備的動(dòng)力和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)和提供的。
模具的驅(qū)動(dòng)和運(yùn)動(dòng):
（1）模具的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)形式。模具的運(yùn)動(dòng)形式，取決于塑件、沖件、鍛件等制件的材料形式與狀態(tài)以及成行工藝方法。實(shí)踐說(shuō)明模具的運(yùn)動(dòng)形式有：模具運(yùn)動(dòng)部分的單向平移運(yùn)動(dòng)；模具運(yùn)動(dòng)部分的單向和多向沖擊運(yùn)動(dòng)；單向和多向直線運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及制件材料相對(duì)于模具進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這五種定向的運(yùn)動(dòng)形式和作用于模具的驅(qū)動(dòng)力，使材料在模具中加工成合格的制件。
（2）模具的驅(qū)動(dòng)。模具運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)力（沖擊力、鎖模力、落錘重、擠壓力等）是由成行加工機(jī)床和設(shè)備的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的。
模具的驅(qū)動(dòng)力與安裝。驅(qū)動(dòng)模具運(yùn)動(dòng)的基本條件為作用于模具運(yùn)動(dòng)部分上的驅(qū)動(dòng)力（公稱(chēng)力）。這些驅(qū)動(dòng)力是制件成行加工的主要成行條件，是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。
2.1.3隔板翻邊模模具型面構(gòu)造和設(shè)計(jì)要求
1、模具型面構(gòu)造和設(shè)計(jì)
模具型面構(gòu)造和設(shè)計(jì)與尺寸計(jì)算，是模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)。其凸模與凹模的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸與尺寸精度，型面的表面狀態(tài)與力學(xué)、物理性能，所用材料和拋光工藝性等都必須與合格制件（含翻邊件、塑件和壓鑄件）及其生產(chǎn)要求一致。
模具型面主要指模具構(gòu)造中的工作零件（凸模、凹模）上，與制件形體相吻合、相似或相同的型面。它是由直線與曲線、平面與曲面，經(jīng)光順平滑地聯(lián)接而成的型面。
模具型面可分為凸模型面和凹模型面；或二維型面和三維型面；通常又稱(chēng)型腔、型孔和型芯等。
成行凸?！阜?、彎曲成行模用成行零件。
凹模型面——指翻邊、彎曲成行模具用凹模型面。
2、翻邊模設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)確定翻邊模結(jié)構(gòu)時(shí)為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)翻邊高度應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要求理由安全余量，以便工件稍高時(shí)任能適應(yīng)。
(2)翻邊凸模上必須設(shè)計(jì)有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用。
(3)有凸緣翻邊件的高度取決于上模行程，模具中要求設(shè)計(jì)有限程器，以便于模具調(diào)整。
(4)對(duì)稱(chēng)工件的模架要有明顯不對(duì)稱(chēng)，以防止上、下模位置裝錯(cuò)。非旋轉(zhuǎn)工件的凸、凹裝配位置必須準(zhǔn)確可靠，以防松動(dòng)后發(fā)生旋轉(zhuǎn)、偏移而影響工件質(zhì)量甚至損壞模具。
(5)對(duì)于形狀復(fù)雜、需經(jīng)多次翻邊的零件，需先做翻邊模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀后再做落料模，并在翻邊模上按已定形的毛坯設(shè)計(jì)定位裝置。
(6)彈性壓料裝置必須有限位器，防止壓料力過(guò)大。
(7) 放入獲取出工件，必須方便安全。
(8)模架和模具零件，應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。
(9) 模具結(jié)構(gòu)及材料要與制件的批量相適應(yīng)。
2.2 DY消聲器隔板翻邊模模具整體構(gòu)造及技術(shù)要求
通常，模具是由機(jī)械零部件、通用機(jī)構(gòu)和功能元件構(gòu)成。因此，其整體構(gòu)造設(shè)計(jì)方法和原理，與通用機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和原理基本上是相同的。但是，由于其使用功能和對(duì)象即使金屬和非金屬材料，加工成行為合格的制件（塑件、翻邊件、鍛件等），而且，每副模具只能用于加工成行一種特定的制件，專(zhuān)用性強(qiáng)，是一種專(zhuān)用成行工具。因此，模具設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)和要求。
2.2.1 隔板翻邊模模具基本構(gòu)造
隔板翻邊模模具主要由上模部分（主要由模柄、上模座墊板、凸模固墊板、凸模、卸料板、導(dǎo)套等組成，靠模柄與壓力機(jī)的滑塊緊固在一起，隨滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。）下模部分（主要由模座、導(dǎo)柱、凹模導(dǎo)料板等零件組成）。
主要由以下8種基本構(gòu)件組成：
（1）支撐零件 上模板、下模板、模柄、上模座墊板、凸模固墊板、墊板等
（2）導(dǎo)向零件 導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等。
（3）工作零件 凸模、凹模等。
（4）卸料與壓料零件 卸料板、推桿、打桿頂件塊、頂件、和壓邊環(huán)等。
（5）緊固零件 螺栓、銷(xiāo)釘、鍵等。
（6）定位零件 定位銷(xiāo)、定位板、擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料板等。
2.2.2 隔板翻邊模模具的技術(shù)要求
（1）模具零件的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、冶標(biāo)和華工等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件的規(guī)定。
（2）鍛件不應(yīng)過(guò)熱、過(guò)燒的內(nèi)部組織和機(jī)械加工后不能去除的裂紋、夾層等。
（3）完工零件表面，不允許有影響使用的砂眼、縮孔、裂紋、和機(jī)械損傷等缺陷。
（4）模座、凹模板、墊板、及凸模固定板等上下表面的平行度因符合要求。
（5）上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸心線，應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直，其垂直度公差規(guī)定為：安裝滑動(dòng)的導(dǎo)柱或?qū)椎哪Ｗ鶠?.01/100mm;安裝滾動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)柱或?qū)椎哪Ｗ鶠?.005/100mm。
（6）導(dǎo)套的導(dǎo)入端空允許有擴(kuò)大的錐度。
（7）模具運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向裝置對(duì)模具間隙的均勻性，精確合模運(yùn)動(dòng)還起定位的作用。導(dǎo)向裝置常用的有：導(dǎo)柱與導(dǎo)套組成的導(dǎo)向裝置（含滑動(dòng)和滾動(dòng)配合）；導(dǎo)板導(dǎo)向裝置（含一般導(dǎo)板副和自潤(rùn)滑導(dǎo)板副）。模具運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向裝置，由于起著精密導(dǎo)向和精密定位作用，所以要求精密高，導(dǎo)向剛度好等，常采用過(guò)定位導(dǎo)向。
（8）翻邊模的送料及安全機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是進(jìn)行模具整體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。其中采用的一些零件和元件，均已形成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，以便用戶(hù)在設(shè)計(jì)時(shí)選用。
（9）翻邊模的卸料結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是模具整體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。
2.2.3 DY消聲器翻邊模模具整體構(gòu)造及設(shè)計(jì)
通常，模具是由機(jī)械零部件，通用機(jī)構(gòu)和功能元件構(gòu)成。因此，其整體構(gòu)造設(shè)計(jì)方法和原理，與通用機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和原理基本上是相同的。但是，由于其使用功能和對(duì)象即使金屬和非金屬材料，加工成行為合格的制件（塑件、沖件、鍛件等），而且，每副模具只能用于加工成行一種特定的制件，專(zhuān)用性強(qiáng)，是一種專(zhuān)用成行工具。因此，模具設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)和要求：
（1）翻邊模模具精度與定位
精度概念和意識(shí)，是模具設(shè)計(jì)人員須建立的基本概念和意識(shí)。模具精度包括模具整體組合和零部件的位置與形狀尺寸精度、配合精度與定位精度。如沖模的沖裁間隙值及其均勻性，塑料注射模，壓鑄模的合模定位與導(dǎo)向精度，均需由凸模與凹模的形狀、位置精度、導(dǎo)向裝置的位置與配合精度保證。
因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行嚴(yán)格的尺寸精度設(shè)計(jì)與計(jì)算。同時(shí)，還需考慮零部件的制造工藝性和工藝精度，以保證模具的緊密性和可靠性。
（2）翻邊模模具的導(dǎo)向裝置
模具運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向，是由導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。同時(shí)，導(dǎo)向裝置對(duì)模具間隙的均勻性，精確合模運(yùn)動(dòng)還起定位的作用。導(dǎo)向裝置常用的有：導(dǎo)柱與導(dǎo)套組成的導(dǎo)向裝置（含滑動(dòng)和滾動(dòng)配合）；導(dǎo)板導(dǎo)向裝置（含一般導(dǎo)板副和自潤(rùn)滑導(dǎo)板副），主要用于大型沖模；滑塊與導(dǎo)軌組成的寫(xiě)抽芯導(dǎo)向；沖模送料的導(dǎo)料板導(dǎo)向等四種。
模具運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向裝置，由于起著精密導(dǎo)向和精密定位作用，所以要求精密高，導(dǎo)向剛度好等，常采用過(guò)定位導(dǎo)向。
（3） 翻邊模模具支承與緊固
模架是模具的主要部件。模架分上模座（或動(dòng)模）和下模座（或定模）兩部分，在模座上固定有凸模及其配件和凹模及其配件，在壓鑄模和塑料注射模的定模部分還設(shè)置有頂料機(jī)構(gòu)。模座也是送料機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)的支承部件。另外，沖模中的凸模墊板、固定板及卸料板的支承配件，塑料注射模中的墊板，支承板，以及頂桿的固定板等均是具有一定功能的標(biāo)準(zhǔn)支承零件。
模具的固定與連接，分剛性與彈性?xún)煞N。通常采用螺栓、定位銷(xiāo)進(jìn)行剛性固定和連接方式。其中壓料與卸料板則采用彈性連接，上模板（或動(dòng)模）和下模座（或定模）之間連接方式是由導(dǎo)柱和導(dǎo)套等導(dǎo)向裝置，使在進(jìn)行合模運(yùn)動(dòng)時(shí)相連接，以完成制件的加工成行。
2.3 DY消聲器翻邊模模具設(shè)計(jì)
隔板是摩托車(chē)、汽車(chē)消聲器的緊固件。所用材料為低碳鋼Q235，設(shè)計(jì)與之相配合的模具，采用專(zhuān)用管端成行機(jī)床，具有生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量，制件尺寸精度好等優(yōu)點(diǎn)。成品如圖3-1：
圖3-1翻邊成品
2.3.1 零件的工藝分析
(1)翻邊件的工藝要求：翻邊件的形狀應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)。
(2)翻邊件的外形或內(nèi)孔應(yīng)避免尖銳的角。
(3)翻邊件的凸出懸臂和凹槽寬度不宜過(guò)小。
(4)翻邊尺寸不宜過(guò)小否則凸模強(qiáng)度不夠，易折斷。在一般情況下翻邊時(shí)，低碳鋼許可的最小翻邊尺寸約等預(yù)料厚。
(5)翻邊件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離不能過(guò)小，否則凹模強(qiáng)度不夠，易破裂，且工件邊緣容易產(chǎn)生膨脹或歪扭變形。
(6)在翻邊凸模下行翻邊坯件，下端定位于凹模上，為使好卸料凸模不完全和坯件等高，這樣有助于卸料和放入坯件，但是為了防止拉深時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的拉深力，凹模不應(yīng)與坯件高度相差過(guò)大。工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，且可以克服直接采用油壓機(jī)擴(kuò)口，使管件漲裂等現(xiàn)象，且管端造型好。彎曲時(shí)坯料會(huì)與模具產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，可能會(huì)損壞工件的表面。且模具制造較難，不同產(chǎn)品需要更換相應(yīng)配套模，不宜單件生產(chǎn)。
該消聲器模具設(shè)計(jì)為一成行工藝的模具設(shè)計(jì)。成型件為一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的對(duì)稱(chēng)件。符合以上的基本工藝要求。
由于此零件操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高，適合于批量生產(chǎn)，且操作安全可靠且屬專(zhuān)用設(shè)備，較油壓機(jī)成本低。
2.3.2 隔板翻邊模的計(jì)算
（1）翻孔與翻邊
利用模具把板料上的孔緣或外緣翻成豎邊邊的沖壓方法叫做翻邊。用翻邊方法可加工形狀較為復(fù)雜且有良好的立體制件，還能在沖壓件上制取與其他零件裝配的部位（如鉚釘孔、螺紋底孔和軸承孔等）。翻邊可代替某些復(fù)雜零件的拉深工序，改善材料塑性流動(dòng)以免發(fā)生破裂或起皺。用翻邊代替先拉深后徹底的方法制取無(wú)底零件，可減少加工次數(shù)，并節(jié)省材料。
1） 圓孔翻邊的特點(diǎn)
圖3-2 圓孔翻邊示意圖
如圖3-2所示為圓孔翻邊的示意圖。翻邊時(shí)，帶有圓孔的環(huán)形毛胚被壓邊圈壓緊，變形區(qū)限制在凹模圓角以?xún)?nèi)，并在凸模輪廓的約束下收拉應(yīng)力作用，隨著凸模下降，毛坯中心的圓孔不斷擴(kuò)大，凸模下面的材料向側(cè)面轉(zhuǎn)移，直到完全貼靠凹模側(cè)壁，形成直立的豎邊。
若忽略板厚方向的應(yīng)力，則由3-2圖所示單元體受力情況可得近似平衡方程
（3-1）
通常，圓孔翻邊時(shí)的應(yīng)力為，則屈服準(zhǔn)則可寫(xiě)成如下
（3-2）
聯(lián)解式（3-1）和式（3-2）可得徑向拉應(yīng)力
（3-3）
比較式（3-2）與式（3-3），顯然，切向拉應(yīng)力大于徑向拉應(yīng)力，所以切向拉伸變形大于徑向壓縮變形，導(dǎo)致材料厚度減薄。在孔緣處，，故
上式說(shuō)明翻邊過(guò)程中，孔緣處只受切向拉應(yīng)力作用，厚度減薄最為嚴(yán)重，因此，主要危險(xiǎn)在孔緣拉裂處。圓孔翻邊屬伸長(zhǎng)類(lèi)變形。
圖3-3 圓孔翻邊的應(yīng)變分布和應(yīng)變狀態(tài)
3-3
如圖3-3所示為圓孔翻邊的應(yīng)變分布和應(yīng)變狀態(tài)。由圖可知，變形區(qū)應(yīng)變分布是不均勻的。
在圓孔翻邊的中間階段，如果停止變形，就會(huì)得到如圖3-4所示的成形方法，這種成形方法叫做擴(kuò)孔，是伸長(zhǎng)類(lèi)翻邊的特例。
2） 圓孔翻邊時(shí)的成形極限
圓孔翻邊的變形程度用翻邊系數(shù)K來(lái)表示
（3-4）
式中： ——毛坯上圓孔的初始直徑；
——翻邊后豎邊的中徑（見(jiàn)圖3-5）。
圖3-5圓孔翻邊時(shí)的成形極限
圖3-4 擴(kuò)孔
圓孔翻邊的成型極限是根據(jù)孔緣是否發(fā)生破裂來(lái)確定。由于孔緣只受切向拉應(yīng)力作用故厚度應(yīng)變。
（3-5）
所以 （3-6）
若相對(duì)厚度很小，則 （3-7）
由上式看出，K越小豎邊孔緣減薄越大，容易發(fā)生，故圓孔翻邊成型極限受K值限制。由于材料性質(zhì)不均勻，孔緣各處允許的切向延伸率不同，一旦孔緣某處的伸長(zhǎng)變形超過(guò)了該處材料允許的延伸率，該處就會(huì)因厚度減薄過(guò)大而破裂（見(jiàn)圖3-5）。
表3-1和表3-2分別列出保證低碳鋼和其他一些金屬材料，翻邊不發(fā)生破裂時(shí)允許的極限翻邊系數(shù)Kl，通?？捎盟齻兎从硤A孔翻邊成型的極限，Kl越小，成型極限越大。
（2）改善圓孔翻邊成形性的措施：1
1） 提高材料的塑性。材料延伸率和應(yīng)變硬化指數(shù)n越大，Kl就小，有利翻邊。
2） 翻邊圓孔孔緣無(wú)毛刺和硬化層時(shí)。Kl較小，成形極限較大。為此可在沖孔后進(jìn)行休整，消除毛刺、撕裂帶和硬化層或在沖孔后退火。為消除孔緣表面的硬化，也可以用鉆削代替沖孔。為了避免毛刺的一面朝向凸模放置。有時(shí)孔緣毛刺一側(cè)成為翻邊外側(cè)時(shí)，而去除毛刺又費(fèi)時(shí)，可將毛刺側(cè)孔口壓出0.3ⅹ900的坡口。
3）用球形、錐形和拋物線形凸模翻邊時(shí)，孔緣會(huì)被圓滑地漲開(kāi)，變形條件比平底凸模優(yōu)越。
4）板料相對(duì)厚度越大，在斷裂前可能產(chǎn)生的絕對(duì)伸長(zhǎng)越大，Kl較小，成形極限越大。
5）若翻邊過(guò)程中毛坯外徑發(fā)生收縮，翻邊就無(wú)法進(jìn)行，這時(shí)就要增加一些附加工序，如增大毛坯外徑，防止外徑收縮，增加翻邊以后在修正外徑的工序，或落料后先進(jìn)行拉深，然后再?zèng)_孔、翻邊。
表3-1 低碳鋼極限圓孔翻邊系數(shù)Kl
凸模形式
孔的加工方法
比值
100
50
35
20
15
10
8
6.5
5
3
1
球形凸模
鉆孔
沖孔
0.7
0.75
0.6
0.65
0.52
0.57
0.45
0.52
0.4
0.48
0.36
0.45
0.33
0.44
0.31
0.43
0.3
0.42
0.25
0.42
0.2
—
圓柱形凸模
鉆孔
沖孔
0.8
0.85
0.7
0.75
0.6
0.65
0.5
0.6
0.45
0.55
0.42
0.52
0.4
0.5
0.37
0.50
`0.35
0.48
0.3
0.47
0.25
—
表3-2其他金屬材料的翻邊系數(shù)Kl
經(jīng)退火的毛坯材料
極限翻邊系數(shù)
經(jīng)退火的毛坯材料
極限翻邊系數(shù)
Kl
Klmin
白鐵皮
0.70
0.65
鈦合金TA1（冷態(tài)）
TA1（）
TA5（冷態(tài)）
TA5）
0.64～ 0.68
0.55
黃銅H62 t=0.5～6.0
0.68
0.62
0.40～ 0.50
——
鋁 t=0.5～5.0mm
0.70
0.64
0.85～ 0.90
0.75
硬鋁合金
0.89
0.80
0.65 ～0.70
0.55
不銹鋼、高溫合金
0.65 ～0.69
0.57～ 0.61
6）翻邊高度要滿(mǎn)足，否則將得不到垂直的豎邊，為此要增加翻邊高度，翻邊后再對(duì)高度進(jìn)行修整。
（3）圓孔翻邊的毛坯計(jì)算
由于圓孔翻邊時(shí)板料主要是切向拉伸變形，厚度減薄，而徑向變形不大。因此，圓孔翻邊的毛坯計(jì)算可按彎曲件中性層長(zhǎng)度不變的原則，用翻邊高度計(jì)算翻邊圓孔的初始直徑d0，或用d0和翻邊系數(shù)高度。采用先拉伸再翻邊的方法時(shí)，還要計(jì)算出翻邊前的拉伸高度h2。
1）一次翻邊成形
翻邊高度不大時(shí)，可將平板毛坯一次翻邊成形。按圖5-19所示，一次翻邊成形時(shí)，翻邊圓孔的初始直徑d0、翻邊高度h和翻邊系數(shù)KL之間的關(guān)系如下
（3-8）
因?yàn)? ，，將它們代入式（3-8）簡(jiǎn)化后得
（3-9）
由式（3-9）可得:
= （3-10）
需指出，按式（5—19）計(jì)算翻邊高度時(shí)，必須滿(mǎn)足K≥Kt,否則不能一次翻邊成形。
2）拉深后再翻邊
弱制件要求的翻邊高度較大，可采用先拉伸、沖底孔再翻邊的方法。這時(shí)，先確定翻邊高度h1，在確定翻邊的初始直徑d0和拉深高度h2（見(jiàn)圖3-6）。
按圖3-6所示，拉深后翻邊高度為
（3-11）
所以 （3-12）
若取極限翻邊系數(shù)Kt,則有
（3-13）
（3-14）
于是，翻邊前的拉深高度h2為
h2=h-h1+r+t0 (3-15)
或 h2=h-h1max+r+t0 (3-16)
圖3-6 拉深后再翻邊
若取極限翻邊系數(shù)Kt,則有
（3-13）
（3-14）
于是，翻邊前的拉深高度h2為
h2=h-h1+r+t0 (3-15)
或 h2=h-h1max+r+t0 (3-16)
對(duì)于翻邊高度較大的制件，除采用先拉伸再翻邊的方法外，也可采用多次翻邊方法成形，但在工序間需要退貨，且每次所用的翻邊系數(shù)應(yīng)比前次增大15%~20%
（4）翻邊凸模、凹模尺寸確定
翻邊工作中，翻邊間的尺寸精度主要取決于凸模和凹模工作部分（刃口部分）的尺寸精度，合理的間隙值也是靠凸、凹模刃口尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證的。因此，正確地確定凸、凹模刃口尺寸及公差，在設(shè)計(jì)中是很重要的。
生產(chǎn)實(shí)踐證明：由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料帶有錐度，翻邊件的大端尺寸等于或接近于凹模刃口尺寸。翻邊件是以大端尺寸為基準(zhǔn)。所以，翻邊時(shí)先確定凹模刃口尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)，仍能沖出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸則按照凹模刃口基本尺寸減小一個(gè)最小合理間隙來(lái)確定。
本隔板是規(guī)則的對(duì)稱(chēng)零件零件，主要進(jìn)行翻邊，所以按照IT6～7級(jí)精度取公差，并且采用凸模與凹模分開(kāi)加工的方法,其優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，制造周期短，便于成批生產(chǎn)。
由于產(chǎn)品圖所給尺寸為標(biāo)注內(nèi)型尺寸，所以以翻邊凸模為基準(zhǔn)，間隙選在翻邊凹模上。
查表選取凸、凹模間隙=0.07㎜，0.09㎜，0.020㎜
0.020，，
代入公式得
查表選取㎜
凸、凹模制造公差為 0.020，0.020
所以翻邊凸模、凹模尺寸分別為，
2.4 凸模設(shè)計(jì)
2.4.1 模具凸模結(jié)構(gòu)及種類(lèi)
凸模分為標(biāo)準(zhǔn)圓形凸模、沖大圓或翻邊用的凸模、帶護(hù)套的小孔沖模、非圓形凸模等。根據(jù)我們要求的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，該翻邊模模具選用沖小圓孔的凸模。
圖 3-7 凸模
2.4.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算
凸模長(zhǎng)度需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)要求和凸模刃磨量等因素
確定，如圖（3-7）所示，當(dāng)使用固定卸料板時(shí)凸模長(zhǎng)度按
下式進(jìn)行。
L —凸模長(zhǎng)度（mm）；
h1—凸模固定板高度（mm）；
h2—凸模卸料板厚度（mm）；
h3—導(dǎo)尺厚度（mm）；
h—附加高度 根據(jù)凸模的修磨量、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等。
2.5 凹模設(shè)計(jì)
凹模的結(jié)構(gòu)形式主要有間帶型、椎孔型、階梯形、過(guò)度圓錐臺(tái)階式等。根據(jù)它們的特點(diǎn)選定階梯型凹模。因?yàn)殡A梯性凹模刃邊強(qiáng)度好，孔口尺寸不隨刃磨而增大，而且可以沖出精度較高的模具，適合本設(shè)計(jì)的要求。見(jiàn)圖3-8
圖3-8凹模結(jié)構(gòu)圖
2.5.1 凹模外形尺寸
按經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式求得凹模的高度： H=kb （k為系數(shù)，b為最大孔口尺寸）。
求得 H=0.76×46=34.96取近似值35mm。
凹模壁厚：c=（1～2）h≥＝30～40 (mm) 所以求得凹模壁厚為36mm。
2.5.2 凹模材料選擇及熱處理
凹模是重要的工作部件，為了保證加工精度和正常的使用壽命，本模具選用合金工具鋼Cr12，采用熱處理HRC58-62。
2.5.3 凹模強(qiáng)度校核
圖3-9 凹模強(qiáng)度校核
凹模強(qiáng)度校核主要是檢查其高度H。因?yàn)榘寄Ｏ旅娴膲|板上的洞口較凹模洞口大，使凹模工作時(shí)受彎曲，若凹模厚度不夠便會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，以至損壞。
式中：P—翻邊力（N）
—許用彎應(yīng)力 （MPa）
（淬火鋼為未淬火鋼的1.5～3倍）
==11
==380<
結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求
2.6 凸模與凹模的固定
圖3-10 凸模與凹模固定板
本模具所加工的零件外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以采用凸模（凹模）與固定板配合（）見(jiàn)圖（3-10）
2.7 卸料零件的設(shè)計(jì)
卸料零件的作用時(shí)卸除沖件。常見(jiàn)的卸料零件有固定卸料板和彈壓卸料板。本模具采取固定卸料板。固定卸料板是剛性結(jié)構(gòu)，主要起卸料作用，卸料力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝于凹模于導(dǎo)料板上。卸料板外形尺寸與凹模外心尺寸一致，卸料孔型與凸模外形尺寸一致留有間隙。固定卸料板之器械料作用時(shí)，與凸模的單邊間隙最小值小于0.05mm.
2.8 定位裝置
定位裝置是限定毛坯（條料或塊料）送進(jìn)步距和送入沖模的毛坯有正確的位置，以保證沖出合格的工件。根據(jù)不同的毛坯和模具結(jié)構(gòu)，必須采用各種形式的定位裝置。
2.8.1 定位板
定位板用于單個(gè)毛坯在模具上的定位。這種定位可用于毛坯的外輪廓或內(nèi)輪廓定位，定位板的厚度和毛坯厚度有關(guān)
2.8.2 定位銷(xiāo)
為了提高加工精度，裝配的時(shí)候調(diào)節(jié)凸模和凹模精度，要在上模板和凸模固定板、下模板和凹模固定板在裝配的時(shí)候用銷(xiāo)定位保證加工零件的精度，銷(xiāo)需要配做。在本模具中，選用圓柱銷(xiāo)，在后面的設(shè)計(jì)中具體選擇。
2.8.3 固定板、墊板、模座的設(shè)計(jì)
(1)固定板主要用于將中、小型凸?；虬寄９潭ㄔ谀Ｗ?，按外形分為圓性與矩性?xún)煞N。其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、凹模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷(xiāo)釘孔的位置，厚度一般取為凹模厚度的60%~80%。固定板孔與凸、凹模采用過(guò)渡配合（H7/m6），壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。
圖3-11上模固定板
圖3-12下模固定板
(2)墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸（凹）模傳來(lái)的壓力，防止模座承受過(guò)大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。模具是否使用墊板，根據(jù)模座承受的壓力大小確定。凸（凹）模支撐端面對(duì)模座的單位壓力為：
式中：P—翻邊力（N）
F—凸（凹）模支撐端面面積（mm2）
若,則應(yīng)該在凸、(凹)模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板。
經(jīng)手冊(cè)查得鑄鐵HT250，
鑄鋼ZG-310-570的許用壓應(yīng)力分別為90~140MP a,110~150MPa.均須用墊板。
(3)上、下模主要用來(lái)固定安裝和傳遞翻邊力，所以模座必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。上下模座根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的不同，分為帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種。我們選用帶導(dǎo)柱模座。
2.8.4 模柄、卸料導(dǎo)桿、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)與選擇
為了使加工變得簡(jiǎn)便，采用把上模板和模柄分開(kāi)加工的方法然后用螺釘把它們固定在一起。
卸料導(dǎo)桿是連接上模板和卸料板的部件，并且起一定的導(dǎo)向作用，采用45鋼制成，在保證達(dá)到工作能力的情況下，盡量減少了生產(chǎn)成本。
導(dǎo)柱和導(dǎo)套選擇了標(biāo)準(zhǔn)件，原因是導(dǎo)柱和導(dǎo)套屬于易損零件，在生產(chǎn)過(guò)程中是比較容易磨損而不能保證凸模和凹模的配合精度，選擇標(biāo)準(zhǔn)件也是為了提高生產(chǎn)率。
2.8.5 壓力機(jī)的選用
經(jīng)過(guò)計(jì)算，所得結(jié)果所需的翻邊力、毛坯尺寸等數(shù)據(jù)，查液壓手冊(cè)確定壓力機(jī)型號(hào)及規(guī)格為：J26-40型壓力機(jī)
2.8.6 確定模具閉合高度
確定模具閉合高度以前，先應(yīng)了解壓力機(jī)的閉合高度。壓力機(jī)閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底平面到工作臺(tái)（不包括壓力機(jī)墊板厚度）的距離。壓力機(jī)連桿螺絲可以上、下調(diào)節(jié)，當(dāng)滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，連桿螺絲向上調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最上位置，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱(chēng)為壓力機(jī)的最大閉合高度。當(dāng)滑塊在下死點(diǎn)位置，連桿螺絲向下調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最下端，滑塊底面至工作臺(tái)的距離，稱(chēng)為壓力機(jī)的最小閉合高度。
模具的閉合高度是指模具在最后工作位置時(shí)，上、下模板之間的距離。因此，為使模具正常工作，模具閉合高度必須與壓力機(jī)的閉合高度想適合，應(yīng)介于壓力機(jī)最大和最小閉合高度之間，一般可按如下關(guān)系式確定，即：
H最大-5毫米≥H模≥H最小+10毫米。
該模具的高度約為209mm在區(qū)間內(nèi)。所以 模具的高度符合要求。
2.8.7緊固件的選擇和配置
模具緊固件的設(shè)計(jì)主要指螺釘和銷(xiāo)釘。
螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來(lái)連接零件。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的柱頭螺釘。
卸料螺釘多數(shù)也是圓柱頭和內(nèi)六角兩類(lèi)，由于彈壓卸料板在裝配后應(yīng)保持水平，故卸料螺釘長(zhǎng)度應(yīng)控制在一定的公差范圍內(nèi)。
基于以上的條件，查模具手冊(cè)和機(jī)械手冊(cè)選用螺釘為：
模柄與上模板的固定螺釘為GB70-85 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M10×25。
上模板與凸模固定板的螺釘為GB70-85 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M8×40。
上模板與凸模固定板的定位銷(xiāo)為GB119-86 圓柱銷(xiāo) A8×70。
下模板與凹模固定板的螺釘為GB70-85 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M8×50 。
上模板與凹模固定板的定位銷(xiāo)為GB119-86 圓柱銷(xiāo) A10×65。
卸料板與卸料導(dǎo)桿的固定螺釘為 GB70-85 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M8×16。
2.8.8 翻邊安全生產(chǎn)與自動(dòng)化
在大批量生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)冷翻邊生產(chǎn)自動(dòng)化是提高生山率和保證安全操作的根本途徑和措施。實(shí)現(xiàn)翻邊自動(dòng)化最簡(jiǎn)單和有效的辦法是采用自動(dòng)送料裝置和自動(dòng)模具。
自動(dòng)送料裝置分為送進(jìn)卷料、條料的一次送料裝置和送進(jìn)塊狀坯料或半成品的二次送料裝置。
一次送料裝置有滾軸式、夾持式和鉤式等數(shù)種，其中滾軸式應(yīng)用較多，適應(yīng)性最大，一直占有主導(dǎo)地位。
冷翻邊生產(chǎn)中所發(fā)生的人身事故比機(jī)械加工多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因送料、取件所發(fā)生的事故約占38%；因調(diào)整、安裝模具所發(fā)生的事故約占21%；因工件定位不準(zhǔn)而校正所發(fā)生的事故約占20%；因清除模具工作區(qū)廢料和其他異物所發(fā)生的事故約占14%；因機(jī)械故障所發(fā)生的事故為7%。產(chǎn)生上述事故的主要原因是操作者將手、臂或頭伸入模具危險(xiǎn)區(qū)工作，因沖床（或模具）沒(méi)有安全防護(hù)裝置和操作者疏忽大意而造成的。為此，采用模外裝料機(jī)構(gòu)、模外出件機(jī)構(gòu)和安全防護(hù)裝置，以防操作者的手、臂和頭進(jìn)入或停留在模具危險(xiǎn)區(qū)域，確保生產(chǎn)的安全。
3 使用說(shuō)明書(shū)(SM)
該消聲器翻邊模模具適用于工廠大、中批量生產(chǎn)產(chǎn)品，為了使工件能保精度和合格率，模具在裝配過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。
3.1 翻邊模的上下模安裝
模柄被固定在壓力機(jī)的滑快模柄孔內(nèi)，模柄是連接模具的整個(gè)上模部分，壓力計(jì)滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)模具的上模部分完成翻邊動(dòng)作。本模具的下模固定方法是：點(diǎn)快的高度以等于下模座被壓處，高度亞板和重模接觸點(diǎn)距固定螺釘中心應(yīng)小于壓板和壓力機(jī)臺(tái)面接觸點(diǎn)距固定螺釘中心。如下表所示：
模具的上下模安裝到壓力機(jī)上后，要調(diào)整模具的閉合高度大小，是應(yīng)設(shè)計(jì)的要求，已進(jìn)行正常的工作。將凸模調(diào)整進(jìn)入凹模刃口的深度為其被沖材料厚度的2/3或略深一些就可以了。
模具的閉合高度是指模具在最后工作位置時(shí)，上、下模板之間的距離。因此，為使模具正常工作，模具閉合高度必須與壓力機(jī)的閉合高度想適合，應(yīng)介于壓力機(jī)最大和最小閉合高度之間。
3.2 試模
模具裝配完后，要按正常生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，即試模用設(shè)備和試模用材料等技術(shù)條件均要符合生產(chǎn)要求，這樣才能證實(shí)模具的實(shí)際使用性能是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，具體地說(shuō)試?？梢粤私馊缦聠?wèn)題：
（1）驗(yàn)證所用的設(shè)備是否正確，它包括翻邊力是否足夠和模具是否不用任何修改就能順利地裝到設(shè)備上使用。
（2）驗(yàn)證該模具所生產(chǎn)的沖件再形狀、尺寸精度、毛刺等質(zhì)量方面是否符合設(shè)計(jì)要求。
（3）驗(yàn)證該模具在卸料、定位、頂出件、排廢料、送出料和安全生產(chǎn)方面是否正?？煽浚芊襁M(jìn)行生產(chǎn)性使用。
（4）驗(yàn)證翻邊工藝流程是否合理。
（5）為模具設(shè)計(jì)反饋信息，了解模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等不合理需要改進(jìn)的地方。
（6）為翻邊模投入正常生產(chǎn)做準(zhǔn)備。
所有翻邊均勻符合產(chǎn)品質(zhì)量要求，最后由制造方開(kāi)具檢驗(yàn)合格證并附有合格樣件入庫(kù)或交用戶(hù)。使翻邊件尺寸不得達(dá)到翻邊件的極限尺寸，必須留一定的磨損量，一般情況下保留磨損量至少為翻邊件公差的1/3。
3.3 模具保管和維護(hù)
模具在使用過(guò)程中，嚴(yán)禁敲、砸、磕、碰，尤其在調(diào)整過(guò)程中防止硬物損傷模具的工作零件刃口部分。
模具在長(zhǎng)時(shí)間不用的時(shí)候，要進(jìn)行妥善保管。其使用壽命不能因?yàn)楸９懿缓枚艿接绊?。所以，倉(cāng)庫(kù)的通風(fēng)要好，相對(duì)濕度不能超過(guò)70%，并且模具本身要采用防銹處理。防銹之前將模具中留有的雜物入脫模時(shí)的殘?jiān)⒐肝?、油?lèi)等徹底去處，擦干凈后在表面均勻涂刷一薄層防銹濟(jì)，根據(jù)模具的存放時(shí)間長(zhǎng)短確定使用防銹油或防銹脂。再次使用模具的時(shí)候，應(yīng)該把模具上的油除去，擦干凈后才可使用。
4 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告
消聲器翻邊模模具設(shè)計(jì)已基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)果如下：
（1）設(shè)計(jì)圖紙和文件
圖紙和文件所用的編號(hào)原則符合以下標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定：
JB/T 5054.8—1991 產(chǎn)品圖樣既涉及文件通用和借用件管理辦法；
GB/T17710—1999 數(shù)據(jù)處理校驗(yàn)系統(tǒng)；
JB/T 8823—1998 機(jī)械工業(yè)企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理信息分類(lèi)編碼導(dǎo)則；
JB/T 5054.4—2000 產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件編號(hào)原則。
（2）產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件符合以下標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定：
GB/T 10609.1—1989 技術(shù)制圖 標(biāo)題欄；
GB/T 10609.2—1989 技術(shù)制圖 明細(xì)欄；
GB/T 17825.2—1999 技術(shù)制圖 比例；
GBN/T 17825.10—1999 CAD文件管理 基本格式；
GB/T 14689—1993 技術(shù)制圖 圖紙幅面和格式；
JB/T 5054.6—2000 產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件 更改辦法。
（3）產(chǎn)品中的標(biāo)件符合以下標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定：
GB119-86 圓柱銷(xiāo)
GB70-85 內(nèi)六角圓柱頭螺釘
結(jié)論
在大規(guī)模生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代制造業(yè)中為了使汽車(chē)消聲器的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，于是設(shè)計(jì)了翻邊模。
首先，針對(duì)翻邊件的材料與要求，確定了材料的翻邊工藝，然后確定模具的基本高度與翻邊力，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和查液壓壓力機(jī)手冊(cè)選用J26-40型壓力機(jī)。
其次，對(duì)模具