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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，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，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。汽車產(chǎn)生的噪音分貝過高，對(duì)周圍的環(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＃錁?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，可成形加工幾十萬件，甚至幾千萬件產(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?；虺尚湍＞?，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，稱這類模具為通用、經(jīng)濟(jì)模具。
總體上說模具可分為三大類：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。這些分類方法具有直觀、方便等優(yōu)點(diǎn)，但不盡合理，易將模具類別與品種混用，使種類繁多無序。因此，采用綜合歸納法，將模具分為十大類，各大類模具又可根據(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，再分成若干小類和品種較為合理。每一種類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)。在為滿足工廠汽車消聲器、摩托車消聲器生產(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（JR）
1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書
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、摩托車模具市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)的50%左右，然而，就目前的模具產(chǎn)量來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)汽車和摩托車高速發(fā)展的需要。由于模具工業(yè)化和專業(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、摩托車80%以上的零部件必須依靠模具成型。沒有高效、高水準(zhǔn)的模具研發(fā)能力，新產(chǎn)品的開發(fā)將難以得到保證。不少專家分析認(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，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，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。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，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?！熬盼濉逼陂g，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，可成形加工幾十萬件，甚至幾千萬件產(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，稱這類模具為通用、經(jīng)濟(jì)模具。
模具的用途廣泛，模具的種類繁多，科學(xué)地進(jìn)行模具分類，對(duì)有計(jì)劃地發(fā)展模具工業(yè)，系統(tǒng)地研究、開發(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，可采用不同類別和種類的模具與之相適應(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)鍵問題及解決辦法
模具在生產(chǎn)中最重要的問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。
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)算說明書（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)稱工件的模架要有明顯不對(duì)稱，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，專用性強(qiáng)，是一種專用成行工具。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、銷釘、鍵等。
（6）定位零件 定位銷、定位板、擋料銷、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)過熱、過燒的內(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，專用性強(qiáng)，是一種專用成行工具。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，分剛性與彈性兩種。通常采用螺栓、定位銷進(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、汽車消聲器的緊固件。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。
(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小。
(4)翻邊尺寸不宜過小否則凸模強(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)生過大的拉深力，凹模不應(yīng)與坯件高度相差過大。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)限制在凹模圓角以內(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
上式說明翻邊過程中，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)變形超過了該處材料允許的延伸率，該處就會(huì)因厚度減薄過大而破裂（見圖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，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）若翻邊過程中毛坯外徑發(fā)生收縮，翻邊就無法進(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)最小合理間隙來確定。
本隔板是規(guī)則的對(duì)稱零件零件，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
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
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)候用銷定位保證加工零件的精度，銷需要配做。在本模具中，選用圓柱銷，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兩種。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）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(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)主要指螺釘和銷釘。
螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來連接零件。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，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為GB119-86 圓柱銷 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為GB119-86 圓柱銷 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 使用說明書(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)際使用性能是否滿足生產(chǎn)需要，具體地說試模可以了解如下問題：
（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，最后由制造方開具檢驗(yàn)合格證并附有合格樣件入庫(kù)或交用戶。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)
模具在使用過程中，嚴(yán)禁敲、砸、磕、碰，尤其在調(diào)整過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懿缓枚艿接绊憽Ｋ?，倉(cāng)庫(kù)的通風(fēng)要好，相對(duì)濕度不能超過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?、油類等徹底去處，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
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