汽車右后輪擋泥板修邊沖孔模設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　題 目</b></p><p>　　汽車右后輪擋泥板修邊沖孔模設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　系 別： 材 料 工 程 系

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 材料成型及控制工程 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p>

3、;<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文分析了汽車右后輪外擋泥板的沖壓工藝方案，詳細(xì)說(shuō)明了汽車右后輪外擋泥板修邊沖孔模的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)過(guò)程，具體內(nèi)容包括沖壓工藝的確定、工藝參數(shù)的計(jì)算、壓力機(jī)的選擇等。并且對(duì)模具結(jié)構(gòu)中的輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明,對(duì)模具制造、操作及維護(hù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：修邊 沖孔 模具 設(shè)計(jì)

4、</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This article analyzes the right near wheel fender of car tamping process; Detailed description of the right near wheel fender trimming and punchin

5、g mold design and structure. lncluding specific the certain of trimming process 、process of parameters calculation, the choice of press, and so on.and explain the mold structure of computer-aided design, Mold on the man

6、ufacture, operation and maintenance of the main points discussed. </p><p>　　Keywords: trimming punching die design </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 概論5

7、</b></p><p>　　1.1課題來(lái)源，目的及意義5</p><p>　　第二章 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展6</p><p>　　2.1國(guó)內(nèi)外模具技術(shù)現(xiàn)狀6</p><p>　　第三章 工藝分析及模具設(shè)計(jì)方案的確定9</p><p>　　3.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析9</p

8、><p>　　3.2工藝方案的選擇9</p><p>　　3.3沖壓方向和送料方向示意圖11</p><p>　　第四章 工藝計(jì)算及主要參數(shù)確定13</p><p>　　4.1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算13</p><p>　　4.2沖壓力的計(jì)算14</p><p>　　4.2.1壓邊

9、力的計(jì)算14</p><p>　　4.2.2 沖裁力計(jì)算14</p><p>　　4.2.3卸料力[9]14</p><p>　　4.2.4頂出力[9]15</p><p>　　4.3壓力機(jī)的選用15</p><p>　　4.4模架閉合高度的校核15</p><p>　　第

10、五章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定17</p><p>　　5.1修邊模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.1.1修邊模設(shè)計(jì)的基本原則[6]17</p><p>　　5.1.2模具結(jié)構(gòu)方案17</p><p>　　5.2模具功能分析17</p><p>　　5.3模具總體結(jié)構(gòu)19</p>

11、;<p>　　5.4修邊凸凹模設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.5廢料刀設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.6壓件器設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.7模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)24</p><p>　　5.8起重裝置的設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.9連接板25</p><

12、p>　　第六章模具操作及維護(hù)要點(diǎn)26</p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　課題來(lái)源，目的及意義</p><p>

13、;　　1.1 課題背景及意義</p><p>　　本課題內(nèi)容為來(lái)自于東風(fēng)汽車股份有限公司汽車分公司的汽車右后輪外擋泥板沖壓工藝分析與修邊沖孔模設(shè)計(jì)。產(chǎn)品零件外形及整體零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其間有較多孔、拉延及翻邊等結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中將對(duì)外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的工藝分析，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行后序俢沖模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的工藝分析及模具設(shè)計(jì)將綜合整理大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的專業(yè)理論知

14、識(shí)并將其運(yùn)用于實(shí)踐設(shè)計(jì)之中，從而提高自己的動(dòng)手能力，以做到學(xué)以致用、融會(huì)貫通。通過(guò)本次設(shè)計(jì)過(guò)程，我將對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)有更深的體會(huì)和認(rèn)識(shí)，全面整體的了解沖壓模具設(shè)計(jì)的過(guò)程，以及在設(shè)計(jì)中通過(guò)各種軟件對(duì)零件及模具進(jìn)行分析優(yōu)化，從而獲得較為完善的加工工藝和理想的模具結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)生產(chǎn)，滿足各方面要求。</p><p>　　1.2 課題目標(biāo)與工作內(nèi)容</p><p>　　擬訂其工藝路線，根據(jù)其合理的

15、工藝方案，設(shè)計(jì)出適用生產(chǎn)的整套模具。通過(guò)本次沖壓模設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)，能根據(jù)實(shí)際情況提出個(gè)幾種可行方案，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析、比較確定最優(yōu)方案。</p><p>　　撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，不少于8000字，說(shuō)明書(shū)中要求盡量使用三維圖凸顯制件要求和模具（包括典型零件）結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容要求全面分析得理，計(jì)算無(wú)誤，結(jié)論正確，符合書(shū)寫(xiě)要求。</p><p>　　第二章 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)

16、的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p><b>　　國(guó)內(nèi)外模具技術(shù)現(xiàn)狀</b></p><p>　　隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快[1]，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)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?jiǎng)恿ΑＲ恍﹪?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用U

17、G、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)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(jì)中。</p><p>　　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。我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。如東風(fēng)汽車公司沖模廠，已設(shè)計(jì)制造了富康轎車部分內(nèi)覆蓋件模具。一汽模具中心生產(chǎn)了捷達(dá)

18、王轎車外覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)。可代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法，手段上面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具，已達(dá)到國(guó)際水平。如南

19、京長(zhǎng)江機(jī)器制造廠的電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊鉚硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組，轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜，安全保護(hù)等功能，凹模采用拼塊式，零備件可互換。常州寶馬集團(tuán)公司的步進(jìn)電機(jī)定轉(zhuǎn)子帶雙回疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模。具有轉(zhuǎn)子沖片落料、旋轉(zhuǎn)72°再疊片，定子沖片落料、回轉(zhuǎn)90°再疊片、(以消除料厚誤差)等功能。這兩項(xiàng)模具精度達(dá)2μm， 步距精度2-3μm，雙回轉(zhuǎn)精度1′，壽命達(dá)到1億次以上</p><p&

20、gt;　　雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)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(guó)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(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口[1]。</p><p>　　2.2 國(guó)內(nèi)外模具技術(shù)上存在的差距</p><p><b>　　1）產(chǎn)

21、需矛盾</b></p><p>　　盡管經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)模具工業(yè)取得較大進(jìn)步，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。主要原因有三：</p><p>　?、?設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等。</p><p>　　② 專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。</p><p>　?、?

22、 模具生產(chǎn)效率不高、周期長(zhǎng)，不能滿足市場(chǎng)的需要。</p><p><b>　　2）企業(yè)結(jié)構(gòu)方面</b></p><p>　　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。而國(guó)外，70%以上模具是商品化?？梢?jiàn)在我國(guó)冷沖壓模具占居主導(dǎo)地位，作沖壓模設(shè)計(jì)十分必要。</p><

23、;p><b>　　3）產(chǎn)品水平</b></p><p>　　衡量模具產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、模具的使用壽命和制造周期等。國(guó)內(nèi)外模具產(chǎn)品水平仍有很大差距。</p><p><b>　　4）工藝裝備水平</b></p><p>　　我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)已可提供比較成套的高精度模具加

24、工設(shè)備，如：加工中心、數(shù)控銑床、座標(biāo)磨床、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等。但在加工和定位精度、加工表面粗糙度、機(jī)床剛性、可靠性等方面，跟國(guó)外仍有較大差距[2]。</p><p>　　2.3 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　?。?）進(jìn)入90年代以來(lái)，高新技術(shù)全面促進(jìn)了傳統(tǒng)成形技術(shù)的改造及先進(jìn)成形技術(shù)的形成和發(fā)展。21世紀(jì)的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，發(fā)展的方向?qū)⒏油怀觥熬⑹　簟钡男枨蟆?

25、　 （2）沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)在對(duì)成形過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測(cè)和可控程度。成形過(guò)程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實(shí)用化方面取得很大發(fā)展，并與數(shù)字化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡(jiǎn)單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜形狀零件成形，從而真正進(jìn)入實(shí)用階段。 　?。?）注重產(chǎn)品制造全過(guò)程，最大程度地實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)全局綜合優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過(guò)程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。 　　

26、（4）對(duì)產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評(píng)估能力將有大的發(fā)展。以便從產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)甚至構(gòu)思時(shí)起，就能針對(duì)零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評(píng)估。 　?。?）沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來(lái)小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場(chǎng)多樣化、個(gè)性化需求的發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的快速響應(yīng)能力。 　?。?）重視復(fù)合化成形技術(shù)的發(fā)展。以復(fù)合工藝為基礎(chǔ)的先進(jìn)成形技術(shù)不僅正</p><p>　　2.4

27、數(shù)字化成形技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　先進(jìn)成形技術(shù)是在傳統(tǒng)成形技術(shù)的基礎(chǔ)上[3]，以計(jì)算機(jī)為支柱，綜合利用信息、電子、材料、能源、環(huán)境工程等各項(xiàng)高新技術(shù)及現(xiàn)代管理技術(shù)，有利于最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命期綜合優(yōu)化的沖壓成形技術(shù)，是能越大程度地達(dá)到“精、省、凈”目標(biāo)，獲得高綜合效益的成形技術(shù)。 </p><p>　　發(fā)展先進(jìn)成形技術(shù)的關(guān)鍵在于[4]： 　?。?）大力發(fā)展沖壓成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)分析仿

28、真技術(shù)（CAE）。 　?。?）并行工程（CE）、并行工作模式逐步取代傳統(tǒng)的串行順序式工作模式。 　　計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程分析仿真（CAE）是20世紀(jì)后期對(duì)于金屬成形最具重大意義的技術(shù)進(jìn)步之一，其核心是有限元分析技術(shù)。 　　以有限元法為基礎(chǔ)的沖壓成形過(guò)程中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)或數(shù)值模擬技術(shù)，以沖壓模具設(shè)計(jì)、沖壓過(guò)程設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)優(yōu)化提供了科學(xué)的新途徑，將是解決復(fù)雜沖壓過(guò)程設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的最有效手段。國(guó)外大型企業(yè)的應(yīng)用步伐非常迅速，而汽車工業(yè)走在

29、前列，現(xiàn)已逐漸成熟，用于模具設(shè)計(jì)和試模的時(shí)間減少50%以上。美國(guó)GM居世界領(lǐng)先地位。 　　數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可概括如下[5]： 　?。?）進(jìn)一步提高模擬計(jì)算的精度和速度。重點(diǎn)突破回彈精確預(yù)測(cè)；發(fā)展快速有限元模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“當(dāng)天工程”、甚至“2小時(shí)工程”；同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，解決復(fù)雜變形路徑等基礎(chǔ)性問(wèn)題。 　?。?）降低軟件對(duì)人員專業(yè)素質(zhì)的要求。目前市場(chǎng)軟件功能強(qiáng)大，主要面向分析師，買了先進(jìn)軟件系統(tǒng)，不一定能獲得好的模擬結(jié)果。面向

30、中小企業(yè)，推廣更加困難。 　?。?）</p><p>　　第三章 工藝分析及模具設(shè)計(jì)方案的確定</p><p><b>　　零件結(jié)構(gòu)工藝性分析</b></p><p>　　零件如圖3.1所示:</p><p><b>　　圖3.1 零件</b></p><p><b

31、>　　工藝方案的選擇</b></p><p>　　該零件為大型薄壁沖壓件。從零件外形分析，該零件可能需要進(jìn)行拉延、沖孔、翻邊、修邊、整形等加工。在沖壓過(guò)程中，零件易發(fā)生開(kāi)裂、傷線、起皺等缺陷，尤其孔周圍易發(fā)生變形。</p><p>　　對(duì)該零件的工藝方案分析主要集中于對(duì)拉延、沖孔、翻邊、修邊、整形幾道加工工序順序的安排。根據(jù)零件的外形分析，初步定出3種工序方案：</

32、p><p>　　拉延——修邊——沖孔——翻邊——整形</p><p>　　拉延——沖孔——修邊——翻邊——整形</p><p>　　拉延——修邊——沖孔、翻邊——整形 </p><p>　　圖3-1可以看出，零件上有3個(gè)大孔，還有較多的小孔，若先沖孔后拉延，沖出的孔容易出現(xiàn)變形且位置也會(huì)變化，所以我將拉延作為第一道序。</p>&l

33、t;p>　　先進(jìn)行拉延加工，成型主要外形部分。首先比較（1）、（2）兩種方案，這兩種方案的區(qū)別主要在于第2道序和第3道序，（1）首先進(jìn)行修邊加工，去除邊角余料后再?zèng)_孔，這樣孔的加工將集中化，但是由零件圖3-1可以看出，該零件孔較多，而且部分孔位于傾斜平面之上，如此安排工序，會(huì)增加沖孔模具的設(shè)計(jì)和加工難度，在生產(chǎn)中也會(huì)加大生產(chǎn)難度；（2）方案把沖孔安排在修邊之前，仍然無(wú)法避免（1）方案中將孔集中加工的缺點(diǎn)，且在孔成型后進(jìn)行修邊加工，

34、容易使孔周圍部分發(fā)生如開(kāi)裂、傷線此類變形，比較兩種方案，（1）較（2）有優(yōu)勢(shì)；比較（1）、（3）方案可以發(fā)現(xiàn)，（3）不僅延續(xù)了（1）中沖孔集中加工的缺陷，而且將此種缺陷更加復(fù)雜化，表面上看，（3）將兩種工序合二為一，簡(jiǎn)化了加工過(guò)程，但是在本來(lái)已經(jīng)高難度的集中沖孔加工中又整合了翻邊加工，更增加了模具本身的設(shè)計(jì)和制造難度，在這三種工藝方案中，無(wú)疑（1）方案比較適合該零件的生產(chǎn)。</p><p>　　但是從零件圖可以看

35、出，該零件上有許多孔，如采用方案（1），沖孔的集中化加工不太適合生產(chǎn)，即使忽略模具設(shè)計(jì)的難度和成品模具的繁復(fù)程度，在生產(chǎn)中，對(duì)于模具的維修和保養(yǎng)難度也比較大，綜合考慮后，決定將孔分散于2，3，工序中分別加工，最后定立了如下的工序方案：</p><p>　　拉延 ——修邊、沖垂直孔——沖側(cè)孔、修端頭——翻邊、整形</p><p>　　拉延：拉延加工主要成型零件的主要外形，不進(jìn)行其他加工。在此

36、道工序中，要注意生產(chǎn)中應(yīng)多避免板材在拉延過(guò)程中起皺，拉裂現(xiàn)象的發(fā)生；</p><p>　　修邊、沖垂直孔：以外形定位進(jìn)行加工，如圖3-1，修邊主要剪去左右側(cè)邊余料，成型兩側(cè)邊翻邊前主要外形，同時(shí)沖孔。 </p><p>　　沖側(cè)孔、修端頭：以外形和2序中加工的孔進(jìn)行定位，生產(chǎn)中采用斜契、吊契沖頭沖孔，主要加工傾斜型面上的孔和部分位于水平形面上的孔。在沖孔的同時(shí)也利用斜契修兩端頭，起到第一次

37、整形的作用；</p><p>　　翻邊、整形：在此道工序中，采用外形定位，主要對(duì)兩側(cè)上下邊進(jìn)行翻邊加工，并在翻邊的同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行第二次整形加工，在此道工序中，要注意盡量避免零件起皺、傷線。</p><p>　　沖壓方向和送料方向示意圖</p><p>　　圖3.3 工序內(nèi)容 修邊</p><p>　　圖3.4 工序內(nèi)容 沖孔</p&g

38、t;<p>　　第四章 工藝計(jì)算及主要參數(shù)確定</p><p>　　凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　由于修邊的刃口尺寸特別的復(fù)雜，畫(huà)圖時(shí)是根據(jù)數(shù)模來(lái)確定凸模和修邊凹模鑲塊的尺寸。具體操作時(shí)凸凹模尺寸按沿周間隙為0.075,形狀和輪廓按數(shù)模輪廓。</p><p>　　對(duì)于沖孔為非圓形件，存在因模具磨損而變小的尺寸、增大的尺寸和無(wú)變化的尺寸應(yīng)用

39、下列方式來(lái)處理。</p><p>　　①、變小的尺寸（A類） Ad=(A+XΔ)0-δp</p><p>　　②、增大的尺寸（B類） Bd=(B-XΔ)+δd0</p><p>　　③、無(wú)變化的尺寸（C類）</p><p>　　當(dāng)零件孔的尺寸為C+Δ0時(shí)Cd=(C+1/2Δ)±δd </p>&l

40、t;p>　　當(dāng)零件的尺寸為C-Δ0時(shí) Cd=(C-1/2Δ)±δd </p><p>　　當(dāng)零件孔的尺寸為C±Δ¹時(shí)Cd=C±δd </p><p>　　我做的都是沖孔，且有3個(gè)是圓，另外的都是圓弧和直線組合的簡(jiǎn)單沖頭，只有A類和C類尺寸，作圖時(shí)沖頭的形狀是按照工序制件形狀加工，凹模則是按照單邊間隙為0.075配做。</p>

41、<p><b>　　4.2沖壓力的計(jì)算</b></p><p>　　汽車覆蓋件的形狀復(fù)雜，本件中把拉延力、壓邊力、卸料力、頂件力等加起來(lái)就是沖壓力。沖壓力是選擇壓力機(jī)的依據(jù)。</p><p><b>　　壓邊力的計(jì)算</b></p><p><b>　　Q = F*q</b></p

42、><p><b>　　Q——壓邊力；</b></p><p>　　F——壓邊的面積，F(xiàn)=392175mm2；（經(jīng)測(cè)量計(jì)算得面積） </p><p>　　q——單位壓邊力， 查<<模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)>>得:q=2.5～3N/mm2[7]。</p><p>　　Q=Fq=392175×3=1

43、196525N1197KN</p><p>　　4.2.2 沖裁力計(jì)算</p><p><b>　　公式為：</b></p><p>　　P=kAτ=1.3τLt （一般取k=1.3）[8]</p><p>　　式中：P----沖裁力(N)</p><p>　　t-----板料厚度（mm）

44、</p><p>　　τ----材料抗剪強(qiáng)度 </p><p>　　L----周長(zhǎng)（mm）</p><p>　　已知：零件材料為 ST1403, t=0.8（㎜） </p><p>　　由資料得： =220-310Mpa。取τ=310</p><p>　　修邊周長(zhǎng)由UG系統(tǒng)分析算得L1=3283.2（㎜）。<

45、;/p><p><b>　　故：</b></p><p>　　修邊沖裁力:P1=1.3τL1t</p><p>　　=1.3×310×3283.2×0.8</p><p>　　=1058.5（kN） </p><p><b>　　卸料力</b><

46、;/p><p>　　F卸 = K卸料P1 = 0.04 P1 =0.04×1058.542.3KN</p><p><b>　　頂出力</b></p><p>　　K頂 = K頂 P1= 0.06 P1 =0.06×1058.563.5KN</p><p>　　所以總的沖裁力為：P = Q ＋ P ＋ F

47、卸＋ F頂 =1197＋1058.5＋42.3＋63.5 </p><p>　　=2361.3 KN</p><p><b>　　壓力機(jī)的選用</b></p><p>　　常用的沖壓設(shè)備有：曲柄壓力機(jī),雙動(dòng)拉深壓力機(jī),摩擦壓力機(jī),液壓機(jī)等.壓力機(jī)又可分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī),開(kāi)式壓力機(jī)與閉式壓力機(jī)的區(qū)別在于:閉式壓力機(jī)的操作空間只有前后兩

48、個(gè)方向，而開(kāi)式壓力機(jī)的操作空間有三個(gè)方向是敞開(kāi)的。操作者能夠從壓力機(jī)的前面、左面、或者是右面接近模具，因而操作較為方便。</p><p>　　開(kāi)式壓力機(jī)的缺點(diǎn)：機(jī)床的剛度較差，因而只用于小噸位的沖壓。打噸位的沖壓件都要用閉式壓力機(jī)[10]。</p><p>　　根據(jù)沖裁力和模架的周界以及壓力P=1.2 P,可以確定最佳的壓力機(jī)為JA39-630 (閉式四點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī))</p>

49、<p>　　表4-1 JA39-630壓力機(jī)參數(shù)</p><p><b>　　模架閉合高度的校核</b></p><p>　　模架整體閉合高度Hm=900mm；</p><p>　　壓力機(jī)的最大閉合高度為1100mm；</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量為400mm。</p><p>

50、　　壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，即</p><p>　　Hmax-5mm≥Hm≥Hmin+10mm</p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　Hmax——壓力機(jī)的最大裝模高度（ mm）;</p><p>　　Hmin——壓力機(jī)的最小裝模高度（ mm）；</p><

51、;p>　　Hm——模具閉合高度（mm）</p><p>　　考慮到上下模座的高度有：1100-5≥Hm≥400+10，故模具的閉合高度滿足要求。</p><p>　　第五章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p>　　修邊模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　修邊模設(shè)計(jì)的基本原則[6]</p><p>　　1）模具

52、結(jié)構(gòu)和模具材料應(yīng)與制件批量相適應(yīng)。</p><p>　　2）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架和模具零件。</p><p>　　3）模架的平面尺寸，除與凹模尺寸相符，還應(yīng)與壓力機(jī)臺(tái)面尺寸及開(kāi)孔大小相符。</p><p>　　4）刃口尖角處宜用鑲塊，既便于加工，也可防止應(yīng)力集中導(dǎo)致開(kāi)裂。</p><p>　　5）安裝于模具內(nèi)的彈簧，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能保證彈簧斷裂時(shí)不致

53、蹦出傷人。</p><p><b>　　6）修邊模的定位。</b></p><p>　　7）對(duì)于大型落料與修邊模或沖件內(nèi)孔有窄小凸出與凹槽時(shí)，應(yīng)采用鑲塊結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　模具結(jié)構(gòu)方案</b></p><p>　　修邊沖孔?？刹捎靡话愕幕窘Y(jié)構(gòu)形式，修邊凹模鑲塊和沖孔凸模裝在上模座，

54、修邊凸模和廢料刀裝在下模座。凸模旁對(duì)稱布置8個(gè)廢料切刀（切刀刃口應(yīng)低于凸模刃面約3～5倍料厚）。</p><p><b>　　其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：</b></p><p>　　導(dǎo)向裝置：導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向。</p><p>　　頂件裝置：使用頂出器頂件。</p><p>　　卸料裝置：采用卸料螺釘、彈簧以及卸料板進(jìn)行卸料。&l

55、t;/p><p>　　連接與固定：大部分零件用螺釘連接固定。</p><p>　　定位裝置：通過(guò)形狀對(duì)板料定位。</p><p><b>　　模具功能分析</b></p><p>　　本套模具是修邊沖孔模。模具裝在JA39-630閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)上，模具閉合高度為900㎜，上下底板的尺寸為1830×1300㎜,設(shè)計(jì)出

56、的模具要在壓床上運(yùn)動(dòng)。因此，模具的設(shè)計(jì)要考慮到壓床上、下臺(tái)面的形狀和尺寸，以便設(shè)計(jì)出的模具能夠正確的安裝在壓床上。壓床的上下臺(tái)面上都有螺栓，它是用來(lái)固定上、下模板的，因此上下模板上都有用來(lái)固定的壓板槽。為了在安裝過(guò)程中移動(dòng)的方便，還要在上下模板上設(shè)計(jì)出起重棒。模具的裝配圖如下圖所示：</p><p>　　1上底板 2導(dǎo)套 3凹模鑲塊 4 壓件器 5 凸模 6固定板 &

57、lt;/p><p>　　7起重棒 8彈簧 9凸模鑲塊 10托料塊 11氣缸 12導(dǎo)板</p><p>　　13導(dǎo)柱 14上底板 15廢料刀 16廢料盒 </p><p><b>　　圖5.1 裝配圖</b></p><p><b>　　圖5.2

58、上模圖</b></p><p><b>　　圖5.3 下模圖</b></p><p>　　模具的工作過(guò)程如下：當(dāng)沖床在上止點(diǎn)時(shí)將制件放入凹模，制件依靠周邊廢料刀及型面定位。機(jī)床上滑塊下行，壓件器首先將制件壓貼在凸模上，彈簧被壓縮。當(dāng)壓件器壓入凹模時(shí)，凸凹模刃口進(jìn)行修邊、沖孔，上模座與安放于下模座上的限位器接觸時(shí)，機(jī)床滑塊正好到下止點(diǎn)，此時(shí)廢料被完全切斷并滑

59、落到工作臺(tái)面上。滑塊回程，氣缸通過(guò)頂出器將制件從凸模中托起，取出制件，在滑塊到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)頂出器回位，完成整個(gè)修邊沖孔過(guò)程。</p><p><b>　　模具總體結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　圖5.4 爆炸圖</b></p><p>　　圖5-5 B-B剖視圖</p><p><

60、b>　　圖5-6 F向視圖</b></p><p>　　5.4修邊凸凹模設(shè)計(jì)</p><p>　　綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和成本，該模具采用鑲塊結(jié)構(gòu)。對(duì)于大型和復(fù)雜形狀的沖模，采用鑲塊結(jié)構(gòu)是合理的。這不但可節(jié)約貴重的工具鋼，使模具易損部位更換方便，且能解決無(wú)法鍛造大鋼料、熱處理變形等問(wèn)題，并便于采用成形磨削，使制造簡(jiǎn)單化。但模具的裝配比較困難。</p><p&

61、gt;　　為了便于制造和維修，修邊凸模鑲件和沖孔凹模鑲件應(yīng)做成兩體。這時(shí)還可以將凸模鑲件局部開(kāi)槽或開(kāi)孔，放入沖孔凹模。但是必須考慮是否會(huì)影響凸模鑲件強(qiáng)度和熱處理變形等，在這種情況下鑲件可設(shè)計(jì)得短一些，以便更換。</p><p>　　經(jīng)常使用的鑲件材料為Cr12MoV，熱處理硬度58～62HRC。因鑲件是整體加熱淬火，變形大，因此鑲件需留有淬火后的精加工余量。</p><p>　　以下為凸凹

62、模設(shè)計(jì)示意圖：</p><p>　　圖6.1 凹模鑲塊</p><p>　　圖6.2 凹模鑲塊二維圖</p><p>　　壓料圈圖6.3 沖孔凸模圖</p><p>　　沖孔凸模固定在固定板上，在壓力機(jī)頂桿的作用下向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入沖孔凹模完成沖孔過(guò)程。</p><p><b>　　廢料刀設(shè)計(jì)</b>

63、;</p><p>　　廢料刀是修邊鑲塊的組成部分。修邊廢料是用圖所示的鑲塊式廢料刀切斷的，鑲塊式廢料刀是利用修邊凹模鑲塊的結(jié)合面作為一個(gè)廢料刀刃口，相應(yīng)地在修邊凸模鑲塊外面裝廢料刀作為另一個(gè)廢料刃口組成鑲塊式廢料刀。</p><p><b>　　壓件器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　壓件器的壓料面跟零件（數(shù)模）的內(nèi)表面一致。壓件器結(jié)構(gòu)圖如圖

64、6.5</p><p><b>　　圖6.5 壓件器</b></p><p><b>　　模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　壓料板和上模之間通過(guò)六塊導(dǎo)板進(jìn)行導(dǎo)向。上模和下模之間通過(guò)八塊導(dǎo)板和四導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向。這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，導(dǎo)向準(zhǔn)確。</p><p><b>　　圖6.6

65、 導(dǎo)柱導(dǎo)套</b></p><p><b>　　起重裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　常有的起重結(jié)構(gòu)有多種，但在覆蓋件模具中主要使用的只有3種。</p><p>　　起重孔。用于小型模具</p><p>　　鑄入式起重棒。用于中型模具，如長(zhǎng)度在1600mm以內(nèi)的模具。</p><p&

66、gt;　　大型一體式吊耳。用于大型模具，如長(zhǎng)度在1600mm以外的模具。</p><p>　　對(duì)于具體的模具，起重結(jié)構(gòu)選定，其具體尺寸的選折要以可吊重量大于模具總重量為原則，可吊重量應(yīng)該按兩個(gè)起吊零件計(jì)算，以保證模具翻轉(zhuǎn)時(shí)的安全。</p><p>　　故選取的鑄入式起重臂：</p><p><b>　　連接板</b></p>&l

67、t;p>　　連接板：運(yùn)輸時(shí)用，將上下模連接為一整體，以避免運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)以外，損傷模具。</p><p>　　第六章模具操作及維護(hù)要點(diǎn)</p><p>　　由于模具的制造成本比較高，所以在模具制造和操作及維護(hù)中都要求用科學(xué)的方法去選擇制造模具的材料和制造模具的合理科學(xué)的工藝過(guò)程。這樣可以使得模具的壽命延長(zhǎng)，減少零件的制造成本[12]。</p><p>　　對(duì)模

68、具材料的要求是必須要有足夠的硬度和耐磨性，模具工作部分材料的硬度，經(jīng)過(guò)熱處理后必須高于材料的2倍以上。因此，沖壓模具工作部分的硬度一般要求達(dá)到54HRC以上。沖壓模的正常失效方式是磨損。凸、凹模在使用一段時(shí)間以后，有時(shí)可以明顯的看出其磨損現(xiàn)象，例如：沖裁凸模和凹模刃口變鈍、棱角變圓、在刃口附近的平面或規(guī)則曲面因磨損變成凹面或凸面和不規(guī)則曲面；在拉深凹?；驔_裁凸、凹模的工作表面上出現(xiàn)粘接瘤和剝落坑等。這些現(xiàn)象的大多數(shù)是因黏著磨損造成，少數(shù)

69、為磨粒磨損，表面疲勞磨損和腐蝕磨損較少。所以在選擇材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)從降低粘著磨損的角度去考慮。</p><p>　　模具在使用中因磨損而使工作部分尺寸發(fā)生變化，影響沖壓件質(zhì)量，所以要求模具材料有良好的耐磨性，以保證模具的壽命。模具的耐磨性和模具材料的硬度及碳化物的種類、數(shù)量、形狀、分布等有關(guān)。</p><p>　　對(duì)模具材料的要求必須滿足一定的強(qiáng)度和韌性，模具在工作的時(shí)候，往往受到很打的沖

70、擊，所以要求模具材料有足夠的強(qiáng)度和韌性。此外，還要求模具要有良好的加工工藝性能。</p><p>　　致 謝 </p><p>　　本文是在導(dǎo)師葉四友的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。在這幾個(gè)月來(lái)，指導(dǎo)老師給予了我很多的教誨，是我我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。至此畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，特別向?qū)熤乱灾孕牡母兄x和崇高的敬意！</p><p><b>　　

71、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 徐宏偉.寶山鋼鐵股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).寶山鋼鐵股份有限公司制造管理部.1999.</p><p>　　[2] 成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).第二版.北京:高等教育出版社,2006.7.</p><p>　　[3] 《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編著.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.6.</p>

72、<p>　　[4] 肖祥芷.王孝培主編.沖壓模具設(shè)計(jì).北京:電子工業(yè)出版社,2007.3.</p><p>　　[5] 薛啟翔.沖壓模具制造技術(shù)問(wèn)答.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.5.</p><p>　　[6] 王耕耘，王義林，李志剛．支持自頂向下模具設(shè)計(jì)的裝配建模方法【J】．中 國(guó)機(jī)械工程．1998</p><p>　　[7] 郭春生等, 汽車大

73、型覆蓋件模具, 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[8] 徐政坤, 沖壓設(shè)計(jì)模具與制造, 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[9] 史鐵梁, 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo), 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[10] 李雙義. 冷沖模具的設(shè)計(jì), 北京：清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[11