3306 汽車前燈罩的沖壓模具設計

3306 汽車前燈罩的沖壓模具設計,汽車,燈罩,沖壓,模具設計 畢業(yè)設計（論文）任務書I、畢業(yè)設計(論文) 題目：汽車前燈罩的沖壓模具設計II、 畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數據) 及設計技術要求：1. 燈罩零件圖2.生產綱領：中等批量3.要求完成零件的沖壓工藝分析和沖壓工藝規(guī)程的編制。1) 分析沖件成形工藝及坯料展開2）編制燈罩零件沖壓工藝3）完成燈罩模具設計III、 畢 業(yè)設計(論文)工作內容及完成時間：1. 查閱相關資料，外文資料翻譯（6000 字符以上） ，撰寫開題報告。第 1 周—第 2周3.繪制燈罩板沖件圖，分析沖件成形工藝及坯料展開 第 3 周—第 6周4.編制燈罩沖壓成形工藝規(guī)程； 第 7 周—第 8周5.繪制燈罩模具總裝圖及零件圖； 第 9 周—第 13周6.撰寫畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 周—第 16周7.畢業(yè)設計審查，畢業(yè)答辯。 第 17 周Ⅳ 、 主 要參考資料：1.《沖模設計手冊 》編寫組.沖模設計手冊.北京：沖模設計手冊，19952. 陳為國.帶缺口筒形件沖壓工藝及模具設計.金屬成形工藝，1998.23.王新華，袁聯富編.沖模結構圖冊 .北京：機械工業(yè)出版社，20034.羅益旋.沖壓新工藝新技術及模具設計實用手冊. 銀聲音像出版社，20045. GB2851～2875《冷沖模》國家標準航空與機械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè)類 0781053 班學生（簽名）： 填寫日期： 2011 年 01 月 03 日指導教師（簽名）： 助理指導教師(并指出所負責的部分)：機械設計制造及其自動化 系主任（簽名）：附注:任務書應該附在已完成的畢業(yè)設計說明書首頁。附錄：燈罩零件圖畢業(yè)設計（論文）開題報告題目 汽車前燈罩的沖壓模具設計專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化班 級 學 號 學 生 姓 名 指 導 教 師 填 表 日 期 2011 年 5 月 20 日說 明開題報告應結合自己課題而作，一般包括：課題依據及課題的意義、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 、研究內容及實驗方案、目標、主要特色及工作進度、參考文獻等內容。以下填寫內容 各專業(yè) 可根據具體情況適當 修改 。但每個專業(yè)填寫內容應保持一致。一、 選題的依據及意義：汽車制造是現代化工業(yè)中比較重要的一部分，而沖壓是汽車零部件制造中廣泛采用的技術。因為自己對汽車有濃厚的興趣，現在決定以此為課題，進行汽車前燈罩的沖壓模具設計。沖壓是應用非常廣泛的成型加工方法，沖壓模質量的好壞不僅關系到產品的質量，也關系到生產的效率。進行沖壓模設計，不僅考察學生的機械結構設計能力，也可以鍛煉學生綜合運用所學知識解決具體實際問題的能力。二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：隨著我國成為世界制造業(yè)的中心，電子信息技術中的電子元器件和汽車部件越來越多的成為中國制造，而模具是機械、電子、汽車、家電等工業(yè)產品的基礎工藝裝備，作為工業(yè)基礎，模具的質量、精度、壽命對其它工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上稱為“工業(yè)之母” 。 2005 年我國模具產值為 610 億人民幣，2006 年約 720 億，平均每年以 20%～25%的速度增長。模具的技術水平明顯有了提高，一些國產優(yōu)質模具的性能已接近國外同類產品的先進水平，但由于我國起步晚，許多模具不得不依賴進口，與發(fā)達國家相比差距還非常大。隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。其主要發(fā)展如下：1. 工藝分析計算的現代化。它將與現代數學、計算機技術聯姻，對加工零件進行計算機模擬和有限元分析，達到預測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中可能會發(fā)生的問題，供設計人員修改和選擇。2 .模具計算輔助設計、制造與分析（CAD/CAM/CAE）的研究和應用將極大地提高模具制造效率，提高模具質量，使模具設計與制造技術實現一體化。3. 模具的標準化、商品化、機械化及專業(yè)化自動生產。三、研究內容及實驗方案：研究內容：1、產品零件工藝分析2、沖壓模具設計3、主要零件制造工藝的確定。本課題研究方法：1) 設計前的準備： 豐富模具設計基礎知識，熟悉燈罩結構及設計過程熟悉沖壓成形原理及整個流程。2) 零件二維平面圖紙： 利用 CAD 軟件畫出工件二維工程圖紙。3) 模具設計： 1. 對所設計模具之產品進行可行性分析 。2．確定模具結構。3．排樣圖的設計及材料利用率計算4．沖裁壓力和壓力中心計算5．凸、凹模設計6．凸、凹模刃口尺寸的確定。7．其它零件的設計8．壓力機的選擇9．結束語4) 設計說明書 ： 闡述燈罩零件圖的繪制過程工程及整個模具設計過程。四、目標、主要特色及工作進度目標：1、獨立完成畢業(yè)設計2、按圖標準設計一套模具的裝配圖和有關的關鍵零件圖。3、制訂模具的裝配工藝和成形零件的工藝。4、按學院畢業(yè)設計的書寫格式要求，撰寫設計說明書。5、完成 3000-5000 個文字的畢業(yè)設計有關的外文資料翻譯。工作進度：1. 查閱相關資料，外文資料翻譯（6000 字符以上） ，撰寫開題報告。第 1 周—第 2 周2.繪制燈罩板沖件圖，分析沖件成形工藝及坯料展開。 第 3 周—第 6 周3.編制燈罩沖壓成形工藝規(guī)程。 第 7 周—第 8 周4.繪制燈罩模具總裝圖及零件圖。 第 9 周—第 13 周5.撰寫畢業(yè)設計說明書（論文） 。 第 14 周—第 16 周6.畢業(yè)設計審查，畢業(yè)答辯。 第 17 周五、參考文獻[1] 肖祥芷，王孝培主編.中國模具設計大典 3.南昌：江西科學出版社,2003.1[2] 王孝培主編.沖壓手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社,2000.10[3] 王芳主編.冷沖壓模具設計指導.機械工業(yè)出版社,1998 [4] 王春武，齊廣霞，揭錢發(fā)編著.冷沖壓模具設計.北京：兵器工業(yè)出版社,1995.8[5] 陳炎嗣，郭景儀主編.沖壓模具設計與制造技術.北京：北京出版社,1991[6] 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社,2005[7] 廖念釗，莫雨松，李碩根，楊興駿編.互換性與技術測量.第四版.北京：中國計量出版社,2001.1 [8] 大連理工大學工程畫教研室編.機械制圖.第四版.北京：高等教育出版社,1993 [9] 王樹勛，高廣升編.冷沖壓模具結構圖冊大全.廣州：華南理工大學出版社，1997 汽車前燈罩的沖壓模具設計學生姓名：聶文軍 班級：0781053指導老師：陳為國摘要: 本文介紹了汽車前燈罩的沖壓模具設計。設計內容包括產品零件工藝分析、模具設計以及主要零件制造工藝的確定等。此零件結構復雜，需要多道工序完成，基本工序包括落料、拉深、沖孔、彎曲、翻邊等。針對此產品件，應明確設計路線，確定設計方案，構思模具結構。首先對產品進行結構和尺寸分析，利用 AUTOCAD 繪出零件的三向視圖，確定尺寸；之后確定優(yōu)選的工藝方案（落料、拉深—脹形、沖孔—脹形、沖孔—修邊、沖孔—彎曲—沖孔、翻邊） ；然后再進行必要的工藝計算和尺寸計算，利用 AUTOCAD 完成第一道工序—落料拉深復合模裝配圖，并繪出各非標零件；然后同樣用 AUTOCAD 完成第二道工序—脹形沖孔復合模；對其它工序進行分析，確定每道工序的細節(jié)工作；最后完成設計。關鍵詞：燈罩 沖壓 模具 工藝 設計指導老師簽名：Automotive Stamping Die Design front lamp shadesStudent name:Nie Wen Jun Class:0781053Supervisor:Chen Wei GuoAbstract: This paper describes the car before the shade of the stamping die design. Includes part of the product design process analysis, mold design and manufacturing process to determine the main parts and so on.This part is complex, requires multiple procedures done, the basic processes include blanking, drawing, punching, bending, flanging and so on. Parts for this product, the design should be clear lines to determine the design, the idea of the mold structure. First, the product structure and size analysis, the use of AUTOCAD to draw part of the three views to determine the size; then determine the optimal process plan (Blanking, Drawing - bulging, punching - bulging, punching - trimming, Punching - Bending - piercing and flanging); and then make the necessary calculation and dimensioning techniques, the use of AUTOCAD to complete the first process - drawing composite blanking die assembly drawing, and draw the non-standard part; then the same with AUTOCAD completion of the second procedure - bulging punching compound die; of other processes were analyzed to determine the details of each process of work; the last to complete the design.Keywords: stamping die process design lampshadeSignature of Supervisor:1汽車前燈罩的沖壓模具設計目錄前 言 ...................................................31 緒論 ...................................................41.1我國沖壓模具業(yè)發(fā)展現狀 .........................................41.2 我國沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢 ..................................42 汽車前燈罩成形工藝分析 .................................72.1 分析制件的沖壓工藝性 ..........................................72.1.1 材料 ........................................................72.1.2 結構分析 ....................................................72.1.3 尺寸精度與表面粗糙度 ........................................72.2 確定沖壓工藝方案 ..............................................72.3 模具形式 ......................................................82.4 毛坯展開計算 ..................................................82.4.1 拉深部分 ....................................................82.4.2 彎曲部分 ....................................................92.4.3 其它部分 （直接由 CAD 得出） ................................93 落料拉深復合模設計 ....................................103.1 排樣 .........................................................103.2 確定沖壓方向和沖壓中心 .......................................103.2.1 確定沖壓方向 ...............................................103.2.2 確定壓力中心 ...............................................113.3 確定拉深次數 .................................................123.4 確定沖裁力和拉深力 ...........................................133.4.1 沖裁力 .....................................................133.4.2 壓邊力 .....................................................133.4.3 拉深力的計算 ...............................................133.5 選擇壓力機 ...................................................143.6 選用標準模架 .................................................153.7 工作部分尺寸計算 .............................................153.7.1 拉深工作部分尺寸 ...........................................153.7.2 落料工作刃口部分尺寸計算 ...................................163.8 模具總體設計 .................................................183.8.1 工作零件 ...................................................183.8.2 其它主要零件 ...............................................203.9 模具結構尺寸驗算 .............................................244 脹形沖孔復合模設計 ....................................254.1 成形部分 .....................................................254.2 變形力與沖裁力的計算 .........................................2624.2.1 脹形變形力 .................................................264.2.2 沖裁力 .....................................................274.3 確定壓力中心 .................................................274.4 選擇壓力機 ...................................................284.5 選用標準模架 .................................................294.6 工作部分刃口尺寸計算 .........................................294.6.1 對沖裁刃口尺寸進行計算 .....................................294.6.2 脹形刃口尺寸的說明及確定 ...................................294.7 模具結構設計 .................................................304.7.1 主要工作零件 ...............................................304.7.2 其它零件設計 ...............................................31結 論 ...................................................33參考文獻 ................................................34致謝 ....................................................353前 言模具在汽車、拖拉機、飛機、家用電器、工程機械、動力機械、冶金、機床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極為重要的作用，模具是實現上述行業(yè)的鈑金件、鍛件、粉末冶金件、鑄件、壓鑄件、注塑件、橡膠件、玻璃件和陶瓷件等生產的重要工藝裝備。采用模具生產毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、產品性能好、生產效率高和成本低等顯著特點。大學幾年所學對于知識的海洋來說也許還不夠說滄海一粟，但是對于具體的個人來說卻是會算有很大收獲的。此次畢業(yè)設計不僅是對自己所學的一次全面總結，而且是對我們所具備的綜合能力的一次考查，更是我們將理論與實踐相結合的實際運用前的一次實際應用。此次設計所依據的工件是在工廠實際進行生產的。在參觀了工廠已采用的生產方式和生產設備、并在老師認真、耐心的指導下進行了此次設計。為了高質量的完成此次設計我用了大量的時間和精力查閱了很多資料，包括《模具設計手冊》 、 《冷沖模設計》 、 《模具設計大典》和《模具圖冊》等，相信對我以后在實際工作中的應用會有很大益處。因我個人經驗和水平有限，設計之中難免會存在不合理之處，請各位老師多多批評指正。這次設計是在指導老師的精心指導和嚴格要求下完成的。老師的嚴謹求實的治學態(tài)度，待人以誠的寬廣胸懷以及淵博的知識為我們樹立了榜樣。在此向老師致以最誠摯的謝意！41 緒論1.1 我國沖壓模具業(yè)發(fā)展現狀改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模 CAD/CAE/CAM 軟件，上海交通大學模具 CAD 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國內模具行業(yè)擁有不少的用戶。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。1.2 我國沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢模具技術的發(fā)展應該為適應模具產品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質量好” 、 “價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： 5(1)　全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術 模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大 CAE 技術的應用范圍。計算機和網絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE 技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)　高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)　模具掃描及數字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上，實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數據，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)　電火花銑削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。(5)　提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30%左右。國外發(fā)達國家一般為 80%左右。 (6)　優(yōu)質材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積6(TiN、TiC 等)、等離子噴涂等技術。 (7)　模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。(8)　模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數控庫；有完整的數控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。72 汽車前燈罩成形工藝分析2.1 分析制件的沖壓工藝性2.1.1 材料 08 鋼 材料厚度 t=1mm由《沖壓模具設計與制造技術》P19，表 1-8：抗拉 бb 335—450（N/㎜2）抗剪 τ 260—360（N/mm2）彈性模數 E 190000 (N/mm2)屈服點 бs 200 （N/mm2）δ（%） 32%2.1.2 結構分析該零件是汽車前燈的殼罩，形狀特征包括彎曲面，拉深面，壓凸包，加強筋，外沿邊等，并且是非對稱結構，較為復雜。產品零件需要經過多道工序才能完成，基本工序應包括拉深、沖孔、彎曲、脹形、翻邊等。且制件水平方向有不同層次的水平面，都是通過拉深、彎曲、脹形工序制成，表明成形工序較為復雜。拉深底部沖出一大孔，尺寸精度相對比較高。制件應注意尺寸之間的影響，以及工序之間相互的影響。2.1.3 尺寸精度與表面粗糙度尺寸精度按 IT12 級精度；表面粗糙度 Rn=12.52.2 確定沖壓工藝方案根據產品零件的外形結構和尺寸精度要求，首先確定是不能用級進模工作，因為如果用級進模，工作零件會發(fā)生相互的干涉現象，模具結構也相當復雜，并且不能保證零件的尺寸精度和位置精度。那么將其成形過程分為單工序完成。每工序可以設計為復合?；騿喂ば蚰９ぷ?，以確保能夠生產出合格的產品零件。該零件成形的基本工序包括落料、拉深、沖孔、脹形、彎曲、修邊、翻邊。比較如下三個方案：方案一：先落料沖孔，后拉深，再脹形，最后彎曲翻邊；8方案二：先落料拉深，后沖孔，再脹形，再沖孔，最后彎曲翻邊；方案三：先落料拉深，再脹形沖孔，再脹形沖孔，最后彎曲翻邊。方案一如果先沖孔后拉深，肯定會影響拉深的質量和孔之間的定位尺寸，并且會影響其后的成形工序，提高了經濟成本。那么對于此件上的孔應該分開沖，比如脹形上的孔，拉深底部的大孔。為了保證零件的質量，方案一的成形工序還不足。方案二單從模具結構來看過于簡單，中間三步都是簡單的單工序模。而且方案也不完善，從零件的結構來看，脹形部分不能一步完成。需要從兩個方向分別脹形，才能保證零件的質量方案三解決了前兩個方案的缺點，但所生產的零件的尺寸精度不高?？偨Y以上三種方案，得出方案四：落料、拉深——脹形、沖孔——脹形、沖孔——修邊、沖孔——彎曲——沖大孔、翻邊方案四雖然分六步工序完成，簡單的說需要六套模具。對于模具制造工作比較繁重，成本也比較高。但是由于是批量生產，而且根據零件外形和尺寸精度來說，這是優(yōu)佳的方案。2.3 模具形式成形過程分六步完成，即需六套模具。第一套：落料、拉深倒裝復合模；第二套：脹形、沖孔復合模；第三套：脹形、沖孔復合模；第四套：修邊、沖孔復合模；第五套: 彎曲單工序模；第六套：沖孔、翻邊復合模；（由于工作量的原因，主要設計前兩套模具）2.4 毛坯展開計算2.4.1 拉深部分（1-1)??????????2121dchA?=3.14×25.78×（85+74）=3.14×25.78×159 =12870.92 mm2（1-2）??2122 3.06./??=1/2×25.78×150.84=1/2×3888.6mm29=1/2×3465.18mm2??3.246.982/13???A（1-3）0A??=12870.82-3888.66+3465.18=12447.44mm2故：拉深部分面積 A01=12447.44mm22.4.2 彎曲部分（1-4）1303675.43602.1 ????????????=（2.16+57.5+17.53）×113=8722.47mm2（1-5）422A=（2.7+77+11.69）=3929.77 mm22102??2.4.3 其它部分 （直接由 CAD 得出）mm235.6403A總面積： （1-6）03201A??=12447.44+8722.47+3929.77+23640.35 =49920.03 mm2考慮到修邊情況，以及工序之間產生的尺寸影響，取 A=50000 mm2103 落料拉深復合模設計3.1 排樣由《中國模具設計大典》P50選用軋制薄鋼板 1㎜×500㎜×1500㎜單行直排a=1.2㎜ a 1=1.5㎜輪廓尺寸：Amax×Bmax=404㎜×209.95㎜條料寬：B=Amax+2a+毛坯修邊量=473.28㎜進距：L0=Bmax+2a1=2111.15㎜條數：n1=500/473.28=1（余 26.72㎜）每條個數：n2=1500/211.15=7(余 21.95㎜)總個數： N=n1×n2=7利用率：η=（7×62117）/（500×1500）=57.80%3.2 確定沖壓方向和沖壓中心3.2.1 確定沖壓方向確定沖壓方向應考慮的問題①保證凸模能夠進入凹模；②開始拉深時凸模與拉深毛坯接觸面積要大；③開始拉深時凸模與拉深毛坯的接觸面應靠近中間；④開始拉深時凸模與拉深毛坯的接觸面要大，要分散；⑤壓料面各部分進料阻力力求均勻。根據零件的形狀特征和上述的要求，確定為反向拉深，水平放置。113.2.2 確定壓力中心圖 2.1根據零件形狀的復雜性，利用解析法求出壓力中心如圖 2.1 所示，是按 1：1 的比例畫出凸模工作部分剖面的輪廓圖，取了 21 個重心點，其各坐標（x,y）和長度 L 分別為：01（228.31，181.25）L 1=521.90 02（323.09，98.29）L 2=316.4603（137.31，93.29）L 3=63.70 04（108.42, 157.32）L 4=101.1005（118.27, 216.29）L 5=25.88 06（134.43，224.41）L 6=17.4707（138.31，262.74）L 7=56.14 08（154.60，293.24）L 8=32.5609（180.68，278.76）L 9=34.96 010（195.59，264.29）L 10=10.22011（228.31，268.11）L 11=61.24 012（348.86，264.29）L 12=185.86013（463.80，270.80）L 13=45.91 014（498.16，267.17）L 14=42.70015（479.69，267.17）L 15=74.34 016（452.55，179.80）L 16=32.09017（462.76，168.09）L 17=15.11 018（470.31，165.69）L 18=12019（474.31，172.29）L 19=8 020（478.31，148.62）L 20=46021（486.01，112.01）L 21=46.96由： （2-1）21210Lxxx???=(119154.99+102323.60+8746.65+10961.26+3060.83+2348.49+7764.72+5033.78+631216.57+1998.93+13981.70+64839.12+21293.06+21271.43+35660.15+14522.32+6992.30+5648.28+3794.48+22002.26+22823.03)/1756.60=500537.95/1756.60 =284.95再由： （2-2）21210LLyyy???=(94594.38+31104.85+5942.57+15905.05+5597.59+3918.20+14750.22+9547.89+9745.45+2701.04+16419.06+49120.94+12432.43+11408.16+16577.82+5769.78+2539.84+1988.28+1378.32+6836.52+5273.14)/1756.60=323551.53/1756.60 =184.19故：確定出壓力中心為 00（284.95，184.19） 如圖 2.1 所示3.3 確定拉深次數1.修邊余量 h/d=24.3/170=0.14d 凸 /d=156/150=1.04 得出：δ=5.02.毛坯直徑 D 的計算（2-3）232121)()(d????=216 mm22 150768574.148??3.確定是否用壓邊圈毛坯相對厚度 t/d=1/200×100=0.5 h/d=0.14所以應采用壓邊圈4.拉深系數t/D×100=1/200×100=0.5d 凸 /d=156/150=1.04查[2] P208 表 4-20h1/d1=0.50——0.62而： h/d=23.4/150=0.156顯然 h/d3～6 18 30>6～10 22 36>10～18 27 43>18～30 33 52>30～50 39 62>50～80 46 74>80～120 54 87>120～180 63 1004.7 模具結構設計對于此類結構的凸模，必須進行承壓力和穩(wěn)定能力的校核。①承壓能力校核 沖裁時凸模承受的有平均壓應力 б 和刃口的接觸應力 бk 兩種。當此凸模斷面寬度 B=7mm 大于材料厚度 t=mm 時，接觸應力 бk 大于平均壓應力б，因而強度校核的條件是接觸應力 бk 小于或等于材料的許用壓應力 бp：由： （3-10）pkALt????式中： бk—凸模刃口接觸應力（MPa） ；L—沖件輪廓長度（mm） ；A—沖件平均面積（m㎡） ；бp—凸模材料的許用壓力（MPa） 。那么有： MPaMPapk )15698(17493028???????∴復合條件②穩(wěn)定能力校核 按確定壓桿臨界力的歐拉公式計算，把凸模的一端視作為固定端，另一端根據導向形式或視作為自由端，或視作為鉸支端或者是固定端的壓桿。28由公式： （3-11）??tEdL3max8?式中： Lmax—凸模允許的最大自由長度（mm） ；E—凸模材料彈性模量（MPa） ；τ—重建材料抗剪強度（MPa） 。那么有： mL2301430284.10max ????∴復合條件2.脹形凸模本模具設有四個脹形凸模，材料為 T10A，硬度要求 58—62HRC，都是整體式結構。脹形凸模刃口處加工成零件所需脹形的外形，裝配處加工成矩形，這樣便于凸模和凸模固定板的加工。脹形凸模依靠凸模固定板固定，之間按 H7/m6 過盈配合加工。4.7.2 其它零件設計壓力機下壓時，脹形凸模將工件壓入凹模內，材料會發(fā)生起皺或者脹形的效果不是很好。因為脹形從局部來看就是變薄拉深工序，所以需要壓料裝置。當沖壓過程完成后，由于鋼板的回彈作用，壓料板還能起到把工件從凹模中帶出來，容易取件。壓料裝置由壓料板、彈簧和壓料螺釘組成：壓料板 長×寬×厚度=540mm×400mm×25mm，材料為 45，硬度要求為 43—48HRC；彈簧 彈簧的選擇主要考慮能否將壓料板彈開的高度要大于脹形部分的最大深度，壓力機下壓時壓料板能壓住周邊，能很好的成形。選用彈簧：d=8mm，t=13.5mm，Fj=2200N，D2=45mm，h=55mm，n=3，L=707mm材料為 60Si2Mn，硬度要求 43—48HRC。壓料螺釘 材料為 45，熱處理硬度 35—40HRC。4. 固定零件（1）模柄同樣，為了將固定上模座于壓力機滑塊上時，且使模具的壓力中心與壓力機的壓力中心保證一致，加設模柄。根據所選開式壓力機的模柄孔尺寸 Φ65mm×75mm，選擇標準凸緣式模柄（GB2862.3—81） ，材料 45。（2）凸模固定板凸模固定板采用材料為 45，硬度要求為 43—48HRC，長×寬×厚度29=540mm×400×50mm。板內加工帶臺階方孔，按 H7/m6 過盈配合加工。（3）墊板沖壓時，由于沖壓力作用在凸模和凹模上，為了避免磨傷了凸模和凹模，需要分別在上下加墊板。材料 45，硬度要求 43—48HRC，長×寬×厚度=540mm×400mm×10mm。結 論我的設計是汽車前燈罩的沖壓模具設計。設計任務一到手，就開始對零件結構進行分析，查閱有關專業(yè)書籍，完成了零件的二維圖，包括尺寸的測繪。然后對零件毛坯展開計算，確定出工藝方案。零件的成形包括拉深、脹形、彎曲、沖孔、翻邊等多道基本工序，考慮到成形工序的合理性和之間的相互影響，方案的確定在設計過程中要有所調整，使工作量增大；在設計第一套模具過程中，同樣遇到了一些困難，都在老師的指導和自己的努力下，一一解決。對于零件的加工，包括對工作零件的加工工序及方法的掌握不是很全面，表明還是缺乏專業(yè)知識，還需進一步學習總結；第一套模具設計完成后，開始設計第二套模具，由于有老師的指導，第二套模具順利完成；最后寫說明書，總結設計。當然設計中還存在不足處，希望在以后的工作實踐中加以學習改進。通過畢業(yè)設計，是對大學課程的一個總結，也是對專業(yè)知識學習的檢驗。四個月的畢業(yè)設計就此結束，從中我收獲很多，而且得到很多快樂。為我大學學習畫上圓滿句號！30參考文獻[1] 肖祥芷，王孝培主編.中國模具設計大典 3.南昌：江西科學出版社,2003.1[2] 王孝培主編.沖壓手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社,2000.10[3] 王芳主編.冷沖壓模具設計指導.機械工業(yè)出版社,1998 [4] 王春武，齊廣霞，揭錢發(fā)編著.冷沖壓模具設計.北京：兵器工業(yè)出版社,1995.8[5] 陳炎嗣，郭景儀主編.沖壓模具設計與制造技術.北京：北京出版社,1991[6] 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社,2005[7] 廖念釗，莫雨松，李碩根，楊興駿編.互換性與技術測量.第四版.北京：中國計量出版社,2001.1 [8] 大連理工大學工程畫教研室編.機械制圖.第四版.北京：高等教育出版社,1993 [9] 王樹勛，高廣升編.冷沖壓模具結構圖冊大全.廣州：華南理工大學出版社，1997 31致謝幾年的艱苦跋涉，幾個月的精心準備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負，但寫作過程中常常出現的輾轉反側和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學術價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個字符，重新從頭細細閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數教誨、關愛和幫助的結果。我要感謝我的指導教師。老師雖身負教學、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同學督責課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了他的大量心血。從初稿到定稿，他不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學校所有教過我的老師，是你們讓我成熟成長；感謝學院的各位工作人員，他們細致的工作使我和同學們的學習和生活井然有序。謹向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠的依靠和支持，他們無微不至的關懷，是我前進的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。讓我依依不舍的還有各位學友和室友。在我需要幫助的時候他們伸出溫暖的雙手，鼎立相助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。本論文的完成遠非終點，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點。我將繼續(xù)前行！