汽車備輪架加固板沖壓工藝模.doc

本科畢業(yè)論文（設計）論 文 題 目汽車備輪架加固板沖壓工藝模 具結(jié)構(gòu)設計 姓名（學號） 系 別 機械與電子工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 導 師 姓 名 二汽車備輪架加固板沖壓工藝模具結(jié)構(gòu)設計作 者78290349指導教師孫摘 要：隨著我國改革開放步伐的進一步加快，作為制造業(yè)基礎的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。模具生產(chǎn)水平的高低，己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 此次畢業(yè)設計正是沖壓模具在汽車上的典型應用。本文首先分析了當前模具行業(yè)的發(fā)展前景；然后總結(jié)模具設計的基本步驟；再結(jié)合課題對模具設計的工藝方案、基本計算等作了詳細的說明。關(guān)鍵詞：模具、工藝方案、落料、沖孔、彎曲Motor-round Reinforcement Plateby Stamping Process Die Structure DesignAbstract：As Chineses reform and opening up the pace to accelerate further, as a manufacturing base of the mold industry has been developing rapidly in recent years. Machinery, electronics, automotive, petrochemical, construction, require the development of industries die with suitable. Die high and low levels of production, has become a country to measure the level of manufacturing an important indicator, to a large extent determine the quality, effectiveness and capability to develop new products. The graduation project is stamping die in car on the typical application. This paper first analysis of the current prospects for the development of the industry mold and then sum up the basic steps to mold design; combined with the issue of mold design of the programme, the basic calculation of a detailed explanation. Key words：Molding tool、Craft project、Fall to anticipate、Blunt bore、Flexion 目 錄摘要1目錄21 前言42 總體方案設計5 2.1 調(diào)查研究5 2.2 工藝方案的擬訂5 2.2.1 零件的分析5 2.2.2 制訂工藝路線63 各工序模具結(jié)構(gòu)形式的確定104 計算各工序沖壓力和選擇沖壓設備 13 4.1 第一道工序落料134.1.1平刃口模具沖裁134.1.2 斜刃口模具沖裁13 4.2 第二道工序沖孔14 4.2.1 沖孔力計算14 4.3 第三道工序首次彎曲成形14 4.3.1 自由彎曲力計算14 4.3.2 校正彎曲力 14 4.3.3 壓料力計算15 4.3.4 選擇沖壓設備15 4.4 第四道工序二次彎曲成形155 彎曲模工作部分設計15 5.1 凸模與凹模的圓角半徑和凹模深度15 5.1.1凸模圓角半徑16 5.1.2 凹模圓角半徑16 5.1.3 凹模工作部分深度16 5.2 凸模與凹模之間的間隙165.3 凸模與凹模橫向尺寸及制造公差166 冷沖壓工藝卡片187 展望198 結(jié)論19致謝20 參考文獻21 1 前言隨著我國改革開放步伐的進一步加快，中國正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都依靠模具成型。國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)，即機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。模具是“效益放大器“，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)水平的高低，己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。因此，我國要從一個制造業(yè)大國發(fā)展成為一個制造業(yè)強國，必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平。同時，模具工業(yè)的發(fā)展也日益受到人們的重視和關(guān)注，國務院頒布的關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定也把模具列為機械工業(yè)改造序列的第一位，生產(chǎn)和基本建設序列的第二位。2007年11月1日文章報道：“目前珠江三角洲地區(qū)的模具產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占全國1/3左右，但模具工缺口已經(jīng)超過15萬。模具工業(yè)是機械制造的主要產(chǎn)業(yè)之一，也是國家鼓勵外商投資的一大產(chǎn)業(yè)。隨著入世后制造業(yè)中心向中國轉(zhuǎn)移，模具產(chǎn)業(yè)有望迎來30%的增長?！?廣東省模具工業(yè)協(xié)會有關(guān)人士指出，全省模具企業(yè)已有60000家以上，對模具專業(yè)技術(shù)人才，尤其是高級的模具專業(yè)人才需求很大。做模具畢業(yè)設計也是我一直向往的，我要通過此次畢業(yè)設計加深對模具知識的掌握。為將來投身模具行業(yè)打下堅實基礎。畢業(yè)設計是學生在校期間最后一個重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是在教師的指導下讓學生獨立完成的一份總結(jié)性的大型作業(yè)，是工程技術(shù)應用型人才培養(yǎng)目標的重要組成部分。因此，在最后一個學期集中一段時間組織學生進行畢業(yè)設計和撰寫設計說明書，訓練學生掌握正確的設計思想和實事求是的工作作風，學習綜合運用所學基礎理論知識、專業(yè)知識、基本技能、分析和解決工程技術(shù)實際問題，使學生成為勇于實踐、擅長于實踐的新世紀工程技術(shù)應用型合格人才。畢業(yè)設計主要是培養(yǎng)學生綜合應用所學專業(yè)基礎理論、基本技能和專業(yè)知識的能力；培養(yǎng)學生建立正確的設計思想；掌握工程設計的一般程序、規(guī)范和方法。通過畢業(yè)設計，要樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點，為成為一名真正的工程技術(shù)人員打下堅實的基礎。就我個人而言，我希望通過本次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從而鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。為今后投入到祖國的建設中打下一個良好的基礎。本次畢業(yè)設計中，圖形的繪制上采用CAD制圖軟件，能夠加大計算機的輔助功能并以此提高設計效率。2 總體方案設計2.1 調(diào)查研究在拿到畢業(yè)設計題目后，我認真閱讀了被加工零件圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、加工部位的結(jié)構(gòu)以及加工精度要求等內(nèi)容。通過對產(chǎn)品圖樣和有關(guān)工藝資料的分析，充分認識被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用。同時，我還去了工廠進行參觀考察，對工廠里所用的加工設備和加工質(zhì)量及精度檢驗方法等作了全面的調(diào)查研究，并且還查閱了國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)資料，掌握了必要的數(shù)據(jù)、資料，作好了充分的、全面的技術(shù)準備。2.2 工藝方案的擬訂工藝方案的擬定是設計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了產(chǎn)品的使用性能。因此，應根據(jù)工件的加工要求和特點，充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后擬定出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。沖模設計時，首先要根據(jù)工藝方案選定模具類型（簡單模、級進模或復合模），確定具體的模具總體結(jié)構(gòu)形式。這是沖模設計的關(guān)鍵一步，它直接影響沖壓件的品質(zhì)，成本和沖壓生產(chǎn)率。 模具的結(jié)構(gòu)形式很多，可根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、精度、材料性能和生產(chǎn)批量及沖壓設備、模具加工條件、工藝方案等設計。在滿足沖壓件品質(zhì)要求的前提下，力求模具結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短、成本低、生產(chǎn)效率高、壽命長。2.2.1 零件的分析分析零件圖樣是工藝制定中的首要工作，主要包括以下內(nèi)容：（1）結(jié)構(gòu)工藝性分析：零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結(jié)構(gòu)應便于加工成型。（2）精度及技術(shù)要求分析：對被加工零件的精度及技術(shù)要求進行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容。綜上，該零件為備輪架加固板，材料較厚，其主要作用是增加汽車備輪架強度。零件外形對稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無公差要求，壁部圓角半徑r5，對圓角半徑為1.25 ，大于表相關(guān)資料所示的最小彎曲半徑值，因此可以彎曲成形。的八個小孔和兩個腰圓孔分別均布在零件的三個平面上，孔距有們置要求，但孔徑無公差配合。 圓孔精度不高，彎曲角為90，也無公差要求。通過上述工藝分析，可以看出該零件為普通的厚板彎曲件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。2.2.2 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能等到合理的保證。由于此零件為大批生產(chǎn)，因此考慮盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1） 計算毛坯尺寸由于，所以該零件的毛坯展開尺寸可按式下式計算： 上式中 圓角半徑：r = 5 mm 板料厚度：t= 4 mm為應變中性層位移系數(shù)，由表查得：= 0.42 ，為直邊尺寸， 將這些數(shù)值代入，得毛坯寬度方向的計算尺寸 考慮到彎曲時板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實際毛坯尺寸取L=355mm。同理，可計算出其他部位尺寸，最后得出如圖2所示的彎曲毛坯的形狀和尺寸。圖2 加固板沖壓件展開圖（2） 確定排樣方式和計算材料利用率圖2的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓。有三種排樣方式，見圖3（a、b、c）。由表查得沿送料進方向的搭邊a=4mm，側(cè)向搭邊 a1=5mm，因此，三種單排樣方式產(chǎn)材料利用率分別為64、64和70。第三種排樣方式，落料時需二次送進，但材料利用率最高，為此，本實例可選用第三種排樣方法。a）材料利用率64% b）材料利用率64%c）材料利用率70%圖3 加固板的排樣方式（3） 沖壓工序性質(zhì)和工序次數(shù)的選擇沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)有：a、落料 b、沖孔 6 個c、沖底部孔2個d、沖孔e、沖2個腰圓孔 f、首次彎曲成形g、二次彎曲成形（4）、工序組合及其方案比較根據(jù)以上這些工序，可以擬出下列各種組合方案：、工藝方案一a、落料，如圖4所示b、沖壁部孔6個c、沖底部兩個孔、一個圓孔和兩個腰圓形孔，見圖7d、首次彎曲成形，如圖5所示e、二次彎曲成形，如圖6所示、工藝方案二a、落料和沖2個腰圓孔b、沖底部兩個孔、壁部六個孔和孔c、首次彎曲成形，見圖5d、二次彎曲成形，見圖6工藝方案三a、落料和沖零件上的全部孔c、首次彎曲成形，見圖5d、二次彎曲成形，見圖6工藝方案四a、落料，見圖4b、沖底部兩個孔、一個圓孔和兩個腰圓形孔，見圖7c、首次彎曲成形，見圖5d、二次彎曲成形，見圖6e、沖壁部兩個孔f、沖另一個面壁部四個孔工藝方案五a、落料，見圖4b、首次彎曲成形，見圖5c 、二次彎曲成形，見圖6d、沖底部兩個孔和一個孔e、沖腰圓孔f、沖側(cè)壁六個孔工藝方案六a、落料，見圖4b、沖底部兩個孔、一個孔和兩個腰圓孔，見圖7c、首次彎曲成形，見圖5d、二次彎曲成形，見圖6e、鉆壁部六個孔 對以上六種方案進行比較，可以看出：方案一，從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，將落料和零件上的孔組合在三套模具袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃