1789_汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)
1789_汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì),汽車,燈罩,沖壓,模具設(shè)計(jì)
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目錄前 言 ...................................................31 緒論 ...................................................41.1我國(guó)沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 .........................................41.2 我國(guó)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ..................................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(jié)構(gòu)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(kāi)計(jì)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(fù)合模設(shè)計(jì) ....................................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(shù) .................................................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(jì)算 ...............................................133.5 選擇壓力機(jī) ...................................................143.6 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 .................................................153.7 工作部分尺寸計(jì)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(jì)算 ...................................163.8 模具總體設(shè)計(jì) .................................................183.8.1 工作零件 ...................................................183.8.2 其它主要零件 ...............................................203.9 模具結(jié)構(gòu)尺寸驗(yàn)算 .............................................244 脹形沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) ....................................254.1 成形部分 .....................................................254.2 變形力與沖裁力的計(jì)算 .........................................264.2.1 脹形變形力 .................................................26南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24.2.2 沖裁力 .....................................................274.3 確定壓力中心 .................................................274.4 選擇壓力機(jī) ...................................................284.5 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 .................................................294.6 工作部分刃口尺寸計(jì)算 .........................................294.6.1 對(duì)沖裁刃口尺寸進(jìn)行計(jì)算 .....................................294.6.2 脹形刃口尺寸的說(shuō)明及確定 ...................................294.7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................304.7.1 主要工作零件 ...............................................304.7.2 其它零件設(shè)計(jì) ...............................................31結(jié) 論 ...................................................33參考文獻(xiàn) ................................................34致謝 ....................................................35南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3前 言模具在汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、家用電器、工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、冶金、機(jī)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(shí)現(xiàn)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(chǎn)的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)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(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。大學(xué)幾年所學(xué)對(duì)于知識(shí)的海洋來(lái)說(shuō)也許還不夠說(shuō)滄海一粟,但是對(duì)于具體的個(gè)人來(lái)說(shuō)卻是會(huì)算有很大收獲的。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己所學(xué)的一次全面總結(jié),而且是對(duì)我們所具備的綜合能力的一次考查,更是我們將理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)際運(yùn)用前的一次實(shí)際應(yīng)用。此次設(shè)計(jì)所依據(jù)的工件是在工廠實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)的。在參觀了工廠已采用的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)設(shè)備、并在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行了此次設(shè)計(jì)。為了高質(zhì)量的完成此次設(shè)計(jì)我用了大量的時(shí)間和精力查閱了很多資料,包括《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 、 《冷沖模設(shè)計(jì)》 、 《模具設(shè)計(jì)大典》和《模具圖冊(cè)》等,相信對(duì)我以后在實(shí)際工作中的應(yīng)用會(huì)有很大益處。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限,設(shè)計(jì)之中難免會(huì)存在不合理之處,請(qǐng)各位老師多多批評(píng)指正。這次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度,待人以誠(chéng)的寬廣胸懷以及淵博的知識(shí)為我們樹(shù)立了榜樣。在此向老師致以最誠(chéng)摯的謝意!南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文41 緒論1.1 我國(guó)沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀改革開(kāi)放以來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái),模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)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(guó)有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD,并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國(guó)際通用軟件,個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件,并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步,東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 例如,吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件,華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模 CAD/CAE/CAM 軟件,上海交通大學(xué)模具 CAD 國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)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(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高;許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等,致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。1.2 我國(guó)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng): 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5(1) 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。 (2) 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)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(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展,對(duì)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(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T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(shù)控銑床及加工中心上,實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù),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(yīng)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(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。 (6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)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(guān)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(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6(TiN、TiC 等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7) 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作,以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。(8) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù);有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文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(shè)計(jì)與制造技術(shù)》P19,表 1-8:抗拉 бb 335—450(N/㎜2)抗剪 τ 260—360(N/mm2)彈性模數(shù) E 190000 (N/mm2)屈服點(diǎn) бs 200 (N/mm2)δ(%) 32%2.1.2 結(jié)構(gòu)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(qiáng)筋,外沿邊等,并且是非對(duì)稱結(jié)構(gòu),較為復(fù)雜。產(chǎn)品零件需要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成,基本工序應(yīng)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(guò)拉深、彎曲、脹形工序制成,表明成形工序較為復(fù)雜。拉深底部沖出一大孔,尺寸精度相對(duì)比較高。制件應(yīng)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(jí)精度;表面粗糙度 Rn=12.52.2 確定沖壓工藝方案根據(jù)產(chǎn)品零件的外形結(jié)構(gòu)和尺寸精度要求,首先確定是不能用級(jí)進(jìn)模工作,因?yàn)槿绻眉?jí)進(jìn)模,工作零件會(huì)發(fā)生相互的干涉現(xiàn)象,模具結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)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(guò)程分為單工序完成。每工序可以設(shè)計(jì)為復(fù)合?;騿喂ば蚰9ぷ鳎源_保能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)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(gè)方案:方案一:先落料沖孔,后拉深,再脹形,最后彎曲翻邊;南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8方案二:先落料拉深,后沖孔,再脹形,再?zèng)_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(huì)影響拉深的質(zhì)量和孔之間的定位尺寸,并且會(huì)影響其后的成形工序,提高了經(jīng)濟(jì)成本。那么對(duì)于此件上的孔應(yīng)該分開(kāi)沖,比如脹形上的孔,拉深底部的大孔。為了保證零件的質(zhì)量,方案一的成形工序還不足。方案二單從模具結(jié)構(gòu)來(lái)看過(guò)于簡(jiǎn)單,中間三步都是簡(jiǎn)單的單工序模。而且方案也不完善,從零件的結(jié)構(gòu)來(lái)看,脹形部分不能一步完成。需要從兩個(gè)方向分別脹形,才能保證零件的質(zhì)量方案三解決了前兩個(gè)方案的缺點(diǎn),但所生產(chǎn)的零件的尺寸精度不高??偨Y(jié)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(jiǎn)單的說(shuō)需要六套模具。對(duì)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(chǎn),而且根據(jù)零件外形和尺寸精度來(lái)說(shuō),這是優(yōu)佳的方案。2.3 模具形式成形過(guò)程分六步完成,即需六套模具。第一套:落料、拉深倒裝復(fù)合模;第二套:脹形、沖孔復(fù)合模;第三套:脹形、沖孔復(fù)合模;第四套:修邊、沖孔復(fù)合模;第五套: 彎曲單工序模;第六套:沖孔、翻邊復(fù)合模;(由于工作量的原因,主要設(shè)計(jì)前兩套模具)2.4 毛坯展開(kāi)計(jì)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=1/2×3888.6mm2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9=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(chǎn)生的尺寸影響,取 A=50000 mm2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文103 落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)3.1 排樣由《中國(guó)模具設(shè)計(jì)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(jìn)距:L0=Bmax+2a1=2111.15㎜條數(shù):n1=500/473.28=1(余 26.72㎜)每條個(gè)數(shù):n2=1500/211.15=7(余 21.95㎜)總個(gè)數(shù): 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(yīng)考慮的問(wèn)題①保證凸模能夠進(jìn)入凹模;②開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯接觸面積要大;③開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯的接觸面應(yīng)靠近中間;④開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯的接觸面要大,要分散;⑤壓料面各部分進(jìn)料阻力力求均勻。根據(jù)零件的形狀特征和上述的要求,確定為反向拉深,水平放置。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文113.2.2 確定壓力中心圖 2.1根據(jù)零件形狀的復(fù)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(gè)重心點(diǎn),其各坐標(biāo)(x,y)和長(zhǎng)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+63南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1216.57+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(shù)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(jì)算(2-3)232121)()(d????=216 mm22 150768574.148??3.確定是否用壓邊圈毛坯相對(duì)厚度 t/d=1/200×100=0.5 h/d=0.14所以應(yīng)采用壓邊圈4.拉深系數(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.7.1 主要工作零件1.沖孔凸模沖孔凸模材料為 T10A,硬度要求 58—62HRC,臺(tái)階底面應(yīng)壓入后磨平。凸模刃口部分設(shè)計(jì)成為方孔形,是因?yàn)槌尚慰资欠娇?。而把安裝部分設(shè)計(jì)成圓柱形,其主要目的是避免鉗工在安裝凸模時(shí)劃傷自己,便于安裝。兩沖孔凸模都是依靠凸模固定板固定,采用過(guò)盈配合 H7/m6 穩(wěn)固。所以凸模固定板孔的配合尺寸是 ㎜。015.??(1)凸模長(zhǎng)度尺寸計(jì)算南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31因?yàn)槭沁x用非標(biāo)準(zhǔn)凸模,所長(zhǎng)度尺寸由磨具結(jié)構(gòu)確定,需要考慮:凸模固定板厚度 h1,壓料板厚度 h2,凸模進(jìn)入凹模的深度,以及由凸模修磨量和在模具閉合狀態(tài)下固定板與壓料板之間的安全距離等因素需要增加的高度 h,即:(3-9)hhL??321那么有: mm0450?(2)凸模強(qiáng)度校核對(duì)于此類結(jié)構(gòu)的凸模,必須進(jìn)行承壓力和穩(wěn)定能力的校核。①承壓能力校核 沖裁時(shí)凸模承受的有平均壓應(yīng)力 б 和刃口的接觸應(yīng)力 бk 兩種。當(dāng)此凸模斷面寬度 B=7mm 大于材料厚度 t=mm 時(shí),接觸應(yīng)力 бk 大于平均壓應(yīng)力б,因而強(qiáng)度校核的條件是接觸應(yīng)力 бk 小于或等于材料的許用壓應(yīng)力 бp:由: (3-10)pkALt????式中: бk—凸模刃口接觸應(yīng)力(MPa) ;L—沖件輪廓長(zhǎng)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(fù)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(jì)算,把凸模的一端視作為固定端,另一端根據(jù)導(dǎo)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。由公式: (3-11)??tEdL3max8?式中: Lmax—凸模允許的最大自由長(zhǎng)度(mm) ;E—凸模材料彈性模量(MPa) ;τ—重建材料抗剪強(qiáng)度(MPa) 。那么有: mL2301430284.10max ????∴復(fù)合條件2.脹形凸模本模具設(shè)有四個(gè)脹形凸模,材料為 T10A,硬度要求 58—62HRC,都是整體式結(jié)構(gòu)。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(guò)盈配合加工。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文324.7.2 其它零件設(shè)計(jì)1.定位零件此套模具設(shè)計(jì)定位零件的作用是用來(lái)確定毛坯零件在模具中準(zhǔn)確位置,保證沖出合格的制件。根據(jù)定位零件的設(shè)計(jì)原則:定位至少應(yīng)有三個(gè)支承點(diǎn),即兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)和一個(gè)定距點(diǎn)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu),零件內(nèi)部有一個(gè)拉深部分,上下對(duì)稱是直平面。那么可以在直平面處加兩塊定位塊,將零件的縱向定位,并且用螺釘和銷釘把定位塊穩(wěn)定在脹形凹模上,其結(jié)構(gòu)如 3.8 所示。橫向的定位用兩個(gè)固定的定位銷定位,定位銷靠過(guò)盈配合,固定在凹模上。定位塊材料為 45,硬度要求 43—48HRC,長(zhǎng)×寬×厚度=40mm×20mm×30mm;固定定位銷材料為 45,硬度要求 43—48HRC,D=8mm,d=4mm3.壓料裝置及零件設(shè)計(jì)壓力機(jī)下壓時(shí),脹形凸模將工件壓入凹模內(nèi),材料會(huì)發(fā)生起皺或者脹形的效果不是很好。因?yàn)槊浶螐木植縼?lái)看就是變薄拉深工序,所以需要壓料裝置。當(dāng)沖壓過(guò)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(lái),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(zhǎng)×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(kāi)的高度要大于脹形部分的最大深度,壓力機(jī)下壓時(shí)壓料板能壓住周邊,能很好的成形。選用彈簧:d=8mm,t=13.5mm,F(xiàn)j=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(jī)滑塊上時(shí),且使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致,加設(shè)模柄。根據(jù)所選開(kāi)式壓力機(jī)的模柄孔尺寸 Φ65mm×75mm,選擇標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)×寬×厚度=540mm×400×50mm。板內(nèi)加工帶臺(tái)階方孔,按 H7/m6 過(guò)盈配合加工。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文33(3)墊板沖壓時(shí),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(zhǎng)×寬×厚度=540mm×400mm×10mm。結(jié) 論我的設(shè)計(jì)是汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)一到手,就開(kāi)始對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,查閱有關(guān)專業(yè)書籍,完成了零件的二維圖,包括尺寸的測(cè)繪。然后對(duì)零件毛坯展開(kāi)計(jì)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(shè)計(jì)過(guò)程中要有所調(diào)整,使工作量增大;在設(shè)計(jì)第一套模具過(guò)程中,同樣遇到了一些困難,都在老師的指導(dǎo)和自己的努力下,一一解決。對(duì)于零件的加工,包括對(duì)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(shí),還需進(jìn)一步學(xué)習(xí)總結(jié);第一套模具設(shè)計(jì)完成后,開(kāi)始設(shè)計(jì)第二套模具,由于有老師的指導(dǎo),第二套模具順利完成;最后寫說(shuō)明書,總結(jié)設(shè)計(jì)。當(dāng)然設(shè)計(jì)中還存在不足處,希望在以后的工作實(shí)踐中加以學(xué)習(xí)改進(jìn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),是對(duì)大學(xué)課程的一個(gè)總結(jié),也是對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)。四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就此結(jié)束,從中我收獲很多,而且得到很多快樂(lè)。為我大學(xué)學(xué)習(xí)畫上圓滿句號(hào)!南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文34參考文獻(xiàn)[1] 肖祥芷,王孝培主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌:江西科學(xué)出版社,2003.1[2] 王孝培主編.沖壓手冊(cè).第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10[3] 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)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(shè)計(jì).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(shè)計(jì)與制造技術(shù).北京:北京出版社,1991[6] 楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)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(shù)測(cè)量.第四版.北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2001.1 [8] 大連理工大學(xué)工程畫教研室編.機(jī)械制圖.第四版.北京:高等教育出版社,1993 [9] 王樹(shù)勛,高廣升編.冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1997 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文35致謝幾年的艱苦跋涉,幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備,畢業(yè)論文終于到了劃句號(hào)的時(shí)候,心頭照例該如釋重負(fù),但寫作過(guò)程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過(guò)程并不輕松,工作的壓力時(shí)時(shí)襲擾,知識(shí)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(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此多的精力,完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值的論文,其中的艱辛與困難難以訴說(shuō),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(gè)字符,重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字,我感觸頗多。雖然其中沒(méi)有什么值得特別炫耀的成果,但對(duì)我而言,是寶貴的。它是無(wú)數(shù)教誨、關(guān)愛(ài)和幫助的結(jié)果。我要感謝我的指導(dǎo)教師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任,仍抽出時(shí)間,不時(shí)召集我和同學(xué)督責(zé)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(yǔ)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(shí),拓寬了我的知識(shí)面,培養(yǎng)了我的功底,對(duì)論文的完成不無(wú)裨益。我還要感謝學(xué)校所有教過(guò)我的老師,是你們讓我成熟成長(zhǎng);感謝學(xué)院的各位工作人員,他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠(chéng)摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持,他們無(wú)微不至的關(guān)懷,是我前進(jìn)的動(dòng)力;他們的殷殷希望,激發(fā)我不斷前行。沒(méi)有他們就沒(méi)有我,我的點(diǎn)滴成就都來(lái)自他們。讓我依依不舍的還有各位學(xué)友和室友。在我需要幫助的時(shí)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(yuǎn)非終點(diǎn),文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)個(gè)新的起點(diǎn)。我將繼續(xù)前行!畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目 汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105319學(xué) 生 姓 名 聶文軍指 導(dǎo) 教 師 陳為國(guó)填 表 日 期 2011 年 5 月 20 日說(shuō) 明開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作,一般包括:課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述) 、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容 各專業(yè) 可根據(jù)具體情況適當(dāng) 修改 。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。一、 選題的依據(jù)及意義:汽車制造是現(xiàn)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(shù)。因?yàn)樽约簩?duì)汽車有濃厚的興趣,現(xiàn)在決定以此為課題,進(jìn)行汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)。沖壓是應(yīng)用非常廣泛的成型加工方法,沖壓模質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量,也關(guān)系到生產(chǎn)的效率。進(jìn)行沖壓模設(shè)計(jì),不僅考察學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,也可以鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決具體實(shí)際問(wèn)題的能力。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述):隨著我國(guó)成為世界制造業(yè)的中心,電子信息技術(shù)中的電子元器件和汽車部件越來(lái)越多的成為中國(guó)制造,而模具是機(jī)械、電子、汽車、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備,作為工業(yè)基礎(chǔ),模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其它工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用,在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母” 。 2005 年我國(guó)模具產(chǎn)值為 610 億人民幣,2006 年約 720 億,平均每年以 20%~25%的速度增長(zhǎng)。模具的技術(shù)水平明顯有了提高,一些國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具的性能已接近國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平,但由于我國(guó)起步晚,許多模具不得不依賴進(jìn)口,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還非常大。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn),因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要發(fā)展如下:1. 工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化。它將與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻,對(duì)加工零件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和有限元分析,達(dá)到預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可能性與成形過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題,供設(shè)計(jì)人員修改和選擇。2 .模具計(jì)算輔助設(shè)計(jì)、制造與分析(CAD/CAM/CAE)的研究和應(yīng)用將極大地提高模具制造效率,提高模具質(zhì)量,使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化。3. 模具的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、機(jī)械化及專業(yè)化自動(dòng)生產(chǎn)。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案:研究?jī)?nèi)容:1、產(chǎn)品零件工藝分析2、沖壓模具設(shè)計(jì)3、主要零件制造工藝的確定。本課題研究方法:1) 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備: 豐富模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),熟悉燈罩結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)過(guò)程熟悉沖壓成形原理及整個(gè)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(shè)計(jì): 1. 對(duì)所設(shè)計(jì)模具之產(chǎn)品進(jìn)行可行性分析 。2.確定模具結(jié)構(gòu)。3.排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算4.沖裁壓力和壓力中心計(jì)算5.凸、凹模設(shè)計(jì)6.凸、凹模刃口尺寸的確定。7.其它零件的設(shè)計(jì)8.壓力機(jī)的選擇9.結(jié)束語(yǔ)4) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 : 闡述燈罩零件圖的繪制過(guò)程工程及整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程。四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度目標(biāo):1、獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)2、按圖標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)一套模具的裝配圖和有關(guān)的關(guān)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)的書寫格式要求,撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。5、完成 3000-5000 個(gè)文字的畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的外文資料翻譯。工作進(jìn)度:1. 查閱相關(guān)資料,外文資料翻譯(6000 字符以上) ,撰寫開(kāi)題報(bào)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(kāi)。 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(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文) 。 第 14 周—第 16 周6.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查,畢業(yè)答辯。 第 17 周五、參考文獻(xiàn)[1] 肖祥芷,王孝培主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌:江西科學(xué)出版社,2003.1[2] 王孝培主編.沖壓手冊(cè).第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10[3] 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)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(shè)計(jì).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(shè)計(jì)與制造技術(shù).北京:北京出版社,1991[6] 楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)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(shù)測(cè)量.第四版.北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2001.1 [8] 大連理工大學(xué)工程畫教研室編.機(jī)械制圖.第四版.北京:高等教育出版社,1993 [9] 王樹(shù)勛,高廣升編.冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1997
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1789_汽車前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì),汽車,燈罩,沖壓,模具設(shè)計(jì)
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