畢業(yè)設計--汽車縱梁的沖壓工藝制定和模具設計

1、<p>　　本科畢業(yè)設計（論文）說明書</p><p>　　汽車縱梁的沖壓工藝制定和模具設計</p><p>　　學 院 機械工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械工程及自動化8班 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文

2、詳細介紹了汽車覆蓋件——縱梁的沖壓工藝制定及其模具設計的過程。本文針對CAD這一個環(huán)節(jié)，對于給定的數(shù)模，采用CATIA，進行對縱梁沖壓進行第一工序（拉深）、第二工序（修邊沖孔）的模具結構設計。</p><p>　　本文先對現(xiàn)今國內外汽車模具行業(yè)現(xiàn)狀和作了簡介，對覆蓋件的含義、特點進行了說明；而后對本次設計的鈑件進行材質以及力學性能方面的分析，然后分別對兩個工序工藝數(shù)模作詳細的解釋說明，并對整個沖壓工序方案的選擇確

3、定；然后計算沖壓過程中的各種工藝參數(shù)，包括各種力的計算、壓力機的選擇校核等；最后對拉深、修邊沖孔的模具結構設計進行設計要點分析和說明，著重強調了鑲塊在設計中的標準和需要考慮的問題。</p><p>　　本文選取一些常用的汽車模具設計規(guī)范，結合對以上兩個工序的設計，解決模具方案選擇，部件設計要領等問題，說明了汽車覆蓋件模具設計的一般過程，并對本次設計歸納出結論。</p><p>　　關鍵詞：

4、汽車覆蓋件；拉延；修邊沖孔；模具設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, the stamping process of auto longer on formulating and die design about automobile panel are introduced particular

5、ly. According to CAD this one link, for a given mathematical model, selecting CATIA and design the die structure of the first stamping(drawing), the second step(trimming and punching) . </p><p>　　In this pap

6、er, the automobile die industry at home and abroad is introduced briefly, and describe the meaning and characteristics of automobile panel. And then analysis the mechanical property of the stamping parts. Next, for a det

7、ailed explanation of the two mathematical model in two process, and determine the various process parameters in stamping process, including the force calculation, selection of press machine, etc. Finally, analysis the ma

8、in points of design in the two operation above. A</p><p>　　This paper selects some of the commonly used automobile die design specification, combined with the design of the above process, to solve the die sc

9、heme selection and essentials, explained the process of automobile panel dies, and drew a conclusion. </p><p>　　Key words: Automobile panel; Drawing; Trimming and Punching; Die design</p><p><

10、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題背景及意義1</p><p>　　1.2國內外研究

11、現(xiàn)狀及發(fā)展情況趨勢1</p><p>　　1.3汽車模具發(fā)展的關鍵問題2</p><p>　　1.4汽車模具的種類定義概述3</p><p>　　1.4.1汽車覆蓋件簡介3</p><p>　　1.4.2汽車模具的種類4</p><p>　　1.5 CATIA和AutoCAD在本次設計中的應用5</p

12、><p>　　第二章 沖壓件工藝分析6</p><p><b>　　2.1產(chǎn)品分析6</b></p><p>　　2.2沖壓模具設計方案的提出與論證7</p><p>　　2.3產(chǎn)品數(shù)模分析7</p><p>　　2.3.1拉延模數(shù)模7</p><p>　　2.3.2

13、修邊沖孔數(shù)模8</p><p>　　2.3.3模具結構特點8</p><p><b>　　2.4本章小結9</b></p><p>　　第三章 工藝計算及相關參數(shù)的確定10</p><p>　　3.1 拉延力計算10</p><p>　　3.2沖裁力的計算11</p>&

14、lt;p>　　3.3壓料板壓料力的計算11</p><p>　　3.4 卸料力的計算12</p><p>　　3.5本章小結12</p><p>　　第四章 拉延模具結構設計13</p><p>　　4.1 拉延模介紹13</p><p>　　4.1.1 拉延模材料13</p><

15、p>　　4.1.2 拉延模鑄件結構14</p><p>　　4.2 拉延模的導向方式15</p><p>　　4.3 下模結構設計16</p><p>　　4.3.1 下模鑲塊設計16</p><p>　　4.3.2 鑄件鑲塊及下模座16</p><p>　　4.4 上模結構設計16</p>

16、;<p>　　4.5 壓邊圈設計16</p><p>　　4.5.1 壓料面設計16</p><p>　　4.5.2 壓邊圈尺寸16</p><p>　　4.6 其他組件設計16</p><p>　　4.7 壓力機的校核16</p><p>　　4.8 模具工作原理16</p>

17、<p>　　4.9本章小結16</p><p>　　第五章 修邊沖孔模具結構設計16</p><p>　　5.1 修邊沖孔模介紹16</p><p>　　5.1.1 修邊沖孔模材料16</p><p>　　5.1.2修邊沖孔模鑄件結構16</p><p>　　5.2 上模結構設計16</p&

18、gt;<p>　　5.2.1修邊刀塊設計16</p><p>　　5.2.2壓料設計16</p><p>　　5.2.3 上模座組件16</p><p>　　5.3 下模結構設計16</p><p>　　5.3.1廢料刀設計16</p><p>　　5.3.2廢料滑槽16</p>

19、<p>　　5.4 其他組件設計16</p><p>　　5.5壓力機的校核16</p><p>　　5.6 模具工作原理16</p><p>　　5.7本章小結16</p><p>　　第六章 圖紙繪制16</p><p>　　6.1三維圖面16</p><p>　　6

20、.2二維圖紙16</p><p><b>　　結論16</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p><b>　　致謝16</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>

21、;　　1.1課題背景及意義</p><p>　　本次設計的題目是“汽車縱梁的工藝制定及沖壓模具設計”，課題來源于廣州屹豐模具制造有限公司，產(chǎn)品是實習中的汽車覆蓋件，產(chǎn)品名稱為縱梁件。該產(chǎn)品為某轎車車型的的專用零部件，本課題針對其第一工序（以下簡稱“OP10”）——拉延模、第二工序（以下簡稱“OP20”）——修邊沖孔模分別進行模具設計。</p><p>　　題目通過對鈑金件的結構分析，對沖壓

22、成形工藝方案進行合理的編排，對比分析集中不同的方案，選擇比較合理的方案進行模具結構設計。而后進行相關的工藝參數(shù)的計算，使設計出來的模具具有經(jīng)濟性、實用性，而且符合客戶的生產(chǎn)要求。</p><p>　　通過這一課題的設計，查閱了許多相關的資料，在這一方面有了比較清楚的了解，在做設計的時候，不僅是我懂得了汽車覆蓋件模具的設計知識，而且對于這個領域的其他知識也有所涉獵。結合之前的實習經(jīng)驗來完成這個課題，把知識和生產(chǎn)實際

23、結合起來，對整個模具從設計到制造生產(chǎn)的過程有了直觀且深刻的理解。專業(yè)知識與實際生產(chǎn)互相結合，了解不同客戶之間不同的設計規(guī)范，三維設計軟件的應用，與生產(chǎn)一線的員工進行交流，都使我在這個領域獲益匪淺。最重要的是，通過一個簡單的設計，學會發(fā)現(xiàn)設計中的問題，并獨立解決問題。</p><p>　　1.2國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展情況趨勢</p><p>　　如今經(jīng)濟的高速發(fā)展，帶動了我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展

24、，從而又帶動了汽車模具制造工業(yè)的發(fā)展，使我國模具的生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大。因此，全國各地都遍布著大大小小的模具制造廠家，而隨著模具制造水平比以往有了顯著提高，我國也結束了汽車覆蓋件模具完全依賴國外進口的狀況。</p><p>　　在美國、德國、日本等汽車制造業(yè)十分發(fā)達的國家，模具產(chǎn)業(yè)超過四成的產(chǎn)品是汽車模具，而在我國僅有三分之一左右的模具產(chǎn)品是為汽車制造業(yè)服務[1]。模具是汽車工業(yè)的基礎工藝裝備，在汽車生產(chǎn)中九成以上的

25、零部件都需要依靠于模具成形。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，制造一輛普通的轎車大約需要1000-1500套模具，沖壓模具占了八成左右，特別是一些比較大型的汽車制造廠商，如奔馳、寶馬、大眾、雷諾等，這么多的車型中，許多零件都是通用的，只有外觀上的差異，這種外觀基本都是通過沖壓模具來實現(xiàn)的。而且越來越多的汽車生產(chǎn)商也擁有了自己的模具加工場地?，F(xiàn)在，我國汽車制造業(yè)也面臨著十分激烈的競爭，</p><p>　　國外的汽車廠商逐漸擴大其在中國

26、市場的占有率。為了提高競爭力，各大廠商的開發(fā)周期不斷縮短，已經(jīng)從過去的1.5年縮短至1年左右，并且將繼續(xù)縮短。</p><p>　　經(jīng)濟全球化、汽車工業(yè)激烈競爭使得有必要在汽車產(chǎn)品開發(fā)上盡量地減少所用的時間。因此，計算機輔助設計手段在汽車模具行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一項非常重要的技術。據(jù)了解，模具CAD/CAM的重點在于產(chǎn)品的外觀造型、模具結構的三維設計、圖面繪制繪圖和數(shù)控加工數(shù)據(jù)及指令的生成，而CAE則將工程試驗、分析

27、仿真、文件生成乃至制造貫穿于產(chǎn)品研制過程的每一個環(huán)節(jié)之中，用于指導和預測產(chǎn)品在構思、設計和制造階段的行為結果[2]。模具CAD/CAE/CAM的集成從根本上改變了傳統(tǒng)模具設計與制造的方式，它采用幾何造型技術，一般不需要把產(chǎn)品沖壓出來，它的形狀就可以在軟件中顯示出來，借助有限元分析，對板件的力學性能進行預測。當必須要沖壓出實際產(chǎn)品時，可采用快速成型技術直接由保存在計算機中的產(chǎn)品幾何模型自動、迅速地將產(chǎn)品制造出來[2]。</p>

28、<p>　　對汽車覆蓋件模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，日本豐田公司在1989年正式推出汽車覆蓋件CAD/CAM系統(tǒng)，即Die face-CAD軟件，后來又在Mazda等幾家大汽車公司得到應用[3]。歐美國家推出一款新的車型需要費時四年，而日本只需要兩年多，這很大程度上歸功于日本擁有先進的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)[4]。</p><p>　　行業(yè)中工人的四大汽車模具廠都已有了主產(chǎn)大中型汽車覆蓋件模

29、具200萬左右公式的能力，模具年產(chǎn)值超過億元[5]。</p><p>　　總而言之，汽車模具制造技術現(xiàn)在已經(jīng)朝著自動化技術的方向發(fā)展，其中包括高水平的裝備，先進的加工制造技術，例如五軸的數(shù)控機床，激光切割、焊接器，機器人焊接等；設計技術的普遍應用，如多種設計軟件，分析模擬仿真，加工仿真等都給模具設計提供了一體化的解決方案，極大地提高了模具設計的效率；標準件的使用越來越精細化、集成化，模具結構簡單化但兼顧生產(chǎn)要求等

30、。計算機輔助設計對模具制造業(yè)的影響是巨大的，隨著各種電腦技術的飛速發(fā)展，這種轉變必將越來越深。</p><p>　　雖然模具總體呈現(xiàn)以上所描述的趨勢發(fā)展，但是反觀國內的汽車模具制造業(yè)，仍有不少的技術是參考國外的，設計規(guī)范也進本參考國外的標準，對于計算機輔助設計這一方面，雖然有所普及，但是應用的根基還是不深，從業(yè)人員對軟件運用不熟悉、設備傳統(tǒng)老舊，極少擁有自主知識產(chǎn)權的加工設備等等方面的因素，都變成了我國汽車覆蓋件

31、模具發(fā)展的瓶頸，制約著行業(yè)的轉型。因此，我國的模具制造技術與國外相比較，差距還是非常大的。</p><p>　　1.3汽車模具發(fā)展的關鍵問題</p><p>　　針對以上出現(xiàn)的情況，歸納出如今我國汽車模具行業(yè)發(fā)展面臨的幾個關鍵問題。首先，模具的自動化加工是大勢所趨，國內的加工裝備自動化遠低于國外的同等水平，這一方面要求我們必須要加大力度去研發(fā)同類產(chǎn)品，提高裝備質量，模具加工能做到“自給自足

32、”，不依賴于進口的設備；其次，仿真技術的應用和發(fā)展已經(jīng)成為如今模具設計的必要借助手段，有了前期的仿真和分析，模具設計的問題點就會有所減少，模具的質量也會顯著提高；然后，車身的分塊盡量少，采用盡量大的合理的分塊，如采用整塊式的車身左右側板和車頂蓋，這樣可以減少模具的數(shù)量，提高生產(chǎn)效率；最后，減少沖壓工序數(shù)，這樣就可以減少沖壓件數(shù)，減少工藝裝備數(shù)量和設備占地面積，簡化沖壓的傳送裝置，減少操作工人，這樣可以節(jié)省投資成本和能源消耗。除了這些方面

33、，其他的關鍵問題如材料選擇等都亟需研究解決，這樣才有可能迎來我國汽車模具行業(yè)的春天。</p><p>　　1.4汽車模具的種類定義概述</p><p>　　生活中，無論是貨車的駕駛室，還是高檔汽車的車身，都是由覆蓋件構成的。而這里所說的覆蓋件，大部分是采用冷沖壓加工制造成形的。與一些鈑金類的小型模具相比，汽車模具的體積要大得多，成形這些車身覆蓋件的且采用冷壓的模具都是汽車模具。</p

34、><p>　　1.4.1汽車覆蓋件簡介</p><p>　　汽車覆蓋件（以下簡稱“覆蓋件”）指的是汽車車身外表形狀的零件，俗稱為“白車身”。或者可以這樣認為，是暴露在汽車外表面的鈑件。覆蓋件又分為外覆蓋件和內覆蓋件。外門板、頂蓋、發(fā)動機外板、行李箱外板、側圍外板等，這些部件都是暴露在汽車外表面，稱為外覆蓋件；內門板、發(fā)動機內板、行李箱內板、前后擋泥板等，這些部件不暴露在汽車外表面，不能直觀地被

35、看見，稱為內覆蓋件[6]。其如圖1-1所示。這些鈑件經(jīng)過焊接之后就形成了汽車的車身。</p><p>　　圖1-1 捷達轎車的車身殼體</p><p>　　汽車覆蓋件在稱身不同的部位其作用也不相同，其成形的加工工藝也不盡相同，但制造覆蓋件的板材通常要求有以下的特性：強度高、質量輕、成形性能好；具有良好的焊接性能、抗凹陷性、耐腐蝕性，表面光潔，易涂裝，材料不污染環(huán)境，且可以再生；質量均勻、供

36、應渠道寬、價格合理等[7]。</p><p>　　1.4.2汽車模具的種類</p><p>　　拉延模，也叫拉深模，它是將有一定厚度的板材通過模具拉深變成具有一定形狀的殼體，這套模具就叫拉延模，如圖1-2所示。按照拉延模的結構形式，可分為單動拉延模和雙動拉延模。單動拉延模（圖1-2a）的凹模在上方，凸模在下方；雙動拉延模（圖1-2b）的凹模在下方，凸模在上方。</p><

37、;p>　　a) 單動拉延模 b) 雙動拉延模</p><p><b>　　圖1-2 拉延模</b></p><p>　　修邊沖孔模，是拉延成形后的板件按要求進行輪廓修邊，將板件沒有用的部分剪去，并把板件上的孔用沖頭沖出來的一種復合模具。修邊沖孔?？梢苑譃榇怪毙捱厸_孔模、水平修邊沖孔模以及傾斜修邊沖孔模三大類，本課題設計的是垂

38、直修邊沖孔模，。其大致結構如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 修邊沖孔模</p><p>　　因為覆蓋件上通常會有數(shù)量比較多的孔，設計中除了采用單獨的沖孔模具之外，常常將一部分的孔合并到修邊的工序中，這樣就減少了一些工序。</p><p>　　翻邊整形模，這類模具主要完成拉延無法成形或者可以成形但后工序無法處理的局部邊以及形面，其結構如圖1-4所示。&l

39、t;/p><p>　　圖1-4 翻邊整形模</p><p>　　包括下料模在內的四種類型是汽車覆蓋件模具的主要種類。通常汽車覆蓋件的沖壓都需要用到以上的幾套模具。</p><p>　　本次設計將重點放在拉延模與修邊沖孔模兩種類型的模具結構設計上。翻邊整形模不做描述。</p><p>　　1.5 CATIA和AutoCAD在本次設計中的應用<

40、/p><p>　　CATIA是法國達索開發(fā)的一個三維軟件，自從問世以來，已經(jīng)廣泛地為世界各地的生產(chǎn)制造商提供了許多解決方案。在汽車模具設計方面，CATIA更是以其強大的曲面造型功能、裝配功能在設計中獨占鰲頭，深受設計者的喜愛。本次設計主要使用軟件的曲面造型、零件設計、裝配體設計以及工程圖設計這幾大模塊。先從模具總體的形狀出發(fā)考慮，繪制出大體的結構，再繪制其他的零部件，然后進行裝配，不合適的地方可以很方便的進行修改，并

41、同步更新。 AutoCAD主要用于二維圖的出圖，繪制模具的總裝配圖、以及工作部分的零件圖。</p><p>　　第二章首先對沖壓的產(chǎn)品板件——縱梁進行材質與力學性能方面的分析，提取軟件中的數(shù)模，對相關的工序內容進行一一列出說明。之后對需要進行的工序進行編排，并確認，分析要用到的模具的特點，對其大體結構進行構思。</p><p>　　第三章主要是工藝參數(shù)的確定，包括拉延力、沖裁力、壓料力等的

42、計算，然后對選擇的壓力機進行校核。</p><p>　　第四章對拉延模作了詳細的介紹，包括模具主體部分結構的材料選擇，模具常用的導向方式和鑲塊設計等。</p><p>　　第五章對修邊沖孔模的材料、修邊刀塊以及廢料刀的設計也作了說明。</p><p>　　第二章 沖壓件工藝分析</p><p><b>　　2.1產(chǎn)品分析</b

43、></p><p>　　產(chǎn)品三維圖如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 縱梁三維圖</p><p>　　產(chǎn)品為縱梁沖壓件，材料HX260YD，料厚1.2mm，大批量生產(chǎn)。形狀不算太復雜，輪廓形狀不規(guī)則，不對稱，孔位較多，頂部與側部均有孔位，有凹凸與局部形狀突變，拉深成形的變形深度大，但是變形部分分布較均勻。該板件為左右件，可以以一模兩件的方式布排，最

44、后剪斷分離。經(jīng)過CATIA軟件對該制件的大致測量，該制件長約667mm，寬約212mm，高約120mm，是典型的板材沖壓件。</p><p>　　板件的材質是HX260YD，是歐洲標準的一種鋼的牌號。通過查閱國內的相關標準以及資料，這種鋼近似于國內的HC260YD+Z，是無間隙原子高強度鋼，表面鍍鋅，提高車身耐腐蝕性能。其化學成分如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 HX260Y

45、D的化學成分（%）</p><p>　　HX260YD的屈服強度，抗拉強度，取。</p><p>　　通過控制鋼中的化學成分來改善鋼的塑性應變比和應變硬化指數(shù)。查閱相關資料卡，由于鋼中元素的固溶強化和無間隙原子的微觀結構，這種鋼既具有高強度，又具有非常好的冷成型性能，通常用來制作需要深沖壓的復雜部件[8]。</p><p>　　現(xiàn)代汽車的質量越來越輕，因此，汽車制造

46、在選用材料方面也花費了大量的功夫。這種高強度板就是在低碳鋼的基礎上采用一些強化方法來獲得的，其抗拉強度得到很大的提高，正是因為這種特性，可以在減小厚度的情況下仍然能達到汽車的車身要求，這樣便可</p><p>　　以達到減輕汽車車身重量的要求。</p><p>　　2.2沖壓模具設計方案的提出與論證</p><p>　　汽車覆蓋件的形狀比較復雜，不可能一個工序就能沖

47、出合格的產(chǎn)品，通常都要安排幾個工序來完成沖壓過程。為了保證板件成形后的質量，尺寸精度等各種要求，必須要制定合理的沖壓工藝流程，</p><p>　　如果要想沖壓出所需要的產(chǎn)品，那么需要的工序如下：</p><p>　?。?）下料；（2）拉延；（3）修邊；（4）沖孔；（5）翻邊整形。</p><p>　　根據(jù)以上所列出的幾種工序，可以組合出以下幾種沖壓方案：</

48、p><p>　　方案一：下料→拉延→修邊→沖孔→翻邊整形</p><p>　　方案二： 下料→拉延→沖孔→修邊→翻邊整形</p><p>　　方案三：下料→拉延→修邊沖孔→翻邊整形</p><p>　　對比以上的三種方案，分析每種方案的特點：</p><p>　　方案一：從生產(chǎn)效率和模具結構的以及模具的壽命三個方面來考慮，

49、將修邊和沖孔兩個工序分開，有利于降低沖裁力，提高模具壽命，但是分為兩個工序，會增加一套模具，從而增加模具的成本，而且生產(chǎn)效率略低。</p><p>　　方案二：這個方案的缺點與方案一的相差不大。</p><p>　　方案三：這個方案是將修邊和沖孔兩個工序合并為一個工序，雖然模具結構比方案一的要復雜一些，但是只需一套模具即可完成，既節(jié)省了成本，又提高了效率；在同一套模具上完成兩個工序，沖出來

50、的孔位的精度會高一些，避免后工序二次定位。</p><p>　　經(jīng)過分析與對比，結合模具壽命、模具結構、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等多方面的因素考慮，可以看出方案三比較理想，因此，本課題設計采用方案三進行設計。</p><p><b>　　2.3產(chǎn)品數(shù)模分析</b></p><p>　　產(chǎn)品數(shù)模是接到客戶提供的數(shù)據(jù)模型后，根據(jù)一些參數(shù)，結合CAE軟件進

51、行工藝分析之后的產(chǎn)品模型，里面包含設計所需要的信息，如板件的形狀、模具行程、板件的材質厚度、成形所用的壓力機信息等等。模具結構設計就是根據(jù)產(chǎn)品數(shù)模來進行的。</p><p>　　2.3.1拉延模數(shù)模</p><p>　　經(jīng)過對拉延工序的數(shù)模（如圖2-2所示）進行分析。</p><p>　　圖2-2 拉延工序數(shù)模</p><p>　　結合CAT

52、IA測量，拉延之前的板料形狀輪廓為上圖表示的素材線，板料長約1200mm，寬約475mm，料厚為1.2mm屬于尺寸比較大的板件，四周向內凹陷的半圓弧形狀為定位板件而設置。從拉延的特點可以知道，為了不使板料在拉深過程中出現(xiàn)拉裂、起皺等現(xiàn)象，需要添加工藝補充面。金屬的流動量不大，兩側設置拉延筋，平衡材料流動量，減緩材料的流動速度，。收料線為拉伸過程結束后，板件在自然狀態(tài)下的輪廓線。分模線是凹模與凸模的分界線，決定凸模和凹模的形狀。數(shù)模的壓機

53、選用濟二2000T。</p><p>　　2.3.2修邊沖孔數(shù)模</p><p>　　從圖2-3的分析，結合CATIA軟件的測量結果，這套模具包括修邊與沖孔兩個工序，其中，修邊有垂直修邊與側修邊，有5個孔，都是以垂直沖孔（正沖）的形式?jīng)_裁出來，同時還設置了4處把廢料分塊的廢料刀。經(jīng)軟件計算，修邊線長度總長為，沖孔部分長度為，廢料刀部分的長度總長為，綜上所述，整套模具的剪切長度為。數(shù)模的壓機

54、選用濟二1000T。</p><p>　　a）正剪 b）側剪 </p><p>　　圖2-3 修邊沖孔模數(shù)模</p><p>　　2.3.3模具結構特點</p><p>　　根據(jù)客戶所提出的要求，拉延模具采用雙動拉延。主體結構大致可以分為上模、壓邊圈、下模

55、，因為板件材料是高強度鋼，因此下模與壓邊圈采用鑲塊結構。從節(jié)省材料成本的角度考慮，下模的型面部分也需采用鑲件。模具采用導柱導向來保證沖壓精度。</p><p>　　修邊沖孔模具主體結構可分為上模、上壓料以及下模，，壓力源采用氮氣缸，導向機構也是采用導柱來保證精度。下模型面部分鑲鋼塊，沖裁部分采用分刀塊形式，設置四處廢料刀。模具上有兩處斜楔，一處用于沖孔，另外一處用于側剪。按掉料方向設置，設置六處廢料滑槽，將廢料排

56、出模具外。</p><p>　　根據(jù)汽車模具的制造特點，上模、下模和壓邊圈都采用實型鑄造制造出來，考慮到生產(chǎn)現(xiàn)場工人安裝模具的問題，在不影響模具的強度和剛度的前提下，對模具上作用不大的部分進行挖空，影響剛度和強度的地方補上加強筋。模具外輪廓尺寸都要根據(jù)壓力機的參數(shù)來進行設計。</p><p>　　根據(jù)有關汽車模具的設計知識，模具應該盡量可能地根據(jù)客戶要求來選用標準件，因此，在結構設計的時候

57、，應該結合相關的標準件的形狀來設計其安裝位置，模具各個部分的部件不可以產(chǎn)生干涉。</p><p><b>　　2.4本章小結</b></p><p>　　本章對縱梁進行分析，材料為HX260YD，其屈服強度，抗拉強度，沖壓時一模兩件，左右件布置。經(jīng)過工序的分析，采用下料→拉延→修邊沖孔→翻邊整形這一方案，可以有效減少工序，降低模具成本。</p><

58、p>　　數(shù)模提供的信息主要有：素材線、收料線、分模線、模面、修邊線、廢料刀位置、沖孔位置等。這些信息是整個模具設計的關鍵。</p><p>　　模具的結構大概分為三大部分，即上模、下模和壓邊圈（壓料）。各個部分的鑄件壁厚按照規(guī)范設計。模具結構不產(chǎn)生干涉。</p><p>　　第三章 工藝計算及相關參數(shù)的確定</p><p><b>　　3.1 拉延力

59、計算</b></p><p><b>　　拉延模成形主壓力：</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　其中：：抗拉強度（） </p><p><b>　?。合禂?shù)</b></p><p>　?。和鼓］喞€周

60、長（） </p><p><b>　　：板厚（）</b></p><p>　　系數(shù)的選取參照表3-1：</p><p>　　表3-1 系數(shù)C的選取[9]</p><p>　　本課題的板件屬于外板件，淺拉深，故選取系數(shù)的值為3.5。由上一章的介紹，板厚，抗拉強度，經(jīng)過CATIA軟件的測量，凸模輪廓線周長。</p&

61、gt;<p>　　由（3-1）可以得到，</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　即。</b></p><p><b>　　壓邊力：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p>

62、;<p>　　其中：：壓邊圈工作面積（） </p><p><b>　?。合禂?shù)</b></p><p>　　系數(shù)的選取參照表3-2：</p><p>　　表3-2 系數(shù)的選取[9]</p><p>　　壓邊圈的工作面積可以近似取拉延件的坯料面積，從CATIA軟件中測得坯料的面積為，選取0.15，根據(jù)（

63、3-3）得到，</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　綜上所述，拉深加工壓力為</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　3.2沖裁力的計算</b></p><p><b>　　修

64、邊沖孔模沖裁力</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　其中：：板厚（）</b></p><p><b>　?。杭羟虚L度（）</b></p><p><b>　?。杭羟袕姸龋ǎ?lt;/b></p&g

65、t;<p>　　剪切強度可以按表3-3選?。?lt;/p><p>　　表3-3 剪切強度[9]</p><p>　　取，從CATIA軟件測得的剪切長度為，根據(jù)（3-6），得：</p><p><b>　　（3-7）</b></p><p>　　若把剪切刃口設置為波浪形，可降低左右的剪切力；降低的剪切力可作為安全

66、加工力。</p><p><b>　　剪邊刃口側向推力</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　根據(jù)（3-8）得，</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>

67、　　3.3壓料板壓料力的計算</p><p>　　修邊沖孔模中，壓料力指的是開始加工時，防止板件變形及竄動所必需的壓住板料的力。</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　壓料力系數(shù)可以按板料厚度來選定，如表3-4所示：</p><p>　　表3-4 壓料力系數(shù)</p><

68、p>　　由（3-10）可得，</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　3.4 卸料力的計算</p><p>　　修邊沖孔模具中，卸料力根據(jù)板厚，形狀的不同而變化，一般沖裁力的5-20%。根據(jù)板厚不同，分為以下三種情況：</p><p>　　（1）(形狀簡單)；卸料力 (形狀復雜)；為沖

69、裁力。</p><p>　?。?） (形狀簡單)；卸料力 (形狀復雜)； 為沖裁力。</p><p><b>　?。?）；為沖裁力。</b></p><p><b>　　綜上所述，卸料力</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><

70、p><b>　　3.5本章小結</b></p><p>　　本章主要對有關的工藝參數(shù)進行計算。拉延模的力包括拉延成形力和壓邊力，通過計算得到拉延過程需要的力的總和為1400T。修邊沖孔模沖裁力為228.2T，壓料力為14T。這些計算結果將作為校核壓力機噸位的重要依據(jù)。</p><p>　　第四章 拉延模具結構設計</p><p><

71、b>　　4.1 拉延模介紹</b></p><p>　　由于使用不同的沖壓設備，拉延模可以分為在單動壓力機上使用的拉延模和在雙動壓力機上使用的雙動拉延模兩種類型[10]。不但兩種模具的工作方式不同，而且模具的安裝方法也不一樣。單動拉延模是利用機床的氣墊機構進行壓料，靠凸模和凹模進行成形。其特點是結構比較簡單，模具安裝也比較方便。雙動拉延模是利用機床外滑塊機構壓料，靠凸模和凹模進行成形。其特點是四

72、角的壓料力可分別進行調整，但是模具安裝、調整比較浪費時間，現(xiàn)在采用較少。</p><p>　　通過第一章以及第二章對拉延模的簡單介紹，這類模具的結構可以概括為三大部分：凹模、凸模和壓邊圈，設計好基礎的結構框架之后，還需要查閱相關標準件供應商的產(chǎn)品目錄，選取標準件，例如導柱導套、平衡塊、螺母螺栓、導板、定位器具等。</p><p>　　一般我們首選單動拉延模，因為相對雙動拉延模其結構更簡單，

73、而且大多企業(yè)雙動拉延機應用較少。但當制件形狀復雜、拉延深度較大，板件為高張力厚板時就必須采用雙動結構，才能滿足拉延要求。</p><p>　　按照客戶的要求，本課題設計的拉延模屬于雙動拉延模。</p><p>　　4.1.1 拉延模材料</p><p>　　拉延模的形狀比較復雜，而且通常汽車覆蓋件模具都會顯得比較重。因此，模具結構經(jīng)常采用空心鑄件鑄造而成，如上、下模

74、座，壓邊圈等，在空心處，有的結構剛度和強度比實心的部位要低，這時候加上加強筋進行局部補強。以為要大批量生產(chǎn)，這就要求鑄件材料滿足沒有毛刺，容易加工，耐磨等使用要求。使用時能進行表面淬火。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和模具的壽命，列出以下幾種常用的鑄鐵材料，牌號以及其化學成分如表4-1所示：</p><p>　　表4-1 拉延模具結構件材質選用標準</p><p>　　結合板件的材料以及厚度，模具的凸

75、模部分采用鉬鉻鑄鐵MoCr，凹模和壓邊圈部分Cr12MoV，附加TD處理（模具表面超硬化處理技術）。</p><p>　　對于一些特殊的工作表面，材料流動量大或壓縮性法蘭，要求表面耐磨，這時候模具需要鑲鋼塊處理，鑲塊的材質通常選用Cr12MoV，這是一種冷作模具鋼，鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強度均比Cr12高。用于制造截面較大、形狀復雜、工作條件繁重下的各種冷沖模具和工具，如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼

76、板 深拉伸模、圓鋸、標準工具和量規(guī)、螺紋滾模等。其化學成分如表4-2所示。</p><p>　　表4-2 Cr12MoV的化學成分</p><p>　　力學性能：硬度 ：退火，255～207HB，壓痕直徑3.8～4.2mm；淬火,≥60HRC。關于如何設計鑲塊，會在以下章節(jié)介紹。</p><p>　　4.1.2 拉延模鑄件結構</p><p>

77、;　　拉延模的鑄件結構采用客戶提供的設計標準，其結構與鑄件壁厚尺寸如圖4-1所示。圖中的表格TGSE、GSE、MP、GP、TGP是幾種模架的型號，因應客戶要求，本次拉延模設計采用TGSE型模架。上模座、下模座以及壓邊圈的鑄件壁厚、肋條厚度都是根據(jù)圖中規(guī)定的尺寸進行設計的。</p><p>　　圖4-1 拉延模的鑄件結構</p><p>　　4.2 拉延模的導向方式</p>&

78、lt;p>　　汽車模具的導向方式按形式可以分為導柱、箱根、導板三大類。如表4-3所示。</p><p>　　表4-3 汽車模具的導向方式</p><p>　　有的模具可以采用其中一種導向方式，但通常汽車模具都會組合使用，圖4-2僅列出幾種常見情況。</p><p>　　圖4-2 汽車模具幾種常見的導向</p><p>　　根據(jù)分模線形式

79、，拉延的行程，模具的大小也可分為內導和外導，如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 外導向與內導向</p><p>　　兩種導引方式的選用及優(yōu)缺點：</p><p>　?。?）一般拉延行程比較大或模具比較大的時候會選用外導方式,行程比較小的時候會選用內導方式。</p><p>　?。?）外導方式的模具平穩(wěn)性比較好,但是模具會比較大。&

80、lt;/p><p>　?。?）內導方式的模具比較小.但是平穩(wěn)性不是很好。</p><p>　　在本次設計的拉延模中，有兩處導向機構，分別是上下模導向和凸模與壓料圈之間的導向，上下模導向方式為導柱導套，凸模與壓料圈之間的導向為導板導向。在設計導向機構的時候，需要考慮以下幾個問題：（1）模具導向用導柱的導向量是否足夠。在上模壓料面開始接觸板材的時候，導柱、導套的吃入量應大于導柱的直徑，模具導向板的

81、吃入量要大于80mm。。模具導向板吃入40mm以后，導柱導套才開始咬合，如圖4-4所示。（2）壓邊圈導板的導向量是否足夠。模具在上死點時，要保證壓料圈導板的吃入量（相對于模板導向面）超過50mm。開始加工時，導板吃入量要超過80mm。如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-4 模具上下模導向 圖4-5 壓力圈與凸模導板導向</p><p>　　導板的

82、布置形式如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 導板的布置形式</p><p>　　4.3 下模結構設計</p><p>　　圖4-7是拉延模下模部分的三維圖。</p><p>　　圖4-7下模結構示意圖</p><p>　　大體結構包括下模座、鑄件鑲塊、下模鑲塊、以及相關的標準件。這里要提到一點的就是，在導入

83、數(shù)模開始設計畫圖的時候，繪圖的中心、模具中心、床臺的中心要與工法的中心重合，因為模具是自動線生產(chǎn)，送料高度是給定的，如果產(chǎn)生偏離，加工模具的時候高度就偏離了原本的中心，導致模具報廢。因此，這是貫穿繪制三維圖形的整個過程的。這一部分在CATIA軟件中的設計順序為：先設計根據(jù)模面、分模線等給定的數(shù)據(jù)進行下模鑲塊設計，然后是鑄件鑲塊，接著是根據(jù)壓力機床臺繪制出下模座的總體形狀，最后按需選用標準件進行模具的裝配。</p><

84、p>　　4.3.1 下模鑲塊設計</p><p>　　鑲塊對于汽車模具設計來說，可以說是一個很重要的部分，是一個通用部分。它一般與其他工作零件分開制造，使用時鑲嵌在主體工作零件上作為局部工作零件。圖4-8是下模鑲塊的示意圖。</p><p><b>　　圖4-8 下模鑲塊</b></p><p>　　使用鑲塊一個很重要的原因是模具成形的零

85、件較為復雜，局部易磨損。如果鑲塊改為與其他工作零件整體式制造，會給機械加工帶來極大的困難。在沖壓過程中，局部工作部分的損壞會導致整個主體工作部分無法使用，甚至使模具報廢，使用鑲塊后，如果發(fā)生磨損等情況，只需要更換鑲塊就可以。而且在熱處理的時候，只需要把鑲塊拆下來即可，方便工作人員安裝。 </p><p>　　當鈑件的厚度t≥1.2，或鈑件為高強度板，或者鈑件拉延深度大（段差大于100）時，為了防止鈑件起

86、皺或拉裂，應對模具上模、壓板或模仁進行局部或全局地鑲鋼塊處理（視具體情況而定）。</p><p>　　選取局部鋼塊說明設計原則，如圖4-9所示。</p><p><b>　　圖4-9 鑲塊局部</b></p><p>　　鑲塊加工前是一個方塊，方塊的尺寸按圖面尺寸加上加工量，進行加工時將多余的部分加工掉。</p><p>

87、;　　分割鑲塊時，要從多個方面考慮，其中，最重要的就是思考如何節(jié)省材料，鑲塊的最大長度取300-350mm為宜，寬度留下能夠鎖附螺栓的位置即可。厚度至少要有30mm，以保證鋼塊的強度。其次，拼接線要有利于鑲塊的組立，拼接線不能與材料流動方向一致，且不能與上模的鑲塊拼接線重合，最好能錯開10mm以上或有5°～10°的夾角。在圓角處分塊時，分割線要距圓角切點5-10mm。當鑲塊的質量超過15kg時，應該設置M16的起重孔

88、，方便現(xiàn)場進行搬運加工。繪制螺栓孔位的時候，要保證緊固螺栓和銷釘?shù)闹睆健?shù)量符合強度要求，要錯開分布。螺栓數(shù)量不能少于兩個，相鄰螺栓間距。</p><p>　　4.3.2 鑄件鑲塊及下模座</p><p>　　鑄件鑲塊如圖4-10所示。</p><p>　　a)鑄件鑲塊上部 b)鑄件鑲塊底部</p&

89、gt;<p>　　圖4-10 鑄件鑲塊</p><p>　　由于凹模需要加工出形面，如果將形面與模座整體制造加工，那么，話費的成本會很高。如果將形面部分以鑲件的形式制造出來，成本將會大大降低。鑄件鑲塊長1720mm，寬660mm，高145mm。表面加工成形面（凹模），周邊區(qū)域加工出用于安裝鑲塊的平面，鍵槽，上表面加工調整塊安裝面，側面四周加工背托，用于在模座上安裝鑄件鑲塊，如圖4-10a所示。底部需

90、要與下模座用螺栓連接，因此加工出一個平面，并鉆出螺栓孔，如圖4-10b所示。</p><p>　　下模座結構如圖4-11所示。</p><p><b>　　圖4-11 下模座</b></p><p>　　根據(jù)壓力機的床臺參數(shù)確定下模座的尺寸。模具各個部分的高度一般只要均勻即可，但是因為這套模具用于自動線生產(chǎn)，將下模座的中心與數(shù)模中心重合，這樣便

91、可以確定下模座的高度。在本次設計的拉延模中，床臺中心水平面與下模座底面的高度為740mm，考慮到使用的是客戶提供的標準模架，下模座長度為2350mm，寬度為1600mm。</p><p>　　4.4 上模結構設計</p><p>　　上模部分主要是上模座的設計，材料是MoCr,包括凸模形面加工、導板安裝面的設置，挖減重孔，加工用于安裝起吊螺栓的平面，大體為中空式的殼體結構。凸模形面高度約為

92、65mm。導板設置按照圖4-6的方法布置。經(jīng)CATIA軟件測得，質量為2242kg，整體規(guī)格約為。形面部分，在分模線位置保留50-60mm的刃口厚度，刃口下部作出5-10mm的逃讓。上模座結構如圖4-12所示。</p><p><b>　　圖4-12 上模座</b></p><p><b>　　4.5 壓邊圈設計</b></p>&

93、lt;p>　　壓邊圈也稱為環(huán)模，在拉伸過程中，為防止工件口緣部分失穩(wěn)而起皺，在凹，凸模之間邊緣部分設置的圈形壓緊裝置。如圖4-13所示。</p><p>　　a)整體形狀 b) 上部 c)底部</p><p><b>　　圖4-13 壓邊圈</b></p>&l

94、t;p>　　4.5.1 壓料面設計</p><p>　　根據(jù)工藝數(shù)模，將素材線向外偏離20mm左右就可以得到有效的壓料面積。但是壓料面的邊界距離模具中心不能小于40mm，最大的距離也不能超過100mm。壓料面的面積能夠把坯料壓住即可，面積不宜過大，避免增加工人的研磨量。</p><p>　　4.5.2 壓邊圈尺寸</p><p>　　根據(jù)設計規(guī)范，壓邊圈的高度

95、一般不小于250mm，在保證凸模與壓邊圈導滑面的長度以及有足夠的避讓空間的前提下，即可得到大致的壓邊圈高度。</p><p>　　壓邊圈上表面需要布置調整塊、素材定位器等部件，在確定好這些部件的安裝位置之后，就可以得出壓邊圈的長度和寬度。</p><p>　　在保證壓邊圈強度的前提下，鑄件較厚的地方應掏空以減輕重量，調整塊下方需要加上到底肋條進行補強。</p><p&g

96、t;　　綜上所述，壓邊圈的高度為數(shù)模中心到壓邊圈下表面的距離，經(jīng)軟件測得為560mm，長度為2370mm，寬度為1752mm。因為本次設計由客戶提供模架，所以壓邊圈的大致形狀已經(jīng)確定下來。</p><p>　　4.6 其他組件設計</p><p>　　這里所說的其他組件包括U溝、素材定位器、C/H孔、調整塊。U溝的形式如圖4-14所示：</p><p>　　圖4-1

97、4 U溝尺寸</p><p>　　U溝為模具安裝在壓力機上的部位。上模U溝數(shù)量：模具長1600（含）以下，一側設置2處，前后共4處；模具長1600以上，一側設置3處（中間U溝對角設置），前后共6處。下模U溝數(shù)量：不論模具大小，一側設置2處，前后共4處。這里值得注意的是，若客戶有提供設計標準或者模架，以客戶的要求為準。不管是試模床臺還是生產(chǎn)床臺，U溝的設置要與床臺上的鎖槽配對，確保模具能夠固定在壓機床臺上。<

98、/p><p>　　素材定位器顧名思義，是用來定位板件的。本套模具的定位具有兩種，一種是定位導正銷，CAE軟件將板件的形狀割去四個半圓，以便定位。另一種是素材感應器，位置盡量設置在較長的一邊，素材邊線與感應器平面貼合。這兩種部件都可以在標準件庫中選取，安放在合理的位置即可，對應模具的干涉部分作出逃讓。這里不作詳細介紹。</p><p>　　到底標記和C/H銷，如圖4-15所示，吃入板件的厚度為0

99、.3mm。到底標記是為了驗證一些成形類模具，如拉延、成形、整形類模具是否達到成形所需要的深度而設定的。一般在凹模上，在板件最終接觸點（凹部）組裝。C/H銷是為了了解在試模過程中模具的定位情況而設立的，設計時根據(jù)工法圖所給的位置來布置。</p><p><b>　　圖4-15到底記號</b></p><p>　　調整墊塊主要用來承受機床加載上模具的壓力。墊塊最好的間距是

100、300-350mm，且下面應有肋條支撐到底。調整塊應盡量靠近凸模輪廓線來布置，但至少要保留30mm，安裝面也應該要比形面低，以免加工形面時破壞安裝面。安裝面的尺寸應該要比調整塊的直徑多10mm，如圖4-16所示。調整塊的數(shù)量=壓邊力/10N（kgf）；小型模具設6個，中、大型模具設8個以上（調整塊許用單位面壓力）。</p><p>　　圖4-16 調整塊安裝尺寸</p><p>　　4.7

101、 壓力機的校核</p><p>　　設計出模具以后，用軟件測得拉延模模具的長為2380mm，寬為1640mm，閉合高度為1450mm。通過第二章的數(shù)模分析可得，數(shù)模提供的壓力機為濟二2000T，其規(guī)格參數(shù)如表4-4所示。</p><p>　　表4-4 濟二2000T壓機規(guī)格</p><p>　　拉延成形力為1400T，壓力機的公稱壓力為2000T，模具閉合高度為14

102、50mm，壓力機的最小裝模高度為最大裝模高度與裝模高度調節(jié)量之差，即，壓力機的選擇符合要求。</p><p>　　4.8 模具工作原理</p><p>　?。?）將模具安裝在壓力機上；</p><p>　?。?）將板件放在模具的壓料面上，并準確定位；</p><p>　?。?）壓力機上的滑塊下行帶動上模下行；</p><p

103、>　?。?）上模和壓邊圈壓料面首先與板料接觸，將板料壓住；</p><p>　　（5）上模繼續(xù)向下運動，開始拉深成形；</p><p>　?。?）壓力機的上滑塊到達下死點，拉延過程結束；</p><p>　　（7）彈頂銷將制件頂出，取出制件。</p><p><b>　　4.9本章小結</b></p>

104、<p>　　本章對拉延模的設計作了詳細的介紹。拉延模按照壓力機壓料方式的不同分為單動拉延模與雙動拉延模。以客戶要求采用的雙動拉延模為例，首先確定了模具主體的材料，凸模部分采用鉬鉻鑄鐵MoCr，凹模和壓邊圈部分Cr12MoV。介紹了模具導向，采用導柱導套和導板進行導向。模具最關鍵的工作部分是壓邊圈鑲塊和下模鑲塊，分割鑲塊時主要從節(jié)省材料的角度考慮，便于制造和裝配。鑄件壁厚按規(guī)范設置，保證強度與剛度即可。</p>

105、<p>　　第五章 修邊沖孔模具結構設計</p><p>　　5.1 修邊沖孔模介紹</p><p>　　修邊沖孔模具是在完成拉延工序后的板件在側壁上按照要求將輪廓進行修邊和孔的沖制的復合模具。汽車板件上通常都會有許多的孔，但是在汽車覆蓋件模具設計時，一般不會采用單沖孔的模具，通常將一些孔的沖制合并到修邊的工序中，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省成本。因為修邊是在板件的外輪廓進行的，沖孔在板件

106、的內部進行，因此，沖孔的工序不會對修邊工序產(chǎn)生影響，節(jié)省了一個工序。</p><p>　　如上一章寫道，修邊沖孔?？梢苑譃榇怪毙捱厸_孔模、水平修邊沖孔模以及傾斜修邊沖孔模三大類。</p><p>　　修邊沖孔方向與壓力機滑塊運動方向一致的是垂直修邊沖孔模，這是覆蓋件模具中形式最簡單的一種，也是最常用的一種形式[11]。如圖5-1所示。</p><p>　　水平修邊沖

107、孔模，其修邊沖孔方向與壓力機滑塊運動方向垂直，如圖5-2所示。這種模具需要將壓力機滑塊的垂直運動變?yōu)樗竭\動，但是一般不這樣做，選用斜楔滑塊機構即可，模具結構比較復雜。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，有一些板件的修邊的位置與孔的位置并不一定垂直或水平，它們往往與壓力機上滑塊的運動方向成一定的夾角，這類模具就是傾斜修邊沖孔模[11]，如圖5-3所示。這類模具也需要斜楔滑塊機構。</p><p

108、>　　圖5-1 垂直修邊示意圖 圖5-2 水平修邊示意圖 5-3 傾斜修邊示意圖</p><p>　　結合本設計，板件上有垂直修邊與傾斜修邊，因此要采用斜楔滑塊機構。</p><p>　　5.1.1 修邊沖孔模材料</p><p>　　與拉延模一樣，修邊沖孔模具的鑄件材料也大同小異，具體可以參考表4-1，這里不重復介紹。&l

109、t;/p><p>　　5.1.2修邊沖孔模鑄件結構</p><p>　　參照客戶提供的設計標準，采用客戶提供的模架，其結構和鑄件壁厚尺寸如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 修邊沖孔模的鑄件結構</p><p>　　5.2 上模結構設計</p><p>　　上模部分主要包括上模座主體、壓料芯、修邊刀塊、斜楔滑塊機

110、構等部件。在軟件中的設計順序為修邊刀塊設計→壓料芯設計→上模座設計→斜楔機構選用。其結構示意圖如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-5 上模結構示意圖</p><p>　　5.2.1修邊刀塊設計</p><p>　　修邊刀塊的材料為Cr12MoV，熱處理HRC58～62。本課題的板件厚度為1.2mm，以上模為基準，下?？鄣袅虾瘛Ｐ捱叺秹K尺寸設計如圖5-6所示，

111、吃入位置如圖5-7所示。</p><p>　　圖5-6 修邊刀塊設計尺寸圖 5-7修邊刀塊吃入示意圖</p><p>　　閉合狀態(tài)下修邊刀塊的設定吃入6mm即可。刀塊上鎖附螺栓的位置盡量為間隔20mm的網(wǎng)格式排列。 切邊刀的固定原則上采用銷孔定位和螺栓緊固，布置數(shù)量視切邊刀的大小及形狀而定。具體原則與第四章鑲塊的螺栓設置原則相同。設刀塊長度為L，當

112、L≤200mm時用2個螺栓；當L>200mm時用3個以上螺栓。 使用螺栓 M16×50 （經(jīng)驗值為每 100mm 刀長布置 1 個螺栓，螺栓盡可能丁字形布置）。效果圖如圖5-8所示。</p><p><b>　　圖5-8 修邊刀塊</b></p><p>　　上、下刀塊的拼縫不要重合，防止剪邊時產(chǎn)生毛刺；刀塊的拼縫要避開鈑件的尖角和R角；刀塊拼接處需避

113、讓逃料；刀塊末端為斜面時，需補強處理；刀塊為鍛鋼時，不要太長或形狀厚度有急劇變化；刀塊設計時，盡量減小刀塊尺寸，分割合理；刀塊的重量盡量在15Kg以下。若大于15kg，要設起吊螺栓孔。</p><p><b>　　5.2.2壓料設計</b></p><p>　　壓料的作用是在沖壓過程中，將板件壓住，防止板件在沖壓過程中發(fā)生跳動，導致產(chǎn)品不及格，壓料的行程可以通過三個部

114、分計算得出，首先是修邊刀塊的吃入量6mm，然后是壓料對板件進行預壓的量10mm以上，接著是料厚1.2mm，加起來行程大于17.2mm。模具上作用于壓料的壓力源是氮氣彈簧，本次氮氣彈簧的型號選用KALLER的TU750-050型，其規(guī)格如圖5-9所示，行程為50mm壓料的行程限位采用側銷。側銷的作用是防止上壓料緊固螺栓松動或斷裂導致壓料落下，對人員及設備造成傷害。側銷的行程一般為壓料行程加上20mm，即37mm，模具一般設置4處側銷。側銷