畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板沖壓模設(shè)計(jì)

1、目錄1 緒論11.1 課題研究的意義21.2 課題研究的方法和思路22 模具設(shè)計(jì)及分析32.1 總體方案設(shè)計(jì)32.1.1 工藝性分析52.1.2 拉伸工藝設(shè)計(jì)62.1.3 方案確定82.2 成型力計(jì)算和壓力機(jī)選擇82.3 模具凸凹模單邊間隙設(shè)計(jì)92.4 凹凸模設(shè)計(jì)和材料選擇102.4.1 凸模設(shè)計(jì)102.4.2 凹模設(shè)計(jì)122.4.3 壓邊圈設(shè)計(jì)122.5 導(dǎo)向裝置132.5.1 導(dǎo)板的選擇132.5.2 凸模與壓邊圈的導(dǎo)向142.5.3 凹模與壓邊圈的導(dǎo)向142.6 模架的選擇與安裝調(diào)試142.6.1 拉伸模模板142.6.2 模架的參數(shù)說(shuō)明與尺寸152.6.3 模板的調(diào)節(jié)152.6.4 拉

2、伸模模具的裝入152.7 氣頂孔的布置及氣頂桿的選擇162.7.1 氣頂孔的選擇162.7.2 氣頂柱尺寸的要求172.8 其余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)172.8.1 起重方式的選擇172.8.2 筋的布置及壁厚選擇172.8.3 定位裝置182.8.4 定位孔的布置192.8.5 固定裝置192.8.6 限位裝置192.8.7 調(diào)壓墊的布置202.8.8 擋料板的布置213 典型零件的制造工藝設(shè)計(jì)223.1 工藝路線(xiàn)的擬定223.2.1 凸模加工工藝223.2.2 凹模加工工藝234 模具的裝配及調(diào)試244.1 模具的裝配244.2 模具的調(diào)試245 總結(jié)與展望265.1 結(jié)論265.2 展望26謝 辭27

3、參考文獻(xiàn)28附錄1 覆蓋件尺寸控制及專(zhuān)用檢具制造29附錄2 cae拉伸分析30 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 32 頁(yè) 共 34 頁(yè)1 緒論隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，模具制造業(yè)在工業(yè)中的地位越來(lái)越重要，尤其是沖壓模具技術(shù)方面更為重要。目前沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬制品個(gè)行業(yè)中，如汽車(chē)，儀表，家用電器等工業(yè)中。轎車(chē)車(chē)身制造的關(guān)鍵在于轎車(chē)車(chē)身覆蓋件拉伸模具的設(shè)計(jì)和制造。與一般沖壓件相比, 車(chē)身覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量高的特點(diǎn)。此外, 車(chē)身覆蓋件還要求有一定的剛度,能夠適當(dāng)承載以及防止汽車(chē)行駛時(shí)的振動(dòng)破壞,并要求具有一定的尺寸精度, 以滿(mǎn)足整車(chē)裝配要求。車(chē)身覆蓋件大多數(shù)是由復(fù)雜

4、的空間曲面形狀組成, 坯料成形時(shí)各部分的變形狀態(tài)非常復(fù)雜, 差別很大, 各處的應(yīng)力也很不均勻。坯料在整個(gè)沖壓過(guò)程中的變形路徑是一個(gè)典型的拉伸、脹形變形過(guò)程。拉伸是車(chē)身覆蓋件成形的關(guān)鍵工序, 絕大部分的車(chē)身覆蓋件形狀在這一工序中成形, 拉伸工藝的合理性是決定車(chē)身覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量成敗的關(guān)鍵。發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板是典型的車(chē)身b類(lèi)覆蓋件, 本文針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板零件, 利用ug軟件對(duì)內(nèi)板拉伸模具型面進(jìn)行曲面設(shè)計(jì)，研究車(chē)身覆蓋件拉伸模具型面造型設(shè)計(jì)的一些原則和方法利用板料成形分析有限元軟件autoform對(duì)所設(shè)計(jì)的cad 模型進(jìn)行拉伸成形過(guò)程的仿真分析, 預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題, 分析其產(chǎn)生原因, 由仿真分析結(jié)果對(duì)

5、拉伸模具型面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)包括對(duì)沖壓件工藝性分析，模具工藝方案的確定，合理的設(shè)計(jì)步驟，受力計(jì)算及其校核，壓力機(jī)的型號(hào)選定等，使模具操作更加安全、快捷、方便，并且更容易達(dá)到?jīng)_壓件的公差等級(jí)要求等。實(shí)現(xiàn)了沖壓模具用材節(jié)省、結(jié)構(gòu)合理、精度高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。由于現(xiàn)代社會(huì)科技進(jìn)步之故,各種產(chǎn)業(yè)都面臨著莫大的挑戰(zhàn),譬如說(shuō)汽車(chē)行業(yè),更是應(yīng)該調(diào)整步伐以適應(yīng)時(shí)代的潮流。對(duì)于像汽車(chē)覆蓋件、車(chē)燈的反射鏡等自由曲面造型,其苛刻的設(shè)計(jì)條件困擾眾多的使用電腦繪圖軟件的設(shè)計(jì)者,主要的原因包括曲面造型太過(guò)復(fù)雜、表面光整度要求嚴(yán)格、制件精度要求高等方面.因此很多造型設(shè)計(jì)師使用手繪圖或者手工捏塑來(lái)設(shè)計(jì)原型,但無(wú)法回歸電腦

6、資料來(lái)保存,且后續(xù)模具制作過(guò)程亦變得更加困難。因此在這種背景下,三維工程的出現(xiàn)變得呼之欲出、順理成章,為眾多的造型設(shè)計(jì)者開(kāi)辟了一條捷徑,使曲面造型有一個(gè)質(zhì)的飛躍。另外本文作者所從事的工作部門(mén)是柳州福臻車(chē)體有限公司，針對(duì)該工作性質(zhì)是從事汽車(chē)覆蓋件造型研發(fā)，因此選擇了這樣一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，這對(duì)于本文作者來(lái)說(shuō)是個(gè)全新的挑戰(zhàn)，大學(xué)從未接觸類(lèi)似的零件，而在這短短的半個(gè)學(xué)期的時(shí)間里要完成這么復(fù)雜的課題，這個(gè)的確是一件艱巨的任務(wù)，幸好在老師的引導(dǎo)及鼓勵(lì)下確定的信念，經(jīng)歷了種種挫折終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。1.1 課題研究的意義目前，國(guó)外汽車(chē)公司為了降低模具開(kāi)發(fā)、制造成本，縮短生產(chǎn)周期，將除轎車(chē)覆蓋件之

7、外的部分轎車(chē)沖壓件的模具都交由專(zhuān)業(yè)模具公司設(shè)計(jì)和制造，這些公司都有很強(qiáng)的開(kāi)發(fā)能力，并在某些零件的模具制造方面擁有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。但作為整車(chē)廠，考慮到新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中的保密，對(duì)諸如翼子板、行李箱蓋、車(chē)門(mén)、側(cè)圍、車(chē)頂、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等敏感零部件的模具，則都由自己的模具制造部門(mén)來(lái)設(shè)計(jì)和制造。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)尤其是對(duì)于像汽車(chē)覆蓋件之類(lèi)的曲面造型是一個(gè)反復(fù)而困難的研制過(guò)程，曠日持久而又投資巨大。隨著工業(yè)化的日益發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來(lái)越短，產(chǎn)品間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，因此必須縮短開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品周期，并降低開(kāi)發(fā)成本,從而達(dá)到產(chǎn)品實(shí)體模型數(shù)據(jù)資料的目的。從而為設(shè)計(jì)與制造實(shí)體模具做鋪墊。1.2 課題研究的方法和思路本課題中將

8、采用三維掃描儀獲取點(diǎn)數(shù)據(jù),從而得到理想的點(diǎn)云資料,然后使用ug軟件將得到的點(diǎn)生成相應(yīng)的曲線(xiàn),通過(guò)軟件中的曲線(xiàn)功能對(duì)曲線(xiàn)進(jìn)行分析處理,最后將得到的符合設(shè)計(jì)要求的曲線(xiàn)導(dǎo)入ug軟件,通過(guò)軟件中的面處理功能得到符合設(shè)計(jì)要求的三維模型。參照已經(jīng)建好的模型，對(duì)模具的各個(gè)零件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。2 模具設(shè)計(jì)及分析2.1 總體方案設(shè)計(jì)拉伸模是保證制成合格覆蓋件最主要的裝備。其作用是將平板狀毛料經(jīng)過(guò)拉伸工序使之成型為立體空間工件。拉伸模有雙動(dòng)和單動(dòng)兩種型式。雙動(dòng)拉伸模的凸模和壓料圈在上，凹模在下，它使用雙動(dòng)壓力機(jī)，凸模安裝在內(nèi)滑塊上，壓料圈安裝在外滑塊上，成型時(shí)外滑塊首先下行，壓料圈將毛料緊緊壓在凹模面上，然后內(nèi)滑塊

9、下行，凸模將毛料引伸到凹模腔內(nèi)，毛料在凸模、凹模和壓料圈的作用下進(jìn)行大塑性變形,如圖2-1所示。單動(dòng)拉伸模的凸模和壓料圈在下，凹模在上，它使用單動(dòng)壓力機(jī)，凸模直接裝在下工作臺(tái)上，壓料圈則使用壓力機(jī)下面的頂出缸，通過(guò)頂桿獲得所需的壓料力，如圖2-2所示。單動(dòng)型式拉伸模只有在頂出壓力能夠滿(mǎn)足壓料需要的情況下方可采用。此次設(shè)計(jì)所選的就是后面一種即單動(dòng)型式拉伸模。1-壓邊圈 2-凸模 3-凹模 4-導(dǎo)板 圖2-1 單動(dòng)拉伸模1-壓邊圈 2-凸模 3-凹模 4-導(dǎo)板 5-凸模墊板圖2-2 雙動(dòng)拉伸模表2-3 拉伸膜各部位壁厚尺寸符合abcdefg尺寸（mm）45404060404015在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首

10、先要明確拉伸模模具的組成。（1）凸模、凹模 （2）壓邊圈 （3）導(dǎo)向裝置（4）調(diào)壓裝置 （5）氣頂裝置（6）模具起吊裝置拉伸模的導(dǎo)向分為內(nèi)導(dǎo)向和外導(dǎo)向。外導(dǎo)向是指壓料圈和凹模之間的導(dǎo)向，內(nèi)導(dǎo)向是指壓料圈和凸模之間的導(dǎo)向。而常用的導(dǎo)向零件有導(dǎo)板、導(dǎo)跟、和導(dǎo)柱三種。由于導(dǎo)向裝置是置于壓邊圈內(nèi)側(cè)，所以此次設(shè)計(jì)將采用內(nèi)導(dǎo)向的導(dǎo)向板導(dǎo)向。導(dǎo)向板類(lèi)型如圖2-4所示。圖2-4 導(dǎo)向類(lèi)型2.1.1 工藝性分析工藝設(shè)計(jì)是在模具設(shè)計(jì)制造之前的技術(shù)準(zhǔn)備工作，其主要內(nèi)容有以下幾項(xiàng)：（1）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定工藝方案；（2）根據(jù)覆蓋件結(jié)構(gòu)形狀，分析成型可能性和確定工序數(shù)及模具品種；（3）根據(jù)裝配要求確定覆蓋件的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；（

11、4）根據(jù)工廠條件決定模具使用的壓床；（5）根據(jù)制造要求確定協(xié)調(diào)方法；（6）提出模具設(shè)計(jì)技術(shù)條件，其中包括結(jié)構(gòu)要求、材料要求等。工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容是貫徹執(zhí)行生產(chǎn)綱領(lǐng)的具體要求和體現(xiàn)，是生產(chǎn)綱領(lǐng)和模具設(shè)計(jì)制造之間的橋梁和紐帶。工藝設(shè)計(jì)要求方案正確、內(nèi)容可靠、符合實(shí)際和實(shí)施容易，不允許有任何大的漏洞。其責(zé)任分量很重，往往是成敗的關(guān)鍵。該設(shè)計(jì)零件產(chǎn)量要求為：月產(chǎn)量為3000件（轎車(chē)），其屬于中批量生產(chǎn)。其生產(chǎn)特點(diǎn)是比較穩(wěn)定地長(zhǎng)期生產(chǎn)，生產(chǎn)中形狀改變時(shí)有發(fā)生。模具選擇除要求拉伸模采用沖模外，其他工序如果影響質(zhì)量和勞動(dòng)量大也要相應(yīng)選用沖模，模具壽命要求在5萬(wàn)件到30萬(wàn)件。如2-4圖所示工件為發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板拉伸初成

12、型件，材料為dc04鋼，單邊數(shù)量一個(gè)，材料厚度為t=0.7mm。拉伸模常用灰口鑄鐵制造，表面火焰淬火處理。本模具結(jié)構(gòu)采用導(dǎo)板導(dǎo)向，手工取件，固定或氣動(dòng)定位毛料，壁厚中等，設(shè)計(jì)中得適當(dāng)考慮其合理性。圖2-5 制件圖2.1.2 拉伸工藝設(shè)計(jì) 拉伸工藝設(shè)計(jì)是汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一步,它決定拉伸工序的成敗和質(zhì)量。拉伸工藝設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)步驟: 確定拉伸方向、翻邊展開(kāi)、設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充部分、設(shè)計(jì)壓料面、布置。(1) 拉伸方向確定 確定拉伸方向是首先要遇到的問(wèn)題,它不但決定能否拉伸出滿(mǎn)意的拉伸件, 而且影響到工藝補(bǔ)充部分的多少和壓料面的形狀。有些形狀復(fù)雜的拉伸件往往會(huì)由于拉伸方向確定不當(dāng),而拉伸

13、不出滿(mǎn)意的效果，只好改變拉伸方向, 這樣就需要修改拉伸模。有些拉伸模是很難或者無(wú)法修改的，需要重新設(shè)計(jì)和制造拉伸模,同時(shí)還必須相應(yīng)地修改前后工序的模具,所以拉伸方向的確定必須慎重。拉伸方向的確定應(yīng)遵循以下幾條原則：保證凸模能進(jìn)入凹模；凸模開(kāi)始拉伸時(shí)與拉伸毛坯的接觸面積要大；壓料面應(yīng)盡量保證毛坯平放，拉伸深度應(yīng)均勻。圖2-6（a）中凸模兩側(cè)的拉入角心可能做到基本一致，使兩側(cè)進(jìn)料的阻力保持平衡。凸模表面同時(shí)接觸毛料和點(diǎn)要多而分散，并且可能分布均勻，防止成型過(guò)程中毛料竄動(dòng)，如圖2-6(b)所示。當(dāng)凸模和毛料為點(diǎn)接觸時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加接觸面積，如圖2-6（c）所示，以防止應(yīng)力集中造成局部破裂。圖2-6 沖

14、壓方向的選擇（2）設(shè)計(jì)壓料面和布置拉伸筋 壓料面是工藝補(bǔ)充的一部分, 指凹模圓角半徑以外的那一部分。壓料有兩種形式, 一種是壓料面就是覆蓋件本身的凸緣面, 這種壓料面的形狀是既定的。另一種是壓料面由工藝補(bǔ)充部分補(bǔ)充成, 對(duì)這種壓料面的要求是,壓邊圈將拉伸毛坯壓緊在凹模上,壓料面不應(yīng)產(chǎn)生皺紋和裂痕, 以保證凸模對(duì)拉伸毛坯的拉伸,否則在拉伸過(guò)程中會(huì)形成波紋和皺紋。確定壓料面形狀應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：有利于降低拉伸深度。1-凸模 2-凹模 3-壓料面圖2-7 拉伸模的壓料面壓料面應(yīng)保證凸模對(duì)毛料有一定程度的拉伸效應(yīng)。圖2-8 壓料面展開(kāi)長(zhǎng)度比凸模表面展開(kāi)長(zhǎng)度短覆蓋件成型時(shí)，在壓料面上敷設(shè)拉伸筋，改變阻力，

15、調(diào)整進(jìn)料速度使之均勻化和防止起褶皺具有明顯的效果。其主要作用是：增大進(jìn)料阻力，使整個(gè)拉伸件進(jìn)料速度達(dá)到平衡狀態(tài)。加大拉伸成型的內(nèi)應(yīng)力數(shù)值，提高覆蓋件的剛性。加大徑向拉伸力，減少切向壓應(yīng)力。（3） 工藝補(bǔ)充部分設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)拉伸, 將覆蓋件上的翻邊展開(kāi), 窗口補(bǔ)滿(mǎn), 再加上工藝補(bǔ)充部分構(gòu)成一個(gè)拉伸件。有些覆蓋件上沒(méi)有翻邊, 就直接加上工藝補(bǔ)充部分。窗口補(bǔ)滿(mǎn)部分也是工藝補(bǔ)充部分, 工藝補(bǔ)充部分是拉伸件不可缺少的部分, 拉伸以后要將工藝補(bǔ)充部分修掉, 所以工藝補(bǔ)充部分也是工藝上必要的材料消耗。因此,在能夠拉伸出滿(mǎn)意的拉伸件的條件下, 盡可能減少工藝補(bǔ)充部分, 工藝補(bǔ)充部分的多少也是衡量覆蓋件設(shè)計(jì)和沖

16、壓工藝先進(jìn)與否的一個(gè)標(biāo)志。工藝補(bǔ)充形式如圖2-9所示。圖2-9 工藝補(bǔ)充部分的幾種情況2.1.3 方案確定在給定的條件下，判斷出為中批生產(chǎn),所以選擇單動(dòng)拉伸模成型，單動(dòng)拉伸模成型：?jiǎn)蝿?dòng)拉伸模的凸模和壓邊圈在下，凹模在上，它使用單動(dòng)壓力機(jī)，凸模直接裝在下工作臺(tái)上，壓邊圈則使用壓力機(jī)下面的頂出缸，通過(guò)頂桿獲得所需的壓邊力。該設(shè)計(jì)的拉伸件需要的坯料尺寸為梯形料（最大寬度1740mm，最小寬度1640mm，高1455mm），材料為汽車(chē)覆蓋件常用材料冷軋鋼dc04，厚度0.7mm。零件尺寸公差無(wú)特殊要求，按itl4級(jí)選取。2.2 成型力計(jì)算和壓力機(jī)選擇壓力機(jī)分為單動(dòng)壓力機(jī)和雙動(dòng)壓力機(jī)。形狀簡(jiǎn)單、深度淺的

17、覆蓋件一般采用單動(dòng)壓力機(jī)來(lái)成型；形狀復(fù)雜、深度深的覆蓋件必須采用雙動(dòng)壓力機(jī)成型，這是因?yàn)閱蝿?dòng)壓力機(jī)的壓料力是靠機(jī)床下面的油缸獲得的，油缸的壓力和行程都比雙動(dòng)壓力機(jī)小得多，它不能提供較大壓料力和大行程的復(fù)雜深拉伸件所需的成型力。其次，單動(dòng)壓力機(jī)所用拉伸模的壓料圈比較薄，剛性相對(duì)弱，也不能適應(yīng)復(fù)雜深拉伸件的成型。此模形狀簡(jiǎn)單，深度淺的覆蓋件應(yīng)采用單動(dòng)壓力機(jī)。力的計(jì)算：公式：壓力機(jī)公稱(chēng)壓力:取式中，a為壓邊圈下毛坯的投影面積（由ug建模測(cè)算出來(lái)，為）； p為單位壓邊力（mpa），可查表2-10，取3mpa。表2-10 在單動(dòng)壓床上拉伸時(shí)單位壓邊力的數(shù)值材料單位壓邊力p/mpa鋁0.8-1.2純銅、硬

18、鋁1.2-1.8黃銅1.5-2壓軋鋼2-2.220鋼、08鋼、鍍錫鋼板2.2-3軟化狀態(tài)的耐熱鋼2.8-3.5高合金鋼、高錳鋼、不銹鋼3-4.5取式中，l為凸模周邊長(zhǎng)度（由ug建模測(cè)算出來(lái)，為）；t 為坯料厚度（mm）；為材料屈服強(qiáng)度，由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中查出，dc04的冷軋鋼的屈服強(qiáng)度為210mpa；為拉伸系數(shù)，見(jiàn)表2-11，取0.8。表2-11 制件復(fù)雜程度難加工件普通加工件易加工件值0.90.80.7則所以為了保證壓力選用壓力機(jī)設(shè)備型號(hào)為a2000t，此機(jī)床的氣頂桿最高行程為130mm，壓力2000t。2.3 模具凸凹模單邊間隙設(shè)計(jì)拉伸模單邊間隙拉伸模單邊間隙z查表2-12可得，zt=0.7mm

19、 。表2-12聊厚t材料0.5t11.5t3dc04t(1+4%)t(1+3%)t(1+2%)t凸凹模具尺寸公差標(biāo)注凸凹模具尺寸標(biāo)注：由于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板自身無(wú)公差要求，所以按14級(jí)公差來(lái)設(shè)計(jì)，凸凹模的公差則需要選用高12級(jí)的公差等級(jí)。拉伸模的凹模圓角半徑拉伸模的凹模圓角半徑對(duì)拉深工作影響很大。若過(guò)小，則拉深力很大，從而影響模具的壽命；若過(guò)大，則不能充分發(fā)揮壓邊圈的防皺作用。根據(jù)毛坯的尺寸以及拉伸件的尺寸和材料厚度t決定，但由于汽車(chē)覆蓋件的與普通拉伸模具設(shè)計(jì)的凸凹模不同，制件形狀基本由凸模形狀決定，凹模屬于組合而成的模具，所以只能設(shè)計(jì)凸模的圓角半徑，可取圓角范圍為r2r6。2.4 凹凸模設(shè)計(jì)和

20、材料選擇覆蓋件沖壓作業(yè)生產(chǎn)中適宜流水作業(yè)方式進(jìn)行的所以對(duì)模具結(jié)構(gòu)要適用于大量生產(chǎn)、高效率、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)的要求。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩等覆蓋件拉伸模的尺寸大而且形狀復(fù)雜，凸模、和凹模和壓料圈通常都采用鑄件。其所用的材料應(yīng)滿(mǎn)足耐磨、不易拉毛（黏著）和易加工的要求，具有良好的淬透性，并能進(jìn)行整體淬火。由于汽車(chē)產(chǎn)品類(lèi)型更新?lián)Q代時(shí)間比較快，多以生產(chǎn)的產(chǎn)品外形更換周期約為一年，所以汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩等覆蓋件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，適合用灰口鑄鐵ht300和鉻鉬合金鑄鐵gm241。凸凹模具尺寸標(biāo)注：由于該零件自身無(wú)公差要求，所以按14級(jí)公差來(lái)設(shè)計(jì)。2.4.1 凸模設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模具設(shè)計(jì)可以根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)去對(duì)模具進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)和選

21、擇，而該設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的零件對(duì)應(yīng)的模具設(shè)計(jì)。而對(duì)于該零件，行業(yè)普遍使用三維掃描儀做逆向設(shè)計(jì)。先使用掃描儀得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再用ug進(jìn)行曲面造型。其設(shè)計(jì)成形思路如下：1、導(dǎo)入點(diǎn)云文件到imageware軟件中，處理跳動(dòng)的點(diǎn)及多余的點(diǎn)。圖2-13 零件點(diǎn)云2、用catia分析點(diǎn)云數(shù)據(jù)，構(gòu)思實(shí)體模型的形狀，根據(jù)所需形狀由點(diǎn)云生成網(wǎng)格。圖2-14 零件網(wǎng)格3、導(dǎo)入igs文件到ug軟件中，在ug軟件中由曲線(xiàn)生成曲面。圖2-15 零件圖由于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的體積較大，所以凸模具的體積也相對(duì)較大，且需要有一定的抗沖擊變形和抗破壞能力（即滿(mǎn)足強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性要求）同時(shí)又要減輕自身的重量，減輕壓力機(jī)的工作負(fù)載，在一

22、般工程中適合采用精密鑄造來(lái)制作凸模，凸模采用如2-16圖所示的結(jié)構(gòu)：圖2-16 凸模凸模進(jìn)行時(shí)效處理后，再對(duì)工作表面進(jìn)行銑削，然后進(jìn)行火焰處理，提高表面硬度，同時(shí)又保證內(nèi)部組織不發(fā)生改變，保持原有的韌性。2.4.2 凹模設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)也采用了鑄造成型的，這樣可以節(jié)省更多的成本去進(jìn)行加工，如圖2-17所示凹模的結(jié)構(gòu)。圖2-17 凹模2.4.3 壓邊圈設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也采用了鑄造成型的，這樣可以節(jié)省更多的成本去進(jìn)行加工，如2-18圖所示壓邊圈的結(jié)構(gòu)。圖2-18 壓邊圈2.5 導(dǎo)向裝置2.5.1 導(dǎo)板的選擇拉伸模的導(dǎo)向分為內(nèi)導(dǎo)向和外導(dǎo)向。外導(dǎo)向是指壓料圈和凹模之間的導(dǎo)向，即導(dǎo)板在壓料圈之外；內(nèi)導(dǎo)向是指壓料圈和

23、凸模之間的導(dǎo)向。即導(dǎo)板在壓料圈之內(nèi)。而常用的導(dǎo)向零件有導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊、和背靠塊三種。由于導(dǎo)向裝置是置于壓邊圈內(nèi)側(cè)，所以此次設(shè)計(jì)將采用內(nèi)導(dǎo)向的導(dǎo)向板導(dǎo)向，也稱(chēng)導(dǎo)板導(dǎo)向。導(dǎo)向板廣泛用于中小型拉伸模，其長(zhǎng)、寬尺寸依據(jù)模具大小和受力的方向等進(jìn)行調(diào)整。裝配導(dǎo)板時(shí)，導(dǎo)板是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，此標(biāo)準(zhǔn)件分為三層，中間層是導(dǎo)板，兩邊分別是滑配面和擋墻面。圖2-19 導(dǎo)向板由于頂桿行程為130mm，所以選擇了高度為150mm的導(dǎo)板。導(dǎo)板是安裝在凸模與壓邊圈之間，安裝時(shí)選用的是以下寬度的尺寸：（1）在凸模的兩側(cè)（窄面），安裝12515010的導(dǎo)板；（2）在凸模的前后（寬面），安裝12515010的導(dǎo)板。2.5.2 凸模與壓

24、邊圈的導(dǎo)向凸模和壓邊圈的導(dǎo)向是用48對(duì)導(dǎo)板導(dǎo)向，導(dǎo)板數(shù)量根據(jù)模具大小及具體結(jié)構(gòu)選定。導(dǎo)板應(yīng)放置在凸模外輪廓的直線(xiàn)或形狀平滑的部位。導(dǎo)向面應(yīng)在壓料圈內(nèi)輪廓與凸模外輪廓之間空隙的1/2處。拉伸開(kāi)始時(shí)導(dǎo)向面的接觸應(yīng)根據(jù)公式t1+t10.2t，如圖2-20所示，拉伸結(jié)束時(shí)，凸模導(dǎo)板不脫離壓邊圈導(dǎo)板。圖2-20導(dǎo)板無(wú)論安裝在凸?；驂哼吶μ?，其安裝面應(yīng)充分考慮到易于鑄造保證尺寸，便于機(jī)械加工。在選定凸模導(dǎo)板結(jié)構(gòu)的時(shí)候，鑄件中的空隙大，機(jī)械加工面積最小，是合理的結(jié)構(gòu)形式。2.5.3 凹模與壓邊圈的導(dǎo)向常用的壓邊圈和凹模之間的導(dǎo)向，是在壓邊圈和凹模上鑄出凸臺(tái)和凹槽，并在其上安裝導(dǎo)板以起導(dǎo)向作用，導(dǎo)向間隙為0.

25、03mm。凸臺(tái)和凹槽的放置位置根據(jù)需要決定。圖2-21所示的凸臺(tái)放在凹模上，其優(yōu)點(diǎn)是工人操作時(shí)看得清楚且較安全，缺點(diǎn)是調(diào)整沖模時(shí)防礙打磨壓料面和壓料筋槽。圖2-21所示的凸臺(tái)放在壓料圈上，此時(shí)打磨壓邊面和壓料筋槽比較容易，放料和取件方便，多用于壓邊面形狀復(fù)雜的情況。圖2-21凸臺(tái)和凹槽上安裝導(dǎo)板有利于調(diào)整導(dǎo)向間隙，導(dǎo)向面可考慮一面裝導(dǎo)板，另一面精加工，磨損時(shí)可在導(dǎo)板背后加墊調(diào)整，導(dǎo)板安裝要考慮制孔的方便性。凹槽于導(dǎo)向面之間的距離a壓邊面長(zhǎng)度加上2040mm；距離b決定于壓邊面的寬度，一般取壓邊面寬度的1/31/2。凹槽應(yīng)對(duì)稱(chēng)分布。2.6 模架的選擇與安裝調(diào)試2.6.1 拉伸模模板 模板是結(jié)構(gòu)標(biāo)

26、準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)，那么模板中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)都可以看作是一個(gè)模塊。模板模塊是指結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則的上下模架部分，主要起定位和支撐等作用?？紤]到模具要固定在機(jī)床上，專(zhuān)用型面模塊的外形直接受型面的控制，所以將模架分成6個(gè)模塊：上模板、下模板、上模體、下模體、機(jī)床和型面。模板的結(jié)構(gòu)圖如下圖2-22所示。圖2-22 模板結(jié)構(gòu)圖2.6.2 模架的參數(shù)說(shuō)明與尺寸由于本次設(shè)計(jì)的是內(nèi)導(dǎo)向的單動(dòng)拉伸模具設(shè)計(jì)，所以在標(biāo)準(zhǔn)模架中調(diào)用了內(nèi)導(dǎo)向的模架。其設(shè)計(jì)基本要求是：設(shè)計(jì)總體要滿(mǎn)足零件拉伸工藝卡片的要求，達(dá)到閉合高度1000mm，再在此基礎(chǔ)上對(duì)模架進(jìn)行調(diào)整以滿(mǎn)足零件成型要求，模具與模架的絕對(duì)坐標(biāo)必須重合。其調(diào)整圖如2-23

27、。拉伸模模架分為上、中、下三層模架，在模體裝配之前還要對(duì)模板進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖2-23 拉伸模模架2.6.3 模板的調(diào)節(jié)模板的尺寸有時(shí)候與模體尺寸在加工、檢測(cè)上存在一定的誤差，因此需要調(diào)節(jié)有如下要求：（1）導(dǎo)腿寬度應(yīng)大于上模板寬度的1/3； （2）調(diào)節(jié)模板高度時(shí)，只有導(dǎo)腿有變化，其他部件沒(méi)有變化；（3）無(wú)論調(diào)節(jié)哪個(gè)部件的變化，下模板與中模板之間的距離都是一定的；（4）調(diào)節(jié)完畢后，把上、中、下三層模架全部抽取，以便后續(xù)的編輯。2.6.4 拉伸模模具的裝入上模模體與凹模本體合在一起作為凹模，下模模體與凸模本體連接在一起作為凸模。要求如下：（1）裝入時(shí)，必須讓模體幾何中心保持在原點(diǎn)，因此，在調(diào)整模具位置時(shí)

28、， 只能移動(dòng)模板，不能移動(dòng)模體的中心線(xiàn)；（2）裝入時(shí)，凸模體壓邊面應(yīng)超出中模架10mm以上；（3）裝入時(shí)，凹模體必須與上模架緊緊相貼，不得有空隙；（4）模體在模板當(dāng)中盡量?jī)蛇厡?duì)稱(chēng)，使拉伸模體在模板的中央。2.7 氣頂孔的布置及氣頂桿的選擇2.7.1 氣頂孔的選擇機(jī)床作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件分為上機(jī)床和下機(jī)床，凸模固定在下機(jī)床上，凹模固定在上機(jī)床上。機(jī)床上排列無(wú)數(shù)個(gè)小圓孔，之間的距離為150mm，圓孔里邊有一定長(zhǎng)度的氣頂桿，每一個(gè)氣頂桿頂出的力為7.7t。在沖壓工藝卡給定壓邊圈的壓邊力為200t的基礎(chǔ)上，選定標(biāo)準(zhǔn)件中10t的氣頂桿，所以所需其頂桿個(gè)數(shù)n=200t/10t=20，為了保證強(qiáng)度和其頂桿的對(duì)稱(chēng)性

29、，選擇了26個(gè)氣頂桿。裝入時(shí)，機(jī)床的幾何中心先設(shè)置在原點(diǎn)，把下機(jī)床裝在下模架的下方，上機(jī)床放在上模架的上方。圖2-24 氣頂孔分布最后，用ug中的抽取功能抽取所選擇的孔，抽取的功能是能夠?qū)λM(jìn)行后序的編輯與操作。用抽取的孔在下模架上開(kāi)孔，前提是下模架是抽取的，孔直徑為90mm，為的是讓氣頂柱穿過(guò)下模架，頂?shù)綁哼吶ι?。為了更有力的頂住壓邊圈，在壓邊圈與氣頂桿之間做個(gè)氣頂柱，使氣頂柱與壓邊圈合并為一個(gè)體。之后用20mm厚的墊片（標(biāo)準(zhǔn)件）裝配到氣頂住上。2.7.2 氣頂柱尺寸的要求氣頂柱直徑一般取90mm。模架都已經(jīng)安裝在機(jī)床上，壓邊圈在機(jī)床的氣頂桿的作用下先達(dá)到了最高行程300mm，且調(diào)試完畢保證

30、了閉合高度。為了達(dá)到?jīng)_壓工藝卡中的壓邊圈最大行程為130mm。有以下公式：氣頂柱底部（包含墊片）與下模架底部之間的距離 =氣頂桿的最大行程壓邊圈最大行程=300mm130mm =170mm2.8 其余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.8.1 起重方式的選擇模具采用吊耳起重棒形式，多工位和手動(dòng)線(xiàn)采用整體鑄出式起重棒，整體式起重棒布置在模具的左右兩側(cè)。此模架起重方式選擇吊耳而不能選擇起重棒。因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求選用a2000t機(jī)床，用起重棒強(qiáng)度不夠，容易引起斷裂，使用時(shí)間難以達(dá)到廠家要求。故選用吊耳。起吊裝置在模具加工、組裝和安裝、卸模、搬運(yùn)等情況下使用，它是模具使用安全的重要部分。選用的吊耳是插銷(xiāo)吊鉤和鑄嵌式吊鉤。2.8.2

31、 筋的布置及壁厚選擇拉伸模的凸模、凹模、壓料圈都采用鑄件毛坯。鑄件既要盡量輕，又要有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此可將鑄件的非重要部分挖空，并在影響強(qiáng)度和剛度的部位增加立筋。筋的厚度一般取40mm，在凸摸和下模架的中空底部、凹模和上模架的中空頂部都要立筋，筋的間距一般為300mm左右。筋的壁厚盡可能均勻，避免急聚變化的斜面。壁厚過(guò)薄，澆鑄時(shí)熔融金屬的流動(dòng)變壞。壁厚和薄壁接合部位要設(shè)置過(guò)渡區(qū)。拉伸模的凸模、凹模、壓料圈和凸模固定座及模架等都采用鑄件毛坯。鑄件既要盡量輕，又要有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此可將鑄件的非重要部分挖空，并在影響強(qiáng)度和剛度的部位增加立筋。模具鑄件壁厚與模具的尺寸、生產(chǎn)批量和受力情況有關(guān)

32、。合理選用鑄件壁厚不僅可以節(jié)約材料，也有利于提高鑄件質(zhì)量。鑄件的壁厚和結(jié)構(gòu)參數(shù)沒(méi)有同一的標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)各廠推薦的數(shù)據(jù)不盡相同，這里推薦在小批量和大批量生產(chǎn)時(shí)鑄件各部分壁厚的參考數(shù)據(jù)分別見(jiàn)表2-25。表2-25 大批量生產(chǎn)時(shí)拉伸模鑄件壁厚數(shù)據(jù)單位mm模具尺寸abcdefkmpq150025005050405060206030010100020004040305050205030010800150030303040401030300104008003030303030103020010單位mm模具大小abcdefg中小型40503545354530403545303530大型7512060805065

33、4565506540503040壓料面處的寬度安拉伸前毛配的壓料寬度加大4080mm，約在130240mm范圍內(nèi)。本套模具壁厚即為40mm。2.8.3 定位裝置凸模與下模架之間的定位凸模與下模架之間的定位，用三個(gè)鍵固定，即左右兩側(cè)和前后其中一側(cè)，其尺寸為：長(zhǎng)為80mm、寬為32mm、高為25mm,且有一面的倒角為3mm。在鍵的中央有一個(gè)沉頭孔，其尺寸為：沉頭深度為12mm，沉頭直徑為18mm，孔直徑為11mm。安裝鍵時(shí)有以下要求：（1）沉頭孔朝上，倒角與沉頭孔同面。（2）鍵的頂部與凸模上的槽留有5mm的間隙。（3）為了防止定位鍵作用的力對(duì)薄壁有影響，往往在鍵旁薄的地方加厚在布 置鍵槽時(shí)有如下要

34、求：（4） 在下模架上挖槽3mm，為了使凸模與下模架連接的更穩(wěn)固，在凸模上截 取 10mm高，與下模架合并一起，即下模架上挖槽13mm；（5） 在凸模上挖槽17mm；（6）槽的一端最好設(shè)成半圓形，以便加工方便；（7）槽的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于鍵長(zhǎng)度15mm左右，以便給出它的活動(dòng)量；2.11.2 上下模架與機(jī)床的定位上下模架與機(jī)床的定位，要用四個(gè)定位鍵，此鍵是交叉十字的通鍵，以便能夠承受更大的力，即要在上下模架的筋上設(shè)置槽，其尺寸為：高20mm，寬32mm。2.8.4 定位孔的布置為了更準(zhǔn)確的加工模具，需在各個(gè)模架上安裝定位孔，其結(jié)構(gòu)為兩邊是半圓結(jié)構(gòu)，定位孔的圓心與某一個(gè)半圓的圓心一致，其尺寸為：兩半圓的圓

35、心距為230mm，寬為250mm，定位孔直徑為90mm，高為10mm定位孔的布置要求如下：（1）安裝定位孔時(shí)，小孔的圓心必須與模體的中心線(xiàn)對(duì)齊； （2）每一個(gè)模架上安裝3個(gè)定位孔即可，其中左右兩側(cè)兩個(gè)，在y軸的負(fù)方向（送料方向）上一個(gè)； （3）安裝定位孔時(shí)，要與各模架的邊緣相切，其中在上模架安裝時(shí)，應(yīng)與導(dǎo)腿邊緣相切。2.8.5 固定裝置 法蘭臺(tái)的制作凸模與下模架之間的固定，是由法蘭臺(tái)固定的，這里只制作大概的結(jié)構(gòu)，后序的加工由車(chē)間的工作人員來(lái)進(jìn)行研究，其結(jié)構(gòu)尺寸為：臺(tái)高為30mm，臺(tái)上有個(gè)凸臺(tái)，是為了安裝螺栓用的，凸臺(tái)高為10mm，凸臺(tái)兩邊倒圓角半徑為20mm。其安裝要求為：（1）安裝凸臺(tái)的個(gè)數(shù)

36、最少為4個(gè)，而且要放置均勻；（2）必須是在凸模上安裝，而且要與凸模合并為一體；（3）下模架上應(yīng)要有10mm的法蘭臺(tái)，并與凸模上的法蘭臺(tái)對(duì)齊；（4）要消除法蘭臺(tái)對(duì)其他地方的干涉，留有15的空隙。壓板槽的制作上下模架與機(jī)床的固定，是由壓板槽中的螺栓固定的，壓板槽分別布置在上下模架的頂部和底部，并與機(jī)床上的壓板槽相對(duì)應(yīng)，其安裝數(shù)量要求為：1）當(dāng)模具長(zhǎng)l1500時(shí)，則安裝數(shù)量為68個(gè)；2）當(dāng)模具長(zhǎng)l1500時(shí)，則安裝數(shù)量為46個(gè)；3）其加工尺寸如下圖2-26：其中高為10mm，用的是8個(gè)壓板槽。圖2-26 壓板槽的剖面圖2.8.6 限位裝置合模限位塊合?，F(xiàn)為塊又稱(chēng)條子整塊，所有拉伸模必須裝四塊調(diào)整塊，

37、裝在壓邊圈四個(gè)角上，通過(guò)試驗(yàn)使壓邊圈周?chē)３志鶆蚝夏ｉg隙，從而保證均勻壓料力。調(diào)整塊采用工具鋼制造并淬火，保證承載能力7500n/cm2，設(shè)計(jì)時(shí)在圖紙上注明：試壓后把調(diào)整塊磨薄0.75mm，用一片0.25mm厚墊片墊在下面。調(diào)整塊要盡可能遠(yuǎn)離側(cè)倒塊。存放限位塊存放限位塊是拉伸模在不工作時(shí)，為了使彈性元件不是去彈力而必須設(shè)置的零件。其厚度要保證彈簧不受壓縮而處于自由狀態(tài)。壓邊圈限位螺釘單動(dòng)拉伸模的壓邊圈套在凸模的上，在拉伸開(kāi)始時(shí)，壓邊圈通過(guò)頂桿頂起使壓邊面超過(guò)凸模最高點(diǎn)，考慮頂桿頂起時(shí)有跳動(dòng)的可能，因此壓邊圈應(yīng)設(shè)置限位螺釘。其限位長(zhǎng)度（螺釘?shù)挠行Чぷ鏖L(zhǎng)度）應(yīng)超出壓邊圈最大行程20mm。以上幾種螺

38、釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。選用的是壓邊圈限位螺釘。其安裝要求如下：（1）限位螺釘應(yīng)安裝在下模架的四個(gè)角上，并通過(guò)壓邊圈； （2）限位螺釘?shù)捻敹瞬荒艹^(guò)中模板的上層板，并在頂端周?chē)粲?0mm左右的空隙，便于安裝。2.8.7 調(diào)壓墊的布置調(diào)壓墊也叫墩死墊，在裝配當(dāng)中是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件。在模具運(yùn)行當(dāng)中，來(lái)自機(jī)床的力給了凹模，當(dāng)凹模與壓邊圈接觸時(shí)，它們之間會(huì)存在很大的力，當(dāng)壓邊圈與凸模接觸時(shí)，這個(gè)力又給了凸模，由于模體的形狀是不均勻的，難免會(huì)造成力的分布不均勻，致使會(huì)對(duì)壓料件產(chǎn)生很大的影響，為了在模具運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的接觸力達(dá)到平衡，在壓邊圈與凹模之間、凸模與壓邊圈之間的四周必須要安裝調(diào)壓墊。調(diào)壓墊厚20mm，在它們之間

39、各有凸起的小圓臺(tái)，因此調(diào)壓墊就夾在小圓臺(tái)之間。其結(jié)構(gòu)圖2-27如下圖所示：圖2-27 調(diào)壓墊其安裝要求為：（1）安裝時(shí)，調(diào)壓墊之間的距離不能大于300mm，且分布要均勻； （2）調(diào)壓墊底部必須有筋，占60%即可，為了是底部能夠承受更大的沖壓力，防止模具損壞； （3）安裝時(shí)，調(diào)壓墊盡量靠近分模線(xiàn)，為了是最后改模具時(shí)更方便些。2.8.8 擋料板的布置在沖壓板料的過(guò)程當(dāng)中，難免會(huì)使板料發(fā)生移動(dòng)，這樣必須在壓邊圈的四周布置擋料板，擋料板現(xiàn)場(chǎng)配做。其安裝要求為：（1）一般每側(cè)安裝2個(gè)擋料板，且盡量靠近四角，并安裝要對(duì)稱(chēng)； （2）擋料板的擋料面與坯料線(xiàn)要有3mm水平距離的間隙；其它三側(cè)離周?chē)?0mm間隙

40、，擋料板底部應(yīng)布置個(gè)安放臺(tái)； （3）擋料面有曲面和直面，其中只能用直面來(lái)?yè)趿?，且在曲面與直面的相交處與壓邊面的垂直距離不能低于20mm。3 典型零件的制造工藝設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝包括生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程。工藝過(guò)程指的是在生產(chǎn)過(guò)程中，直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)（力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能），使其成為成品（或者半成品）的過(guò)程。它是生產(chǎn)過(guò)程的主要組成部分。機(jī)械制造工藝過(guò)程又可分為：毛坯制造工藝過(guò)程、機(jī)械加工工藝過(guò)程、機(jī)械裝配工藝過(guò)程等。根據(jù)本課題設(shè)計(jì)要求及特點(diǎn)，僅作機(jī)械加工工藝過(guò)程。結(jié)合設(shè)計(jì)出的沖壓模具，可知，落料、拉伸用的凸凹模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求力學(xué)性能好，而自身的結(jié)構(gòu)又決定了其壁厚很薄

41、，所以其工藝制定也成為該整個(gè)模具中各零件的最難點(diǎn)。機(jī)械加工工序是工藝規(guī)程的主要內(nèi)容，其加工順序的安排原則是：先基準(zhǔn)后其他，先粗后精，先主后次，先面后孔，先外后里。3.1 工藝路線(xiàn)的擬定該零件需要加工的表面有：固定用上表面、法蘭盤(pán)下表面、落料端面、最大圓柱面、工作內(nèi)外圓柱面、內(nèi)配合面、拉伸圓角面、螺紋孔及光孔。由其工作性質(zhì)可知落料端面、工作內(nèi)外圓柱面、拉伸圓角面、固定用上表面要求加工精度高，也是加工的主要表面。可安排四個(gè)加工階段，即：去皮加工階段、粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加工階段。在編制沖壓工藝規(guī)程時(shí)，通常要根據(jù)沖壓件的特點(diǎn)、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)能力等，擬訂出幾種可能的工藝

42、方案。在對(duì)各種工藝方案進(jìn)行周密的綜合分析和比較之后，在確定一種較先進(jìn)、最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。3.2.1 凸模加工工藝工藝路線(xiàn)如表3-1所示。表3-1 凸模加工工藝序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1鑄造2熱處理球化退火， 獲得碳化物細(xì)小均勻、 呈球狀顆粒分布的組織，以提高切削加工性，減輕淬火變形和開(kāi)裂。3刻線(xiàn)在模具上對(duì)大體尺寸進(jìn)行標(biāo)注4刨刨上、下表面5磨削磨平面 厚度留余量0.2mm6銑削用大型龍門(mén)數(shù)控銑床對(duì)曲面加工，保證凸模的曲面表面粗糙度到達(dá)要求。7淬火火焰處理，保證凸模的曲面表面硬度到達(dá)要求。8銑削銑臺(tái)階9拋光使其表面粗糙度達(dá)到ra=0.20.410去應(yīng)力退火將拋光后的擺輾凹模和凸模置于170至200

43、攝氏度的油爐內(nèi)保溫8小時(shí)， 以消除殘留應(yīng)力。3.2.2 凹模加工工藝二次拉伸由凸模將材料拉入凹模，直接成形零件，凹模與凹模固定板采用過(guò)盈配合，加工工藝路線(xiàn)如表3-2。表3-2 凹模加工工藝序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1鑄造2熱處理球化退火， 獲得碳化物細(xì)小均勻、 呈球狀顆粒分布的組織，以提高切削加工性，減輕淬火變形和開(kāi)裂。3刻線(xiàn)在模具上對(duì)大體尺寸進(jìn)行標(biāo)注4刨刨上、下表面5磨削磨平面厚度留余量0.2mm6銑削用大型龍門(mén)數(shù)控銑床對(duì)曲面加工，保證凸模的曲面表面粗糙度到達(dá)要求。7淬火火焰處理，保證凸模的曲面表面硬度到達(dá)要求。8銑削銑臺(tái)階9拋光使其表面粗糙度達(dá)到ra=0.20.410去應(yīng)力退火將拋光后的擺輾凹模

44、和凸模置于170至200攝氏度的油爐內(nèi)保溫8小時(shí)， 以消除殘留應(yīng)力。11焊接與凸模模體焊接4 模具的裝配及調(diào)試模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件。以一定的裝配順序和方法，將符合圖樣技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工組裝成滿(mǎn)足使用要求的模具。在裝配過(guò)程中，既要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度。因此，模具裝配是最后實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過(guò)程，是模具制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用與維修和模具壽命。4.1 模具的裝配為了便于對(duì)模，組裝前應(yīng)合理確定上、下模的裝配順序，以防出現(xiàn)不便調(diào)整的情

45、況。上、下模的裝配順序與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)，裝配順序的選擇關(guān)鍵。裝配順序的選擇關(guān)鍵是要保證凸、凹模的相對(duì)位置精度，使其間隙均勻。通常是先裝基準(zhǔn)件，再裝關(guān)聯(lián)件，然后調(diào)整凸模、凹模間隙，最后裝其他輔件。裝配基準(zhǔn)件是起到連接其他零部件的作用，并決定了這些零件之間的正確的相互位置。沖壓模中常用凸、凹模及其組件或?qū)虬濉⒐潭ò遄鳛榛鶞?zhǔn)件。本套模具的裝配調(diào)試步驟：（1）裝配前準(zhǔn)備工作：把凸模壓入到固定板中，并鉚接；鉚接之后把凸模末端的大平面磨平，保證按觸面的平面度、表面粗糙度的要求；（2）裝配凸模、固定板為一個(gè)組件；（3）裝配凹模與下模座；（4）裝配上模座；（5）裝配卸料裝置；（6）裝配其他零件。4.2 模具

46、的調(diào)試在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)以后，進(jìn)行排除錯(cuò)誤性的修模。模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合國(guó)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)，通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，才能特模具正式交付生產(chǎn)使用。圖4-1 裝配簡(jiǎn)圖5 總結(jié)與展望5.1 結(jié)論車(chē)身覆蓋件是一個(gè)品牌的標(biāo)志和形象，代表著汽車(chē)的發(fā)展水平和一個(gè)企業(yè)的實(shí)力，成功的車(chē)型建立在良好的車(chē)身覆蓋件基礎(chǔ)上，車(chē)身覆蓋件的成功決定了一個(gè)新車(chē)型的成功和銷(xiāo)售前景。本文以本人實(shí)

47、習(xí)時(shí)參與設(shè)計(jì)的某款車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板為例，采用理論和實(shí)際相結(jié)合的方法詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)沖壓件時(shí)所應(yīng)注意的條件、沖壓件的設(shè)計(jì)方法和對(duì)沖壓件進(jìn)行成型性仿真的方法，最后，通過(guò)對(duì)該車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的仿真結(jié)果分析，得出該沖壓件成型性良好的結(jié)論。該零件有設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)成本低的優(yōu)點(diǎn)。主要工作有以下幾點(diǎn)：(1)介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的結(jié)構(gòu)和車(chē)身與該零件件之間的關(guān)系；(2)對(duì)該零件的材料選擇做了陳述，為后面將要進(jìn)行的沖壓件設(shè)計(jì)和成型性分析建立了材料基礎(chǔ)；(3)分析了該零件設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)條件，在三維軟件ug平臺(tái)下，提出了該零件的設(shè)計(jì)方法和思路，并對(duì)該零件設(shè)計(jì)完成后需要進(jìn)行的校核進(jìn)行了分析；(4)對(duì)前面設(shè)計(jì)完成的發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板

48、進(jìn)行了成型性仿真分析，利用分析軟件autoform進(jìn)行分析，并研究了分析結(jié)果，得出該發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板成型性良好的結(jié)論。5.2 展望因?yàn)槟芰蜁r(shí)間有限，在本文所作工作的基礎(chǔ)上，本文認(rèn)為可以進(jìn)行的進(jìn)一步的研究工作為：(1)復(fù)雜沖壓件的設(shè)計(jì)。本文涉及的沖壓件只是發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的設(shè)計(jì)，對(duì)于較復(fù)雜的沖壓件如車(chē)身外表面沖壓件的設(shè)計(jì)，除了考慮本文提及的沖壓件要求之外，更重要的是要達(dá)到a級(jí)曲面的要求，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，因此，研究車(chē)身沖壓件需要研究轎車(chē)車(chē)身外表面的設(shè)計(jì)方法；(2)由于各種條件限制，本文沒(méi)有考慮沖壓件成型后的回彈，及出現(xiàn)較大回彈時(shí)應(yīng)該采取的方法，進(jìn)行回彈分析和控制是下一步要進(jìn)行的工作；(3)影響沖壓的工藝參

49、數(shù)有很多，如凹凸模圓角、模具間隙等，本文只在摩擦系數(shù)、模具間隙、壓邊力、拉延筋等工藝參數(shù)基礎(chǔ)上對(duì)沖壓件進(jìn)行仿真，一些重要的工藝參數(shù)如凹凸模圓角并未考慮，后續(xù)工作將是研究其他工藝參數(shù)對(duì)沖壓性能的影響。謝 辭經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，在此設(shè)計(jì)中尺寸的計(jì)算和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是工作量最大的，經(jīng)過(guò)工藝分析后，必須采用兩套模具才能完成對(duì)工件的制造，大大的增加了工作量。幾個(gè)月來(lái)，在唐老師的耐心指導(dǎo)和熱心的幫助下，我一步一步完成了設(shè)計(jì)任務(wù)的每一個(gè)步驟，并最終做出了令導(dǎo)師滿(mǎn)意的成果。在此期間，導(dǎo)師給我的諄諄教誨和得力指導(dǎo)，我將永遠(yuǎn)銘記在心。唐老師不僅在理論設(shè)計(jì)的方面給了我?guī)椭?/p>

50、在實(shí)際問(wèn)題方面也給了我莫大的幫助，為了讓我盡快的理解課題唐老師給我?guī)?lái)了很多關(guān)于課題方面的資料，在設(shè)計(jì)第一副模具時(shí)由于沒(méi)經(jīng)驗(yàn)，老師指出了幾個(gè)不足之處，并認(rèn)真的教我修改。由于得到老師的幫助在設(shè)計(jì)的時(shí)候也減少了很多工作量，節(jié)省了不少時(shí)間。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間都耐心的為我解決困難，每個(gè)星期都對(duì)我進(jìn)行兩次輔導(dǎo)還經(jīng)常主動(dòng)聯(lián)系我，詢(xún)問(wèn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的情況。正是由于老師的孜孜不倦的指導(dǎo)和教育現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利的完成，再次表示由衷的感謝。在畢業(yè)之際我還要感謝我們的院領(lǐng)導(dǎo)，是你們的給我創(chuàng)造了一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境；感謝所有教過(guò)我的老師，從你們身上我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的原則；同時(shí)還要感謝我們班的每一位同學(xué)，因?yàn)橛辛四銈儾攀刮业拇髮W(xué)生活充滿(mǎn)快樂(lè)。參考文獻(xiàn)1 劉鴻文材料力學(xué)(第三版)m北京：高等教育出版社，20012 趙經(jīng)文，王鐸文理論力學(xué)m北京：高等教育出版社，20013 孫玉芹，孟兆新機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)m北京：科學(xué)出版社，20044 樂(lè)玉漢矯車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)m北京：高等教育出版社20005 張策機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20046 謝龍漢，單巖catia v5零件設(shè)計(jì)m北京：清華大學(xué)出版社，20047 謝龍漢，單巖catia b5自由曲面造型m北京：清華大學(xué)出版社，20048 尤其風(fēng)catia高級(jí)應(yīng)用m北京：清華大學(xué)出版社，20069 徐政坤沖壓模具及設(shè)備m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20071