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0畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書一、課題的主要內(nèi)容和基本要求課題名稱： 某 MPV 汽車后側(cè)門導(dǎo)軌加強(qiáng)板汽車覆蓋件拉延模具設(shè)計(jì)專 業(yè)： 機(jī)械工程（模具）班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：11、設(shè)計(jì)內(nèi)容工藝內(nèi)容解讀，包括板件材質(zhì)，料厚，型面分模線，拉延素材尺寸等。主要設(shè)計(jì)計(jì)算，包括沖裁力計(jì)算，壓邊力計(jì)算等。模具總體設(shè)計(jì)，包括凸模設(shè)計(jì)。凹模設(shè)計(jì)，壓邊圈設(shè)計(jì)，導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)。主要零部件設(shè)計(jì)，包括定位規(guī)設(shè)計(jì)，平衡塊和到底墊塊設(shè)計(jì)等。本課題為汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)，是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，運(yùn)用三維 UG 以及 CAD 軟件對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。指定鈑金件為某型汽車覆蓋件零件，數(shù)模曲面為鈑金內(nèi)表面，產(chǎn)品材質(zhì)為 08Al，厚度0.9mm，大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)用 1500 噸單動(dòng)油壓機(jī)頂桿布置、頂桿行程、安裝槽距離如下圖所示，模具閉合最大高度 950 mm，工作臺(tái)面 4500×2500mm。502501501501502要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)著重下面各方面的培養(yǎng)：1、了解，查找和閱讀中外文獻(xiàn)和把有用的資料都收集起來(lái)的能力；2、使用理論對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析，把方案設(shè)計(jì)出來(lái)，并進(jìn)行論證、作互相比較的能力；3、設(shè)計(jì)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計(jì)算以及作圖的能力；4、分析數(shù)據(jù)并對(duì)其整理的能力；5、對(duì)英文資料進(jìn)行閱讀并理解與把它翻譯出來(lái)的能力；6、使用計(jì)算機(jī)的能力；二 進(jìn)度計(jì)劃與工作任務(wù)（一）進(jìn)度計(jì)劃：1、第一至二周：查看任務(wù)書，查找并熟悉汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，熟悉應(yīng)用 UG 或 Pro/E、Dynaform、Autoform 等軟件，為設(shè)計(jì)打下相關(guān)基礎(chǔ)；2、第三周：查找一篇跟設(shè)計(jì)有關(guān)系的英文資料并把其翻譯出來(lái)，把開題報(bào)告給弄好，把設(shè)計(jì)的方案給定下來(lái)； 3、第四至六周：有限元分析和對(duì)模具的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行運(yùn)算； 4、第七至九周：把三維模型和工程圖紙給做出來(lái)；5、第十至十二周：寫說(shuō)明書，做完設(shè)計(jì)所要求的內(nèi)容，為答辯做好準(zhǔn)備；6、第十三周：答辯，把畢業(yè)設(shè)計(jì)給修改好，歸檔。（二 ）工作任務(wù)： 1、設(shè)計(jì)一副模具； 2、寫說(shuō)明書，字?jǐn)?shù)不能比 20000 字還低，在里面，要有大概 400 字中文摘要，而且英文摘要中的內(nèi)容跟中文摘要大體相符；3、查找一篇跟設(shè)計(jì)有關(guān)系的英文資料并翻譯出來(lái)，字?jǐn)?shù)要求不能夠低于三千字（附帶有英文原文）；4、在計(jì)算機(jī)打的幫助下，進(jìn)行設(shè)計(jì)并作圖，圖幅至少要有四張 A0 圖紙；5、至少要查找并閱讀與設(shè)計(jì)有關(guān)的資料文獻(xiàn)十五篇四、主要參考文獻(xiàn)、資料1、現(xiàn)代模具技術(shù)編委會(huì).《汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造》.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1998.2、郭春生,湯寶駿,孫繼明. 《汽車大型覆蓋件模具》.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1993. 3、《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編著 機(jī)械工業(yè)出版社 200334、《冷沖模具設(shè)計(jì)》 李雙義著 清華大學(xué)出版社 20025、《沖壓工藝模具學(xué)》 盧險(xiǎn)峰著 機(jī)械工業(yè)出版社 19986、《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著 機(jī)械工業(yè)出版社 19967、《實(shí)用沖壓模設(shè)計(jì)技術(shù)》 王同海著 機(jī)械工業(yè)出版社 19958、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 人民教育出版社9、《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社10、《機(jī)械設(shè)計(jì)》 人民教育出版社11、《模具制造工藝及裝備》 機(jī)械工業(yè)出版社；12、《模具制造工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社13、《模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用手冊(cè)》 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)14、肖祥芷,李志剛,李德群.CAD 在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1993.摘 要此次沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)物產(chǎn)品測(cè)繪，在大多數(shù)的情況下，沖壓模具一般都是沖壓工藝的選擇，分析的時(shí)候需要查找很多資料和依據(jù)它們的形狀來(lái)進(jìn)行；由于是最基本零件沖壓工藝下進(jìn)行考慮，如產(chǎn)品尺寸計(jì)算多因素的復(fù)雜性，方便成型的前提下不影響使用性能并能簡(jiǎn)化對(duì)模具的結(jié)構(gòu)。在沖壓件和與它相關(guān)的零件的原理和方法之中，對(duì)有關(guān)一些毛坯外形的算法作了一些介紹，使毛坯尺寸的算法有了依據(jù)和模型得到簡(jiǎn)單化，而且借鑒了一些類型的參考書關(guān)于沖壓模具設(shè)計(jì)方面的校核辦法。對(duì)生產(chǎn)鈑金件來(lái)說(shuō)，沖壓是現(xiàn)在的工業(yè)里面具有舉足輕重地位的加工辦法，它有非常多的優(yōu)勢(shì)，它的形成附帶有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：重量比較輕、強(qiáng)度夠大、兼容性也非常好、成本不高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化來(lái)說(shuō)非常方便，生產(chǎn)效率也夠高，代替了另外一些無(wú)法使用先進(jìn)制造技術(shù)的加工辦法，競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng)大，在制造業(yè)方面，已經(jīng)在更多應(yīng)用版本中使用比如和新能源、機(jī)械、航天、國(guó)防工業(yè)及多方面的日常生活用品。在確定主模具設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上，對(duì)工件的形成過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)了解，而且對(duì)模具裝配圖和零件圖進(jìn)行繪制。在沖裁沖裁復(fù)合模設(shè)計(jì)及沖裁模設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的對(duì)沖壓模具的現(xiàn)在狀況及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)作了介紹。然后對(duì)工件進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了沖壓方案。按照沖壓模具普通情況下的程序設(shè)計(jì)，計(jì)算設(shè)計(jì)了模具的主要部件，如：沖床、沖床、沖床板、板、模板、脫模板等。非標(biāo)準(zhǔn)模具，選擇合適的沖壓設(shè)備。本文里面還介紹了沖壓成型的零件和另外一些相關(guān)零件的選擇要求與辦法而且也對(duì)一些產(chǎn)品外形的毛坯展開尺寸的算法作了說(shuō)明和簡(jiǎn)化模型，而且還有關(guān)于沖壓模具設(shè)計(jì)方面的一些參照書籍的查找辦法。在確定工藝方案的基礎(chǔ)上對(duì)主要模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析工件成型過(guò)程，并畫出模具4裝配圖及零件圖。在本次設(shè)計(jì)中主要對(duì)沖孔落料復(fù)合模以及切斷模進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:工藝工藝性；沖壓工序；沖壓模具；尺寸計(jì)算AbstractThis design is the design of the stamping die for the product of the multifunctional bowl taking device. The choice of the stamping process is based on careful analysis of the shape of the product through access to relevant information and the stamping die; option is considered in the basic economy parts stamping process and the complexity of factors on product size calculation; the blank is in the premise of convenient construction and molding does not affect the familiar to simplify the model of the. The selection principle and method of stamping parts and other related parts are described, also introduces several methods of product shape of blank development size calculation and simplified model, and several reference books which are used in stamping die design of the check method.Stamping as modern industry an important processing method for the production of sheet metal parts, has many unique advantages, its forming has the advantages of light weight, high stiffness, high strength, good compatibility, low cost, convenient production process automation and high production efficiencyenergy, machinery, information, aerospace, defense industry and daily production.In the process of determining the basis of the main mold design, analysis of the workpiece forming process, and draw the mold assembly drawing and parts drawing. In the design of the blanking blanking compound die and cutting die design.The development status and development trend of stamping die are briefly described in the design specification. Then the detailed analysis of the workpiece and the determination of the stamping scheme are made. According to the general procedure of stamping mould design, calculation and design of the main components of the sets of molds, such as: punch, punch, punch plate, plate, die plate, stripper plate, etc The non standard mold mold, choose a suitable stamping equipment.5Key word：Process; process; stamping process;stamping die; size calculation6目錄摘 要 ????????????????????????????????? 51 概 論 ????????????????????????????????? 91.1 課題背景及意義 ?????????????????????????? 91.2 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 ???????????????? 91.2.1 國(guó)內(nèi)沖壓模具技術(shù)及發(fā)展 ???????????????????? 91.2.2 國(guó)外沖壓模具技術(shù)與發(fā)展 ?????????????????? 122 沖模設(shè)計(jì)程序與步驟概述 ???????????????????????? 142.1 沖件工藝性分析 ?????????????????????????? 142.2 確定合理的沖壓工藝方案 ?????????????????????? 142.3 進(jìn)行工藝計(jì)算 ??????????????????????????? 152.4 模具總體設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 152.4.1 設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)，把結(jié)構(gòu)件的形式以及標(biāo)準(zhǔn)給確定下來(lái)。 ????? 152.4.2 模架種類及規(guī)格的確認(rèn) ???????????????????? 162.5 選擇沖壓設(shè)備 ??????????????????????????? 162.6 模具圖樣設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 162.6.1 繪制模具總圖 ???????????????????????? 162.7 工藝流程設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 173 工藝計(jì)算及主要參數(shù)的確定 ?????????????????????? 183.1 汽車覆蓋件拉延件的設(shè)計(jì) ?????????????????????? 183.1.1 確定拉延件沖壓的方向 ???????????????????? 183.1.2 確定壓料面 ????????????????????????? 193.1.3 判斷能不能一次拉延成形 ??????????????????? 203.1.4 設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充部分 ?????????????????????? 213.1.5 拉延筋設(shè)計(jì) ????????????????????????? 223.1.6 零件毛坯尺寸 ???????????????????????? 253.1.7 拉延凸、凹模尺寸計(jì)算 ???????????????????? 263.1.8 拉延力和壓邊力的計(jì)算 ???????????????????? 263.1.9 壓力中心的確定 ??????????????????????? 273.2 壓力機(jī)的選擇 ??????????????????????????? 273.3 模具閉合高度校核 ???????????????????????? 284 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 294.1 拉延模具設(shè)計(jì)原則 ????????????????????????? 2974.2 拉延模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????? 304.3 壓邊圈的設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 304.4 拉延凸凹模設(shè)計(jì) ????????????????????????? 324.4.1 拉延凸模設(shè)計(jì) ???????????????????????? 324.4.2 拉延凹模設(shè)計(jì) ??????????????????????? 334.5 其他部分的設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 344.5.1 鑄造孔及加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì) ???????????????????? 344.5.2 導(dǎo)向裝置 ?????????????????????????? 374.5.3 定位裝置的設(shè)計(jì) ??????????????????????? 384.6 細(xì)節(jié)部分設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 394.6.1 限位裝置的設(shè)計(jì) ?????????????????????? 394.6.2 平衡塊的設(shè)計(jì)與布置 ???????????????????? 404.6.3 模具的加工基準(zhǔn)臺(tái) ?????????????????????? 424.6.4 起吊裝置的設(shè)計(jì) ??????????????????????? 434.6.5 模具的壓板槽 ???????????????????????? 434.7 模具功能分析及工作過(guò)程 ?????????????????????? 43總結(jié)與展望 ??????????????????????????????? 46主要參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????? 47致謝.4881 概 論1.1 課題背景及意義近些年的發(fā)展趨勢(shì)表明，模具行業(yè)在中國(guó)有很好的發(fā)展勢(shì)頭，有了這個(gè)行業(yè)使我們的生活豐富了起來(lái)。在機(jī)械、輪船、汽修等很多行業(yè)都有沖壓技術(shù)的身影，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，基本上離不開它，緊密相連，是以后工業(yè)的發(fā)展方向。沖壓工藝具有很多其它無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)，它的生產(chǎn)效率很好、并不需要投入太大的成本、材料也可以得到很好的利用、能夠成形各種零件、特別適合大批量生產(chǎn)的零件，在一些領(lǐng)域已成為領(lǐng)頭羊。所以說(shuō)，它對(duì)于現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要，占有很大的地位。就目前這個(gè)速度來(lái)說(shuō)，制造業(yè)產(chǎn)生的變化非常大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，許多國(guó)家加快了新能源的研發(fā)，因?yàn)檫@是個(gè)火熱市場(chǎng)，成形的產(chǎn)品開發(fā)周期已經(jīng)大大縮短，過(guò)去需要兩年時(shí)間的話，現(xiàn)在只需要一年。成品能否被成功的開發(fā)出來(lái)，這得由沖壓模具來(lái)決定，假如制造沖壓模具的時(shí)間越短的話，產(chǎn)品上市的速度也會(huì)比較快，沖壓模具質(zhì)量過(guò)關(guān)，成形的產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)非常好，沖壓模具是至關(guān)重要的。模具發(fā)展與制造業(yè)緊密相關(guān)，假如模具發(fā)展的比較好的話，制造業(yè)也會(huì)跟著好起來(lái)，因此它是影響制造業(yè)至關(guān)重要的因素，制造業(yè)想要發(fā)展，就得模具先發(fā)展起來(lái)，并且要想要想生產(chǎn)各種機(jī)械，電器產(chǎn)品，就得用到模具設(shè)備。最近這幾年，參照統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)看，市場(chǎng)上占有一定份額的產(chǎn)品，它們之中使用的模具，大約百分之六十五為冷沖模，鍛模與壓鑄模大概占百分之五，塑料模為百分之二十，在其它品種的模具占百分之十。那些精度高、夠復(fù)雜、生產(chǎn)率快、耗費(fèi)低的制件就是它生產(chǎn)出來(lái)的。只要能對(duì)它進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)，就會(huì)加快產(chǎn)品的生產(chǎn)速度、可以對(duì)材料 重復(fù)利用、投入的生產(chǎn)成本就不用那么多，工作不用那么難等優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)了本次模具之后，讓我見識(shí)了很多，使自己的設(shè)計(jì)能力得到大大增強(qiáng)，從中體會(huì)到了設(shè)計(jì)不是個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，必須得努力學(xué)習(xí)，增長(zhǎng)自己的知識(shí)。與此之時(shí)，在學(xué)習(xí)的時(shí)候，有很多困難困擾著我們，但是這都不是問(wèn)題，最終都被我們自己給克服了。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到模具具有的作用非常大，同時(shí)，了解了產(chǎn)品的各種屬性，不要浪費(fèi)材料，能省則省，在工作中不僅要講究效率，還要講究效益，為日后工作積累了大量經(jīng)驗(yàn)。1.2 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展1.2.1 國(guó)內(nèi)沖壓模具技術(shù)及發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，模具是不可缺少的，所以說(shuō)，模具是工業(yè)生產(chǎn)的必要條件。在生活中所用到的很多塑料產(chǎn)品，百分之五十的精加工零件，百分之七十五的粗加工零件等都得需要模具來(lái)成形?？偟膩?lái)說(shuō)，使用模具的地方很多，作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的支柱9行業(yè)，航空、電子、重工、鋼鐵、運(yùn)輸、機(jī)械等各個(gè)行業(yè)都與模具相關(guān)。最近很多年來(lái)，給我國(guó)的模具行業(yè)帶來(lái)了很多機(jī)會(huì)，很多發(fā)達(dá)國(guó)家的公司都來(lái)我國(guó)建廠，振興了我國(guó)的制造業(yè)。我國(guó)也慢慢的走上了發(fā)展的快車道，模具在我國(guó)得到了大量生產(chǎn)和大量消費(fèi)，因此，模具事業(yè)蒸蒸日上。各種行業(yè)的飛速發(fā)展，使模具的要求變得越來(lái)越高，同時(shí)，壓力會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力，我相信，這對(duì)模具行業(yè)來(lái)說(shuō)是一件好事?，F(xiàn)在，模具在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中地位異常激烈，在國(guó)際中，模具的整體價(jià)格已經(jīng)降低，全世界半數(shù)以上的模具都是由西方國(guó)家生產(chǎn)的，東方國(guó)家僅占有很少的比例?，F(xiàn)在，就模具總體數(shù)量來(lái)說(shuō)，我國(guó)在世界上排名第三位。在我國(guó)，從事模具生產(chǎn)的產(chǎn)家大約都兩萬(wàn)家，從事模具生產(chǎn)的產(chǎn)家也得到了很大的利潤(rùn)，生產(chǎn)總值大大提高。在最近的一些年來(lái)看，我國(guó)的模具技術(shù)已經(jīng)更上一層樓了，甚至有一些已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。假如模具發(fā)展的比較好的話，也會(huì)給國(guó)家?guī)?lái)很多好處。例如：提供了很多就業(yè)崗位，把一部分的就業(yè)難等問(wèn)題給解決掉了，特別是在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的情況下。所以，我們也為此感到高興，為從事這個(gè)行業(yè)的人民感到驕傲。相比過(guò)去，我 7 們今天生活在如此好的條件之下，商品更加豐富，也會(huì)遇到更多的機(jī)遇，特別是經(jīng)濟(jì)全球化，也為模具的高速發(fā)展作了鋪墊。大家技術(shù)上的互相交流，促進(jìn)了共同進(jìn)步，形成了你中有我，我中有你的局面，如今通訊非常發(fā)達(dá)，技術(shù)交流也很方便，不受地域的限制。模具能帶給我們很多新花樣，能為我們做出各種各樣的產(chǎn)品，這可是前所未有的，隨著工藝過(guò)程的不斷改進(jìn)，這也使產(chǎn)品制造越來(lái)越方便，不用像以前那樣那么復(fù)雜。完成同樣一件產(chǎn)品，現(xiàn)在需要的時(shí)間也不用那么久了，使生產(chǎn)效率得到大大提高，極大的減緩了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度。這個(gè)行業(yè)正在發(fā)生日新月異的改變，這個(gè)行業(yè)涵蓋了許多領(lǐng)域，上至航空，下至潛海，讓我們?yōu)橹袊@。在以前看來(lái)很復(fù)雜，高難度的產(chǎn)品，現(xiàn)在來(lái)看也不過(guò)如此，可以說(shuō)得上是輕輕松松，因此，知識(shí)就是力量，誰(shuí)掌握了知識(shí)，誰(shuí)就擁有了力量。現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，中國(guó)有 16500 個(gè)模具生產(chǎn)廠家，從事這個(gè)行業(yè)的就業(yè)人數(shù) 60 多萬(wàn)。1997 年中國(guó)模具的生產(chǎn)總值是 233 億人民幣。在賣出去的模具當(dāng)中，那種商品模具占到三分之一，企業(yè)自己產(chǎn)自己用的模具占三分之二，這是在工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比例。在模具的總產(chǎn)值里面，沖壓模占的比例比較大，能夠達(dá)到其中的一半，以模具這個(gè)行業(yè)的總產(chǎn)值來(lái)看，沖壓模約占一半，壓鑄模占約百分之六，塑料模具占百分之三十三，剩余的各種類模具約占百分之十一。最近這幾年，中國(guó)模具發(fā)展勢(shì)頭很好，都是以百分之十五的的速度進(jìn)行增長(zhǎng)。大多數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)出來(lái)都必須得用到模具，沒(méi)有模具，這是辦不到的，例如，小到筆記本電腦蓋板，更大的有汽車外殼，車后備箱，這些都得用模具來(lái)生產(chǎn)，沒(méi)有模具，這些東西是不可能生產(chǎn)出來(lái)的。到現(xiàn)在為止，有關(guān)模具的一半市場(chǎng)是有關(guān)車輛的，這也說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，即在模具這個(gè)行業(yè)，它的主要市場(chǎng)是機(jī)械、電子、與汽車等行業(yè)。有壓力才會(huì)有動(dòng)力，國(guó)家經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量越來(lái)越高，模具的質(zhì)量也必須跟上去，所以，給它注入了一股源源不斷的動(dòng)力。要將二輪摩托車這個(gè)產(chǎn)品做出來(lái)，沒(méi)有一千多套模具是完成不了，這些模具值10接近一千多萬(wàn)塊，亦或者要將一輛汽車造出來(lái)，至少要用到的模具那便是幾千套，估價(jià)值好幾個(gè)億。汽車經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的更新?lián)Q代，人們對(duì)汽車的性能要求更高，配置要十分充足，一眼看去，外觀能滿足欣賞的要求，在我國(guó)現(xiàn)階段里面，汽車行業(yè)發(fā)展的比較快，因此，產(chǎn)生了比較激烈的競(jìng)爭(zhēng)，最終的結(jié)果是那些落后的，不思進(jìn)取的汽車型號(hào)會(huì)被淘汰掉。為了跟上時(shí)代的步伐，汽車等行業(yè)必須不斷的經(jīng)過(guò)更新?lián)Q代，研發(fā)出新的產(chǎn)品，這樣才能站穩(wěn)腳跟。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，模具的企業(yè)要想在發(fā)展的道路上走的更寬，更遠(yuǎn)，就必須重視技術(shù)的發(fā)展，加大技術(shù)研發(fā)的力度。除此之外，其它地方也在加大對(duì)模具技術(shù)的研究力度，比如所很多科研機(jī)構(gòu)和本科院校。就目前來(lái)說(shuō)，在我們國(guó)家汽車沖壓技術(shù)的進(jìn)展?fàn)顩r表現(xiàn)在下面這幾方面。（1） 覆蓋件工藝和模具設(shè)計(jì)流程汽車覆蓋件由幾大部分組成，其中包括動(dòng)力部分、休息室、車的底部結(jié)構(gòu)，還有車的外部結(jié)構(gòu)等零件。與其他沖壓件互相比較的話，材料厚度明顯不一樣，汽車覆蓋件的比較小，但是汽車覆蓋件的表面質(zhì)量要求比較苛刻，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。汽車覆蓋件的工藝和模具的產(chǎn)生過(guò)程可以總結(jié)為：尋找模具設(shè)計(jì)與工藝所需的資料，有關(guān)成品是否能成形分析，做出一份工藝進(jìn)行的方案，工序與順序；為此，我們還需要建出一個(gè)工序件模型，接下來(lái)便是預(yù)想一下有沒(méi)有工藝缺陷和改進(jìn)工藝方案。首先，把壓邊力、坯料外形、沖模行程與在模具里面的工作型面等這些給確定下來(lái)，除此之外，要學(xué)會(huì)選用正確的壓力機(jī)、模具使用什么樣的結(jié)構(gòu)、寫工藝卡、預(yù)評(píng)一下模具的可制造性，怎么樣來(lái)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)等等細(xì)節(jié)問(wèn)題。由于覆蓋件的工藝與模具設(shè)計(jì)都不簡(jiǎn)單，都是比較復(fù)雜的，所以上面的過(guò)程是個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，還得需要持續(xù)的改進(jìn)。（2）多選擇零部件企業(yè)制造底盤骨架件零部件公司負(fù)責(zé)把底盤骨架造出來(lái)，然后送往負(fù)責(zé)的主廠。大型的零部件制造廠都有數(shù)量可觀的沖壓線。除此之外，為了做出更好的產(chǎn)品和方便運(yùn)輸管理，零部件的企業(yè)一般只做簡(jiǎn)單的工作，例如焊縫，向零件用油來(lái)漆一下或者噴盆涂涂，它們能夠向主廠送去部件。（3） 精密沖壓技術(shù)發(fā)展迅速在全世界的鐘表行業(yè)中，瑞士表是最有名的，因此精密的沖壓技術(shù)首先在瑞士興起， 汽車行業(yè)的發(fā)展與它息息相關(guān)，在汽車的組裝與制造都占有非常大的份量。以前的模具跟現(xiàn)在的模具相比跟本不在一個(gè)等級(jí)上，現(xiàn)在模具做出的產(chǎn)品精度用以前的模具是根本做不出來(lái)的。多工位連續(xù)模、精密沖壓模具、精密塑膠模具等能做出很精密的零件。國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)做多工位連續(xù)模的技術(shù)已經(jīng)跟上國(guó)際的發(fā)展水平，做的非常成熟，有一種厚度2-4mm的零件，要求的質(zhì)量比較高，耐碰撞，組裝起來(lái)要感覺(jué)穩(wěn)定。（4） 模具材料及表面處理技術(shù)在整套模具的制造中，只需要在材料方面投入較少的成本，大概為百分之二十五11到百分之三十五，因此，為了使模具更耐用，選用質(zhì)量好的模具鋼和把表面處理非常好的技術(shù)是很關(guān)鍵的。例如質(zhì)量好的鋼，使用電渣重熔的方法，能極大的提高鋼的質(zhì)量，讓它沒(méi)有那么多雜質(zhì)，如平均性、特別性，同等的方向性與致密度。除此之外，鋼能不能充分的發(fā)揮它的作用，熱處理技術(shù)和便面處理技術(shù)是很重要的。從僅加進(jìn)單個(gè)元素向多個(gè)元素共進(jìn)改變；從平常散開向其它離子滲進(jìn)、離子加入等改進(jìn)；這是模具熱處理的發(fā)展前景；在同個(gè)時(shí)間內(nèi)，熱處理的方式由以前定的空氣熱處理向無(wú)空氣熱處理改進(jìn)。（5） 模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)在時(shí)代背景之下，計(jì)算機(jī)與機(jī)械制造等技術(shù)得到了空前的發(fā)展，因此，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)繪圖與建造(CAD/CAM)這一門新生技術(shù)，極大的方便了人們的工作。CAD 作為一門新生技術(shù)，給社會(huì)帶來(lái)了極大的改變，它改變了模具古老的生產(chǎn)方法，是一種含金量非常高的科技，人們通過(guò)操作計(jì)算機(jī)軟件可以帶來(lái)更大的幫助，使工作人員用它對(duì)成本的投入情況、產(chǎn)品質(zhì)量、模具的構(gòu)造、成形的方法、思路等不斷完善，極大的方便了人們的工作。在生產(chǎn)質(zhì)量高的產(chǎn)品、減少生產(chǎn)本錢的投入、減少模具建造及時(shí)間方面，CAD 是起非常明顯的作用。最近幾年來(lái)，許多操作性能高強(qiáng)的軟件和效率高集成制作裝備的產(chǎn)生，能做出三維模型的軟件使人們工作很方便，因此以三維模型制造為根本的 CAD 技術(shù)正成為發(fā)展的主流趨勢(shì)，它能完成制作設(shè)計(jì)和組裝的整個(gè)過(guò)程，能有效的仿擬出形成過(guò)程和做出仿真的數(shù)控加工過(guò)程，使制作、設(shè)計(jì)的工作更方便，效率更好。概括性來(lái)說(shuō)，大多數(shù)情況下，在國(guó)外都是用多工位級(jí)進(jìn)模來(lái)做中小型沖壓件，而且都能做的很快，汽車覆蓋件比較大塊，因此成線的生產(chǎn)方法比較適合它用。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，汽車行業(yè)也不斷發(fā)展，在此影響之下，在國(guó)內(nèi)，與汽車相關(guān)的模具行業(yè)也在步步高升。1.2.2 國(guó)外沖壓模具技術(shù)與發(fā)展國(guó)外的沖壓模具技術(shù)進(jìn)展概況如下1.2.2.1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化現(xiàn)在的模具生產(chǎn)不像以前那么傳統(tǒng)，它逐漸變得越來(lái)越專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，這種改變，前所未有。即使一套模具只能生產(chǎn)出一種類型的產(chǎn)品，產(chǎn)品的形狀決定了凸凹模的形狀。但在整套模具內(nèi)，很多部分的零件其實(shí)還是能用標(biāo)準(zhǔn)件的，例如上模板、下模板、壓邊圈、凹模固定板、整個(gè)模架、導(dǎo)向用的裝置等。由此可知，模具構(gòu)造、還有它的部位零件和模具的加工方法等都屬于模具的標(biāo)準(zhǔn)化。模具標(biāo)準(zhǔn)化能帶來(lái)很多好處，使材料得到最大化利用，從而節(jié)省材料，工作量不用那么多，成本投入也相對(duì)較少 。直到現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，在國(guó)外的大半數(shù)模具已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，要想模具進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)，首先就得必須實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)閲?guó)外的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度夠高，所以它能在較短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)，效率得到極大提高，專業(yè)化生產(chǎn)得到極大完善。盡量把標(biāo)準(zhǔn)部件應(yīng)用到生產(chǎn)中去。日本是個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，因此它的模具行業(yè)發(fā)展也不錯(cuò)，模具的標(biāo)準(zhǔn)件各類都有，互相互換的性能好，應(yīng)用起來(lái)非常方便，除了少些特12別的部件，與模具有關(guān)的的大多數(shù)零件都有標(biāo)準(zhǔn)件，在廠家那里都可以買得到。要想買到，它們的生產(chǎn)廠家會(huì)把用戶所需要知道的各種信息都印在廣告或者標(biāo)簽上，想買的時(shí)候就會(huì)一覽無(wú)余，找到自己想要的標(biāo)準(zhǔn)件，省去很多不必要的麻煩。1.2.2.2 模具的制造工藝及加工設(shè)備1）數(shù)控仿形銳床功能強(qiáng)大，僅通過(guò)自己就可以仿形加工或者數(shù)控加工，而且它還有一個(gè)特別之處，那便是二者都結(jié)合起來(lái)，變成一個(gè)數(shù)控仿形加工。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，加工中心也可以很好的進(jìn)行自動(dòng)化，可以加工棋板上的孔，內(nèi)腔，能很好的達(dá)到精度要求。以前大多數(shù)都是用液壓仿形 ，但這種情況現(xiàn)在發(fā)生了變化，現(xiàn)在大多數(shù)都是用電氣仿形。2） 數(shù)控電火花成形加工：這種方式普遍得到通用，因?yàn)椴还苁切⌒途苣＞?，亦或是大型模具，?duì)它們二者來(lái)說(shuō)，都是非常適用的。有一些型腔材料硬度高、切削難大，還有一些型腔是比較復(fù)雜的，孔又非常小等，這種方法就是為它們而產(chǎn)生的。就現(xiàn)在整體情況而言，火花成形正在以提高效率、盡可能的自動(dòng)化、耗費(fèi)少、智能化的方向延伸。3)數(shù)控電火花線切割加工:在以前的時(shí)候，線切割機(jī)床的規(guī)模大多數(shù)都是比較小，現(xiàn)在規(guī)模越來(lái)越大。大多數(shù)的模具加工都用到它，應(yīng)用可以說(shuō)是非常廣泛，這是它的一種發(fā)展趨勢(shì)，得益于它自己的優(yōu)點(diǎn)。4) 電解加工：電解加工在模具上來(lái)說(shuō)并不陌生，一般這種機(jī)床的特點(diǎn)是，加工的東西質(zhì)量都不錯(cuò)，設(shè)備也是蠻不錯(cuò)的，還有一個(gè)特點(diǎn)，它不僅有電解液溫控制裝置，還能很好的用廢液離心分離裝置來(lái)處理廢棄的液體。5） CNC 連續(xù)軌跡坐標(biāo)腳加工：此磨床功能強(qiáng)大，加工圓孔效率好，很實(shí)用、方便， 對(duì)于那些形狀復(fù)雜的任何曲線凸模與凹模，它都可以進(jìn)行加工，這是一種非常好的設(shè)備，用它來(lái)做多工位級(jí)進(jìn)模最合適不過(guò)了。6）模具的光整加工：模具光整加工非常重要，在保證產(chǎn)品的質(zhì)量與耐用性方面起到非常大的作用。它的加工方法有好多種，不僅包括噴丸拋光、擠壓街磨、超聲拋光，而且還包括電動(dòng)拋光和電化學(xué)機(jī)械拋光。1.2.2.3 軟件環(huán)境模具CAD / CAM:模具制造業(yè)飛速發(fā)展，為了適應(yīng)它的需要，模具需要有精度非常高、耐用性持久、成本很低、制造出來(lái)的時(shí)間短等特點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)以上這些特點(diǎn)，就必須采用CAD技術(shù)，它能使模具制造的時(shí)間縮短，極大的提升了效率。除此之外，在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還有許多其它軟件是可以幫的上忙的，例如AutoForm、PamStamp、DynaForrn、Indeed等，這些軟件方便實(shí)用，能與CAD起到互補(bǔ)的作用，從而使我們的工作更好的開展，這種應(yīng)用新技術(shù)極大的提高了設(shè)計(jì)的效率。132 沖模設(shè)計(jì)程序與步驟概述2.1 沖件工藝性分析1）對(duì)產(chǎn)品仔細(xì)了解一下，清楚沖壓件的外形、大小、斷面的質(zhì)量好壞、怎樣裝配等。2）以沖壓的生產(chǎn)數(shù)量為依據(jù)，努力把模具的結(jié)構(gòu)、采用何種材料給確定下來(lái)。3）了解給沖壓件用的材料能否用來(lái)加工、是否符合要求等。要不要用到條料、板料、卷料或者是邊角廢料。4）依據(jù)廠內(nèi)的裝備以及沖壓產(chǎn)品需要何種設(shè)備，再選用正確的壓力機(jī)。5）以廠內(nèi)的條件設(shè)備為前提，為做模具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。6）熟悉模具標(biāo)準(zhǔn)件市場(chǎng)的供求與需求狀況。2.2 確定合理的沖壓工藝方案1）了解制作產(chǎn)品的工藝，把工序給制定下來(lái)，例如落料、彎曲、沖孔等。2）計(jì)算工藝，把工序次數(shù)給定下來(lái)，例如：拉深次數(shù)。3）要把工序組合給確定下來(lái)，這需要把沖壓件的生產(chǎn)數(shù)量和廠內(nèi)的各種條件綜合起來(lái)判斷，比如：是選擇使用連續(xù)沖壓工序，亦或者是使用復(fù)合沖壓工序。4）在工序變形狀況、大小的要求等基礎(chǔ)上，制定好工序的排列順序，例如：是選擇先彎曲后沖孔，或者還是選擇先沖孔后彎曲。圖 2.2-1如圖 2.2-1 所示，該零件的材料為 08 鋼，厚度為 t=0.9mm，有一圓形孔，其工藝方案可以擬定如下：第一個(gè)方案：落料—拉延—切邊—沖孔；第二個(gè)方案：落料—拉延—沖孔—切邊；第三個(gè)方案：落料—拉延—切邊、沖孔。14把方案一與方案來(lái)進(jìn)行仔細(xì)了解：如果是先切邊后沖孔，那么就使模具變得更復(fù)雜了，這要是在切邊時(shí)，必須使坯料給定位好，所以要設(shè)計(jì)定位裝置在模具上面，但假如是先沖孔后切邊，在切邊的時(shí)候，在孔的幫助下可以對(duì)坯料進(jìn)行定位，使模具變得沒(méi)有那么復(fù)雜，操作便捷，與此同時(shí)，也減少了模具的設(shè)計(jì)成本，因此，總體上來(lái)說(shuō)，第二個(gè)方案比第一個(gè)方案要好一些。把第三個(gè)方案與第二個(gè)方案進(jìn)行仔細(xì)了解：在第二個(gè)方案里面，就得要三套模具才能制造出零件，而第三個(gè)方案只需要兩套模具便可以了，降低了生產(chǎn)成本。因此第三個(gè)方案相對(duì)于第二個(gè)方案來(lái)說(shuō)比較好。因此，選用第三個(gè)設(shè)計(jì)方案較好。2.3 進(jìn)行工藝計(jì)算1）把毛坯尺寸給計(jì)算出來(lái)，正確的進(jìn)行排樣，而且做出排樣圖，計(jì)算出材料利用率。2）計(jì)算沖壓力，沖壓力不僅包括沖裁力、彎曲力、拉深力，它還包括卸料力、推件力、壓邊力等，之后，便確定壓力機(jī)。3）查資料選用符合要求的壓力機(jī)種類、規(guī)格。4）把壓力中心算出來(lái)，這樣做的目的是防止減少模具的壽命。5）不僅要確定出凸模、凹模的尺寸，還要確定出凸凹模固定板、壓邊圈等相關(guān)尺寸，以及彈性元件的自由高度。6）計(jì)算出凸凹模間隙，計(jì)算出凸凹模工作部分的尺寸。7）此外，不僅需要確定壓邊圈、拉深的次數(shù)等，還必須要確定多種工序模具的尺寸，還有半成品尺寸。2.4 模具總體設(shè)計(jì)2.4.1 設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)，把結(jié)構(gòu)件的形式以及標(biāo)準(zhǔn)給確定下來(lái)。1）成形工作零件與標(biāo)準(zhǔn)確定 例如說(shuō)：凸凹模的結(jié)構(gòu)是選擇使用整體式、組合式亦或者還是鑲拼式的。2）定位元件的選用 例如說(shuō)：是選擇使用定位板，或者是擋料銷，亦或者是選擇使用導(dǎo)正銷等等。在級(jí)進(jìn)模方面呢，要想清楚要不要用擋料銷、導(dǎo)正銷以及定距凸模。3）卸料以及推件機(jī)構(gòu)的確定 有兩種方式來(lái)進(jìn)行卸料，第一種是剛性卸料，第二種是彈性卸料。固定卸料板是剛性卸料一般情況下都使用的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在在大多數(shù)情況之下都選擇使用彈簧、橡皮等作為卸料元件。154）把導(dǎo)向零件的類型與用的標(biāo)準(zhǔn)定下來(lái) 例如：要不要使用導(dǎo)向零件，運(yùn)用什么樣的導(dǎo)向零件。在大多數(shù)情況下都是用一般情況下用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套。2.4.2 模架種類及規(guī)格的確認(rèn)1）畫出模具結(jié)構(gòu)草圖，與此之時(shí)，把模具閉合高度給計(jì)算出來(lái)，把整體模具的各個(gè)尺寸確定好。2.5 選擇沖壓設(shè)備參考工具的整體狀況及所做的沖壓工序，在沖壓加工的時(shí)候產(chǎn)生的變形力、變形功和模具閉合高度以及輪轂尺寸等參數(shù)，來(lái)對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行選擇，在選擇壓力機(jī)的時(shí)候，要首先滿足以下要求：1）壓力機(jī)公稱壓力必須大于沖壓力。2）模具的閉合高度要處于壓力機(jī)的最小閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度之間，如果在一臺(tái)壓力機(jī)上裝上幾副模具的話，那么這幾副模具就應(yīng)該取相同的閉合高度。3）一定要依據(jù)制件才能確定壓力機(jī)的滑塊行程，要能夠成形出制件。為了在拉深的時(shí)候，放料與取料都比較簡(jiǎn)單，它的行程一定要大于拉深高度的 2-2.5 倍。4）假如想容易安裝模具，想模具安裝方便的話，模具下模座尺寸必須比壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸小，大概每邊小 50-70mm，而且制件、廢料要能從臺(tái)面上的孔掉下去。2.6 模具圖樣設(shè)計(jì)2.6.1 繪制模具總圖1）主視圖 選取模具的工作位置，使用剖面畫法。2）俯視圖 將模具的上模部分去掉，俯視圖反映的是向下看的時(shí)候，可以看見的下模部分，這是一種經(jīng)常性的畫法。3）有些視圖在需要的時(shí)候是要畫出來(lái)的，比如說(shuō)側(cè)視圖和局部視圖等。4）制件圖 大多數(shù)情況都是畫在圖的右上角處，而且不僅要寫上制件的質(zhì)量、規(guī)格，還要寫上尺寸、公差等這些技術(shù)要求。有一些制件是由幾副模具沖壓出來(lái)的，因此，不僅要把本工序的成品制件圖畫出來(lái)，還要畫出工序的半成品圖。5）排樣圖 對(duì)于有些模具而言，排樣圖必須要畫在制件圖的下面。舉些例子，比如說(shuō)：落料模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模。而且還要在圖上標(biāo)出一些必要的數(shù)值，例如料寬、步距和搭邊值。對(duì)于一些特別的排樣圖，比如說(shuō)：復(fù)雜模具和多工位級(jí)進(jìn)模具，一定要在一張圖樣上把它們的排樣圖給繪制出來(lái)。6）技術(shù)要求及說(shuō)明 模具的沖壓力、閉合高度、模具所選的設(shè)備型號(hào)等信息通16常情況下要在標(biāo)題欄的上方寫出來(lái)。2.7 工藝流程設(shè)計(jì)圖 2.7.1工藝流程圖如上圖所示：第一道工序：拉延。運(yùn)用單動(dòng)拉延，凸模在下面，凹模在上面。圖 2.7.1 工序一 拉延本設(shè)計(jì)主要完成第一道工序拉延模設(shè)計(jì)。173 工藝計(jì)算及主要參數(shù)的確定3.1 汽車覆蓋件拉延件的設(shè)計(jì)3.1.1 確定拉延件沖壓的方向汽車覆蓋件一般情況下都不是平坦的，大多數(shù)情況下是由非常復(fù)雜的空間曲線組成的，一個(gè)零件在成形的過(guò)程中，大多數(shù)情況下會(huì)伴隨著拉深，脹形和彎曲等變形發(fā)生，所以說(shuō)，我們?cè)趯?duì)沖壓方向進(jìn)行確定的時(shí)，不僅要確保材料的極限變形程度一定要大于最大變形區(qū)材料的變形量，防止把材料給拉壞，還要確保最小的變形材料不能出現(xiàn)彈性畸變，以免出現(xiàn)回彈，起皺等不好的現(xiàn)象。所以說(shuō)，為了確保材料可以在沖壓的時(shí)候均勻流動(dòng)，防止沖壓缺陷的產(chǎn)生，必須要在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，把最合適的沖壓方向給確定好。在設(shè)計(jì)拉延件之前，首要任務(wù)是要確定拉延件的沖壓方向。要想把其方向給確定，需要滿足下面這幾點(diǎn)要求：1.在拉延的過(guò)程中，一定要避免出現(xiàn)凸模接觸不到的死角，凸模必須能非常順利的進(jìn)到凹模里面，不僅如此，需要拉延的地方一定要保證在一次沖壓過(guò)程中就把拉延給成功完成。2.在對(duì)毛坯進(jìn)行拉延時(shí)，凸模跟毛坯互相接觸的非常多，因此，必須防止出現(xiàn)點(diǎn)接觸狀況，選擇模具中心作為接觸部位，這樣子的目的是確保材料在成形的時(shí)候不會(huì)四處跳動(dòng)。3.壓料面主要起兩個(gè)作用，第一個(gè)是確保毛坯能安穩(wěn)的放置，第二個(gè)使各個(gè)部位進(jìn)料阻力能夠達(dá)到均勻狀態(tài)。要想進(jìn)料阻力比較均衡的話，必須使拉延深度夠均勻、且拉入角要一致。要是沖壓方向和覆蓋件在汽車上面的坐標(biāo)一樣的話，那么在模具上可以用汽車覆蓋件上面那些坐標(biāo)值。相反的說(shuō)，假如沖壓方向和汽車覆蓋件在汽車上面的坐標(biāo)不一樣的話，在汽車覆蓋件上面，那些點(diǎn)的坐標(biāo)不能用，一定要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換運(yùn)算，那樣才可以在模具上面使用。因此可知，假如沖壓方向和汽車的坐標(biāo)都一樣的話，那會(huì)省去許多麻煩，比較簡(jiǎn)便。183.1.1-1如上圖 3.1.1-1 所示，箭頭所表示的方向就是該拉延件的拉延方向3.1.2 確定壓料面在汽車覆蓋件拉深模里面，它的凹模型面由三大部分組成，第一部分是零件，第二部分是壓料面，第三部分是它們之間的工藝補(bǔ)充面。在把零件沖壓方向給定下來(lái)之后，要先把壓料面給確定，之后才能確定工藝補(bǔ)充面。這樣子比較有助于把材料的變形空間給確定下來(lái)。壓料面的形狀對(duì)某些方面有重大影響，把周邊材料向模腔內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行很好的控制，確保拉深深度，均勻性等。壓料面的外形在汽車覆蓋件拉延成形的過(guò)程中占有非常關(guān)鍵的作用，它是確保材料在拉延的時(shí)候沒(méi)有那么輕易損壞、開裂、而且能使它拉延比較順利成形的重要條件。在一般的情況下，在對(duì)壓料面形狀進(jìn)行確定的時(shí)候，要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：1.壓料面的表面盡最大可能平坦與光順，要是可展的曲面的話，那就更好了，絕不允許有在局部上有缺陷，更加不能允許有皺面的現(xiàn)象出現(xiàn)。2.拉深內(nèi)部任意一個(gè)斷面的曲線長(zhǎng)度至少要比壓料面相應(yīng)斷面的曲線長(zhǎng)度還要大。3.壓料面要最大限度的使成形的深度小一些而且各個(gè)部分深度要盡可能的相同，盡最大可能的與零件截面形狀接近。4.如若覆蓋件的最下面（即底部）存在反成形形狀時(shí)，壓料面至少要高于反成形形狀的最高點(diǎn)。5.在任何方向壓料面都不允許有非常大的側(cè)向力產(chǎn)生。6.壓料面的外形要最大可能的使拉延的深度減少。如下圖所示，在這三個(gè)圖之中，（a）平壓料面壓料起來(lái)的作用是最好的，這是毫無(wú)疑問(wèn)的，但為了能使拉延的深度更低一些，一般情況下把壓料面弄成有一些角度的傾斜角，像下面圖中的（b）和（c）展示的那樣，它們的拉延深度相對(duì)來(lái)說(shuō)要低于(a)的拉延深度。19（a） （b）（c）覆蓋件拉延模的壓料面 7.要使凸模能對(duì)毛料產(chǎn)生顯著的拉延效果。凸模形狀大多數(shù)情況下要與壓料面存在幾何關(guān)系，絕不能夠有余的材料以產(chǎn)生皺紋這種情況發(fā)生。為了在拉延的時(shí)候，讓毛料一直處在緊的狀態(tài)之中，而且安穩(wěn)、慢慢地貼住凸模。壓料面與凸模它們兩個(gè)的幾何關(guān)系如下所示：； l?1??其中 —壓料面展開長(zhǎng)度；1l—凸模展開長(zhǎng)度；—凸模的表面夾角；?—壓料面的表面夾角。?3.1.3 判斷能不能一次拉延成形汽車覆蓋件有一些比較明顯的特征，例如：結(jié)構(gòu)尺寸比較大、形狀不簡(jiǎn)單、材料比較薄而且精度的要求比較高，因此，大多數(shù)情況下，拉延成形的工序要求一次就能夠把它拉延成形。經(jīng)過(guò)對(duì)零件分析一番之后，它的曲面不簡(jiǎn)單，比較復(fù)雜，且拉深的20程度還可以，不算太深，因此拉深的時(shí)候并不用多次，只用一次便可成形，另外，不容易把它拉裂。3.1.4 設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充部分工藝補(bǔ)充面的形狀和尺寸受很多種因素的影響，其中包括零件的形狀，拉深深度，還有坯料的張緊條件，以及切邊空位和切邊方式等，現(xiàn)在分別對(duì)它們進(jìn)行敘述：1.產(chǎn)品零件形狀假如產(chǎn)品零件形狀相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較平坦，要想對(duì)整個(gè)零件進(jìn)行充足的拉深，那么就需要在零件周邊加上拉深臺(tái)，以至于能夠達(dá)到一種脹形變形的目的。另外，拉深臺(tái)側(cè)壁還起到切邊定位作用。2.切邊位置一般情況之下，大部分的產(chǎn)品零件都會(huì)有翻邊的工序，在翻邊展開之后，放在工藝補(bǔ)充面內(nèi)。當(dāng)我們?cè)趯?duì)工藝補(bǔ)充面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要思考到翻邊展開形式還有切邊的預(yù)留空間。不僅如此，而且工藝補(bǔ)充面的形狀必須要達(dá)到翻邊的要求。這不僅要求要提前清楚翻邊的形狀，還一定要清楚翻邊線展開的長(zhǎng)度，以至于把切邊線的位置給確定好。3.拉深深度不僅要達(dá)到拉深深度的要求，還必須要使拉深深度分布的時(shí)候比較均勻，確保凹模側(cè)壁進(jìn)料的阻力也是非常均衡的的。在拉延時(shí)，汽車覆蓋件的條件一定要好。第一，我們必須要把零件上的孔（普通/異型孔）給補(bǔ)充好， 在零件上有缺口的地方，要縫補(bǔ)起來(lái)成為一個(gè)封閉面，假如沒(méi)有凸緣的話，我們便給它添加壓料面，這樣子有助于拉延順利；假如有凸緣的的話，我們便讓它變?yōu)槠巾樄饣苯佑盟鳛閴毫厦妗榱俗尷禹樌M(jìn)行，增加的這些部分全都是為工藝補(bǔ)充部分而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在拉延工序里面，一定不能缺少工藝補(bǔ)充的部分，但在拉延完成之后，必須要把它們切除下來(lái)，因此，材料利用率很低。為了節(jié)約資源，把材料利用率給提升上來(lái)，當(dāng)我們?cè)诠に囇a(bǔ)充部分設(shè)計(jì)時(shí)，盡最大的限度把工藝補(bǔ)充部分給減少。在工藝補(bǔ)充方面的設(shè)計(jì)，我們要考慮周到，不能僅是想到拉延工藝和壓料面，還要考慮到翻邊和修邊的工序的要求（比如：修邊方向的時(shí)候盡最大能力選用垂直修邊）。一般情況下選用的修邊方式有下面這幾種：21工藝補(bǔ)充之后的拉延件如下圖 3.1.4-1 所示：圖 3.1.4-13.1.5 拉延筋設(shè)計(jì)一、設(shè)拉延筋的需要性 在對(duì)汽車覆蓋件進(jìn)行拉延成形時(shí)，為了使進(jìn)料阻力得到改變，以及改變進(jìn)料速度22（效果是讓進(jìn)料比較均勻、避免它起皺紋），因此，必須要設(shè)置與拉延筋互相匹配的輪廓線在壓料面上面，假如不設(shè)計(jì)拉延筋，制件會(huì)受到拉延力比較大，或者可能是受力不夠均勻等因素所影響，以至于拉延成形比較坎坷，不會(huì)順利進(jìn)行，例如：會(huì)有拉裂了或者是拉延深度達(dá)不到要求等一系列現(xiàn)象發(fā)生，因此，拉延工序里面，拉延筋的設(shè)計(jì)具有舉足輕重的作用。設(shè)置拉延筋有以下幾方面的作用：(1)使各個(gè)局部區(qū)域的進(jìn)料所產(chǎn)生的阻力增大，這樣子就會(huì)使制件的進(jìn)料阻力處于均勻狀態(tài)；(2)使制件的內(nèi)應(yīng)力得到增加，以至于可以使汽車覆蓋件的剛性得到增強(qiáng)；(3)減弱切向的壓應(yīng)力、增加徑向的拉應(yīng)力，這樣子做可以避免或者延遲制件出現(xiàn)起皺的情況。（4）假如要是凹凸不平整的曲線構(gòu)成制件輪廓時(shí)，在凹下來(lái)的曲線部分不需要設(shè)計(jì)拉延筋，而在凸上去的曲線部分需要設(shè)計(jì)拉延筋。三、拉延筋的種類還有它的結(jié)構(gòu)尺寸1.拉延筋的種類拉延筋有幾種主要的類型，其中包括圓形嵌入筋（圖 3.1.5-a）、半圓形嵌入筋(圖 3.1.5-b)、方形嵌入筋（圖 3.1.5-c）、整體筋（圖 3.1.5-d）和雙筋（圖 3.1.5-e）它們的整體構(gòu)造分別如下圖 3.1.5-1 所示：a b c23d e圖3.1.5 拉延筋的種類在這幾種類型的拉延筋里面，大多數(shù)設(shè)計(jì)用的都是圓形嵌入筋、半圓形嵌入筋還有方形嵌入筋，下表3.3所展示的是它們的結(jié)構(gòu)尺寸。半圓形嵌入拉延筋是我國(guó)選擇使用最多的，這主要是因?yàn)閷?duì)它進(jìn)行加工和調(diào)整的時(shí)候不用太復(fù)雜，都非常方便。因此，在這里本次設(shè)計(jì)零件采用半圓形嵌入拉延筋，采用 R 是5mm 的筋，它的參數(shù)見表3.3。所設(shè)拉延筋的布置如下圖3.1.5-4所示。24圖 3.1.5-43.1.6 零件毛坯尺寸此零件結(jié)構(gòu)不簡(jiǎn)單、比較復(fù)雜、而且曲面非常不規(guī)則、曲面數(shù)量不少、高度上有較大差異、總個(gè)的整體尺寸是比較大的、且相對(duì)厚度比較小一些，符合比較大型的汽車覆蓋件，因?yàn)槠嚫采w件大多數(shù)是由曲面構(gòu)成的，因此具體毛坯尺寸不能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，只能靠估算得出答案。借助計(jì)算機(jī)軟件,制件展開面積大約為1160mm×510mm，毛坯材料選用 08Al.計(jì)算取整得毛坯尺寸厚度 0.9mm。253.1.7 拉延凸、凹模尺寸計(jì)算通過(guò)按制件的形狀制造出拉延工序凸模鑲塊，加工精度-0.05；通過(guò)按凸模形狀制造出的拉延鑲塊，加工精度為-0.05。拉延凹模（壓料芯）根據(jù)凹模加工，預(yù)留出來(lái)的單邊間隙是 1.50m。3.1.8 拉延力和壓邊力的計(jì)算拉延力可由以下公式算出來(lái)：F=2CLtσ b 在式子里面：L——表示凸模輪廓線有多長(zhǎng)（mm）；使用 UG 可測(cè)出 L=1381.048C——修正因數(shù)；如表可選取 C 為 3.5則F=2*3.5*1381.048*0.9*325/9.8=288540 KN=288.5t壓邊力可由下面公式算出來(lái)：FQ=Ap 在式子里面：A ——壓邊圈工作面積；p ——系數(shù)；由下表可知，p 取為 0.2226依據(jù) UG 可以測(cè)出 A=548833.99，則 F Q=Ap≈548833.99×0.22=120743.478KN=120.7t3.1.9 壓力中心的確定所謂模具的壓力中心，意思就是所有沖壓力合力的作用點(diǎn)。大多數(shù)情況之下，確定壓力中心的辦法是：確定出空間平行力系的合力作用點(diǎn)，那么它便為壓力中心。由力學(xué)原理得，，按照力學(xué)的原理可知，各個(gè)分力對(duì)某軸力矩的和與某合力對(duì)同軸之矩是相等的，因此，計(jì)算壓力中心坐標(biāo)的公式是：（公式 3-20）12310 niniFxFxx?????…（公式 3-21）12310 niniFyFyy????…因此，這次的零件壓力中心如下所示：1） 把整個(gè)刃口輪廓根據(jù)基本要素劃分成 、 、… ，而且把各基本線段長(zhǎng)度1L210計(jì)算出來(lái)，產(chǎn)品的形狀比較規(guī)則，因此，壓力中心便是產(chǎn)品中心3.2 壓力機(jī)的選擇(1）對(duì)于小型、中型沖壓件 應(yīng)選擇采用開式機(jī)械壓力機(jī)；(2）假如是中型、大型沖壓件的話，就選擇使用雙柱閉式機(jī)械壓力機(jī)；(3）對(duì)于那種導(dǎo)套跟導(dǎo)柱在一起的模具和導(dǎo)板模，應(yīng)選擇采用偏心壓力機(jī)。(4）假如一些沖壓件大批量生產(chǎn)的話，選擇使用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)；(5）有一些擠壓工序，比如:校平、整形和溫?zé)?這時(shí)候就要選擇使用摩擦壓力機(jī)；(6）如果是薄板沖裁、精密沖裁，就選擇使用精密壓力機(jī)；(7）假如有一些拉深件，尺寸比較大且形狀非常復(fù)雜，這時(shí)候就要選擇雙動(dòng)亦或是三27動(dòng)壓力機(jī)；(8）假如是某些大型厚板件，在他們小批量生產(chǎn)的情況下，這時(shí)候就可以選擇使用液壓壓力機(jī)。 [5]總沖壓力=288.5KN假如對(duì)沖壓設(shè)備進(jìn)行選擇的話，那么算出來(lái)的沖壓力肯定要小于沖壓設(shè)備的公稱壓力?？傮w的沖壓力等于拉延力加上壓邊力即（F 總 =F+FQ）。而且要滿足以下公式：F 壓 ≥（1.25～1.4）F 總 那么 F 壓 ≥1.4×（288.5+120.7）=572.88t綜合模架的周界,把模具的閉合高度考慮在內(nèi)，可供選擇的單動(dòng)油壓機(jī)，它的參數(shù)如下：公稱壓力/KN 1500 KN 最大閉合高度/mm 950mm滑塊行程調(diào)節(jié)量/mm 315mm工作臺(tái)墊板尺寸/mm 4500mmX2500mm403.3 模具閉合高度校核當(dāng)模具的工作位置處在最低的時(shí)候，模具閉合高度 H 就是此時(shí)上模與下模之間的距離。模架整體閉合高度 Hm=770mm；壓力機(jī)最大閉合高度為 950mm；封閉高度調(diào)節(jié)量是 315mm。壓力機(jī)的裝模高度肯定要符合模具閉合高度的要求，即Hmax-5mm≥Hm≥Hmin+10mm式中: Hmax——壓力機(jī)的最大裝模高度（mm）;Hmin——壓力機(jī)的最小裝模高度（mm）；Hm——模具閉合高度（mm）而上下模座具有的高度是：950-5≥Hm≥635+10，因此，模具閉合高度已經(jīng)達(dá)到條件要求 [4] 。284 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 拉延模具設(shè)計(jì)原則1）模具結(jié)構(gòu)與它的使用材料需要與制件品的生產(chǎn)批量和它所用的材料特性互相適應(yīng)。2）假如在允許的條件之下，要盡最大可能的選用標(biāo)準(zhǔn)模架與標(biāo)準(zhǔn)模具組件。3）模架平面尺寸要跟凸模尺寸符合，為了使安裝與調(diào)試的時(shí)候更加便捷，它也要與壓力機(jī)臺(tái)面尺寸及開孔大小相匹配。4）在刃口有尖角之處，那些地方要使用鑲塊，這樣子不僅僅加工起來(lái)很方便，預(yù)防應(yīng)力集中而出現(xiàn)的開裂情況與更換維修，與此同時(shí)，還可以把制造成本給成功的降下來(lái)。5）彈簧裝在模具內(nèi)，要從它的結(jié)構(gòu)上根本保證它斷裂或者損壞的時(shí)候不會(huì)輕易飛出來(lái)傷到人。4.2 拉延模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)假如拉延模按照大小來(lái)分類的話，不僅可以分為特大型模具，大型模具，而且也包括中型模具和小型模具。參照表4.2.1,這次所設(shè)計(jì)的拉延模，不僅凸模、壓邊圈是選擇使用鑄件毛坯，而且凹模也是如此。鑄件不僅要達(dá)到條件所要求的強(qiáng)度與剛度，而且還要使本身的質(zhì)量不要笨重，盡可能的輕一些。因此為了使模具不那么重，在生產(chǎn)鑄件時(shí)，可以挖空在模具里面不重要的某些部分，但是，同時(shí)也要保證鑄件的強(qiáng)度與剛度，因此，可以在一些地方加設(shè)加強(qiáng)筋，鑄造孔也就由此而成。此次所設(shè)計(jì)出來(lái)的模具是中型模具，工件進(jìn)行大批量生產(chǎn)，為了節(jié)約成本，考慮到已給出的材料是 08AL，因此，選擇使用