汽車前大燈反射鏡像模具設計.doc

目錄中文摘要第一章緒論.11.1引言.11.2國內外研究現(xiàn)狀.11.3拉深工藝介紹.21.4本文研究的內容.4第二章板料沖壓成形機理和工藝特點52.1引言.52.2金屬塑性變形機理.52.2.1金屬晶體結構與塑性變形方式.52.2.2塑性變形對材料組織及性能的影響.72.2.3影響塑性變形的因素92.2.4塑性變形條件92.3板料的沖壓性能.102.3.1低碳鋼塑性變形基本規(guī)律102.3.2板料沖壓性能及影響因素.112.4板料沖壓的工藝特點.122.4.1板料沖壓變形的特點和形式.122.4.2板料拉深時的應力應變分析13第三章拉深工藝及模具設計.173.1拋物面拉深件拉深工藝特點.173.1.1拋物面件拉深的應力應變分析.173.1.2拋物面件拉深工藝可行性分析.173.2汽車反射鏡拉深工藝制定.183.2.1反射鏡拉深性能分析.183.2.2反射鏡拉深工藝制定.193.3反射鏡拉深模具設計.193.3.1拉深參數及工藝分析.193.3.2拉深模具結構設計263.3.3工作部件材料選用及熱處理263.3.4模具總裝和調試29汽車前大燈反射鏡像模具設計摘要沖壓加工作為一種高效、節(jié)能，高材料利用率的加工方法在現(xiàn)代工業(yè)制造中得到了廣泛的應用。沖壓技術水平的高低，已在相當程度上決定了企業(yè)的生產能力和在總體行業(yè)中的地位。因此，細化而深入研究沖壓加工中的各類技術問題，已是現(xiàn)代沖壓制造業(yè)共同的要求。拉深加工是薄板料常見的沖壓加工方法之一，板料通過模具作用，經塑性變形后，最后獲得制品所需要的形狀和尺寸。拉深過程中，板料產生塑性變形，材料被轉移和重新分布，內部的應力和應變十分復雜，導致拉深過程中的狀態(tài)難以精確控制。本文通過對汽車燈具用類拋物面反射鏡拉深工藝的設置及模具結構進行設計,本文主要設計了汽車前大燈，對于前大燈的拉深形成做出了相應的設計，利用CrWMn制造成功，并對它進行了一系列熱處理。關鍵詞：拋物面反射鏡拉深工藝熱處理MolddesignofAutomotiveHeadlampReflectorandInfluenceWangJinsongGrade2006,MechanicalDesignManufacturingandAutomationSchoolofAppliedTechnology,ChongqingThreeGorgesUniversity,WanzhouChongqing404000ABSTRACTStampingprocessasahighlyefficient,energy-saving,highmaterialutilizationmethodhasawiderangeofapplicationsinthemodernindustrialmanufacturingfield.Toagreatextent,stampingtechnicalleveldeterminesthecapacityofsuchenterprisesinthestatusinthisfield.Therefore,detailedandin-depthprocessingofstampingonthevariousproblemshavebecamecommontopicsinmodernmanufacturingindustry.Thedrawingprocessingisoneofthecommonrammingprocessingmethodsofthinsheet,throughmoldfunction,afterplasticdeformation,finallyobtainstheshapeandsizewhichtheproductsneed.Inthedrawingprocess,thesheethastheplasticdeformation,thematerialisshiftedanddistributed,becauseofthecomplexityoftheinsidestressandstrain,itisdifficulttocontroltheconditionpreciouslyinthedrawingprocess.Inthispaper,typeofvehiclelampswithparabolicreflectorissetdeepdrawingprocessanddiestructuredesign,thispaperdesignedthecarheadlights,fortheformationofheadlightsmadeadrawingofthecorrespondingdesign,theuseofCrWMncreatesuccessful,anditconductedaseriesofheattreatment.Keywords：parabolicreflector,drawingcraft，heat2010屆機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文）第1頁共33頁第一章緒論1.1引言沖壓是一種具有悠久應用歷史的傳統(tǒng)生產技術，同時也是與人們生活最為相關的技術之一，沖壓技術的主要方面在于模具和工藝的設計。沖壓技術隨著人類社會現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為一種節(jié)能、高效、高材料利用率和低環(huán)境污染的生產加工方法，在制造領域的各個行業(yè)得到廣泛應用。特別在交通制造、電氣、機械，國防和航空制造業(yè)等重要的社會支柱性行業(yè)中，沖壓加工更占據著十分重要的地位。材料科學和塑性力學的發(fā)展帶動了沖壓技術的進步，計算機技術的運用和控制技術的發(fā)展，使在過去難以實現(xiàn)的工藝成為可能。沖壓技術逐漸發(fā)展為一門技術科學，呈現(xiàn)出工藝、材料，控制一體化的發(fā)展特點。經不斷地技術革新和發(fā)展，現(xiàn)今沖壓技術及模具技術的發(fā)展主要反映在以下幾個方面：錯誤!未找到引用源。模具的計算機輔助設計和輔助制造技術（模具CAD/CAM）采用該技術，模具設計和制造效率一般可以提高23倍，模具生產周期可縮短1/22/3。在實行CAD/CAM一體化后，模具圖紙只作模具檢驗、維修參考之用。錯誤!未找到引用源。工藝分析中的板料成形模擬仿真技術（沖壓CAE）對于復雜曲面成形的沖壓件，在沒有模擬仿真技術（CAE）前，其沖壓工藝及模具設計方案完全依靠設計者的個人工作經驗，因此投資大，風險大，問題解決的周期長。而現(xiàn)在通過采用專用的板料成形過程模擬軟件對沖壓過程進行計算機模擬仿真（CAE）后，其仿真結果供設計人員在設計時參考，以預測某一工藝方案對零件成形的可行性和可能發(fā)生的質量問題。錯誤!未找到引用源?？焖倌＞咧圃旒夹g的發(fā)展將快速成形（RPM）技術與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結工藝相結合而發(fā)展起來的快速模具制造技術，以及低熔點合金模具、樹脂模具用于沖壓生產。采用此類技術，其模具的制造周期僅為常規(guī)模具制造的1/51/3，成本則降低5075%；在制品精度和模具壽命方面又能同時滿足生產的使用要求，非常適合于新產品開發(fā)試制、工藝驗證或中、小批量的生產。錯誤!未找到引用源。采用沖壓新工藝精密沖裁、液壓成形、橡膠軟模拉深，沖壓焊接復合工藝等特種沖壓工藝的采用和技術突破，能加工許多傳統(tǒng)沖壓方法無法成形的高質量產品，使沖壓工藝的應用范圍進一步擴大，沖壓件的質量和生產效率大大提高，從而使生產成本進一步降低。錯誤!未找到引用源。冷沖壓生產的機械化和自動化1.2國內外研究現(xiàn)狀在拉深技術運用中，如汽車行業(yè)用大型覆蓋件，特別是轎車用外覆蓋件拉深工藝和模具設計研究方面，國外工業(yè)發(fā)達國家技術水平總體上高于國內。國內目前只能自主設計部分轎車用覆蓋件的拉深模具，對應于國內沖壓技術的研究和模具的設計制造水平，相當一部分技術含量高的模具無法在國內制造或因工藝水平落后、制造精度底，總體使用壽命短等問題無法達到生產中的使用要求，王勁松機械設計制造及其自動化第2頁共33頁需要從國外成套進口來解決。國內因設備及其它輔助技術等總體水平落后，拉深件的工藝設計和安排以及拉深件的總體質量，與國外先進水平相比仍存在相當的差距。目前國內外，技術先進的大型企業(yè)對于復雜或需要多道次拉深的拉深件，在工藝分析、制定及模具設計時，事先常運用計算機軟件進行成形仿真，以減少設計的缺陷。在國外沖壓技術先進的國家，沖壓CAD/CAE和模具CAD/CAE/CAM技術應用較為普遍和成熟。目前主流CAD/CAE軟件多為國外開發(fā)，如AotoCAD、UG、Pro/E以及Dynaform等，國內的同類軟件則有海爾的CAXA，吉林金網絡模具工程研究中心的沖壓CAD/CAE系統(tǒng)等。國外工業(yè)技術先進國家在沖壓新工藝、新方法及生產管理等綜合運用開發(fā)方面也處于領先地位。生產數控技術和柔性化技術的日趨成熟，奠定了沖壓生產線自動化和柔性化的基礎。國外沖壓技術先進的汽車制造企業(yè)中，車身的冷沖壓件（主要為覆蓋件拉深）生產已采用自動化生產線進行，采用單工位多臺壓力機聯(lián)線或運用大型多工位壓力機實現(xiàn)自動化生產。對沖壓過程進行動態(tài)數據采集，經過自動裝置處理后進行及時調整和狀態(tài)控制，整個沖壓過程從材料的送料、沖制品的移送到沖壓過程的檢測控制，全部由自動機械手和測控裝置完成。此類自動生產線，在參數設定后，生產的產品質量高而且穩(wěn)定。另外，國外在板料液壓拉深脹形成形工藝的研究方面也取得了相當的進展。部分汽車制造企業(yè)現(xiàn)已成功運用液壓成形技術，并且由傳統(tǒng)的單板液壓成形發(fā)展到成對件液壓成形、液壓熱成形，變壓邊力技術等，在成形外形復雜的拉深覆蓋件時收到了很好的效果。此外對拉深過程采用工藝、材料，控制一體化實現(xiàn)工藝控制或在線測控的研究也在探索進行之中。主要通過材料性能量化控制、沖壓生產智能控制和工藝參數進行場景控制來實現(xiàn)。隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，產品換代快，開發(fā)周期越來越短，生產中一些沖壓件多以小批量生產，對應工、模具的開發(fā)時間短。為滿足此類生產要求，各類快速模具成形技術的研究，近年來得到了迅速的發(fā)展。運用于各類拉深模的快速模具成形技術有：低溫合金快速模具、環(huán)氧樹脂模、金屬噴涂模等。歐美等發(fā)達國家開發(fā)的鋅基合金拉深模具在一般拉深中的性能上已接近傳統(tǒng)的鋼質模具；環(huán)氧樹脂材質的快速拉深模具在拉深0.8mm左右的鋼板時，壽命可達1萬以上。而對于采用金屬噴涂模等快速成形方法制作的拉深模具，在日本等一些工業(yè)技術發(fā)達的國家中已開始在實際生產中運用，并形成了生產力。國內等離子噴涂模等技術的發(fā)展，大多處于試驗研究階段，未真正運用于生產并產生效益。對于傳統(tǒng)的鋼質模具，在模具原材料的來源和選用、模具的熱處理及加工方面，國內總體上落后于國外工業(yè)技術先進的國家。在國外，對于部分汽車用大型覆蓋件拉深件模具的加工精度可達0.01mm以上。1.3拉深工藝的介紹拉深（又稱拉延）是利用拉深模在壓力機的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它是沖壓基本工序之一，廣泛應用于汽車、電子、日用品、儀表、航空和航天等各種工業(yè)部門的產品生產中，不僅可以加工旋轉體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復雜的薄壁零件，如圖1所示。2010屆機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文）第3頁共33頁a)軸對稱旋轉體拉深件b)盒形件c)不對稱拉深件圖1拉深件類型拉深可分為不變薄拉深和變薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚與拉深前的坯料相比基本不變；后者拉深成形后的零件，其壁厚與拉深前的坯料相比有明顯的變薄，這種變薄是產品要求的，零件呈現(xiàn)是底厚、壁薄的特點。在實際生產中，應用較多的是不變薄拉深。本章重點介紹不變薄拉深工藝與模具設計。拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模結構相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。圖2為有壓邊圈的首次拉深模的結構圖，平板坯料放入定位板6內，當上模下行時，首先由壓邊圈5和凹模7將平