基于Pr-E的小型汽車前副車架上板的成型工藝及沖壓模具設計【含Creo三維及12張CAD圖】

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I基于Pr-E的小型汽車前副車架上板的成型工藝及模具設計摘 要隨著現(xiàn)代化社會的日益發(fā)展，能源也是越來越緊缺，所以環(huán)保的行業(yè)成為現(xiàn)在發(fā)展的重中之重。沖壓模具就是其中一種可以循壞利用的工業(yè)。模具的應用的范疇極為廣泛，在很多的輕工業(yè)當中，許多的零部件都需要依據(jù)模具才能夠被生產出來，而且伴隨著人們的各種需求，越來越需要沖壓模具來帶給我們便利。當前的社會，沖壓模具的發(fā)展、精密度以及模具的使用壽命，已經是衡量一個國家機械化水平的最具有影響力的標桿。大到汽車的覆蓋件，小到單手掌控的3C數(shù)碼產品，都離不開沖壓模具的發(fā)展。隨著對產品質量的提高，也需要對模具結構的精確度來進行嚴格規(guī)范，從而實現(xiàn)模具的高效發(fā)展。模具的級數(shù)比較前沿，當前已經融合了機械工程、計算機應用、自動操控、數(shù)控技術等產業(yè)，是一種比較具有綜合性的學科。在此次的設計當中，我翻閱查看了大量的模具設計資料，在汽車前副車架上板模具的設計與應用當中，和以前的設計方法相比較而言，模具的廣泛應用，使得產品的質量得到了巨大的提升，模具的創(chuàng)新思路以及要求要緊跟現(xiàn)代化的步伐下，需要與未來的發(fā)展相結合。關鍵詞：沖壓，數(shù)碼，車架IIthe small car based on Pr-E are three dimensions.AbstractWith the increasing development of modern society, energy is becoming more and more in short supply. Therefore, the environmental protection industry has become the top priority in development. Stamping dies are one of the industries that can be recycled. The scope of application of molds is extremely wide. In many light industries, many parts need to be produced according to the molds, and along with people's various needs, more and more stamping molds are needed to bring us convenience. In the current society, the development of stamping dies, precision, and the service life of the dies are already the most influential benchmarks for measuring the level of mechanization in a country. Large-scale car cover, small-to-one-control 3C digital products, are inseparable from the development of stamping dies. With the improvement of product quality, it is also necessary to strictly regulate the precision of the mold structure so as to achieve efficient development of the mold. The die stage is comparatively frontier. Currently, it has integrated mechanical engineering, computer application, automatic control, and numerical control technology. It is a comparatively comprehensive discipline.In this design, I read through a large number of mold design data. In the design and application of gasket molds, compared with the previous design methods, the extensive application of molds has made the quality of the products tremendous. Upgrading, innovative ideas and requirements for molds must follow the pace of modernization, and need to be combined with future development..Key words: Punching, blanking, compound moldIII目 錄摘要 ..........................................................IIAbstract .....................................................III第一章緒論 .....................................................11.1 沖壓模具市場情況 ........................................11.2 國內研究現(xiàn)狀 ............................................11.3國外研究現(xiàn)狀 .............................................21.4沖壓模具未來的發(fā)展重點與展望 .............................2第二章工藝分析及模具結構設計 ...................................42.1 制件的工藝性分析及工藝計算 ..............................4第三章 拉延模設計 ............................................103.1 概述 ..................................................103.2成型回彈 ................................................103.3最小相對成型半徑 ........................................12第四章模具結構設計 ............................................174.1 模具總體結構設計 .......................................204.2 其他零件尺寸的確定 .....................................234.3 模架的選擇 .............................................244.4 模具閉合高度的計算 .....................................254.5模具總裝圖的設計 ........................................25總結與展望 ....................................................26參考文獻 ......................................................27致謝 ..........................................................281第一章緒論1.1 沖壓模具市場情況模具的發(fā)展非常迅速，尤其是在這十年間更是迅猛。這是因為國家的大力扶持以及國人們迫切拜托科技落后的標簽來實現(xiàn)的。一個個為科研在崗位上奮斗的科學家們?yōu)榇俗龀隽司薮蟮呢暙I。模具的生產以及被廣泛的使用就是他們辛勤的勞動結果。金屬模具也有著巨大的優(yōu)勢，能夠快速的成型，并且也不會輕易變形。使得模具成為大多數(shù)廠家愛用的工 【2】 。模具行業(yè)是制造行業(yè)當中不可缺少的一部分，也是國家民族經濟的基礎，所以政府以及各大企業(yè)都十分關注著他，目前為止還是具有非常廣闊的前景的。因為大家在自己的生活中需要無時無刻的用到生活用品，所以模具行業(yè)現(xiàn)在已經成為了一個比較大的行業(yè)。也為我國的模具產業(yè)奠定了堅實的基礎。模具是最為基礎的產業(yè)結構，在生產低端模具的同時也要繼續(xù)研究著高端模具。低端模具比較大眾化，易于生產，并且加工也比較經濟實惠。但是僅僅只靠生產低端模具是往往不行的，所以為了跟隨這現(xiàn)代化的發(fā)展，研究這高端模具并不僅僅是為了生產，還是為了顯示我國的綜合國力。先進的科研技術往往能夠在全球有著深遠的影響力，也可以使得國家屹立在世界科研技術的嘴前端。由于，模具生產出來的產品有著價格實惠，操作工藝簡單，替代性好等等的優(yōu)點。從價格來說，他并不要使用新的或者需要提煉的熔煉物，他可以廢物利用，將一些廢棄的鐵料熔煉后去除雜志就可以成為新的熔煉物了。所以在保證他質量的同時，也能夠不花費太多的金錢。從操作的工藝來說，他可以做出各種形狀的零件，并且在他的使用壽命方面也得到的巨大的提升 【5】 。1.2 國內研究現(xiàn)狀從改革開放以來，在我們國家優(yōu)惠政策的支持下，我國的模具行業(yè)得到了很大的進步，發(fā)展呢也也是比較的迅速，平均每年增長的速度為百分之十四。在二十世紀末的時候，我國的工業(yè)生產總值為240億左右，到二十世紀初期的時候，我們國家的模具的總產值預估為255-265億元，在這不斷發(fā)展的期間，模具的總體數(shù)量逐漸穩(wěn)定的提高。我國發(fā)展模具到現(xiàn)在已經歷經了半個世紀左右，從一開始的懵懵懂懂一竅不通，到現(xiàn)在的大規(guī)模生產運用，歷經的艱辛也只有自己國家的科學研究人員才能夠明白?，F(xiàn)在為了解決這一問題，我國科研人員也在研究上花費了很大的力氣，所以我相信解決這些所遇到的問題都將會指日可待。為我國的生產發(fā)展奠定一定的基礎 【4】 。2這些年以來，我國還大力研究了新的模具鋼，對于模具的質量以及使用壽命來說有著非常巨大的影響，但是他的總體使用量還是很少的。其中，汽車模具的3D設計以及他的成型步驟在我國已經起到了舉足輕重的巨大作用。我國對于模具這一行業(yè)來說，我國當前發(fā)展的還不是很理想，比較落后于其他的國家，模具的生產水平僅僅是其他模具生產業(yè)發(fā)達的國家的七八十年代的水平，加熱處理的方式也只停留在最為普通的熱處理方式，還不能夠全面掌握熱真空處理工藝。所以，我國在模具這一產業(yè)還需要大力發(fā)展，為了使我國工業(yè)模具得到更快的發(fā)展，不僅僅要對機器生產裝置加強檢測，還需要對材料的處理加工以及研究非常的重視。在這高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會當中，模具已經是我們制造所需產品的重要手段之一 【1】 。1.3國外研究現(xiàn)狀沖壓工藝是目前現(xiàn)代化社會工業(yè)當中一種重要的加工工藝，而模具又在整個模具工業(yè)當中獨領風騷，他的發(fā)展非常的快。全球沖壓模具的產量約占模具總產量的百分之五十以上，沖壓工藝能夠使得形狀復雜的是模具一次成型，他的尺寸精度也比較高，并且能夠大規(guī)模的生產。國外科技發(fā)達的國家對發(fā)展模具非常的重視，模具的比例占到了百分之五十以上，其原因是國外的大型、精密、復雜、長壽命模具比較多，并且生產模具的企業(yè)結構也非常的合理，導致了模具的商品化比較高，高達百分之70。現(xiàn)代模具的生產是以處理數(shù)據(jù)為源頭，伴隨著模具設計以及工藝的成熟化，模具的質量、效率以及可靠性得到了很大的提 【13】 }。CAD/CAM/CAE這些系統(tǒng)以及軟件也是他們引以為傲的資本，如果要引進到其他的國家的話，其他國家就需要付出比較大的資金，從而才能使得CAD/CAM聚集起來。日本模具的發(fā)展也是比較早的，由于日本早期開始就發(fā)展資本主義社會，所以比較容易接受新鮮的事物，對于先進的工業(yè)發(fā)展非常的重視，尤其是對模具產業(yè)。日本是一個資源比較匱乏的國家，所以大量的資源需要從其他國家引進，但是他在技術生產上一直是處于亞洲首位的，雖然資源比較少，但是他引進其他國家資源之后，再出口到其他國家，所產生的收益往往是比較高的。當然，日本明白自身的原因，對國民也是大力宣傳節(jié)約環(huán)保，所以模具的發(fā)展也非常的適合在日本。趕超他們的步伐也是我國目前的目標。1.4沖壓模具未來的發(fā)展重點與展望1、沖壓模具產品發(fā)展重點。我國模具行業(yè)這么多年的發(fā)展和發(fā)展速度大家也是有目共睹的，不僅在眾多技術中還取得了突破性進展，并且在某一些技術層面已經達到了世界技術水平的前沿。雖然說這個個成績不小，但我們與西方國家間的差距還不是一點點。目前我國的產品僅僅是那些科技含量不高的，因此我國任然大量的向國外進口模具。所以我們首先要改3善自身的條件，可以引進先進的技術，但是要消化，我想這對我們國人來說不是難事，就只是時間問題而已。并且呢，我們要像國航一樣，自主研制創(chuàng)造。 我國在模具行業(yè)起步的較晚，沒有屬于自己核心技術，但是我國的模具制造企業(yè)也是蠻爭氣的，目前在大力研究屬于我們自己的產品。 我們國家目前的發(fā)展，主要是通過引入國外先進的技術和管理經驗，同時在雙方合作的同時，深入交流 ，對好的方面吸收學習，轉化為我們自身的東西，提升我們國家的技術水平。雖然在模具方面上的研究史不長，但是我們有很多的一部分企業(yè)不停的跟國外企業(yè)合作，學習對方先進的技術。而且我們國家也在不停的培養(yǎng)我們的技術人才，將來我國才能能夠自主研發(fā)，開發(fā)我國具有自主知識產權的產品和設備 【14】 。2. 沖壓模具的技術重點。目前我國工業(yè)化程度的不停的提高，對技術的要求也不停的改進，我國的沖壓行業(yè)也向高技術、低成本、易操作的層面進步。首先，我國的模具技術要與時俱進，加上一些國外高新技術的引進，使自身的發(fā)展提升進一個檔次，提高自身水平。尤其是在目前這個高度網絡和高度自由的世界里，cad/cam/cae及其的突出，再利用加工中心這一高自由加工，使得加工的質量越來越高，同時降低的廢料率的產生，提高了效率。CAD/CAM/CAE燈一系列繪圖軟件已經列入了重點開發(fā)的項目，生產量和生產率不停的提高，同時為了提高此類繪圖軟件的使用率，各高校也在不停的培養(yǎng)人才，重點是在精度和質量上下重功夫，以至于提高模具精度質量，完善沖壓模具的標準生產工藝生產綱領也是我們沖壓技術發(fā)展的重點 【16】 。4第二章工藝分析及模具結構設計2.1 制件的工藝性分析及工藝計算沖壓零部件在沖壓加工生產過程當?shù)闹屑庸さ碾y易程度是沖壓工藝性的泛指。即使沖壓工藝當中需要備料，接著是沖壓加工的生產順序，然后是必須的輔助工作順序，最后是質量的檢查與研究，最后才能把他們組合起來，但是想要解析工藝性的特點就需要在沖壓加工順序當中。然而沖壓加工的工作順序非常的多，很多種工作順序的的工藝性和也有很多的不同。這里我們重點分析零件的結構工藝性。2.1.1 工藝分析圖2.1零件圖由圖可知，產品為汽車前副車架上板落料、沖孔。產品的外觀以及構造都比較的復雜，孔和孔之間、孔和零部件之間的最小的遠近程度應該符合C大于1.5t的條件。（1）尺寸精度：任務書對沖件的尺寸大小的精密度的條件是IT14級，查詢參考文獻 [3]能夠得知，平常的沖裁時關于該沖件的精密度的條件是IT14～IT13級，因此尺寸大小的精密度符合所需條件。（2）沖裁件斷面質量：因為平常使用到的一般沖裁方式方法沖2毫米以下的金屬板材質的時候，它的斷面5的粗超程度能夠達到12.5到3.2，毛刺被允許在0.05到0.1毫米的高度上面；這次所設計到的產品對于斷面的粗超程度來講沒有太嚴格的要求，僅僅只是要求輪廓的邊緣沒有毛刺而已，因此模具的精密度只要達到一定的條件，就需要在沖栽之后經行稍加改正，沖件的斷面的質量就能夠保證。（3）產品材料分析選擇沖壓材料是一件非常嚴格的事情，要求材料的強度低、塑性高，表面的質量以及厚度的公差一定要符合國家的標準。這次的設計選用的材質是W300鋼，它是奧地利生產的作模鋼具。其材質使用了合金真空熔煉技術，具有很高的純凈度，耐冷熱疲勞性能以及抗溶蝕性能好，冷熱的加工性能也比較優(yōu)秀，淬透性也能夠很好的滿足于本次設計，還具有比較出色的熱強性、抗氧化性、以及韌性和耐磨性。非常適合沖裁加工。與此同時，對于產品的厚度以及表面的質量是沒有太嚴格的要求的，因此盡量使用到國家要求的標準的板材材質，從而使得它沖裁出來的產品的表面品質以及公差能夠得到保證。通過上述的解析，所選擇的產品的材質能夠滿足沖壓加工生產的的條件。2.1.2 落料模工藝設計加工生產這個零部件需要很大的生產量，其中有百分之六十到百分之八十的費用是沖壓零部件的成本材料費。所以需要提高材料的利用率，每提高百分之一，就能夠使得沖壓零部件的成本降低百分之零點六到百分之零點八。在沖壓零部件的生產當中，一定要節(jié)約金屬以及減少廢料的排放，這對環(huán)境的保護有著非常重要的意義。在大批量的生產過程當中，更需要確定沖件外形的尺寸大小以及還要合理的進行排放。因為合理的利用能夠使得沖壓零部件的制造方式以及排放的方法更加的經濟化，因此在沖壓零部件的生產過程當中，能夠按照制件在板材材料上的合理程度，也就是說制件有用的面積和所需要用到總面積的能夠作為衡量排放的符合性的重要指標。與此同時工藝廢料中的搭邊對整個工藝也也有著非常大的作用。一般來說，搭邊起到了補充送料以及定位誤差的作用，能夠防止因為條料寬度的誤差、送料時候的步距的誤差和送料的歪斜的誤差，大大減少了生產中產生的殘次品，從而能夠確保沖壓零部件的品質，大大的提高了零部件的合格率 【15 】 。6圖2.2 零件三維圖根據(jù)零件外形的特點的利用情況，本人覺的分成三個工序沖壓比較合適，其沖壓工藝如下：第一步選用下料模具，沖壓出預留足夠余料的產品毛胚。第二步采用成型模具沖壓沖壓汽車前副車架上板的凹凸形狀。第三步采用下料沖孔復合模具對汽車前副車架上板進行落料和沖孔。汽車前副車架上板成型過程需要三套模具，本次設計其中較為重要的第二套成型模具，沖壓工藝詳見圖2.3。圖2.3沖壓工藝下料沖裁工藝尺寸分析：如上圖 2.3 NO.1下料圖可知，此零件因為有多段彎曲，而且方向不一致，直接下料此板件有難度，故我們可以從廢料處下手，如下圖2.4。7圖2.4 毛坯沖裁圖1但由于廢料部分尺寸相差較大，故不可一次下料完成，于是就有了下圖 2.5的方案。圖2.5 毛坯沖裁圖2由圖2.5可知，由于不能一次把廢料下料完成，因此可以把廢料部分分為三個部分，上下兩個三角形可以在一次下料過程中完成，然后再通過第二次下料，把中間類似于片狀的部分切除，于是我們就可以得到我們所需要的下料板件。方案有了，于是就可以算模具的刃口尺寸，因為這是下料件，并不是最后的成型模，又因為此成型件各部位彎曲程度各不相同，這就導致了下料件初步確定下料尺寸的困難性，所以我們初步確定的廢料件尺寸如下圖2.6。8圖2.6 沖裁部分尺寸圖對圖中尺寸匯總，并標準數(shù)值公差表確定各尺寸的基本公差數(shù)值，詳細如下表：表 2-1 尺寸基本公差基本尺寸（mm）70 64 34 180 48 72 72 72上偏差（mm） 0.74 0.74 0.02 1.0 0.62 0.74 0.74 0.62下偏差（mm） 0 0 0 0 0 0 0 0實踐證明，落料件的成型尺寸與凹模刃口尺寸相接近；沖孔件的成型尺寸與凸模刃口尺寸相接近，但是由于本次方案為沖切廢料部分，所以本工序雖然是沖裁件，但實際上應與沖孔件相類似，于是就確定了計算公式，如下：由于我們計算的是落料，因此要滿足公式 【8】 ：Ad=(A-X*T) +Td Ap=（Ad-Z min） -Tp=(A-X*T-Zmin)-Tp9應滿足： Tp+Td<=Z MAX-ZMIN；又因為W300為作模具鋼，為硬鋼，且制件板料厚度為1mm，所以參考文獻 【12】 沖壓模具雙面間隙表得出Z MAX=0.081,ZMIN=0.063因此Tp+Td<=Z MAX-ZMIN；Tp+Td<=0.081-0.063Tp+Td<=0.018對照標準數(shù)值公差表，選出以下數(shù)據(jù)：表2-2 尺寸公差數(shù)值尺寸（mm） 70 64 34 180 48 72 72 36公差（Tp+Td）0.013 0.013 0.016 0.018 0.016 0.013 0.013 0.016公差等級 IT5 IT5 IT6 IT5 IT6 IT6 IT5 IT6從表中可以看出，尺寸公差基本上都為IT6以上，所以系數(shù)X=1。Tp<=0.4(Zmax-Zmin)Tp<=0.4*0.018Tp<=0.0072Td<=0.6(Zmax-Zmin)Td<=0.6*0.018Td<=0.0108查標準數(shù)值公差表，選出最終凸凹模制造公差:表2-3 凸凹模制造公差尺寸（mm）70 64 34 180 48 72 72 36公差Tp 0.005 0.005 0.007 0.005 0.007 0.005 0.005 0.007公差等級 IT3 IT3 IT4 IT2 IT4 IT3 IT3 IT4公差Td 0.008 0.008 0.007 0.010 0.007 0.008 0.008 0.007公差等級 IT4 IT4 IT4 IT3 IT4 IT4 IT4 IT410計算：①尺寸70：Ap=(A+X*T） -Tp=(70+0.013*1)-0.005=70.0130-0.005Ad=（Ap+Zmin ） +Td=(70.013+0.063)+0.008=70.076+0.0080②尺寸64：Ap=(A+X*T） -Tp=(64+1*0.013)-0.005=64.0130-0.005Ad=（Ap+Zmin） +Td=（ 60.013+0.063） 0.008=64.0760.0080③尺寸34：Ap=(A+X*T） -Tp=（ 34+0.016*1） -0.007=34.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin） +Td=（ 34.016+0.063） 0.008=34.0790.0080④尺寸180 ：Ap=(A+X*T） -Tp=（ 180+1*0.018） -0.005=180.0180-0.005Ad=（Ap+Zmin） +Td=（ 180.018+0.063） +0.010=180.0810.0100⑤尺寸48：11Ap=(A+X*T） -Tp=（ 48+1*0.016） -0.007=48.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin） +Td=（ 48.016+0.063） +0.007=48.0790.0070⑥尺寸72：Ap=(A+X*T） -Tp=（ 72+1*0.013） -0.005=72.0130-0.005Ad=（Ap+Zmin） +Td=(72.013+0.063)+0.008=72.0760.0080⑦尺寸36：Ap=(A+X*T） -Tp=（ 36+1*0.016） -0.007=36.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin） +Td=（ 36.016+0.063） +0.007=36.0790.0070整理一下數(shù)據(jù)；表2-4 凸凹模最終尺寸凸模刃口尺寸 凹模刃口尺寸尺寸編號 基本尺寸 上偏差 下偏差 基本尺寸 上偏差 下偏差① 70.013 0 -0.005 70.076 0.008 0② 64.013 0 -0.005 64 0.008 0③ 34.016 0 -0.007 34 0.008 0④ 180.018 0 -0.005 180 0.010 0⑤ 48.016 0 -0.007 48 0.007 0⑥ 72.013 0 -0.005 72 0.008 012⑦ 36.016 0 -0.007 36 0.007 0沖制12個φ10的孔：因為φ10的孔為配合孔，所以精度等級稍其他部位要高，查閱文獻 【17】 發(fā)現(xiàn)一般孔的公差為IT6-IT8，所以我們可以定義這φ10孔的公差等級為IT8，因此孔的尺寸為φ10上偏差+0.022，下偏差為0。上訴說到凹凸模的制造公差T 應該小于等于0.018，所以T取0.015(IT7)。又因為：Tp<=0.4TTp<=0.006 所以Tp取IT5 級 Tp=0.006；Td<=0.6TTd<=0.009所以Td取IT6 級 Td=0.009；dp=（d+x*t） -Tp =(10+1*0.015)0-0.006 =10.0150-0.006Dd=(dp+Zmin)+Td =(10.015+0.063)+0.0090=10.078+0.009013第3章 拉延模的設計3.1拉延模的類型 拉延模主要分為單動拉延模和雙動拉延模，單動拉延模定位準確，拉延過程簡單。而雙動拉延模行程大而且壓力邊大而且穩(wěn)定。圖3.1 單動拉延模圖3.2 雙動拉延模 3.2拉延模的結構拉延模的結構主要是由上模、下模和壓邊圈。14上模：上模為凹模，凹模中有個凹模入口圓角，一般取R 凹 =（6-10）t，拉延的時候一般工人會做一個標記，而這個標記一般做在廢料處，并且是標記在與板料較晚接觸的那個部位（平面），一般是設置兩個，而且距離不宜太近。其作用呢主要是為了確認拉延過程是否成型到位。排氣口大?。和飧采w件φ4-φ6，內覆蓋件φ6-φ8同時，凹模在原則上應該設置在最后成型墩死部位，而且在設置時應該考慮到防塵，主要是加聚乙烯排氣管或者在出氣口上方加整體蓋板。下模：下模種類主要有整體式和分體式，整體式不用自行加工裝配，但是比較浪費材料。分體式的凸模與下模座是分開的，由此能夠節(jié)省合金鑄件，但同時加工麻煩，裝配不易。圖3.3 拉延模下模從圖 中可以看出，整體式下模因為構造簡單模體叫大，所以不適合那種形狀復雜的板件拉延，反而分體式的因為由多塊凸模組成，其形狀是可以多變的，而且可以多次換取，所以適合于各種復雜及大型板件的拉延成型。本次所涉及的鈑金件為小型汽車前副車架上板，為中型復雜零件，所以本次拉延采用的是分體式下模。此外，因為拉延過程會有起皺現(xiàn)象，所以應布置壓料面，方便在成型時調整料片的流入，還應布置與上模拉延筋配合，控制料片流動速度的拉延槽。15行程計算 ：計算方法：根據(jù)此模具的實際使用情況，按照理想的狀態(tài)估計壓料的行程再加上5-10的余量就可以了，但是在實際生產中，因為考慮到工作環(huán)境的關系，常常是加10-20比較好。3.3產品工藝分析：產品：小型汽車前車副架上板；1）產品沖壓工藝分析：本次課題產品已經過簡化，不過此鈑金件兩處部位因為需要從直板沖制成帶彎曲面的凸起，查閱文獻【19】發(fā)現(xiàn)利用拉延模較為合適，產品圖如下：圖3.4 產品三維零件圖我們從三維圖上可以看出，該產品需要兩處總共四個面進行拉延，該四處的特點是形狀較簡單，沖件邊緣需要留有翻邊，又因為次零件左右對稱（不算沖孔），所以不需要計算其壓力中心，根據(jù)要求，沖件板料的厚度為1mm，材料為08f鋼。162）工藝計算及主要參數(shù)的確定：一般拉延件胚料的尺寸A1+A2=a1+a2+50在creo軟件中，測得拉延件的截面長度為250mm，337.816mm，310.708mm17圖3.5 數(shù)據(jù)來源圖18根據(jù)上面的公式我們可以確定其毛坯理論截面長應該是300mm，388mm，260mm。所以確定上一落料工序材料的尺寸如圖3.6：圖3.6 拉延毛坯尺寸3）材料的利用率：材料的利用率是沖壓過程中一個衡量經濟的技術指標，在整個沖壓成型過程中，沖壓原料鋼板占經濟成本的90%，我們通過在保證制件質量的基礎之上，通過合理操作，制定適度的毛胚尺寸，優(yōu)化整個工藝過程以及材料利用情況的改善，來降低生產成本，避免造成經濟過剩。我們可以利用沖壓件的實用面積與毛坯面積的百分比來計算：η=S 1/S2*100%；S1=沖裁件實際面積（mm 2）；19S0=毛坯面積（mm 2）；利用UG軟件里面的分析功能測得：拉延件的面積S 1=30216.7mm2；毛胚面積S 0=52300mm2；η=S 1/S2*100%=57.7%；次數(shù)值為理論值，不具有實際意義，但是可以參考其數(shù)值。4）成型力的確定：拉延力的計算： ）（）（）（）（ m*TN/m2b*kg1LCP??；抗 拉 強 度-b；板 厚T；凸 模 周 長?L；系 數(shù)-通用系數(shù)如表3-1所示:表3-1 通用系數(shù)C內容 C 例外淺零件 3.5 DOOR OTR、HOOD OTR深零件 4.0 FENDER內一般件 4.5形狀深、形狀多的零件 5.0 DOOR INT測得壓料面積為S B=15954.9;圖3.7 壓料面積20又因為一般件Vn=0.22;壓料力：P B(kg)=15954.9*0.22=3510(kg)=3.5(t)=3500（kg）=34300（N）;凸模周長: L=3302(mm);則P1=4.5*212*1*3302=3.1MPa;所以Ps/S 1=34300/（30216/1000000)=1.1Mpa;1.1<3.1 符合21，第四章 模具結構設計4.1 模具總體結構設計沖孔的廢料是通過沖孔凸模沖入凹模的洞口當中，在積累到一定數(shù)量的時候，會通過下模漏料孔來排出，不需要去除廢料，并且它的操作起來非常方便，而且應用的非常很廣，但是零部件的表面平直度比較差，凸凹模承受的張力比較大，所以凸凹模的壁厚應該要被嚴格控制，從而免強度不足。4.1.1定位機構設計擋料銷來進行縱向定位，安裝在橡膠墊和活動卸料板的中間。工作運行的時候能夠隨凹模下行而壓入孔內，工作起來非常的方便。4.1.2 卸料機構設計1）條料的卸除:使用彈性卸料板。由于是倒裝式復合模，因此卸料板需要安裝在下模。2）工件的卸除:使用打料的設備把制件從落料凹模當中推下來，落在模具工作的表面之上。3） 沖孔廢料的卸除:下模座上采用漏料孔排出。在設計彈簧的時候，它大致的計算方式是：（1）按照工作運行的條件，從而規(guī)定了彈簧的載荷種類，選擇材質，并且獲得許用切應力；（2）根據(jù)要求，初選旋繞比C；（3）計算材質的直徑d，并且計算出彈簧的中徑D；（4）計算有效圈數(shù)n；（5）最后進行彈簧性能校核。一彈簧材料及許用應力:彈簧多數(shù)在變應力下工作，它的性能和使用壽命在很大程序上取決于材料的選擇。（1）圓柱螺旋彈簧按所受載荷分類:圓柱螺旋彈簧按所受載荷的情況分為三類。三類彈簧的允許應用切應力 以及許用斷差的應力 有的數(shù)值，按照表格3.2來p?Bp?進行選取22（2）對許用應力的修正:在選取使用的材質以及規(guī)定允許使用應力的時候，如果有以下的狀況就應該稍作修改；1）對于重要的彈簧而言，如果他損壞了就會對整個機械有著重大影響；2）經過噴丸處理的彈簧，能夠提高疲勞強度或者疲勞壽命，它的許用應力能夠提高20%；3）當工作溫度超過60℃的時候，應對切應變模量G進行修正，它的修正公式是; ttK?式中 G——常溫下的切變模量； ——工作溫度下的切變模量； ——tGtK溫度修正系數(shù)。表格4.1 彈簧許用應力表鋼絲類型或材料碳素鋼絲琴鋼絲 不銹鋼絲 65Mn55Si2Mn55Si2MnB60Si2Mn60Si2MnA50CrVA55CrMnA60CrMnAⅢ類（ ）0.4 0.36 380 495 475Ⅱ類 (0.30～0.36) (0.27～0.30) 325 420 405拉伸彈簧許用切應力Ⅰ類 (0.24～0.30) (0.22～0.27) 285 370 360注： ——試驗切應力； ——試驗斷差應力； ——材料抗拉強度。s?s?b?零部件需要大批量的生產加工，選擇I的型號，它的材質是65Mn。許用應力223MPa。三彈簧相關幾何尺寸的計算:（1）計算彈簧直徑d及中徑D:計算公式 ;??1.6KFCd??式中： K——曲度系數(shù)；23C——彈簧指數(shù)；——許用應力，MPa。???查詢文獻 [6]， 表格22-6 ，選取彈簧力；彈簧力F的運行計算：彈簧拉力F等于導材質和凹模之間的摩擦力 。F摩= mg，m=摩 ?v?=0.1，45鋼 = ，g= 37.810gm??9.8NKg=0.1 222150 =1.7NF摩 ?37.810g?3.在乘以一個安全系數(shù)1.6的時候，那么 =1.6 1.8N=2.48N；F摩 ?故 F=2.55N；所以 =0.42mm；.2365.1.8NdMPa??選取d=4.5m,D=Cd=6.4 3=19.2mm。（2）有效圈數(shù)n的計算:（4.2）4348GdfDFCK?式中： G——剪切彈性模數(shù)，G=8000；f——彈簧的工作變形量。=8.9,取整數(shù)n=9;48019.5623n??（3）節(jié)距P圖4.1 節(jié)距圖24如圖4.2所展示： 601.59.2b?b=4.69mm節(jié)距P=d+b=3+4.69=7.69mm;（4）彈簧的自由長度 及工作長度0Hn01(.5)2ndD??式子當中 ;1= ;n0（5）彈簧絲展開長度L；＋鉤環(huán)展開部分；D??+2n?344.19*.29*.1.?4.1.3 出件機構設計卸料板的主要是起到了把材料從凸模上卸下的作用，有時候也能夠防止材料變形，并且能夠幫助送料導向來保護凸模。設計時應注意以下幾方面：（1）卸料力一般取5% 20%沖裁力；:（2）卸料板應該有足夠的剛度，它的厚度能夠按照下列的式子來進行計算，也就是說：H=（0.8 1）H d :式中 H——卸料板厚度，mm；——凹模板厚度，mm。d可取 H=0.8 H d4.2 其他零件尺寸的確定4.2.2 凸凹模固定板但根據(jù)模具的實際情況把凸、凹模固定板設計為160x200mm的非標準件，厚度H=20㎜，材料45鋼。采用螺釘和銷釘將其固定與模具的上模座上，由文獻 [7] 選用螺釘 25M8×40；銷釘BGB119—86A8×40。根據(jù)需要其分別為4個。4.2.3 凸模固定板凸模固定板的形狀是圓形的，厚度通常都是選取凹模厚度的0.65~0.85倍，它的材質是Q23520mm?凸 固 定H4.2.4 墊板沖裁的時候，需要墊一塊較高的墊板。即下列情況下雨加墊板。][y??式子當中 —凸模端面的壓應力，它的數(shù)值是 ；y?FP—沖裁力；P—凸模上端面面積。F下面校核一下凸凹模與下模座之間是否需要加墊板。 22294.374mD????NPK581.?落孔所以 ；MPaFy4.9.37?模座采用鑄鐵， ，所以不用加墊板。??y10][y?4.3 模架的選擇使用落料、沖孔復合模具，首先要思量落料凸模的壁厚到底薄不薄。這次的設計過程當中凸凹模的最小壁厚是 ，復合鋼材的最小壁厚.m175的要求能夠保證足夠的強度，所以使用復合模具ta042.321.????。模具采用倒裝式。從生產量和方便操作以及模具底座下面和頂件之間有緩沖，此外還沒有彈性的卸料設備以及頂件的設備。這樣的構造有著操作便捷，出件暢通沒有阻力，生產的效率也比較高的優(yōu)勢，但是凡是都是有利有弊，它的缺點就是彈性的卸料板的構造比較繁雜，在沖裁件當中的料板不容易被取出來，帶來看操作上面的不方便，結合這次的設計，進行了充分的思量，我們選擇了彈性卸料板。生產的產量以及方便操作過程來考慮，選擇后者的導柱模架，需要結合所選的具體尺寸大小如下所展示：26上模板 Cr12MnV；403?下模板 Cr12MnV；5導柱 1060；180導套 1060；29凸緣模柄 Q235；64??模具閉合高度:190.35mm。4.4 模具閉合高度的計算通過參考文獻 [5]表格15.2選擇使用之后側導柱模架(GB/T2451.3-60)。L=200mm，B=260mm，閉合高度187mm,導柱孔距S=200mm。卸料板厚20mm，凹模板厚25mm。材料SLD。4.5 模具總裝圖的設計圖4.2 模具總裝圖27總結與展望大學短暫時期在這里匆匆要走向末端，然這對我的僅僅是人生其中的一個里程碑，新的旅途已然在前方向我揮手。大學期間的學識歷程都有著老師長輩、朋友以及親人的鼓勵，旅途雖然艱辛但也會收貨許多許多，于論文即將劃上一個完美的句號時，又開始對這完美猶豫，此時五味陳雜。我會仰慕許多名人，但是我卻急迫想要把我心中無限仰慕送給一個普普通通的人，那就是我的師長。我也許在你眼中并不出類拔萃，但是你在我心中卻又重要的地位。您教學負責，您的思想和博學都無時無刻不在影響這我，讓我有了一個上升的積極態(tài)度。您能夠讓我受到了創(chuàng)新的思維觀念的影響，創(chuàng)建了偉大的學習標準，明白了最基礎的考量方式，由課題題目的斷定至論文寫作的學習,通過您耐性的解說,進而通過考量后的心領神會,往往使我豁然開朗這次的課題設計就要完了，六月畢業(yè)季里，是有很多的內心感觸。我進行死板的學習知識，其實在實際的運用中行就是一片空白。這次的課題畢業(yè)設計讓我明白，實際做要比說起來難的多。回頭看看畢業(yè)設計的整個過程，我感覺到這個過程是非常困難的，好的是，還是取得了一定的成效。第一我需要感謝我的指導老師，在畢業(yè)的課題設計當中，我會遇到許多許多的困難，在遇到困難后，我想到的第一個辦法就是找我的指導老師，讓指導老師給我建議，讓我可以解決我所遇到的問題。由這次的課題畢業(yè)設計，我也是很清楚的明白了自己的不足和自己需要改正的地方，只有理論知識的學習，才能夠發(fā)現(xiàn)自己的知識缺乏的程度，其實我們都懂得一個道理就是在理論跟實際之間是由很大的差距。這次課題設計相比較對我而言是一次很好的檢驗也是一次很好的開始。有了很系統(tǒng)的學習，是擁有很完整的知識架構，這次的課題畢業(yè)設計并不是結束，在我看來就是一個很好的開始。以后的我需要獨立的進行項目的設計，面對未來，就要我自己能夠更好的運用我自己所學的知識。最后，希望各位老師能給我的課題畢業(yè)設計能夠提出更多的建議跟指導，讓我能更好的運用自己的專業(yè)知識。28參考文獻[1] 翁 其 金 ， 徐 新 成 .沖 壓 工 藝 及 沖 模 設 計 [M].北 京 ： 機 械 工 業(yè) 機 械 社 ,2004.[2] 林 承 全 ， 胡 紹 平 .沖 壓 模 具 課 程 設 計 指 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石 理 工 學 院 學 報 ,2014,01:12-15.29致 謝在經過一個學期的忙碌以及工作，我所做的設計也接近了尾聲，我終于松了一口氣，因為在此期間我遇到的困難非常的多，有時候都會把我壓的喘不過氣來，但是有著指導老師耐心的指導，我遇到的問題也就都能夠引刃而解了。這次設計是大學最為重要的一次設計，是每個大學生是否能夠合格畢業(yè)的標準，也是一個比較重要的實踐教學過程。在這次設計當中，老師將我們混亂的思路慢慢理清，然后一步一個腳印的帶領著我們做這個設計，在此我還是要給我們的指導老師說一聲謝謝。在鞏固基礎的同時，也得到了許許多多的收獲。在本次畢業(yè)設計中，從一開始的手足無措到最后完成方案，我感受到了團隊協(xié)作的重要性。很感激導師以及我的組員，在畢業(yè)設計的過程中悉心指導以及耐心的交流。在設計當中各個部分的設計都需要嚴格按照國家規(guī)定來進行，在整個過程中我深刻感受到以前從沒有過的心力交瘁。這一次畢業(yè)設計對于我來說是我的一次成長，讓我在即將結束的大學生活中感受到了大學所學的運用?，F(xiàn)在才真正了解到老師所說的“你心中的設計并不是設計，做出來的設計才是王道”！在我做畢業(yè)設計的過程中真的是遇到很多的麻煩，比如說今年的我們答辯的時間提前了，這也就意味著我們的所有一切都需要提前，讓人不得不緊張，但是希望自己能在這次的畢業(yè)設計中學習到更多的專業(yè)方面的知識，能夠得到老師更多的指點，能夠使自己在此次的畢業(yè)設計中得到成長。畢業(yè)設計無疑就是把自己在大學四年里所學的專業(yè)知識運用到自己的畢業(yè)設計里，希望自己能夠把自己心里的想法很好的表達出來，順利的完成畢業(yè)設計順利畢業(yè)。因為自身的原因，能夠學習到的知識非常的有限，實際操作的經驗更加不用多說，依舊存在很大的不足之處，還是很希望各位老師能夠多加點評，并且指正我的不足之處，以此，我對各位老師不甚感激！