【畢業(yè)設(shè)計(jì)】汽車玻璃升降器

1、 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文汽車玻璃升降器目 錄第一章 緒 論11.1沖壓加工的概述11.1.1 沖壓的概念11.1.2 沖壓加工及分類11.1.3 沖壓及其模具技術(shù)發(fā)展11.2 沖壓設(shè)備的選用及制造特點(diǎn)21.2.1 沖壓設(shè)備的選用21.2.2 制造的特點(diǎn)和模具材料選用的原則21.3 模具cad/cae/cam技術(shù)31.4 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀3第二章 產(chǎn)品分析52.1汽車玻璃升降器的應(yīng)用52.2 升降器外殼的說(shuō)明5第三章 設(shè)計(jì)方案分析73.1分析零件的沖壓工藝性73.1.1零件的使用條件和技術(shù)要求73.1.2沖壓工藝分析73.2確定沖壓工藝方案93.2.1計(jì)算坯料尺寸93.2.2計(jì)算拉深次數(shù)113.2.3

2、沖壓工藝方案的確定12第四章 工藝分析計(jì)算214.1 工藝計(jì)算214.1.1確定排樣、裁板方案214.1.3計(jì)算各工序壓力、選用壓力機(jī)254.2沖壓工藝過(guò)程29第五章 模 具 設(shè) 計(jì)305.1模具結(jié)構(gòu)形式選擇305.2 模具工作零件設(shè)計(jì)325.3 模具其他零件的選取和設(shè)計(jì)34第六章 設(shè) 計(jì) 心 得36致 謝 37參 考 文 獻(xiàn) 38第一章 緒 論1.1沖壓加工的概述1.1.1 沖壓的概念冷沖壓是在室溫條件下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需沖件的一種壓力加工方法。在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成沖件（或零件的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖模。

3、合理的沖壓成形工藝，先進(jìn)的模具，高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。1.1.2 沖壓加工及分類 沖壓加工因沖件的形狀，尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同，概括起來(lái)可以分為分離工序和成形工序。分離工序是指坯料在模具刃口做用下，沿一定的輪廓線分離而獲得沖件的

4、加工方法。分離工序主要有沖孔、落料、切斷等。成形工序是指坯料在模具壓力作用下，使坯料產(chǎn)生塑性變形，但不產(chǎn)生分離而獲得具有一定形狀的尺寸的沖件的加工方法。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、脹形等。1.1.3 沖壓及其模具技術(shù)發(fā)展（1）沖工藝分析計(jì)算現(xiàn)代化（2）模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造分析（cad/cam/cae）一體化的研究和應(yīng)用。（3）沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。（4）為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求，大批量與多品種小批量生產(chǎn)共存，開發(fā)了適宜于小批量生產(chǎn)的各種簡(jiǎn)易模具、經(jīng)濟(jì)模具、標(biāo)準(zhǔn)化且容易交換的模具系統(tǒng)等。（5）推廣和發(fā)展沖壓新工藝和新技術(shù)。（6）與材料科學(xué)結(jié)合，不斷改進(jìn)板料性能，以提高沖件的成形能力。（7）開發(fā)新的

5、模具材料。1.2 沖壓設(shè)備的選用及制造特點(diǎn)1.2.1 沖壓設(shè)備的選用 壓力機(jī)應(yīng)根據(jù)沖壓工序的性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小，模具的外形尺寸以及現(xiàn)有設(shè)備等情況進(jìn)行選擇。壓力機(jī)的選用，包括選擇壓力機(jī)類型和壓力機(jī)規(guī)格兩項(xiàng)內(nèi)容。 1壓力機(jī)類型的選擇 （1）中，小型沖壓件 選用開式機(jī)械壓力機(jī)。（2）大，中型沖壓件 選用雙柱閉式機(jī)械壓力機(jī)。（3）導(dǎo)板?；蛞髮?dǎo)套不離開導(dǎo)柱的模具 選用偏心壓力機(jī)。（4）大量生產(chǎn)的沖壓件 選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)。（5）校直、整形和溫?zé)釘D壓工序 選用摩擦壓力機(jī)。（6）薄板沖裁，精密沖裁 選用剛度高的精密壓力機(jī)。（7）大型，形狀復(fù)雜的拉深件 選用雙動(dòng)或三動(dòng)壓力機(jī)。（8）小批量生產(chǎn)

6、中的大型厚板件的成形工序 多采用液壓壓力機(jī)。1.2.2 制造的特點(diǎn)和模具材料選用的原則沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要有：1）沖壓加工是少無(wú)切削加工方法之一，是一種省能、低耗、高效、的加工方法。因而成本較低。2）具有一模一樣的特征，所以產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。3）沖壓加工可以加工壁薄、重量輕、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好.4）沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過(guò)程，其生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)便、易于機(jī)械化與自動(dòng)化。模具材料的選用，不僅關(guān)系到模具的使用壽命，也直接影響到模具的制造成本。選擇模具材料應(yīng)遵守如下原則：1）滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊性、

7、抗疲勞。2）根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料。3）模具材料應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形小。4）滿足經(jīng)濟(jì)性要求。1.3 模具cad/cae/cam技術(shù)沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過(guò)模具技術(shù)的進(jìn)步來(lái)體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。20世紀(jì)60年代初期，國(guó)外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過(guò)以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率

8、成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。模具cad/cae/cam是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化4。模具cad/cae/cam技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。展望國(guó)內(nèi)外模具cad/cae/cam技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣

9、前所未見(jiàn)。今后10年新一代模具cad/cae/cam系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在4：（1）模具cad/cam的專業(yè)化程度不斷提高；（2）基于網(wǎng)絡(luò)的cad/cae/cam一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪；（3）模具cad/cae/cam的智能化引人注目；（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。1.4 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷

10、發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在 2：（1）汽車覆蓋件模；（2）精密沖模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件；（5）其它高技術(shù)含量的模具。目前我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的40%以上2，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)

11、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，以國(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，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距。第二章 產(chǎn)品分析2.1汽車玻璃升降器的應(yīng)用汽車玻璃升降器在車輛的運(yùn)營(yíng)中屬于常用件，使用頻次較高，用戶對(duì)該件的關(guān)注程度也很高，為此生產(chǎn)出既滿足數(shù)量又滿足使用要求的較高質(zhì)量的零件尤為重要。從目前汽車功能件發(fā)展的趨勢(shì)看，為方便使用，提升車輛內(nèi)部品質(zhì)， 許多廠商已將電動(dòng)玻璃升降器系統(tǒng)作為車輛的基本配置來(lái)設(shè)計(jì)，

12、手動(dòng)玻璃升降器己經(jīng)用得越來(lái)越少， 己經(jīng)有被電動(dòng)玻璃升降器系統(tǒng)替代的趨勢(shì)， 為此國(guó)外眾多汽年制造商以及玻璃升降器生產(chǎn)商都己將精力及財(cái)力集中到電動(dòng)玻璃升降器系統(tǒng)的研究及開發(fā)中。2.2 升降器外殼的說(shuō)明汽車車門上的玻璃升降是由升降器操縱的，主要作用就是保證車門玻璃能夠順暢升降， 以方便駕乘人員在車輛上進(jìn)行正常活動(dòng)保證車輛內(nèi)部有良好的通風(fēng)、方便駕乘人員在車內(nèi)不下車就能與車周圍的人員進(jìn)行交流。升降器部件裝配如圖2-2-1所示。升降器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝在外殼內(nèi)， 通過(guò)外殼凸緣上均布的三個(gè)3.2 mm 的小孔鉚接在車門內(nèi)板上。傳動(dòng)軸6 以it11 級(jí)的間隙配合裝在外殼件右端16.5 mm的承托部位，通過(guò)制動(dòng)扭簧3

13、、聯(lián)動(dòng)片9 及心軸4 與小齒輪11 連接，搖動(dòng)手柄7時(shí)，傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給小齒輪，繼而帶動(dòng)大齒輪12，推動(dòng)車門玻璃升降。本沖壓件為其中的件5，如圖2-2-2 所示。采用1.5 mm的鋼板沖壓而成，保證了足夠的剛度和強(qiáng)度。外殼內(nèi)腔主要配合尺寸16.5+0.12 mm ，22.3+0.14 mm，16+0.2 mm為it11it12 級(jí)。為使外殼與座板鉚裝固定后，保證外殼承托部位16.5 mm 與軸套同軸，三個(gè)小孔3.2 mm與16.5 mm 的相互位置要準(zhǔn)確， 小孔中心圓直徑420.1mm 為it10 級(jí)。圖2-2-11軸套；2座板；3制動(dòng)扭簧；4心軸；5外殼；6傳動(dòng)軸；7手柄；8聯(lián)動(dòng)片；9擋圈

14、；10小齒輪；11大齒輪圖2-2-2第三章 設(shè)計(jì)方案分析3.1分析零件的沖壓工藝性3.1.1零件的使用條件和技術(shù)要求該零件是汽車車門上玻璃升降器的外殼。升降器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝于外殼內(nèi)腔，并通過(guò)外殼凸緣上均布的三個(gè)小孔，以鉚接在車門的座板上。一傳動(dòng)軸以it11級(jí)的間隙配合裝在外殼右端的承托部位，搖動(dòng)手柄可通過(guò)傳動(dòng)軸及其他零件，推動(dòng)車門玻璃升降。外殼內(nèi)腔主要配合尺寸為為 it1112級(jí)，為使外殼與座板鉚裝后，保證外殼承托部位處于正確位置，三個(gè)小孔與的相互位置要準(zhǔn)確，小孔中心圓直徑為it10級(jí)。3.1.2沖壓工藝分析該零件是薄壁軸對(duì)稱殼體零件?？刹捎?.5mm厚的08鋼板沖成，保證了足夠的剛度和強(qiáng)度。殼

15、體形狀的基本特征是一般帶凸緣的圓筒件，且都較合適。拉深工藝性較好。只是圓角半徑偏小些， 幾個(gè)尺寸精度偏高些，這可在末次拉深時(shí)提高模具制造精度，減小模具間隙。并安排整形工序來(lái)達(dá)到。由于小孔中心距要求較高精度，需采用高精度沖模，工作部分采用it7級(jí)以上制造精度，同時(shí)沖出三個(gè)小孔，且沖孔時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔定位。 該零件底部區(qū)段的形成，可有三種方法：第一種 可以采用階梯拉深后車去底部；如下圖所示：圖3-1-1 第二種 可以采用階梯拉深后沖底孔；如下圖所示：圖3-1-2第三種 可以采用拉深后沖底孔，再翻邊。如下圖所示：圖3-1-3這三種方法中第一種車底的質(zhì)量高，但生產(chǎn)率低，且費(fèi)料，該零件承托部位要求不高，不宜采

16、用；第二種沖底，要求底部的圓角半徑壓成接近清角即（r0），這需要加一道整形工序且質(zhì)量不易保證；第三種采用翻邊，生產(chǎn)效率高且省料，翻邊端部雖不如以上好，但該零件高度21mm為未注公差尺寸，翻邊完全可以保證要求，所以采用第三種方案是較合理的。3.2確定沖壓工藝方案3.2.1計(jì)算坯料尺寸 計(jì)算坯料尺寸前要確定翻邊前的工序尺寸。翻邊前是否需拉成階梯零件？這要核算翻邊的變形程度，處的高度尺寸為h21165mm根據(jù)翻邊公式，翻邊高度h為h=d/2(1k)0.43r0.72t經(jīng)變換后 k12/d(h0.43r0.72t)=12/18mm(50.4310.721.5)mm0.61即翻邊高度h5mm,翻邊系數(shù)k

17、0.61，由此可得翻邊前孔徑，即ddk18mm0.6111mm,dt111.57.3查表一，當(dāng)采用圓柱形凸模，用沖孔模沖孔時(shí)，【k】(極限翻邊系數(shù)) 0.5k0.61，即一次能完全翻出 h5mm 的高度。 翻邊前的工序件形狀和尺寸如3-2-1所示。查表二， 取修邊余量r1.8mm,則實(shí)際凸緣直徑為：表一 ：低碳鋼圓孔極限翻邊系數(shù)凸模形式孔的加工方法比 值 d/100503520151086.5531球形鉆孔去毛刺沖孔0.70.60.520.450.40.360.330.310.30.250.20.750.650.570.520.520.450.440.430.420.42圓柱形平面鉆孔去毛刺沖

18、孔0.80.70.60.50.450.420.40.370.350.30.250.850.750.650.60.550.520.50.50.480.47表二 ：有凸緣圓圖形拉深件的修邊余量r凸緣直徑凸緣的相對(duì)直徑1.5以下1.5222.52.5252550501001001501502002002502501.82.53.54.355.561.6233.64.24.651.41.82.533.53.841.21.62.22.52.72.83圖3-2-1坯料直徑按圖3-2-2計(jì)算。則： 圖3-2-23.2.2計(jì)算拉深次數(shù) ，屬寬凸緣筒形件，查表三得 而 ，故一次拉不出來(lái)。當(dāng)取d=30mm則 d/

19、d=2.17, 根據(jù)拉深計(jì)算曲線判斷，可知首次拉深可行且 ，查表四得 而工件總拉深系數(shù) ，因?yàn)榭偫钕禂?shù)小于第一次拉深系數(shù)，所以需要多次拉深。但考慮到二次拉深時(shí)，接近極限拉深系數(shù)，故需要保證較好的拉深條，而考慮選用大的圓角半徑，這對(duì)本零件材料厚度=1.5mm，零件直徑又較小時(shí)是難以做到的。況且零件所達(dá)到的圓角半徑（r=1.5mm）又偏小，這就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序。在這種情況下，可以采用三次拉深工序，以減小各次拉深的變形程度，而選用較小的圓角半徑，從而可能在不斷增加模具套數(shù)的情況下，既能保證零件質(zhì)量，又可穩(wěn)定生產(chǎn)。表三 凸緣件以后各次拉深系數(shù)（適用于0810鋼）拉深系數(shù)m坯料的

20、相對(duì)厚度（/d)1002.01.51.51.01.00.60.60.30.30.15m20.730.750.760.780.80m30.750.780.790.800.82m40.780.800.820.830.84m50.800.820.840.850.86表四 凸緣件第一次拉深的最大相對(duì)高度h/d（適用于0810鋼）零件總的拉深系數(shù)d/d=23.8mm/65mm=0.366,調(diào)整后三次拉深工序的拉深系數(shù)為 3.2.3沖壓工藝方案的確定對(duì)于外殼這樣工序較多的沖壓件，可以先確定出零件的基本工序，在考慮對(duì)所有的基本工序進(jìn)行可能的組合排序，由此得到各種方案進(jìn)行分析比較，從中確定適合于生產(chǎn)的最佳方案

21、。根據(jù)上面的分析計(jì)算，沖壓外殼需要的基本工序是 落料65mm、首次拉深 如圖3-2-3所示圖3-2-3第二次拉深如圖3-2-4所示圖3-2-4第三次拉深如圖3-2-5所示 圖3-2-5沖底孔11mm 如圖3-2-6所示圖3-2-6翻邊16.5mm 如圖3-2-7所示圖3-2-7沖三個(gè)3.2mm小孔 如圖3-2-8所示圖3-2-8修邊50mm如圖3-2-9所示圖3-2-9根據(jù)以上基本工序，可以擬定以下五種沖壓工藝方案：方案一：落料與首次拉深復(fù)合見(jiàn)下圖，其余按基本工序（各工序的模具結(jié)構(gòu)原理圖如圖3-2-33-2-9所示）3-2-10方案二： 落料與首次拉深復(fù)合，（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-10所示），

22、沖11mm底孔與翻邊復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-11所示）沖三個(gè)小孔3.2mm與切邊復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-12所示），其余工序按基本工序。圖3-2-11圖3-2-12方案三：落料與首次拉深復(fù)合，（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-13所示）沖11mm底孔與沖小孔3.2mm復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-14所示）翻邊與切邊復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-15所示）其余按基本工序。圖3-2-13圖3-2-14圖3-2-15圖3-2-16方案四：落料首次拉深與沖11mm底孔復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-16所示）其余按基本工序。方案五：帶料連續(xù)拉深或多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓。分析比較上述5種方案，可以看到：方案二

23、沖11mm孔與翻邊復(fù)合，由于模壁厚度較小a(16.511)22.75mm，小于凸模最小壁厚3.8mm，模具容易損壞，沖三個(gè)小孔與切邊復(fù)合，也存在模壁太薄的問(wèn)題，a(50423.2)22.4mm，模具業(yè)容易損壞。方案三 雖然解決了上述模壁太薄的問(wèn)題，但是沖11mm底孔與沖3.2mm的小孔復(fù)合與翻邊切邊復(fù)合時(shí)，他們的刃口都不在同一平面上，而且修模后腰保持相對(duì)位置也有困難。方案四 落料首次拉深與沖11mm底孔復(fù)合，沖孔凹模與拉深凸模做成一體，也給修模造成困難。特別是沖底孔后在經(jīng)過(guò)兩次或三次拉深，孔徑一旦變化，將會(huì)影響翻邊高度尺寸和翻邊口部質(zhì)量。方案五 生產(chǎn)率安全性好，避免了上述方案的缺點(diǎn)，但這一方案

24、需要專用壓力機(jī)或自動(dòng)送料裝置，而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，因此，只有在大量生產(chǎn)中才較適宜。方案一 沒(méi)有上述的缺點(diǎn)，但其中工序復(fù)合程度低，生產(chǎn)效率較低。不過(guò)單工序模具簡(jiǎn)單，制造費(fèi)用低，這在生產(chǎn)批量不大的情況下是合理的。因此，決定愛(ài)用第一方案。本方案在第三次拉深和翻邊工序中，于沖壓行程臨近終了時(shí)，模具才對(duì)零件產(chǎn)生剛性打擊而起到整形作用（見(jiàn)圖3-2-17和圖3-2-18）,故無(wú)需另加整形工序。圖3-2-17圖3-2-18第四章 工藝分析計(jì)算4.1 工藝計(jì)算4.1.1確定排樣、裁板方案板料規(guī)格選用1.5mm900mm1800mm. 由于坯料直徑65mm不算太小，考慮到操作方便，采用單排。

25、1）確定條料寬度b 記過(guò)核算查表得 搭邊值a=2mm, =1.5mm,則 b=d+2a=65mm+2mm2=69mm2)確定步距s s=d+=65mm+1.5mm=66.5mm3)確定裁板方案方法 若采用橫裁，則裁板條數(shù)條，余6mm; 每條沖零件個(gè)數(shù) 個(gè)，余34mm;每板沖零件總個(gè)數(shù)個(gè)。板料的材料利用率為 若采用縱裁，則裁板條數(shù)條，余3mm; 每條沖零件個(gè)數(shù)個(gè)，余3mm;每板沖零件總個(gè)數(shù)個(gè)。板料的材料利用率為 由此可見(jiàn)，采用縱裁有較高的利用率，故采用縱裁法。經(jīng)計(jì)算，零件的凈重g及材料的消耗go為 式中 a零件中性層的面積；r密度，低碳鋼取 4.1.2確定各中間工序尺寸1)首次拉深圖4-1-1首

26、次拉深直徑 首次拉深時(shí)凹模圓角半徑按公式 計(jì)算得 式中凹模圓角半徑（mm） 坯料直徑(mm)凹模內(nèi)徑（mm) 板料厚度(mm)首次拉深高度按公式 2）第二次拉深圖4-2-2二次拉深高度按公式 得 3)第三次拉深?。ㄟ_(dá)到零件要求圓角半徑），此推薦值稍小了些，因第三次拉深兼有整形的作用，次值可以達(dá)到。三次拉深高度按公式得 其余中間工序尺寸均按零件尺寸而定，各工序尺寸如下外殼沖壓工序圖所示（工序圖4-2-3工序圖4-2-9）圖4-2-3 圖4-2-4圖4-2-5圖4-2-6圖4-2-7圖4-2-8圖4-2-94.1.3計(jì)算各工序壓力、選用壓力機(jī)1） 落料拉深工序（模具結(jié)構(gòu)圖如圖3-2-3）落料力為

27、式中 落料的卸料力 式中 （查沖壓手冊(cè)）拉深力為 =50543n式中 （查沖壓手冊(cè)）壓邊力為式中 這一工序的最大總壓力，在離下極點(diǎn)13.8mm達(dá)到根據(jù)沖壓車間提供的壓力機(jī)型號(hào)，選用250kn壓力機(jī)，其壓力足夠，壓力機(jī)壓力曲線也允許。2） 第二次拉深工序（模具結(jié)構(gòu)圖3-2-4所示） 拉深力為 式中 （查沖壓手冊(cè)）壓邊力為由于采用較大拉深系數(shù) ，坯料的相對(duì)厚度，其值足夠大，可不用壓邊，這里的壓邊圈實(shí)際上是作為定位與頂件之用?？倝毫?選用250kn壓力機(jī)主要是考慮模具閉合高度。3） 第三次拉深兼整形工序（模具結(jié)構(gòu)圖3-2-5所示）拉深力為 整形力按下式計(jì)算 式中 頂件力取拉深力的10% 由于整行力

28、最大，且在臨近下極點(diǎn)拉深工序快完成時(shí)產(chǎn)生，可只按整形力選用壓力機(jī)，這里也選用250kn壓力機(jī)。4） 沖11mm孔工序（模具結(jié)構(gòu)按圖3-2-6所示）沖孔力 卸料力 推料力 式中 總壓力 選用250kn壓力機(jī)。5） 翻邊工序（模具結(jié)構(gòu)圖如3-2-7所示）翻邊力 式中 頂件力取翻邊力的10% 整形力 整形力在操作時(shí)不好控制，故壓力機(jī)要選大些，這里選用250kn壓力機(jī)。6） 沖三個(gè)小孔工序（模具結(jié)構(gòu)圖如3-2-8所示）沖孔力 卸料力 推料力 總壓力 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)（閉合高度）選用250kn壓力機(jī)7） 切邊工序（模具結(jié)構(gòu)圖如3-2-9圖所示） 總壓力為也選用250kn壓力機(jī)。在實(shí)際選擇壓力機(jī)規(guī)格時(shí)，尚需要

29、考慮裝模空間，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的配置情況，工藝流程等，在做合理安排。4.2沖壓工藝過(guò)程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工裝設(shè)備0下料剪床尚裁板6918001落料拉深落料與首次拉深復(fù)合落料拉深復(fù)合模j23352拉深二次拉深拉深模j23253拉深三次拉深（帶整形）拉深模j23354沖孔沖底孔11沖孔模j23255翻邊翻底孔（帶整形）翻邊模j23256沖孔沖3個(gè)3.2小孔沖孔模j23257切邊切凸緣邊達(dá)到尺寸要求切邊模j23258檢查按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)凸、凹模加工工藝過(guò)程第五章 模 具 設(shè) 計(jì)5.1模具結(jié)構(gòu)形式選擇 按工序模具結(jié)構(gòu)形式選擇如下：工序一 為落料拉深復(fù)合工序 由于凸凹模壁厚a(6538)2mm13.5m

30、m,采用落料拉深復(fù)合模強(qiáng)度足夠，故本工序采用落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)，模具總體結(jié)構(gòu)見(jiàn)模具總裝示意圖，該結(jié)構(gòu)落料采用正裝式，拉深采用倒裝式。模座下的彈頂器兼做壓邊與頂件裝置，另設(shè)有彈性卸料和推件裝置。工序二 采用第二次拉深（倒裝式） 模具主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2-4。工序三 采用三次拉深模 也用倒裝式結(jié)構(gòu) 由于此道工序兼有整形功能，故在拉深完了模具要進(jìn)行剛性打擊，已達(dá)到整形的目標(biāo)，其模具結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜與二次拉深（主要結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3-2-5）。工序四 沖底孔模具采用正裝式結(jié)構(gòu) 工件用定位板定位，采用彈性卸料，廢料由工作臺(tái)孔落下。模具主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2-6。工序五 翻邊 由前面工序分析，為減少整形工序，讓工序3和工序

31、五兼有整形的作用。為使翻邊工序兼有整形工序，在模具結(jié)構(gòu)上定位套在沖壓終了時(shí)受剛性打擊，起到整形口部的作用，模具主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2-7。工序六 沖小孔 模具采用正裝式結(jié)構(gòu)。由于工件較小，沖孔廢料直接落入工作臺(tái)孔，工件有定位銷以內(nèi)孔定位，彈壓卸料板起到壓料和出件作用，為節(jié)省模具材料，凹模采用鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)，凸模用固定板固定，模具主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2-8。工序七 切邊 模具采用倒裝式結(jié)構(gòu)。切邊后，用廢料切刀去除切邊廢料，工作在凹模中用打料桿及推件器裝置推出，模具主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2-9。落料拉深復(fù)合模的總裝圖5.2 模具工作零件設(shè)計(jì)以下僅討論第一道工序所用的落料和首次拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其他各工序所用模具

32、的設(shè)計(jì)于此相仿，不在詳細(xì)介紹。1） 復(fù)合模中落料部分刃口尺寸計(jì)算：圓形落料凹模和凸凹模中的凸模部分，可采用分開加工。 拉深前的坯料直徑取自由公差，可定為it13級(jí)精度,故取落料件直徑為，落料凹模及凸模的刃口尺寸可按公式，并查沖壓手冊(cè)，計(jì)算如下：落料凹模刃口尺寸 凸凹模中落料凸模刃口尺寸 由于 所以，故凸模、凹模刃口尺寸可以確定。經(jīng)查閱有關(guān)資料，并根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，初步確定落料凹模壁厚c=30mm.落料凹模厚度h=44mm,實(shí)際確定凹模尺寸如下圖所示。2) 復(fù)合模中拉深工作部分尺寸計(jì)算：首次拉深件內(nèi)形尺寸（由于本例內(nèi)形尺寸有要求）取自由公差，故深件尺寸公差由拉深模工作部分尺寸的計(jì)算式，可得凸模工

33、作部分尺寸： 式中 可查表五，取=0.03mm凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸式中 z單面間隙 （查沖壓手冊(cè)表） 可查表五 。按凸凹模的工作要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)際確定凸凹模的尺寸如圖所示。圖5-2-1圖5-2-25.3 模具其他零件的選取和設(shè)計(jì)1）模具閉合高度（見(jiàn)落料拉深復(fù)合模總裝圖）：上模座厚下模座厚落料凹模厚凸凹模高（落料凹模與凸模的刃面高度差首次拉深工件高料厚）35404865（113.81.5）174.7mm.根據(jù)設(shè)備載荷情況和模具的閉合高度，可選擇用ja23-25型壓力機(jī)，該壓力機(jī)的最大裝模高度為200mm，最小裝模高度為130mm。模具閉合高度滿足,故認(rèn)為合2）模柄選擇 選壓入式模柄，其

34、壓力機(jī)模柄孔的直徑為50mm至70mm 3）螺釘 選m10mm螺釘，其長(zhǎng)度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定。4）卸料彈簧選用 卸料力前面已經(jīng)算出卸料力為4680n，擬選用8個(gè)彈簧。每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)卸料力約為585n。5） 打料推桿尺寸 推桿直徑根據(jù)打料力選直徑為12mm,推桿長(zhǎng)度為140mm.（推桿長(zhǎng)度模柄總長(zhǎng)+凸凹模高-推件塊厚）6)模架的選取 有凹模周界尺寸d=125mm,選i級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，規(guī)格為：160mm125mm(160190)mm i gb/t2851.31990,沖?；瑒?dòng)模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架 表五 凸 、凹模制造公差材料的厚度拉深直徑20201001000.50.51.51.50.020.040

35、.060.010.020.040.030.050.080.020.030.050.080.10.050.06第六章 設(shè) 計(jì) 心 得1經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)沖壓加工有了更深的了解。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)對(duì)零件的工藝分析確定不同的工藝方案，并對(duì)這些工藝方案設(shè)計(jì)出了不同的模具。同時(shí)又熟悉了word軟件和auto cad軟件的操作使用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我對(duì)模具知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)的概念，也體會(huì)到做事耐心和仔細(xì)的重要性。2模具設(shè)計(jì)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，需要一定的經(jīng)驗(yàn)。由于自己經(jīng)驗(yàn)缺乏，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和錯(cuò)誤的地方，這就需要自己查閱相關(guān)書籍手冊(cè)并請(qǐng)教老師同學(xué)來(lái)解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。 3.經(jīng)過(guò)這近三個(gè)月的條件，畢業(yè)論文終于告于段落，在這期間有過(guò)辛酸，有過(guò)幸福。曾經(jīng)為了畫一副模具圖而整天閉門不出，有時(shí)為了一個(gè)小小的設(shè)計(jì)理念而和同學(xué)爭(zhēng)的面紅耳赤，當(dāng)你接觸模具，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它是如此的神奇?？僧?dāng)你認(rèn)真的去研究，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的知識(shí)是那個(gè)的缺乏，然而當(dāng)你終于懂得這副模具運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，你又會(huì)欣喜若狂。 4在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，你才明白設(shè)計(jì)者的艱辛，他們要不停的審核，不停的修改。有時(shí)為了能把這個(gè)思路延續(xù)下去，甚至徹夜未眠，在設(shè)計(jì)的期間，我才明白細(xì)節(jié)的重要性，我才明白知識(shí)的力量。 5在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于要查相關(guān)的資料，所以經(jīng)常去圖書館和