畢業(yè)設(shè)計(jì)論文汽車上觸板的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

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1、 摘要： 本文介紹了汽車上觸板的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)方法。為了更好的對(duì)工件進(jìn)行加工，選用帶料做坯料，通過(guò)對(duì)零件的工藝分析，而且考慮到大批量生產(chǎn)，高生產(chǎn)率，工件的復(fù)雜程度以及模具的壽命，在此選用倒裝的級(jí)進(jìn)模來(lái)完成工件的沖壓加工。對(duì)基本的工件成型進(jìn)行研究得出加工此零件可分為三步來(lái)完成：第一步?jīng)_孔和沖預(yù)制孔，第二步翻孔和切舌；第三步落料。通過(guò)以上的設(shè)計(jì)分析而得出的模具對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，特別是對(duì)于那些大批量生產(chǎn)的零件，即提高了生產(chǎn)率，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，只是在成本上稍微高一點(diǎn)。但相信在以后的發(fā)展當(dāng)中模具的制造業(yè)會(huì)更好，會(huì)得到更廣的發(fā)展。另外，此文還介紹了沖壓加工的有關(guān)工藝參數(shù)的計(jì)算和輔助零件的選擇

2、方法等。 關(guān)鍵詞：上觸板 工藝分析 模具設(shè)計(jì) Abstract: Punching Technology and Die Design of Board Work piece of Automobile. This article introduces Punching Technology and Die Design method of Board Work piece of Automobile. In order to get better parts, These Work pieces use sheet meth

3、od process. Because think of a great quantity of production quantity this work piece, high production rate, complicated degree of this work piece and life-span of die, so I use One-By-One die to complete this wok piece of automobile. To complete this wok piece contain three steps : First dies the ba

4、se holes; Second cut toner and complete flanging holes; Third bend the mental. Follow above design anglicize, a good way for one manufacturer we can get a tooling, especially for parts, it can improve their belief And make the lobber lower. So, we can believe that the tooling will have a better lo

5、ng development. In addition, this article introduces count method of some data and chooses of die parts. Keywords: Board Work piece Analysis for Order Tooling Design 目錄 序言……………………………………………………………………5 第1章 沖壓件的工藝性分析 ………………………………………6 1.1 工藝性分析 …………………………………………………………………6 1.2 沖裁工藝方案的確定 ……

6、…………………………………………………7 第2章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ………………………………………9 2.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ………………………………………………………9 2.2 彈簧的選擇 …………………………………………………………………10 第3章 工藝計(jì)算 ……………………………………………………12 3.1 設(shè)計(jì)與計(jì)算 …………………………………………………………………12 3.1.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 …………………………………………………………12 3.1.2 確定各個(gè)工序的工件尺寸 ………………………………………………15 3.1.3 計(jì)算凸

7、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差 …………………………21 3.2 沖壓力計(jì)算與壓力機(jī)選擇 …………………………………………………23 3.2.1 計(jì)算沖壓力 ………………………………………………………………23 3.2.2 計(jì)算壓力中心及繪裝配圖 ………………………………………………26 3.2.3 壓力機(jī)相關(guān)尺寸選擇 ……………………………………………………27 第4章 模具主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………31 第5章 模具工作零件的強(qiáng)度較核……………………………………37 第6章 結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………

8、………40 第7章 致謝……………………………………………………………41 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………42 序言 該課題的主要設(shè)計(jì)意義在于掌握模具設(shè)計(jì)的大體思路，懂得如何著手分析和考慮問(wèn)題，掌握零件的造型和加工方法，能自己獨(dú)立的設(shè)計(jì)出一套完整的模子，且能將它應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。 此次設(shè)計(jì)的課題為汽車上觸板的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，所用的材料是08F鋼，是用途最廣泛的通用板料之一，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，可以單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)用于機(jī)械制造的各個(gè)領(lǐng)域。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷

9、加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間 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Α? 第1章 沖壓件的工藝性分析 1.1 工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀尺寸等對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁件的工藝的適應(yīng)性能好就是指：能用一般的沖裁方法，在模具壽命較高、生產(chǎn)率高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。

10、 該零件為汽車上觸板，材料08F鋼板，板料厚度為t=1mm. 由零件圖1-1可以看出，該零件外形（輪廓）對(duì)稱。內(nèi)部形狀相對(duì)復(fù) 圖1-1 零件圖 雜，但大體上各孔、臺(tái)階也是對(duì)稱的，零件的精度要求不高，按要求除三異孔的長(zhǎng)度17有0.1的公差及中心孔的四矩形的公差有要求外。其余各尺寸均為自由公差，零件直壁部分圓角半徑為0.5mm至1mm。 通過(guò)以上的工藝分析，可以看出該零件為帶料沖壓件，整體尺寸、位置精度要求不高，這里取IT12，屬于大批量生產(chǎn)。因此可以采用冷沖壓的連續(xù)級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)加工。 1.2 沖裁工藝方案的確定 確定工藝方案就是確定沖壓件的路線，包括沖壓工序數(shù)、工序的

11、組合和順序等。 由于工件大批量生產(chǎn)，精度的等級(jí)是IT12，采用的模具是級(jí)進(jìn)模，所以最好先確定相互零件的基本工序，然后將基本工序作各種可能的組合并排出順序以得到不同的工藝方案，再根據(jù)各種因素進(jìn)行分析比較，找出合適具體生產(chǎn)條件的最佳方案。 對(duì)于汽車上觸板的加工，包括沖孔工序、翻孔工序、切舍工序、落料工序， 根據(jù)這些基本工序可以擬出以下幾種方案： 方案一：采用帶料連續(xù)在多工位上沖壓（沖孔-----翻孔-----切舍-----落料） 方案二：沖孔+翻孔-----切舍-----落料 方案三：沖孔-----翻孔+切舍-----

12、落料 方案四：落料翻變連續(xù)模，其他采用單工序 方案五：采用單工序模 通過(guò)確定工藝方案的主要原則： 1、 保證沖裁件的質(zhì)量 2、 經(jīng)濟(jì)性原則 在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。所以，對(duì)于大批量的沖裁件，應(yīng)盡量采用高效的多工序模，而在試制與小批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡可能才用單工序模與各種形式的簡(jiǎn)易模。 3、 安全性原則 工人操作是否方便、安全也是在確定工藝方案時(shí)要考慮的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。例如對(duì)于一些形狀比較復(fù)雜、需要進(jìn)行多道工序沖壓的小型沖裁件，如果用簡(jiǎn)單的單工序模進(jìn)行沖裁，需要用手鉗放置毛坯，要多次進(jìn)出危險(xiǎn)區(qū)域，很不安全。因此，對(duì)于這類沖裁件，有時(shí)即使批量不大，也采用比

13、較安全的連續(xù)模進(jìn)行沖壓。 通過(guò)這三個(gè)原則的分析有： 方案一工步數(shù)是四，在排樣時(shí)要考慮到模具的級(jí)進(jìn)方向的長(zhǎng)度，工序較大，無(wú)疑相對(duì)其他二種方案在成本上、時(shí)間上都要高，不適于采用。 方案四由于落料翻邊模，又處于生產(chǎn)第一步，使以后的各個(gè)工序不利進(jìn)行，而且工序多，生產(chǎn)率底。 方案二、三都是三工步數(shù)，方案二中沖孔和翻孔合并為一工序，對(duì)凸模的設(shè)計(jì)要求較高，不容易達(dá)到要求，而方案三中沖孔為一工序，翻孔和切舍為一工序，此凸模容易設(shè)計(jì)，最后一步為落料，此方案易于實(shí)現(xiàn)，在此采用此反哪個(gè)案，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，工作效益高。如圖1-2： 圖

14、1-2 工步圖 第2章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 2.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 沖裁工藝方案確定后，就要確定模具的各個(gè)部分的具體結(jié)構(gòu)，包括上、寫(xiě)模的導(dǎo)向方式及其模架的確定，毛坯定位方式的確定，卸料、壓料等方式確定，主要零部件的定位與固定方式及其他特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。 根據(jù)確定的方案和零件的形狀特點(diǎn)、精度、要求、所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，模具制造條件以及安全生產(chǎn)等，選定沖模的類型及結(jié)構(gòu)尺寸。 在此，我們采用的是典型的沖孔、翻孔、切舍、落料的級(jí)進(jìn)模工藝模具加工，所供選擇的模具結(jié)構(gòu)形式有正裝和倒裝兩種，現(xiàn)比較如表2-1： 表2-1 正、倒裝模具比較

15、 比較項(xiàng)目 倒裝模具 正裝模具 工作零件裝配位置 凸模 在上模部分 在下模部分 凹模 在上模部分 在下模部分 凸凹模 在下模部分 在上模部分 出件方式 采用頂板、頂桿自上模（凹模）內(nèi)推出下落至工作臺(tái)面上 采用彈頂器、自下模（凹模）內(nèi)頂出至工作臺(tái)面上 沖裁件平整度 較差 較好 凸凹模的強(qiáng)度和壽命 凸凹模承受的漲力較大，凸凹模最小壁后應(yīng)嚴(yán)格控制 受力情況比倒裝模好，但凸凹模內(nèi)形尺寸易于磨損 生產(chǎn)操作 廢料自漏料孔中排出，有利于清理生產(chǎn)，操作安全 廢料自上而下?lián)袈?，和工件一起匯集于模具表面，對(duì)生產(chǎn)操作不利 適應(yīng)性 沖裁件平整度要求不高，凸凹模強(qiáng)

16、度足夠時(shí)采用 適應(yīng)于薄料沖裁，平整度高，以及壁厚較小，強(qiáng)度較差的凸凹模 由以上分析可以知道，該汽車上觸板零件的工件平整度無(wú)精度要求，而且凹模壁厚可以保證，考慮到大批量生產(chǎn)時(shí)工人的工作安全性，所以采用倒裝級(jí)進(jìn)模加工。 2.2 彈簧的選擇 由于安裝尺寸受到限制，且彈簧力較大，但行程較小，一般圓柱彈簧不能滿足要求，現(xiàn)采用碟形彈簧。 由表[1]查得到采取碟形彈簧： D=31.5 d=16.3 σ=1.75 h0=0.7 H0=2.45 Pf=394Kg 采用對(duì)合安裝形式，則

17、 Pz=P fz=nf n為碟形彈簧數(shù) 每個(gè)碟形彈簧組分別由17個(gè)碟形彈簧組成，組合后彈簧自由長(zhǎng)度為 =172.45 =41.65mm 彈簧頂壓量為 h=41.65-27=14.65mm 此時(shí)的彈簧剛度 C=129.79N/mm 欲壓力為 F=hC =14.65129.79 =1901.4N 欲壓力F大于計(jì)算所得的卸料力 彈簧的最大壓宿量 Hmax=nσ

18、 =1.7517 =29.75 因?yàn)?9.75>14.65+10=24.65 所以選擇的彈簧符合要求 第3章 工藝計(jì)算 3.1 設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、排樣設(shè)計(jì) 裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣有多種排法：直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排等。但考慮到排樣的原則： （1）提高材料的利用率h，對(duì)沖裁件來(lái)說(shuō)，由于產(chǎn)量大，沖壓的生產(chǎn)率高，所以材料費(fèi)用常占總成本的60%以上。材料的利用率h是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。要提高材料的利用率，就應(yīng)減少?gòu)U

19、料的面積。沖裁過(guò)程中所產(chǎn)生的廢料可以分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料是由工件的形狀決定的，而工藝廢料則是由沖壓方式與排樣方式所決定的。因此，要提高材料的利用率主要應(yīng)從減少工藝廢料著手，設(shè)計(jì)出合理的排樣方案。 (2)要考慮到工人操作方便安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，條料沖裁過(guò)程中翻動(dòng)少，在材料利用率相同或者相進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡可能選擇條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。 （3）考慮到模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命較高。 （4）要保證沖裁件的質(zhì)量，所以，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)尺寸，綜合考慮，在此選擇直排法（有廢料排樣法）。 2、排樣方式 （1）有廢料排樣法 有廢料排樣是在沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間，都有

20、工藝余量的存在，沖裁是沿著沖裁件的封閉輪廓進(jìn)行，所以沖裁件質(zhì)量較好，模具壽命較長(zhǎng)，但是材料的利用率較低。 （2）少?gòu)U料的排樣法 少?gòu)U料的排樣法是只有在沖裁件與沖裁件之間或只有在沖裁件與條料之間留有搭邊，而在沖裁件與條料側(cè)邊或沖裁件與沖裁件之間沒(méi)有搭邊存在。這種排樣方法的沖裁只沿著沖裁件的部分外輪廓進(jìn)行，材料的利用率可達(dá)70%到90%。 （3）無(wú)廢料的排樣方法 無(wú)廢料的排樣方法是在沖裁件與沖裁件之間或只有在沖裁件與條料之間留無(wú)搭邊，這種排樣方法的沖裁件實(shí)際撒謊能夠是直接由切斷條料得到，所以材料利用率可達(dá)85%到95%。 無(wú)論是采用有廢料的或是少?gòu)U料、無(wú)廢料的排樣方法，根據(jù)沖裁件在條料上

21、的不同布置方法，排樣方法又有很多的排列方式?？筛鶕?jù)不同的沖裁件形狀加以選擇，要用計(jì)算的方法選擇一個(gè)合理的排樣方式是比較困難的，所以要進(jìn)行合理的安排，就顯得很重要。 3、搭邊值的確定 排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間(a)以及沖裁件條料側(cè)邊之間（a1）留下的工藝余料稱為搭邊。 由于08F鋼板：矩形長(zhǎng)為L(zhǎng)>50，所以查[2] P61表得： a=0.8mm a1=1.0mm 3、送料步距與條料寬度的計(jì)算： (1)模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距（簡(jiǎn)稱步距或進(jìn)距）。 由公式[2] P61 得A=D+a =115+0.8 =115.8mm

22、 (2)條料寬度B 假設(shè)導(dǎo)料板之間無(wú)側(cè)壓裝置或不用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板時(shí)，條料寬度為： b0——條料與導(dǎo)料板之間的間隙 D——沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸 a1——沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊 Δ——板料剪裁時(shí)的下偏差： 這里Δ=0.5（t=1mm）由查[2] P63 得 b0=0.5mm 由于工件形狀復(fù)雜，故將其調(diào)整為880-0.6mm (3)材料和利用率h，這里帶料寬度B=88，采用單排進(jìn)距 S=115.8mm 利用率不高，但是符合冷沖壓加工，故可以采用。 （4）排樣圖如圖3-1： 排樣圖

23、是排樣設(shè)計(jì)的最終表達(dá)方式。排樣圖是編制沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的重要工藝文件，一張完整的模具裝配圖在其右上角應(yīng)畫(huà)出沖裁件的圖形與排樣圖，而且在排樣圖上應(yīng)標(biāo)注 條料寬 公差 送料步距 搭邊值：a、a1 圖3-1 排樣圖 3.1.2 確定各個(gè)工序工件尺寸 1、對(duì)于第一工步的沖孔，除了翻孔、切舍，其余的都可以一步?jīng)_完。他們的形狀和尺寸偏差不大，其中三孔為翻孔的預(yù)制控，其計(jì)算如下： 翻邊分二種基本形式，即內(nèi)孔翻邊和外孔翻邊。他們?cè)谧冃涡再|(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)及在生產(chǎn)上的應(yīng)用都有所不同。該零件涉及到的是內(nèi)孔翻邊。 孔的翻邊乃是在預(yù)先打好孔的毛坯上（有時(shí)也可以不預(yù)先打孔），依靠材料拉伸，

24、沿一定的曲線翻成豎立凸緣的沖壓方法。 在有預(yù)制孔的毛坯上進(jìn)行翻孔，可以用相對(duì)值的組合來(lái)區(qū)分各種不同的工藝情況。 由表[2]可以查得08F鋼板，當(dāng)板厚為1mm時(shí)的極限圓孔翻邊系數(shù)： 查表[2]時(shí)用到比值do/to(do為翻邊孔的預(yù)制孔) 先計(jì)算do 查[3] P195得公式 （1）對(duì)內(nèi)徑為35的翻孔圓來(lái)說(shuō) h為翻邊高度4 R——過(guò)渡圓角r=1 to——板厚to=1 do=36-2(4-0.431-0.721)=30.3 可以查得其極限翻邊系數(shù)為ke=0.625 該孔的翻邊系數(shù)k=do/mo=30.3/36=0.842 因?yàn)閗>ke 所以

25、此孔一次翻出成型 即35翻邊圓孔可以采用圓柱凸模一次翻出成型，其預(yù)制孔為do=30.3mm 圖3-2 凸模 再計(jì)算得到其公差如上圖3-2 (2)對(duì)于9翻孔圓孔，也采用易于加工制造的圓柱形凸模 =10-2（4-0.431-0.721） =4.3 此時(shí)k= do/mo=4.3/10=0.43 由表[1]查得此孔采用沖孔成型孔時(shí)的極限翻邊系數(shù)為 ke=0.4756>k 此孔不能采用圓柱凸模，若采用球型凸模則ke=0.42，即：這時(shí)該孔可以一次翻邊成型。 9翻邊圓孔，可以采用球

26、型凸模一次翻出成型，預(yù)制孔為do=4.3 圖3-3 凸模 再計(jì)算得到其公差，如上圖3-3 （2）對(duì)于內(nèi)徑3的翻邊圓孔 =4-2（4-0.431-0.721） =-1.7 即該孔不能采用一次翻邊成型。 出現(xiàn)這種情況時(shí)，常采用變薄翻邊一次成型，該孔屬于體積成型，變薄翻邊時(shí)，凸凹模間采用小間隙，凸模下方的材料變形與圓孔翻邊相似，它們成型為豎邊后，將會(huì)在凸凹模間的小間隙內(nèi)受到擠壓，發(fā)生較大的塑性變形，從而使豎邊厚度減薄，增加高度。 其變薄程度可以由變薄系數(shù)表

27、示：k=t1/t0[3] 式中： t1——變薄翻邊后豎邊的厚度 t0——毛坯的厚度 由于此孔為小螺紋低孔，可以得出以下公式： =0.65to=0.651=0.65 毛坯預(yù)制孔d0取為：（dp=3） d0=0.45dp=0.453=1.35 d0=dp+1.3t0 =3+1.31=4.3

28、 圖3-4 凸模 再計(jì)算得到其公差，如上圖3-4 對(duì)于切舍的凸模尺寸 對(duì)于切舍的加工，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)配做凹模 尺寸的計(jì)算：查[2]得x=0.75，x=1 [2] [2] [2]

29、 [2] 如下圖3-5（長(zhǎng)為18的凸模）： 圖3-5 切舌凸模 對(duì)于長(zhǎng)為13的切舍凸模，如下圖3-6： 圖3-6 切舌凸模 3.1.3計(jì)算凸凹模工作部分尺寸并確定其制造公差 此模具的沖孔凸凹模均采用配合加工，由于零件對(duì)外形沖孔沒(méi)有特殊的限制，故按未注公差尺寸的極限偏差計(jì)算

30、。如圖3-7 現(xiàn)對(duì)35的翻孔預(yù)制孔30.3的沖孔進(jìn)行計(jì)算： 由于材料為08F鋼板，厚度為1mm 查表[2]得： =0.10 =0.14 - =0.14-0.1=0.04mm 再查表[2]得：δ凹=+0.3mm δ凸=-0.02mm /δ凹/+/δ凸/=/0.03/+/-0.02/=0.0520%=0.01<0.04 所以查表[2]得：X=0.75 所以得到: 圖3-7 凸凹模公差 對(duì)9

31、的翻孔預(yù)制孔4.3的計(jì)算: 同理查表[2]得: 再查表[2]得: / /+/ /=0.04 符合 所以查表[2]得X=0.75 即: 對(duì)于矩形的圓孔的計(jì)算: 查表[2]得: 再查表[2]得:對(duì)尺寸a、c的X=1 b的X=0.5 沖孔的基本尺寸與凹模相同，分別為5mm、16.9mm、8mm，間隙為0.

32、1到0.14mm。 3.2 沖壓力計(jì)算與壓力機(jī)選擇 3.2.1計(jì)算沖壓力 根據(jù)以上的計(jì)算分析，現(xiàn)已將此工件的加工生產(chǎn)分為三步，分別利用三步的凸凹來(lái)加工，所以應(yīng)將三步的力分別計(jì)算。 1、現(xiàn)先計(jì)算第一步的沖孔，此時(shí)， [2] 所以F沖=1571390=5.933T 由于考慮到加工方便操作完全，所以此模具采用倒裝的級(jí)進(jìn)模 擬刃口深度取5mm，所以n=5 F沖=5933T 查表[2]得：K卸=0.05，K推=0.055 F總=5933+50.0555933+0.055933

33、 =5933+16315.75+2966.5 =7861.15N 2、計(jì)算工步2所需的沖壓力 （1）計(jì)算30圓孔翻邊力（采用圓柱凸模） 查[3]得： σSOBF=175Mpa F=1.1π（dm-d0）toσs dm——翻孔后豎邊中徑 do——預(yù)制孔徑 (2)計(jì)算9圓孔的翻邊力（采用球低凸模） F=1.2πdmtoσsm m為系數(shù)，查表[2]得m=0.2 (3)對(duì)3圓孔,采用變薄翻邊

34、 d——簡(jiǎn)壁直徑 α——凸模半錐角，取=0.1745弧度 假設(shè)凸凹模壁均無(wú)摩擦， 即 3、計(jì)算工步3的落料壓力 由于K=1.3 即[2] 查表[2]得08F鋼板 L——落料件周邊長(zhǎng)度 t——材料厚度 K——系數(shù)，一般取1.3 所以 3.2.2計(jì)算壓力中心 由以上的計(jì)算，可以繪出裝配圖現(xiàn)計(jì)算每個(gè)工步的壓力中

35、心。 工步1，由于此零件大致關(guān)于Y軸對(duì)稱，所以 坐標(biāo)中心在圓的下方垂直邊緣上A點(diǎn)，如圖3.2.1 工步二的壓力中心 坐標(biāo)中心在B點(diǎn) 工步3的壓力中心 坐標(biāo)中心在C點(diǎn)。 由計(jì)算可以得到第一步的壓力中心為A點(diǎn)，第二步為B點(diǎn)，第三步為C點(diǎn)，三步的中心點(diǎn)在計(jì)算的到這個(gè)壓力中心為D點(diǎn)。 圖3-8 即級(jí)進(jìn)模的最終壓力中心就是第二步的D點(diǎn)。 3.3.3壓力機(jī)相關(guān)尺寸選擇 由以上的計(jì)算可以知道，壓力機(jī)選擇應(yīng)滿足最大的需求。 再參考?jí)毫C(jī)說(shuō)明書(shū)中所提示： 選用200T的壓力機(jī)

36、 壓力型號(hào)：J88-160A 公稱壓力：200T 滑塊行程：180mm 行程次數(shù)：40 次/分 最大封閉直徑：500mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：60mm 工作臺(tái)尺寸：前后：400mm 左右：500mm 工作臺(tái)孔尺寸：前后：315mm 左右：400mm 墊板：10mm 模柄孔直徑：70mm 深度：70mm 滑快低面尺寸：前后：320mm 左右：360mm 床身最大

37、可傾角：300 圖3-8 墊板 圖3-9 上模座 模架的選擇： 圖3-10 模架 其他的選擇通過(guò)國(guó)標(biāo)查得： 根據(jù)以前的各章的敘述，該汽車零件的加工模具已經(jīng)得到確認(rèn)，現(xiàn)在對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析如下： 經(jīng)濟(jì)效益，即經(jīng)濟(jì)方面的有益效果，所謂經(jīng)濟(jì)方面的有益效果，應(yīng)該結(jié)合產(chǎn)出和投入來(lái)理解。這里說(shuō)的產(chǎn)出，是指生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，投入是指為生產(chǎn)這些產(chǎn)品而耗費(fèi)的資源。 該汽車上觸

38、板零件的模具在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有采用單工序模以及復(fù)合模等的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)樵撈嚵慵螤钍潜容^的復(fù)雜，零件的尺寸也比較大，而且考慮工人的操作的安全性，所以采用連續(xù)模，若該零件采用單工序模進(jìn)行加工，雖然模具的尺寸小了，但是使模具的數(shù)量大大增加，不但會(huì)使模具材料的耗量上升，還會(huì)大量浪費(fèi)人力、物力資源。 所以該零件的加工生產(chǎn)最終決定由連續(xù)模來(lái)完成，使得模具結(jié)構(gòu)較合理，模具一個(gè)就可以，從而降低模具的材料的耗材以及模具的加工成本降低，并且節(jié)約了設(shè)備的資源人力資源。 由于該汽車上觸板零件加工數(shù)量較大，所以它的加工采用冷沖壓模具來(lái)完成是合理。雖然沖壓模的成本較高，但由于它的使用會(huì)大大提高生產(chǎn)效率，減化零件的加工工

39、藝，降低對(duì)工人的技術(shù)要求。所以當(dāng)零件為大批量生產(chǎn)時(shí)，會(huì)使零件的加工成本急劇降低，從而得到很高的經(jīng)濟(jì)效益。 通過(guò)以上分析可以知道，在該汽車上觸板零件的生產(chǎn)過(guò)程中使用該套模具，會(huì)得到較高的經(jīng)濟(jì)效益。 第4章 模具主要零件結(jié)構(gòu)與尺寸計(jì)算 模具的沖孔凸、凹模均采用配合作加工，由于零件尺寸沒(méi)有特殊的限制，故按未注公差尺寸的極限偏差計(jì)算。 現(xiàn)分別按沖孔、落料計(jì)算如下： 1、沖孔應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配作凹模，磨損后凸模尺寸變小，設(shè)工件尺寸為， 則： [2]

40、 見(jiàn)圖4.1 2、翻孔凸凹模尺寸的計(jì)算： 翻邊圓孔： 如下圖4-2： 圖4-1 凸模 圖4-2 凹模 翻邊圓孔 如下圖4-3： 圖 4-3 沖孔凸模 對(duì)于凹模來(lái)說(shuō)，這里以落料凹模為主要計(jì)算零件。 落料：應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。刃口尺寸的變化有增大，減小，不變?nèi)N情況，因此，凹模刃口尺寸應(yīng)按不同的情況分別計(jì)算： 1、凹模磨損后尺寸變大計(jì)算這類尺寸，先把工件圖尺寸變化為，再按公式進(jìn)行

41、計(jì)算。 由查表[2]得

42、 2、凹模磨損尺寸變小，計(jì)算這類尺寸，先把工件圖化為，再按公式 來(lái)計(jì)算。 [2] 3、凹模磨損后

43、尺寸不變，計(jì)算這類尺寸時(shí)，則按下面的三種情況進(jìn)行計(jì)算： 制件尺寸為時(shí)： 制件尺寸為時(shí)： 之間尺寸為時(shí)： 下面列舉墊板與卸料板的尺寸選擇 墊板的尺寸選擇： 矩形和圓形的墊板通過(guò)國(guó)標(biāo)可以得到如下： 圖4-4墊板（GB2858.2-81） 卸料板的尺寸選擇：與墊板的選擇一樣，也通過(guò)國(guó)標(biāo)查得： 如下圖： 圖4-5 卸料板（GB2858.2-81）

44、其他零件的詳細(xì)尺寸見(jiàn)零件圖。 第5章 模具工作零件強(qiáng)度較核 1、工步1所用零件強(qiáng)度較核 凸模長(zhǎng)度確定后，一般不需要做強(qiáng)度的較核，只有當(dāng)特別細(xì)長(zhǎng)時(shí)，才進(jìn)行凸模的抗彎能力和承壓能力進(jìn)行較核。檢查其危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足強(qiáng)度要求 所以，在尺只對(duì)和兩個(gè)翻孔圓孔的預(yù)制孔沖孔凸模進(jìn)行較核。 （1）對(duì)預(yù)制孔沖孔凸模較核： 凸?？箯潖?qiáng)度能力的較核 為凸模允許最大的字喲長(zhǎng)度 F為該凸模的沖壓力 為凸模的最小直徑 所以 因?yàn)橥鼓?/p>

45、的自由長(zhǎng)度L=40 所以凸模滿足強(qiáng)度要求。 凸模抗壓強(qiáng)度的較核 所以抗壓強(qiáng)度滿足要求。 （1）對(duì)預(yù)制孔沖孔凸模較核： 凸模 因?yàn)? 所以抗彎強(qiáng)度滿足要求。 翻邊圓孔預(yù)制孔沖孔凸?？箟簭?qiáng)度的較核： 所以抗壓強(qiáng)度滿足要求。 2、工步2凸模強(qiáng)度較核： 凸模長(zhǎng)度確定后，一般不需要做強(qiáng)度的較核，只有當(dāng)特別細(xì)長(zhǎng)時(shí)，才進(jìn)行凸模的抗彎能力和承壓能力進(jìn)行較核。 翻邊凸模強(qiáng)度的較核

46、 因?yàn)? 所以該凸?？箯潖?qiáng)度滿足要求。 翻邊凸?？箟簭?qiáng)度的較核 因?yàn)? 所以滿足強(qiáng)度的要求。 翻邊凸模強(qiáng)度的較核 抗彎強(qiáng)度較核： 所以翻邊凸模強(qiáng)度滿足要求。 抗壓強(qiáng)度較核： 因?yàn)?>1.56 所以該凸?？箟簭?qiáng)度滿足要求。 第6章 結(jié)束語(yǔ) 歷時(shí)三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近尾聲，伴隨而

47、來(lái)的是大學(xué)生涯的圓滿結(jié)束，由這一點(diǎn)來(lái)看，畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，它是我們畢業(yè)生在踏入社會(huì)，走上工作崗位前的一次綜合訓(xùn)練，對(duì)它如此大的作用，深入總結(jié)是必要的。 本次的設(shè)計(jì)內(nèi)容是汽車上觸板零件的沖壓模具，它主要是為了滿足當(dāng)今社會(huì)汽車工業(yè)迅猛發(fā)展的要求而產(chǎn)生的。設(shè)計(jì)的第一階段是熟悉相關(guān)課題的內(nèi)容，包括壓力加工的初步知識(shí)，及模具設(shè)計(jì)的過(guò)程和要求，這一過(guò)程基本是在圖書(shū)館度過(guò)的，這無(wú)疑大大的鍛煉了我們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及查閱資料的能力。與此同時(shí)，在外文文獻(xiàn)反面也投入了精力，初步了解國(guó)內(nèi)外工業(yè)發(fā)展的情況，以及先進(jìn)的模具加工知識(shí)，這一點(diǎn)也拓寬了我們的專業(yè)知識(shí)，尤其是在查閱外文文獻(xiàn)能力方面有了較大

48、的進(jìn)步。 經(jīng)過(guò)大約兩周的課題熟悉，第二步進(jìn)行了設(shè)計(jì)的方案、結(jié)構(gòu)的確定，經(jīng)過(guò)對(duì)汽車上觸板的仔細(xì)分析，查閱大量的資料，最終確定了零件的加工工序，以及確定了加工方案和模具結(jié)構(gòu)。 第三步是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，即對(duì)汽車上觸板零件加工模具的設(shè)計(jì)。模具工作零件的設(shè)計(jì)應(yīng)該是本次設(shè)計(jì)的重要的內(nèi)容，尤其是工步2的設(shè)計(jì)更是難點(diǎn)。由于該零件是比較復(fù)雜的，所以它的加工涉及了好多沖壓加工的工序，完成它的設(shè)計(jì)，使我更加能夠靈活運(yùn)用以往的知識(shí)，學(xué)到 了橫亙多東西。 總之，本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的思考與動(dòng)手，其收益是不能窮舉的。 第7章 致謝 在此設(shè)計(jì)期間，李興成老師的嚴(yán)格要求，使得本次設(shè)計(jì)能夠向

49、著更理想的方向進(jìn)行，同時(shí)，也正是在他的長(zhǎng)期幫助下，才使得我的設(shè)計(jì)、圖紙繪制以及論文完成的以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行，在此向他表示無(wú)限的敬意，并保證在今后的工作中一定保持嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。 參考文獻(xiàn) [1]重慶大學(xué). 王孝培主編.《沖壓手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1998年 [2]丁松聚. 主編.《冷沖模設(shè)計(jì)》 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 2001-10 [3]姜奎華. 主編.《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 [4]彭建聲.編著.《冷沖壓技術(shù)問(wèn)答》. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 [5] [日]太田哲. 著.《

50、沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解》國(guó)防工業(yè)出版社， 1980 [6] 重慶大學(xué).王孝培.主編.《沖壓設(shè)計(jì)資料》.國(guó)防工業(yè)出版社，1993 [7] 馮炳繞. 韓泰榮，殷振海，蔣文森.編.《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 [8]李碩本.著 .《沖壓工藝學(xué)》.機(jī)械工業(yè)出版社，1982 [9]胡世光.著.《板料冷壓成型原理》.機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [10]模具應(yīng)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)編.《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》.國(guó)防工業(yè)出版社， 1999 [11] 王曉江.主編.《模具設(shè)計(jì)與專業(yè)制造英語(yǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [12] 付宏生.主編.《模具識(shí)圖與制圖》.北京：化

51、學(xué)工業(yè)出版社， 2006 [13]機(jī)械電子工業(yè)部編.《模具材料與熱處理 》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [14]（加）H﹒瑞斯（Herbert Rees）.著.《模具工程》.化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [15] (德) K. Stoeckhert, G. Mennig.編著.《模具制造手冊(cè)》.化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [16] 涂光祺主編.沖模技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002年 [17] Tool Design for Manufacturing /by Mark A.Curtis. New York John Wiley & Sons,Inc. 1986 [18] Manufacturing and Machine Tool Operations /by Herman W.Pollack. New Jersey Prentice-Hall,Inc. 1987 [19] Manufacturing and Machine Tool Operations /by Herman W.Pollack. New Jersey Prentice-Hall,Inc. 1987