標致206轎車左右前輪罩支架落料模具設計【優秀課程畢業設計+含7張CAD圖紙+帶51頁加正文2.1萬字】-cymj01

標致206轎車左/右前輪罩支架落料模具設計【優秀課程畢業設計+含7張CAD圖紙+帶51頁加正文2.1萬字】-cymj01【詳情如下】【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】上模座.dwg下模座.dwg凸模鑲塊.dwg凹模鑲塊.dwg圖紙總匯.dwg文件清單.txt落料裝配圖.dwg說明書正文.doc退料板.dwg頂出器.dwg摘 要本篇論文論述了模具工業在國內的發展與現狀，并介紹了AutoCAD和Pro/e在模具設計中的結合應用，詳細論述左/右前輪罩支架落料模具設計過程。據零件的形狀和工藝性要求，進行工藝分析，制定了零件的沖壓成形工藝方案，重點闡述了落料模具設計。論述左/右前輪罩支架落料模具方案的比較和選擇。根據零件形狀、結合實際制定出合理的排樣設計。詳細介紹了左/右前輪罩支架落料模具的結構設計及關鍵零部件設計（包括沖裁力、卸料力和頂出力的計算，彈簧、卸料螺釘的選擇，凸、凹模設計，上、下模板，導柱、導套的選擇等）。簡述了沖壓設備的選擇，并且編制了模具主要零部件制造工藝。簡要闡述了利用AutoCAD進行模具設計過程和Pro/e三維建模，以及兩者的結合,虛擬裝配和干涉檢查。關鍵詞：落料模具設計；工藝分析；結構設計；虛擬裝配AbstractThis thesis discussed the development and actuality of die industry in our country, and introduced the combined use of AutoCAD and Pro/e in die design. Particularly discussed the designing process of pushing mold of the right and left cover bracket of the front wheel. Arts and crafts analyzing based on the arts and crafts requirement and parts shape. Brought forward the punching and forming schemes of the part. Stressed the design process of excision m- old. Compared and adopted the schemes of pushing mold of the right and left cover bracket of the front wheel. Designed the arrangements of the parts on the material based on the shape of the parts and practice condition. Particularly discussed the designing of the molds main parts structure, including calculating the punching force, protrusion force, choosing springs and bolts, designing concave and convex die, choosing the fixing boards and guiding pole and sheath. Simply discussed how to choose the pressing equipment. Arranged manufacture arts and crafts for the main parts of mould. Simply discussed the designing process of the die by combined use of AutoCAD and Pro/e. Did virtual assemblage and interference verification.Keyword: punch die design; arts and crafts analysis; structure design; virtual assemblage 目       錄第一章  概論11.1模具工業的發展與現狀 11.1.1 模具工業發展概況11.1.2模具工業未來前景21.2 CAD在模具設計中的應用 31.3 Pro/e在模具設計中的用 4第二章  工藝分析與模具結構形式設計52.1 工藝分析52.1.1沖裁件的形狀與尺寸要求 52.1.2左/右前輪罩支架結構分析52.2 制定工藝方案62.2.1零件工藝要求62.2.2工序順序的編排與工序組合6第三章 工藝計算83.1 毛坯展開計算 83.2 排樣優化設計 83.2.1搭邊83.2.2 排樣方案設計 93.2.3 排樣方案比較 93.2.4 排樣方案選擇 103.3 沖壓力的計算 113.3.1沖裁力的計算  113.3.2退料力、頂出力的計算  123.3.3降低沖裁力的方法  123.4計算壓力中心  13第四章 沖壓設備選擇144.1典型沖壓設備概述（曲柄壓力機）144.2沖壓設備選擇原則154.2.1沖壓設備類型的選擇154.2.2沖壓設備規格的確定154.3選擇沖壓設備16第五章 模具結構設計175.1 模具總體結構設計17 5.1.1方案分析17 5.1.2方案比較與選擇175.2模具閉合高度分析 185.2.1閉合高度概述185.2.2估算模具閉合高度19第六章 模具主要零部件設計206.1 凸、凹模設計206.1.1計算沖裁間隙206.1.2凸、凹模刃口尺寸計算216.1.3凸模結構設計236.1.4凹模結構設計246.1.5凸、凹模最終確定結構256.2 退料板設計 266.3 頂出裝置設計 266.4 彈簧的選擇 276.4.1 彈簧選擇原則 276.4.2 退料彈簧的選擇 286.4.3 頂出彈簧的選擇 286.5螺釘的選擇296.5.1 退料螺釘的選擇 296.5.2 頂出螺釘的選擇 306.6定位方式設計30 6.7導向零件選擇 306.7.1 分析 316.7.2 導柱、導套選擇316.8支撐零件選擇（上、下模座）326.8.1上、下模座選擇原則326.8.2上、下模座的選擇32第七章 模具總圖繪制337.1繪制二維工程圖337.2 三維建模337.3干涉檢查、分析34第八章 模具主要零部件制造工藝的編制358.1上模座358.2下模座368.3凸模378.4退料板388.5頂出器398.6導柱408.7導套40第九章 結論41結束語 42致謝 43參考文獻 44 畢 業 設 計（論 文） 題 目： 標致 206轎車左 /右前輪罩支架落料模具 設計 系 別： 機械工程系 專 業： 機械設計制造及其自動化（ 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 摘 要 本篇論文論述了模具工業在國內的發展與現狀，并介紹了 細論述左 /右前輪罩支架落料模具設計過程。據零件的形狀和工藝性要求，進行工藝分析，制定了零件的沖壓成形工藝方 案，重點闡述了落料模具設計。論述左 /右前輪罩支架落料模具方案的比較和選擇。根據零件形狀、結合實際制定出合理的排樣設計。詳細介紹了左 /右前輪罩支架落料模具的結構設計及關鍵零部件設計（包括沖裁力、卸料力和頂出力的計算，彈簧、卸料螺釘的選擇，凸、凹模設計，上、下模板，導柱、導套的選擇等）。簡述了沖壓設備的選擇，并且編制了模具主要零部件制造工藝。簡要闡述了利用 ro/及兩者的結合 ,虛擬裝配和干涉檢查。 關鍵詞 ：落料模具設計；工藝分析；結構設計；虛擬裝配 of in ro/e in of of of on s of of m- of of of of on on of of s to of of by ro/e. 前 言 制造業是我國國民經濟的支柱產業，其增加值約占我國國民生產總值（ 40%以上，振興制造業是啟動我國經濟新高潮的杠桿。從技術進步角度看，以計算機為中心的新一代信息技術的發展，全面推動了制造技術的飛躍發展，在不斷汲取其他相關領域新技術的基礎上，使創新貫穿于制造全過程，并使技術與管理相結合，不斷推出新的制造模式，推動了人類生產活動不斷進步。 中國已加入 國將獲得一個更加穩定的國際經貿環境，大量外資企業將進入中 國，各行各業將面臨重大的機遇和挑戰，模具行業也不例外，同時由于國內多數模具企業在技術上和質量上與國外先進水平存在較大差距，如何在最短時間內縮小這種差距，是關系到國內多數模具企業生存的關鍵問題。 隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展，工業產品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復雜，而這些產品的制造離不開模具，這就要求模具制造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求，模具企業只有運用先進的管理手段和 成制造技術，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 本篇 論文主要側重于從工藝分析、沖裁力計算、機構設計、零件設計、計算機繪圖等幾個方面入手，主要研究內容 通過分析計算設計出一套完整的左 /右前輪罩落料模具。在第一章里簡要分析了模具工業在我國的發展現狀、發展前景，同時簡述了 ro/e 等計算機軟件在模具設計中的廣泛應用；對零件進行分析，制定出工件的加工工藝，初步擬定該落料模具的總體結構；對排樣的優化設計、沖裁力的計算；對凸、凹模的設計；對各標準件包括彈簧、導柱、導套和上、下模座選擇過程的分析。本文同時簡要論述了 e 在本模具設計中的應 用及兩者的結合 。本文是在收集和閱讀了大量的模具設計知識、網上查閱資料，去各模具工廠參觀，以及現場觀看校模具工廠的設計過程的基礎上形成的。 同時本文的形成，得益于尹綏玉老師、陳勇老師的自始至終的難點釋疑和全面指導，得到了校模具工廠各位師傅的幫助和疑難解答，在此一同表示感謝！ 目 錄 第一章 概論 1 具工業的發展與現狀 1 具工業發展概況 1 具工業未來前景 2 模具設計中的應用 3 ro/e 在模具設計中的用 4 第二章 工藝分析與模具結構形式設計 5 藝分析 5 裁件的形狀與尺寸要求 5 /右前輪罩支架結構分析 5 定工藝方案 6 件工藝要求 6 序順序的編排與工序組合 6 第三章 工藝計算 8 坯展開計算 8 樣優化設計 8 邊 8 樣方案設計 9 樣方案比較 9 樣方案選擇 10 壓力的計算 11 裁力的計算 11 料力、頂出力的計算 12 低沖裁力的方法 12 算壓力中心 13 第四章 沖壓設備選擇 14 型沖壓設備概述（曲柄壓力機） 14 壓設備選擇原則 15 壓設備類型的選擇 15 壓設備規格的確定 15 擇沖壓設備 16 第五章 模具結構設計 17 具總體結構設計 17 案分析 17 案比較與選擇 17 具閉合高度分析 18 合高度概述 18 算模具閉合高度 19 第六章 模具主要零部件設計 20 、凹模設計 20 算沖裁間隙 20 、凹模刃口尺寸計算 21 模結構設計 23 模結構設計 24 、凹模最終確定結構 25 料板設計 26 出裝置設計 26 簧的選擇 27 簧選擇原則 27 料彈簧的選擇 28 出彈簧的選擇 28 釘的選擇 29 料螺釘的選擇 29 出螺釘的選擇 30 位方式設計 30 向零件選擇 30 析 31 柱、導套選擇 31 撐零件選擇（上、下模座） 32 模座選擇原則 32 模座的選擇 32 第七章 模具總圖繪制 33 制二維工程圖 33 維建模 33 涉檢查、分析 34 第八章 模具主要零部件制造工藝的編制 35 模座 35 模座 36 模 37 料板 38 出器 39 柱 40 套 40 第九章 結論 41 結束語 42 致謝 43 參考文獻 44 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 1 第一章 概論 具工業的發展與現狀 具工業發展概況 我國模具工業起步晚，底子薄，與工業發達國家相比有很大的差距，但在國家 產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業發展迅速。據統計，我國（未包括香港、臺灣、澳門）現有模具生產廠近 2萬家，從業人員約 50萬人，“九五”期間的年增長率為 13%， 2000年總產值為 270億元，占世界總量的 5%。但從總體上看，自產自用占主導地位，商品化模具僅為 1/3左右，國內模具生產仍供不應求，特別是精密、大型、復雜、長壽命模具，仍主要依賴進口。目前，就整個模具市場來看，進口模具約占市場總量的 20%左右，其中，中高檔模具進口比例達 40%。因此，近年來我國模具發展的重點放在精密、大型 、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進口量下降，模具技術和水平也有長足的進步。主要表現在以下幾方面。 1）研究開發幾十種模具新鋼種及硬質合金等新材料，并采用了熱處理新工藝，使模具使用壽命得到延長。 2）發展了多工位級進模和硬質合金等新產品，并根據國內生產需要研制了一批精密塑料注射模。 3）研究開發了一些新技術和新工藝，如三維曲面數控仿形加工、模具表面拋光、表面皮紋加工以及皮紋輥壓制造技術、模具鋼的超塑性成型技術和各種快速模具制造技術等。 4）模具加工設備已得到較大發展，國內已能批量生產精密 坐標磨床、 5）模具 術已得到較廣泛的應用，模具計算機仿真技術也應用于模具設計制造中。各院校、研究機構正在開展模具智能制造、并行工程、虛擬制造、敏捷制造和快速制造等先進制造技術的研究。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 2 6）各大專院校和研究所培養了一批高級模具技術人才，現代模具制造技術中的高科技含量逐漸增加。 雖然我國模具工業已得到較大的發展，但仍然不能滿足國內經濟高速發展的需要?！笆濉逼陂g，我國模具市場在汽車（含摩托車）、家用電器、電子及通信產品、 建材、玩具、儀器儀表等行業將會有更大的需求。據預測，到 2006 年底模具產值將達到 460億元，年均增長率為 12%，模具自給率從目前的 70%提高到接近 80%，模具及模具標準件出口將從現在的 9000 萬美元增長到 2006年底的 2億美元。模具先進制造技術的發展，要求機床行業提供高精高效高速銑削、數控電加工、虛擬軸數控加工、復合加工和低速線切割等機床。 模具工業未來前景 根據當前模具工業的形勢分析可看出，我國模具行業將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發展。 目前，電子、汽車、電機、電器 、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中， 60 80的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬的。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和開發能力。 我國模具行業要進一步發展多功能復合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務。通過這種多功能的模具生產出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質塑料成形模具也將有 較快發展。這種模具縮短了產品的生產周期，今后在不同領域將得到發展和應用。 隨著熱流道技術的日漸推廣應用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節約制件的原材料，這項技術的應用在國外發展很快，已十分普遍。國內熱流道模具也已經生產，有些企業已達30左右，但總的來看，比例太低，亟待發展。隨著塑料成型工藝的不斷改進與發展，氣輔模具及適應高壓注射成型工藝的模具將隨之發展。 模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周 期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 3 制造成本。同時，快速經濟模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發快速經濟模具越來越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來制作模具；用環氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強物制作簡易模具。這類模具制造工藝簡單，精度易控制，收縮率較小，價格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經濟模具將進一 步發展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發展。另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發展和提高。 模具行業中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機等產品向輕量化方向發展，對壓鑄模的數量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發展和產品零件的精度和復雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復雜程度也將隨著相應提高。 模具設計中的應用 模具行業是國家工業發展的重要基礎行業，各種先進技術應首先應用于模具行業，項重要的技術手段，正越來越廣泛地在模具行業得以應用。 傳統的模具設計是經過概念設計 分析 樣品生產 分析 設計 分析 生產 這樣繁雜的過程后才最終確定那些復雜的模具原形。隨著計算機的發展， 術逐漸取代了傳統的模具設計理念和設計方法，這種技術使得模具在進行真實的生產（包括樣品生產）之前就已經通過了計算機應用軟件進行了精確的結構設計、結構分析以及成形仿真過程。 模具結構設計應用相應的 據要實現的功能、外觀和結構要求，先設計草圖，然后生成相應的實體，接著子裝配和總體裝配，仿真模具開模 過程，檢查干涉情況，并進行真實渲染。整個過程也可以從上到下進行修改，每個過程的參數都可以改變，并可以設定參數間的關聯性。 隨著科技的不斷進步，制造業正向數字化、全球化、網絡化的方向發展，產品的生命周期越來越短，新產品的上市速度越來越快。模具是制造業的基本工藝設備，模具設計的、制造的效率對產品的開發效率有決定性影響。因此在模具設計的過程中，利用先進的 力，而且最為重要的是保證了成型后制品的準湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 4 確性，減少了試模的次數，縮短了模具的設計及生產的周期。 ro/e 在模具設 計中的應用 計算機輔助設計軟件 E 是一個參數化的實體造型軟件 ,不但能生成真實的幾何形體 ,還可進行精確的模型分析 ,運動分析 ,干涉檢查等。 E 的參數化特征造型技術大大減輕了設計人員的繪圖工作量 ,提高了產品設計的效率和質量 ,利用 E 相應的開發工具及技術開發沖壓模具計算機輔助設計 (系統 ,可實現零件設計、裝配設計、加工設計等同時進行 ,從而達到縮短模具的生產制造周期 ,提高產品質量的目的。模具 統的集成關鍵是建立單一的圖形數據庫、在 單 元之間實現數據的自動傳遞與轉換，使 段完全吸收 段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機對模具性能、模具結構、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行反復修改和優化，將問題發現于正式生產前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。 件采用面向對象的統一數據庫和參數化造型技術，具備概念設計、基礎設計和詳細設計的功能，為模具的集成制造提供了優良的平臺。 件為模具制造過程引進并行工程技術提供了可靠保 證。 并行工程是設計工程師在進行產品三維零件設計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進行校對、檢查，預先發現設計過程的錯誤。在初步確立產品的三維模型后，設計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進行模具結構設計、工程詳圖設計、模具性能輔助分析及數控機床加工指令的編程，而且每一個工程師對產品所做的修改可自動反映到其他工程師那里，大大縮短設計、數控編程的時間。 在實際生產過程中，應用 件，將原來模具結構設計模具型腔、型芯二維設計工藝準備模具型腔、型芯設計三維造型數控加 工指令編程數控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進行設計、工藝準備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設計、數控編程時間達 40%以上。 要實施并行工程關鍵要實現零件三維圖形數據共享，使每個工程師使用的圖形數據是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關的工程師那里，保證數據的唯一性和可靠性。 數化實體特征造型技術為實現并行工程提供了可靠的技術保證。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 5 第二章 工藝分析和模具結構形式設計 工藝分析 沖裁件的工藝性是指工 件在沖裁加工中的難易程度。良好的沖裁工藝性應保證材料消耗少、工序數目少、模具結構簡單而壽命長，產品質量穩定、操作簡單等。而沖裁件的形狀特點，尺寸大小，尺寸標注方法，精度要求和材料性能等是影響沖裁工藝性的主要因素。 裁件的形狀與尺寸要求 沖裁件的形狀應盡量簡單、對稱，最好是由圓弧和直線組成。應該避免沖裁件上有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大于料厚 裁件上的孔與孔徑、或孔與邊緣的距離 b、 一般 b t。為了防止沖裁時凸模折斷或壓彎，沖孔的尺寸也不能太小。 左 /右前輪罩支架結構分析 1 圖 左 /右前輪罩支架零件圖。該零件材料為 08厚 t=1零件是大批量生產，其形狀簡單，外形由圓弧和直線組成。該零件左右輪罩對稱，孔徑以及離邊緣的距離滿足沖壓工藝要求，適合沖模生產。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 6 圖 右前輪罩支架零件圖 制定工藝方案 件工藝要求 該零 件左右對稱，要沖出滿足工藝要求零件，至少需要以下六道工序： （ 1）落料；（ 2）沖孔；（ 3）拉深成型 ；（ 4）翻邊；（ 5）翻孔；（ 6）切開。 序順序的編排與工序組合 1）方案編制 方案一：第一序 落料；第二序 沖孔；第三序 拉深成形；第四序 翻孔翻邊；第五序 切開 方案二：第一序 落料；第二序 沖孔切開；第三序 拉深成形；第四序 翻孔翻邊； 方案三：第一序 落料；第二序 翻邊成形；第三序 沖孔；第四序 翻孔切開； 2）方案比較與選擇 方案比較：方案一工序太多，一共要設計五套模具，大大增加了生產 制造成本；方案二有四道工序，雖然克服了方案一的缺點，但該方案在第二序就將制件切開，不便于后面的模具設計和制造；方案三改進了前兩方案的缺點，將 左 /右前輪罩支架作為整體進行沖裁， 共四道工序， 第四道工序切開。這樣 需設計四套模具 ，既方便模具設計也節省成本。方案選擇： 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 7 根據沖裁工藝性應滿足材料消耗少、工序數目少、模具結構簡單而壽命長，產品質量穩定、結構簡單的原則。同時 考慮零件的精度要求、現有設備情況和沖裁方便等因素，通過方案比較，選擇方案三為最終確定工藝方案。 本課題只進行左 /右前輪罩支架落料模具設計，本論文詳細論述 了左 /右前輪罩支架落料模具設計的過程。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 8 第三章 工藝計算 毛坯展開計算 根據該零件的各組成特征， 按照各特征的規則形狀或近似形狀進行展開，再將已展開的毛坯板料進行過渡處的圓弧修正。初步確定輪廓尺寸，然后通過試模、實驗 ,最終得毛坯精確尺寸。如圖 圖 排樣優化設計 排樣是沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當的搭邊值，是降低成本和保證工件質量及模具壽命的有 效措施。本落料模具采用有廢料排樣，模具沿工件外沿進行沖裁，工件周邊都留有搭邊。這樣能保證沖裁件的質量穩定，沖模壽命也長。 邊 搭邊是排樣時工件之間，以及工件與條料側邊之間留下的余料尺寸（ 1a ， a），從而可以補償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊保證了條料有一定的剛度，便于湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 9 送料。 搭邊是廢料，從節省材料出發，搭邊值應愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質量。由于本工件的料厚較小只有 1文 獻 1表 2 a=1a = 排樣方案設計 本落料模具有如下二種排樣方案： 方案一： 圖 案一） 方案二： 圖 案二） 樣方案比較 排樣時，在保證工件質量的前提下，主要考慮如何提高材料的利用率，通過計算材料的利用率來選擇最優排樣方案。材料利用率計算公式如下： 一個進距的材料利用率 計算見式（ %100（ 式中 A 沖裁件面積 2 總n 一張板料上沖裁件總數目； 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 10 B 板料寬度 L 板料長度 使用 ： S= 計算各方案的利用率： 方案一如圖 用率計算如下： A= 總n=3； B=a= L=3+2a+21a =由式（ ： %10 5 183 =方案二，如圖 示，利用率計算如下： A= 總n=3; B=L=由式（ ： % =樣方案選擇 比較兩個方案，方案二利用率較高，同時也便于送料，所以最終選擇方案二為最終確定排樣方案。如圖 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 11 送料方向 圖 沖壓力的計算 為了進行模具設計滿足沖壓設備，需要計算沖壓力，包括沖裁力、退料力、頂出力。 裁力的計算 本模具采用平刃口凸模和凹模沖裁，其沖裁力計算如下式（ 0（ 式中 0F 沖裁力（ N）； L 沖裁件的周長（ t 材料厚度（ 材料抗剪強度（ 考慮到凸、凹模刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實際所需的沖裁力還需增加 30%，故選擇沖床的沖裁力（ N）： F = 式中 b 材料的抗拉強度。 由 L= 所給材料厚度： t=1查文獻 1，書末附錄 ： =380北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 12 由式（ ：F =1 380N=; 料力、頂出力的計算 由于沖裁中材料的彈性變形及摩擦的存在，沖裁后帶孔部分的材料會緊箍在凸模上，而落下部分材料會卡在凹模洞口中。從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力稱為退料力；逆著沖裁方向頂出來的力稱為頂出力。如圖 圖 卸料力、頂出力 影響退料力、頂出力的因素很多，如材料種類，材料厚度，沖裁間隙，零件形狀尺寸以及潤滑狀況等。通常采用經驗 公式見式（ （ 退料力 （ 頂出力 （ 式中 F 沖裁力（ N）； 退K、頂K 分別為卸料力頂 出力因素，可由文獻 1中表 2 由料厚為： t=1查文獻 1表 2 退K= 頂K= 退料力 =； 頂出力 =； 低沖裁力的方法 1 在沖裁高 強度或厚度大、周邊長的工件時所需的沖裁力往往超過所給的沖床的噸湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 13 位，為此一般采用如下幾種降低沖裁力的方法。 1）采用斜刃口模具 在采用普通的平刃口模具沖裁時，其整個刃口平面都同時接觸板料，沖裁大型或厚板工件的沖裁力往往很大。若將凸模（或凹模）刃口平面做成與其軸線傾斜一個角度。則沖裁時其刃口逐步切入材料，從而降低了沖裁力。設計斜刃口時，應注意將斜刃對稱布置。以免沖裁時凹模承受單向側壓力而發生偏移，啃壞刃口。 2）采用階梯形布置的凸模 在多凸模沖模中，將凸模設計為階梯行布置，即將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力 的最大值不同時出現，從而減少總的沖裁力。當 幾個凸模的直徑相差懸殊時，為了提高模具壽命，避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力的作用而產生的作用而產生折斷或傾斜，一般都把小凸模做短些。 計算壓力中心 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點。沖裁時，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。否則滑塊就會承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導致沖床滑塊與導軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑快中心重合。 對稱形狀的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，對于復雜工件或多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計算法求得，也可以用軟件求得。 本零件外形不是規則弧線，手動計算不準確故采用 先將零件圖創建面域，再使用查詢命令，選擇對象為剛創建的面域，即可求得零件質心，如圖 圖 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 14 第四章 沖壓設備選擇 1 沖壓加工中常用的機械壓力機屬于鍛壓機械中的一類，機械壓力機按其結構形式和使用對象分 為若干系列，每個系列又分若干組。在選用時應使沖壓設備的類型和規格滿足所設計模具和生產的要求。 型沖壓設備概述（曲柄壓力機） 曲柄壓力機是以曲柄傳動的鍛壓機械，它能完成各種沖壓工序，如沖裁、彎曲、拉深、脹形、擠壓和模鍛等，是沖壓車間的主要設備。 曲柄壓力機的主要技術參數： 1）公稱壓力 曲柄壓力機的公稱壓力是指滑塊離下止點前某一特定距離或曲柄旋轉到離下止點前某一特定角度時，滑塊上所允許承受的最大作用力。例如 150是指滑塊離下止點前 下止點前 020 ，滑塊上所允許承受的最大作用力。公稱壓力是壓力機的的一個主要參數。 2）滑塊行程 它是指滑塊從上止點到下止點所經過的距離，其大小隨工藝用途和公稱壓力的不同而不同。例如，沖裁用的曲柄壓力機行程較小，拉深用的壓力機行程較大。 3）行程次數 它是滑塊每分鐘從上止點到下止點，然后再回到上止點所往復的次數。一般小型壓力機和用于沖裁的壓力機行程次數較多，大型壓力機和用于拉深的壓力機行程次數較小。 4）閉合高度 它是指滑塊在下止點時，滑塊下平面到工作臺上平面的 距離。當閉合高度調節裝置將滑塊調整到最上位置時，閉合高度最大，稱為最大閉合高度；將滑塊調整到最下位置時，閉合高度最小，稱為最小閉合高度。閉合高度從最大到最小可以調節的范圍，稱為閉合高度調節量。 5）裝模高度 當工作臺面上裝有工作墊板，并且滑塊在下止點時，滑塊下平面到墊板上平面的距離為裝模高度。在最大閉合高度狀態時的裝模高度為最大裝模高度，在最小閉合高度狀態時的裝模高度為最小裝模高度。裝模高度與閉合高度之差為墊板厚度。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 15 壓設備選擇原則 沖壓設備的選擇是工序設計和模具設計的一項重要的內容。合理地選 用設備對工件質量的保證、生產率的提高、操作時的安全性都有重大的影響，也為模具的設計帶來方便。沖壓設備的選擇主要決定其類型和規格。 壓設備類型的選擇 沖壓設備類型的選定主要取決于工藝要求和生產批量。 對于中小型的沖裁件，彎曲件或拉深件的生產，主要應用開式機械壓力機。雖然開式沖床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的表面質量 ?？墒?，由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，使它成為目前中、小型沖壓設備的主要形式。 對于大中 型沖壓件的生產，多采用閉式結構形式的機械壓力機，其中有一般用途的通用壓力機，也有臺面較小而剛度大的專用擠壓壓力機、精壓機等。在大型拉深件的生產中，應盡量選用雙動拉深壓力機，因其可使所用模具結構簡單，調整方便。 在小批量生產當中，尤其是大型厚板料沖壓件的生產多采用液壓機。液壓機沒有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載，而且在需要很大的施力行程加工時，與機械壓力相比具有明顯的優點。但是，液壓機的速度小，生產效率低，而且零件的尺寸精度有時因為受到操作因素的影響而不十分穩定。 摩擦壓力機具有結構簡單、造價低廉、不 易發生超負荷損壞等特點，所以在小批量生產中用來完成彎曲、成型等沖壓工作。但是、摩擦壓力機的行程次數較少，生產率低，而且操作也不太方便。 在大批量生產或形狀復雜零件的大量生產中，應盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機。 壓設備規格的確定 在沖壓設備的類型選定之后，應該進一步根據沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 16 來確定設備的規格。沖壓設備規格的確定主要取決于工藝參數及模具結構尺寸，對于曲柄壓力機必須滿足以下要求： 1） 所選壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即： 總壓機 2）壓力機的行程大小要適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁模具，其行程不宜過大，以免發生模座與導向裝置脫開的不良后果。 3）所選壓力機的閉合高度應與沖模的閉合高度相適應。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間。 4）壓力機的工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并要留有安裝固定的余地。一般每邊應大出 5070力機臺面上的漏料孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸。 擇沖壓設備 本模具是根據神龍公司現有設備所設計的一套 落料模具，根據公司所提供的現有沖壓設備，同時根據上面計算所得到本落料模所需沖裁壓力，選擇沖壓設備型號為： 稱壓力 公稱F=2500 最大閉合高度為 最大H=490 最小閉合高度為 最小H=290 計算所需沖裁力為 F =3軟鋼、純鐵 m=15%19% 銅、鋁合金 m=16%21% 由于各類間隙值之間沒有絕對的界限，因此，還必須根據沖裁件的情況、模具結構、沖壓方法以及模具加工方法等因素，酌情增減間隙值，如： （ 1）對于尺寸精度、斷面垂直度要求高的沖裁件，應選用較小間隙值 。對于尺寸湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 21 精度和斷面垂直度要求不高的沖裁件，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可采用大間隙值。 （ 2）在同樣條件下，非圓形凸、凹模刃口形狀比圓形的間隙大。 （ 3）凹模為斜壁刃口時，應比直壁刃口間隙小。 本模具沖裁件材料為 08 t=1合考慮各方面因素取 m=7% 由式（ Z/2= 凸、凹模刃口尺寸計算 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要 靠凸、凹模刃口部分的尺寸來保證和實現。所以正確地確定刃口部分的尺寸是相當重要的。 寸計算原則 在決定模具刃口尺寸及制造公差時，需要考慮下述原則： （ 1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。 （ 2）考慮到沖裁時凸、凹模的磨損，在設計凸、凹模刃口尺寸時，對基準件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應取工件尺寸公差范圍內較小的值。對基準件刃口尺寸在磨損后減小的，其刃口的公稱尺寸應 取工件尺寸公差范圍內較大的數值。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。 （ 3）在確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數值。一般模具制造精度比工件精度高 34級。 寸計算方法 由于模具加工和測量方法的不同，凸模、與凹模刃口部分尺寸的計算公式和制造公差的標注也不同，基本上可分為兩類。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 22 采用這種方法，要分別標注凸模和凹模刃口部分尺寸與公差，它用于圓形或簡單形狀的工件。為了保證間隙值，必須滿足式（ 條件： m a x 凹凸 （ 式中 凸 凸模的制造公差； 凹 凹模的制造公差。 在落料模設計中設工件尺寸為 0D 。根據刃口尺寸計算原則，落料時應首先確定凹模刃口尺寸。由于基準件凹模的刃口尺寸在磨損后會增大，因此應使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 仍然是凸模取負偏差，凹模取正偏差。 對于形狀復雜或料薄的沖裁，為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞始?，然后以此基準件為標準來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種方法的特點是： 1）模具間隙在配制中保證，因此不需要校核m a x 凹凸 ，所以加工基準件時可以適當放寬公差，使其加工容易。 2）尺寸標注簡單，只需在基準件上標注尺寸和公差，配制件僅標注基本尺寸并注明配做所留間隙值。 因此目前一般工廠大多采用這種方法，但用此方法制造的凸、凹模不能互換。對于與基準件相配合的非基準件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上標注，而僅是標注基本尺寸，并注明其公差按基準件實際尺寸配做，并用保證應留的間隙值。 本落料模要加工的工件輪廓復雜，而且料薄厚度只有 1以為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。因凹模磨損后尺寸會增大，所以以凹模為基準件，凸模配合凹模進行加工，單邊間隙保證 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 23 圖 模尺寸 圖 模結構設計 模結構形式 凸模的結構形式，主要根據沖裁件的形狀和尺寸而定。常見的圓形凸模結構形式如圖 圖 圖中 a、 d=12了避免 應力集中和保證強度與剛度方面的要求，而做成圓滑過渡的階梯形或在中部增加過渡階段。圖 d=830 用保護套結構可以提高抗彎能力，又能夠節省模具鋼。圖 了減少磨削面積，凸模外徑與端面都加工成凹進形狀。 模長度設計 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 24 對采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模長度應根據模具的具體結構確定。除了在特別細長的凸模具，或板料厚度較大的情況下，應進行壓應力和彎曲應力的校核，檢查危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。在一般情況下 凸模的強度是足夠的所以不用進行校核。 綜合分析本落料模零件形狀和尺寸，凸模采用圖 e 所示結構，凸模厚度凸H=55料 58口厚度 22 如圖 為料較薄只有 1 圖 1 2模結構設計 模結構型式 常見的幾種凹模刃口形式如圖 圖 圖 裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高的，材料較薄工件的沖裁。 圖 6.5 b、 c 為柱形刃口或錐形凹模。刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復雜或精度要求較高工件的沖裁。當 t 卸3） 1S =17.5 S=6作S=5磨S=4 修磨工作預總 1=15以可選擇為所用退料彈簧。 退料彈簧共 10 個，型號： 40 50 112 頂出彈簧的選擇 1）已計算知頂F=步確定 n=9； 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 29 頂 = 2）查文獻 5選中型扁鋼絲壓縮彈簧 彈簧 40 50 112負荷 F=2640N 頂3） 1S =預S=6作S=5磨S=4 修磨工作預總 1=15以可選擇為所用頂出彈簧： 頂出彈簧共 9個，型號： 40 50 112 釘的選擇 料螺釘的選擇 選擇退料螺釘 ,性能等級為 初選 4個卸料螺釘 由文獻 4查表 5 s=320 查文獻 4表 5= 故螺釘材料的許用應力 =13文獻 4式（ 5求螺釘危險截面直徑（小徑） （ 式中 F 螺釘承受的總拉力； 螺釘的許用拉應力。 由于 F =4 102640 N=6660N 將參數帶入式（ d 北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 30 按標準選用公稱直徑 d=12110； 螺釘小徑 1d =以所選退料螺釘滿足強度要求。 退料螺釘型號 110 頂出螺釘的選擇 頂出螺釘選用 ,性能等級 100； 頂出器設計 9個彈簧 、選用 4個頂出螺釘，所以每個螺釘所承受的總拉力小于小于卸料所受的拉力。由上述卸料螺釘的選擇和校核過程可知，所選的頂出螺釘應滿足工作要求。故 100為所選用的頂出器固定螺釘。 頂出螺釘型號 100 位方式設計 為了使毛坯在模具上能夠正確定位我們需要設計定位零件。毛坯在模具中的定位有兩個內容：一是在送料方向上的定位，用來控制送料的進距；二是在與送料方向垂直方向上的定位。 圖 共設計采用四個擋料銷來為送料定位，保證沖出合格的工件。四個擋料銷放置在退料板布置方式如圖 示。 擋料銷 12 27 向零件選擇 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 31 析 1 對生產批 畢 業 設 計（論 文） 題 目： 標致 206轎車左 /右前輪罩支架落料模具 設計 系 別： 機械工程系 專 業： 機械設計制造及其自動化（ 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 摘 要 本篇論文論述了模具工業在國內的發展與現狀，并介紹了 細論述左 /右前輪罩支架落料模具設計過程。據零件的形狀和工藝性要求，進行工藝分析，制定了零件的沖壓成形工藝方 案，重點闡述了落料模具設計。論述左 /右前輪罩支架落料模具方案的比較和選擇。根據零件形狀、結合實際制定出合理的排樣設計。詳細介紹了左 /右前輪罩支架落料模具的結構設計及關鍵零部件設計（包括沖裁力、卸料力和頂出力的計算，彈簧、卸料螺釘的選擇，凸、凹模設計，上、下模板，導柱、導套的選擇等）。簡述了沖壓設備的選擇，并且編制了模具主要零部件制造工藝。簡要闡述了利用 ro/及兩者的結合 ,虛擬裝配和干涉檢查。 關鍵詞 ：落料模具設計；工藝分析；結構設計；虛擬裝配 of in ro/e in of of of on s of of m- of of of of on on of of s to of of by ro/e. 前 言 制造業是我國國民經濟的支柱產業，其增加值約占我國國民生產總值（ 40%以上，振興制造業是啟動我國經濟新高潮的杠桿。從技術進步角度看，以計算機為中心的新一代信息技術的發展，全面推動了制造技術的飛躍發展，在不斷汲取其他相關領域新技術的基礎上，使創新貫穿于制造全過程，并使技術與管理相結合，不斷推出新的制造模式，推動了人類生產活動不斷進步。 中國已加入 國將獲得一個更加穩定的國際經貿環境，大量外資企業將進入中 國，各行各業將面臨重大的機遇和挑戰，模具行業也不例外，同時由于國內多數模具企業在技術上和質量上與國外先進水平存在較大差距，如何在最短時間內縮小這種差距，是關系到國內多數模具企業生存的關鍵問題。 隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展，工業產品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復雜，而這些產品的制造離不開模具，這就要求模具制造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求，模具企業只有運用先進的管理手段和 成制造技術，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 本篇 論文主要側重于從工藝分析、沖裁力計算、機構設計、零件設計、計算機繪圖等幾個方面入手，主要研究內容 通過分析計算設計出一套完整的左 /右前輪罩落料模具。在第一章里簡要分析了模具工業在我國的發展現狀、發展前景，同時簡述了 ro/e 等計算機軟件在模具設計中的廣泛應用；對零件進行分析，制定出工件的加工工藝，初步擬定該落料模具的總體結構；對排樣的優化設計、沖裁力的計算；對凸、凹模的設計；對各標準件包括彈簧、導柱、導套和上、下模座選擇過程的分析。本文同時簡要論述了 e 在本模具設計中的應 用及兩者的結合 。本文是在收集和閱讀了大量的模具設計知識、網上查閱資料，去各模具工廠參觀，以及現場觀看校模具工廠的設計過程的基礎上形成的。 同時本文的形成，得益于尹綏玉老師、陳勇老師的自始至終的難點釋疑和全面指導，得到了校模具工廠各位師傅的幫助和疑難解答，在此一同表示感謝！ 目 錄 第一章 概論 1 具工業的發展與現狀 1 具工業發展概況 1 具工業未來前景 2 模具設計中的應用 3 ro/e 在模具設計中的用 4 第二章 工藝分析與模具結構形式設計 5 藝分析 5 裁件的形狀與尺寸要求 5 /右前輪罩支架結構分析 5 定工藝方案 6 件工藝要求 6 序順序的編排與工序組合 6 第三章 工藝計算 8 坯展開計算 8 樣優化設計 8 邊 8 樣方案設計 9 樣方案比較 9 樣方案選擇 10 壓力的計算 11 裁力的計算 11 料力、頂出力的計算 12 低沖裁力的方法 12 算壓力中心 13 第四章 沖壓設備選擇 14 型沖壓設備概述（曲柄壓力機） 14 壓設備選擇原則 15 壓設備類型的選擇 15 壓設備規格的確定 15 擇沖壓設備 16 第五章 模具結構設計 17 具總體結構設計 17 案分析 17 案比較與選擇 17 具閉合高度分析 18 合高度概述 18 算模具閉合高度 19 第六章 模具主要零部件設計 20 、凹模設計 20 算沖裁間隙 20 、凹模刃口尺寸計算 21 模結構設計 23 模結構設計 24 、凹模最終確定結構 25 料板設計 26 出裝置設計 26 簧的選擇 27 簧選擇原則 27 料彈簧的選擇 28 出彈簧的選擇 28 釘的選擇 29 料螺釘的選擇 29 出螺釘的選擇 30 位方式設計 30 向零件選擇 30 析 31 柱、導套選擇 31 撐零件選擇（上、下模座） 32 模座選擇原則 32 模座的選擇 32 第七章 模具總圖繪制 33 制二維工程圖 33 維建模 33 涉檢查、分析 34 第八章 模具主要零部件制造工藝的編制 35 模座 35 模座 36 模 37 料板 38 出器 39 柱 40 套 40 第九章 結論 41 結束語 42 致謝 43 參考文獻 44 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 1 第一章 概論 具工業的發展與現狀 具工業發展概況 我國模具工業起步晚，底子薄，與工業發達國家相比有很大的差距，但在國家 產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業發展迅速。據統計，我國（未包括香港、臺灣、澳門）現有模具生產廠近 2萬家，從業人員約 50萬人，“九五”期間的年增長率為 13%， 2000年總產值為 270億元，占世界總量的 5%。但從總體上看，自產自用占主導地位，商品化模具僅為 1/3左右，國內模具生產仍供不應求，特別是精密、大型、復雜、長壽命模具，仍主要依賴進口。目前，就整個模具市場來看，進口模具約占市場總量的 20%左右，其中，中高檔模具進口比例達 40%。因此，近年來我國模具發展的重點放在精密、大型 、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進口量下降，模具技術和水平也有長足的進步。主要表現在以下幾方面。 1）研究開發幾十種模具新鋼種及硬質合金等新材料，并采用了熱處理新工藝，使模具使用壽命得到延長。 2）發展了多工位級進模和硬質合金等新產品，并根據國內生產需要研制了一批精密塑料注射模。 3）研究開發了一些新技術和新工藝，如三維曲面數控仿形加工、模具表面拋光、表面皮紋加工以及皮紋輥壓制造技術、模具鋼的超塑性成型技術和各種快速模具制造技術等。 4）模具加工設備已得到較大發展，國內已能批量生產精密 坐標磨床、 5）模具 術已得到較廣泛的應用，模具計算機仿真技術也應用于模具設計制造中。各院校、研究機構正在開展模具智能制造、并行工程、虛擬制造、敏捷制造和快速制造等先進制造技術的研究。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 2 6）各大專院校和研究所培養了一批高級模具技術人才，現代模具制造技術中的高科技含量逐漸增加。 雖然我國模具工業已得到較大的發展，但仍然不能滿足國內經濟高速發展的需要?！笆濉逼陂g，我國模具市場在汽車（含摩托車）、家用電器、電子及通信產品、 建材、玩具、儀器儀表等行業將會有更大的需求。據預測，到 2006 年底模具產值將達到 460億元，年均增長率為 12%，模具自給率從目前的 70%提高到接近 80%，模具及模具標準件出口將從現在的 9000 萬美元增長到 2006年底的 2億美元。模具先進制造技術的發展，要求機床行業提供高精高效高速銑削、數控電加工、虛擬軸數控加工、復合加工和低速線切割等機床。 模具工業未來前景 根據當前模具工業的形勢分析可看出，我國模具行業將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發展。 目前，電子、汽車、電機、電器 、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中， 60 80的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬的。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和開發能力。 我國模具行業要進一步發展多功能復合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務。通過這種多功能的模具生產出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質塑料成形模具也將有 較快發展。這種模具縮短了產品的生產周期，今后在不同領域將得到發展和應用。 隨著熱流道技術的日漸推廣應用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節約制件的原材料，這項技術的應用在國外發展很快，已十分普遍。國內熱流道模具也已經生產，有些企業已達30左右，但總的來看，比例太低，亟待發展。隨著塑料成型工藝的不斷改進與發展，氣輔模具及適應高壓注射成型工藝的模具將隨之發展。 模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周 期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 3 制造成本。同時，快速經濟模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發快速經濟模具越來越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來制作模具；用環氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強物制作簡易模具。這類模具制造工藝簡單，精度易控制，收縮率較小，價格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經濟模具將進一 步發展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發展。另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發展和提高。 模具行業中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機等產品向輕量化方向發展，對壓鑄模的數量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發展和產品零件的精度和復雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復雜程度也將隨著相應提高。 模具設計中的應用 模具行業是國家工業發展的重要基礎行業，各種先進技術應首先應用于模具行業，項重要的技術手段，正越來越廣泛地在模具行業得以應用。 傳統的模具設計是經過概念設計 分析 樣品生產 分析 設計 分析 生產 這樣繁雜的過程后才最終確定那些復雜的模具原形。隨著計算機的發展， 術逐漸取代了傳統的模具設計理念和設計方法，這種技術使得模具在進行真實的生產（包括樣品生產）之前就已經通過了計算機應用軟件進行了精確的結構設計、結構分析以及成形仿真過程。 模具結構設計應用相應的 據要實現的功能、外觀和結構要求，先設計草圖，然后生成相應的實體，接著子裝配和總體裝配，仿真模具開模 過程，檢查干涉情況，并進行真實渲染。整個過程也可以從上到下進行修改，每個過程的參數都可以改變，并可以設定參數間的關聯性。 隨著科技的不斷進步，制造業正向數字化、全球化、網絡化的方向發展，產品的生命周期越來越短，新產品的上市速度越來越快。模具是制造業的基本工藝設備，模具設計的、制造的效率對產品的開發效率有決定性影響。因此在模具設計的過程中，利用先進的 力，而且最為重要的是保證了成型后制品的準湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 4 確性，減少了試模的次數，縮短了模具的設計及生產的周期。 ro/e 在模具設 計中的應用 計算機輔助設計軟件 E 是一個參數化的實體造型軟件 ,不但能生成真實的幾何形體 ,還可進行精確的模型分析 ,運動分析 ,干涉檢查等。 E 的參數化特征造型技術大大減輕了設計人員的繪圖工作量 ,提高了產品設計的效率和質量 ,利用 E 相應的開發工具及技術開發沖壓模具計算機輔助設計 (系統 ,可實現零件設計、裝配設計、加工設計等同時進行 ,從而達到縮短模具的生產制造周期 ,提高產品質量的目的。模具 統的集成關鍵是建立單一的圖形數據庫、在 單 元之間實現數據的自動傳遞與轉換，使 段完全吸收 段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機對模具性能、模具結構、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行反復修改和優化，將問題發現于正式生產前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。 件采用面向對象的統一數據庫和參數化造型技術，具備概念設計、基礎設計和詳細設計的功能，為模具的集成制造提供了優良的平臺。 件為模具制造過程引進并行工程技術提供了可靠保 證。 并行工程是設計工程師在進行產品三維零件設計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進行校對、檢查，預先發現設計過程的錯誤。在初步確立產品的三維模型后，設計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進行模具結構設計、工程詳圖設計、模具性能輔助分析及數控機床加工指令的編程，而且每一個工程師對產品所做的修改可自動反映到其他工程師那里，大大縮短設計、數控編程的時間。 在實際生產過程中，應用 件，將原來模具結構設計模具型腔、型芯二維設計工藝準備模具型腔、型芯設計三維造型數控加 工指令編程數控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進行設計、工藝準備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設計、數控編程時間達 40%以上。 要實施并行工程關鍵要實現零件三維圖形數據共享，使每個工程師使用的圖形數據是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關的工程師那里，保證數據的唯一性和可靠性。 數化實體特征造型技術為實現并行工程提供了可靠的技術保證。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 5 第二章 工藝分析和模具結構形式設計 工藝分析 沖裁件的工藝性是指工 件在沖裁加工中的難易程度。良好的沖裁工藝性應保證材料消耗少、工序數目少、模具結構簡單而壽命長，產品質量穩定、操作簡單等。而沖裁件的形狀特點，尺寸大小，尺寸標注方法，精度要求和材料性能等是影響沖裁工藝性的主要因素。 裁件的形狀與尺寸要求 沖裁件的形狀應盡量簡單、對稱，最好是由圓弧和直線組成。應該避免沖裁件上有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大于料厚 裁件上的孔與孔徑、或孔與邊緣的距離 b、 一般 b t。為了防止沖裁時凸模折斷或壓彎，沖孔的尺寸也不能太小。 左 /右前輪罩支架結構分析 1 圖 左 /右前輪罩支架零件圖。該零件材料為 08厚 t=1零件是大批量生產，其形狀簡單，外形由圓弧和直線組成。該零件左右輪罩對稱，孔徑以及離邊緣的距離滿足沖壓工藝要求，適合沖模生產。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 6 圖 右前輪罩支架零件圖 制定工藝方案 件工藝要求 該零 件左右對稱，要沖出滿足工藝要求零件，至少需要以下六道工序： （ 1）落料；（ 2）沖孔；（ 3）拉深成型 ；（ 4）翻邊；（ 5）翻孔；（ 6）切開。 序順序的編排與工序組合 1）方案編制 方案一：第一序 落料；第二序 沖孔；第三序 拉深成形；第四序 翻孔翻邊；第五序 切開 方案二：第一序 落料；第二序 沖孔切開；第三序 拉深成形；第四序 翻孔翻邊； 方案三：第一序 落料；第二序 翻邊成形；第三序 沖孔；第四序 翻孔切開； 2）方案比較與選擇 方案比較：方案一工序太多，一共要設計五套模具，大大增加了生產 制造成本；方案二有四道工序，雖然克服了方案一的缺點，但該方案在第二序就將制件切開，不便于后面的模具設計和制造；方案三改進了前兩方案的缺點，將 左 /右前輪罩支架作為整體進行沖裁， 共四道工序， 第四道工序切開。這樣 需設計四套模具 ，既方便模具設計也節省成本。方案選擇： 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 7 根據沖裁工藝性應滿足材料消耗少、工序數目少、模具結構簡單而壽命長，產品質量穩定、結構簡單的原則。同時 考慮零件的精度要求、現有設備情況和沖裁方便等因素，通過方案比較，選擇方案三為最終確定工藝方案。 本課題只進行左 /右前輪罩支架落料模具設計，本論文詳細論述 了左 /右前輪罩支架落料模具設計的過程。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 8 第三章 工藝計算 毛坯展開計算 根據該零件的各組成特征， 按照各特征的規則形狀或近似形狀進行展開，再將已展開的毛坯板料進行過渡處的圓弧修正。初步確定輪廓尺寸，然后通過試模、實驗 ,最終得毛坯精確尺寸。如圖 圖 排樣優化設計 排樣是沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當的搭邊值，是降低成本和保證工件質量及模具壽命的有 效措施。本落料模具采用有廢料排樣，模具沿工件外沿進行沖裁，工件周邊都留有搭邊。這樣能保證沖裁件的質量穩定，沖模壽命也長。 邊 搭邊是排樣時工件之間，以及工件與條料側邊之間留下的余料尺寸（ 1a ， a），從而可以補償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊保證了條料有一定的剛度，便于湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 9 送料。 搭邊是廢料，從節省材料出發，搭邊值應愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質量。由于本工件的料厚較小只有 1文 獻 1表 2 a=1a = 排樣方案設計 本落料模具有如下二種排樣方案： 方案一： 圖 案一） 方案二： 圖 案二） 樣方案比較 排樣時，在保證工件質量的前提下，主要考慮如何提高材料的利用率，通過計算材料的利用率來選擇最優排樣方案。材料利用率計算公式如下： 一個進距的材料利用率 計算見式（ %100（ 式中 A 沖裁件面積 2 總n 一張板料上沖裁件總數目； 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 10 B 板料寬度 L 板料長度 使用 ： S= 計算各方案的利用率： 方案一如圖 用率計算如下： A= 總n=3； B=a= L=3+2a+21a =由式（ ： %10 5 183 =方案二，如圖 示，利用率計算如下： A= 總n=3; B=L=由式（ ： % =樣方案選擇 比較兩個方案，方案二利用率較高，同時也便于送料，所以最終選擇方案二為最終確定排樣方案。如圖 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 11 送料方向 圖 沖壓力的計算 為了進行模具設計滿足沖壓設備，需要計算沖壓力，包括沖裁力、退料力、頂出力。 裁力的計算 本模具采用平刃口凸模和凹模沖裁，其沖裁力計算如下式（ 0（ 式中 0F 沖裁力（ N）； L 沖裁件的周長（ t 材料厚度（ 材料抗剪強度（ 考慮到凸、凹模刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實際所需的沖裁力還需增加 30%，故選擇沖床的沖裁力（ N）： F = 式中 b 材料的抗拉強度。 由 L= 所給材料厚度： t=1查文獻 1，書末附錄 ： =380北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 12 由式（ ：F =1 380N=; 料力、頂出力的計算 由于沖裁中材料的彈性變形及摩擦的存在，沖裁后帶孔部分的材料會緊箍在凸模上，而落下部分材料會卡在凹模洞口中。從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力稱為退料力；逆著沖裁方向頂出來的力稱為頂出力。如圖 圖 卸料力、頂出力 影響退料力、頂出力的因素很多，如材料種類，材料厚度，沖裁間隙，零件形狀尺寸以及潤滑狀況等。通常采用經驗 公式見式（ （ 退料力 （ 頂出力 （ 式中 F 沖裁力（ N）； 退K、頂K 分別為卸料力頂 出力因素，可由文獻 1中表 2 由料厚為： t=1查文獻 1表 2 退K= 頂K= 退料力 =； 頂出力 =； 低沖裁力的方法 1 在沖裁高 強度或厚度大、周邊長的工件時所需的沖裁力往往超過所給的沖床的噸湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 13 位，為此一般采用如下幾種降低沖裁力的方法。 1）采用斜刃口模具 在采用普通的平刃口模具沖裁時，其整個刃口平面都同時接觸板料，沖裁大型或厚板工件的沖裁力往往很大。若將凸模（或凹模）刃口平面做成與其軸線傾斜一個角度。則沖裁時其刃口逐步切入材料，從而降低了沖裁力。設計斜刃口時，應注意將斜刃對稱布置。以免沖裁時凹模承受單向側壓力而發生偏移，啃壞刃口。 2）采用階梯形布置的凸模 在多凸模沖模中，將凸模設計為階梯行布置，即將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力 的最大值不同時出現，從而減少總的沖裁力。當 幾個凸模的直徑相差懸殊時，為了提高模具壽命，避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力的作用而產生的作用而產生折斷或傾斜，一般都把小凸模做短些。 計算壓力中心 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點。沖裁時，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。否則滑塊就會承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導致沖床滑塊與導軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑快中心重合。 對稱形狀的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，對于復雜工件或多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計算法求得，也可以用軟件求得。 本零件外形不是規則弧線，手動計算不準確故采用 先將零件圖創建面域，再使用查詢命令，選擇對象為剛創建的面域，即可求得零件質心，如圖 圖 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 14 第四章 沖壓設備選擇 1 沖壓加工中常用的機械壓力機屬于鍛壓機械中的一類，機械壓力機按其結構形式和使用對象分 為若干系列，每個系列又分若干組。在選用時應使沖壓設備的類型和規格滿足所設計模具和生產的要求。 型沖壓設備概述（曲柄壓力機） 曲柄壓力機是以曲柄傳動的鍛壓機械，它能完成各種沖壓工序，如沖裁、彎曲、拉深、脹形、擠壓和模鍛等，是沖壓車間的主要設備。 曲柄壓力機的主要技術參數： 1）公稱壓力 曲柄壓力機的公稱壓力是指滑塊離下止點前某一特定距離或曲柄旋轉到離下止點前某一特定角度時，滑塊上所允許承受的最大作用力。例如 150是指滑塊離下止點前 下止點前 020 ，滑塊上所允許承受的最大作用力。公稱壓力是壓力機的的一個主要參數。 2）滑塊行程 它是指滑塊從上止點到下止點所經過的距離，其大小隨工藝用途和公稱壓力的不同而不同。例如，沖裁用的曲柄壓力機行程較小，拉深用的壓力機行程較大。 3）行程次數 它是滑塊每分鐘從上止點到下止點，然后再回到上止點所往復的次數。一般小型壓力機和用于沖裁的壓力機行程次數較多，大型壓力機和用于拉深的壓力機行程次數較小。 4）閉合高度 它是指滑塊在下止點時，滑塊下平面到工作臺上平面的 距離。當閉合高度調節裝置將滑塊調整到最上位置時，閉合高度最大，稱為最大閉合高度；將滑塊調整到最下位置時，閉合高度最小，稱為最小閉合高度。閉合高度從最大到最小可以調節的范圍，稱為閉合高度調節量。 5）裝模高度 當工作臺面上裝有工作墊板，并且滑塊在下止點時，滑塊下平面到墊板上平面的距離為裝模高度。在最大閉合高度狀態時的裝模高度為最大裝模高度，在最小閉合高度狀態時的裝模高度為最小裝模高度。裝模高度與閉合高度之差為墊板厚度。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 15 壓設備選擇原則 沖壓設備的選擇是工序設計和模具設計的一項重要的內容。合理地選 用設備對工件質量的保證、生產率的提高、操作時的安全性都有重大的影響，也為模具的設計帶來方便。沖壓設備的選擇主要決定其類型和規格。 壓設備類型的選擇 沖壓設備類型的選定主要取決于工藝要求和生產批量。 對于中小型的沖裁件，彎曲件或拉深件的生產，主要應用開式機械壓力機。雖然開式沖床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的表面質量 ?？墒?，由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，使它成為目前中、小型沖壓設備的主要形式。 對于大中 型沖壓件的生產，多采用閉式結構形式的機械壓力機，其中有一般用途的通用壓力機，也有臺面較小而剛度大的專用擠壓壓力機、精壓機等。在大型拉深件的生產中，應盡量選用雙動拉深壓力機，因其可使所用模具結構簡單，調整方便。 在小批量生產當中，尤其是大型厚板料沖壓件的生產多采用液壓機。液壓機沒有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載，而且在需要很大的施力行程加工時，與機械壓力相比具有明顯的優點。但是，液壓機的速度小，生產效率低，而且零件的尺寸精度有時因為受到操作因素的影響而不十分穩定。 摩擦壓力機具有結構簡單、造價低廉、不 易發生超負荷損壞等特點，所以在小批量生產中用來完成彎曲、成型等沖壓工作。但是、摩擦壓力機的行程次數較少，生產率低，而且操作也不太方便。 在大批量生產或形狀復雜零件的大量生產中，應盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機。 壓設備規格的確定 在沖壓設備的類型選定之后，應該進一步根據沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 16 來確定設備的規格。沖壓設備規格的確定主要取決于工藝參數及模具結構尺寸，對于曲柄壓力機必須滿足以下要求： 1） 所選壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即： 總壓機 2）壓力機的行程大小要適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁模具，其行程不宜過大，以免發生模座與導向裝置脫開的不良后果。 3）所選壓力機的閉合高度應與沖模的閉合高度相適應。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間。 4）壓力機的工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并要留有安裝固定的余地。一般每邊應大出 5070力機臺面上的漏料孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸。 擇沖壓設備 本模具是根據神龍公司現有設備所設計的一套 落料模具，根據公司所提供的現有沖壓設備，同時根據上面計算所得到本落料模所需沖裁壓力，選擇沖壓設備型號為： 稱壓力 公稱F=2500 最大閉合高度為 最大H=490 最小閉合高度為 最小H=290 計算所需沖裁力為 F =3軟鋼、純鐵 m=15%19% 銅、鋁合金 m=16%21% 由于各類間隙值之間沒有絕對的界限，因此，還必須根據沖裁件的情況、模具結構、沖壓方法以及模具加工方法等因素，酌情增減間隙值，如： （ 1）對于尺寸精度、斷面垂直度要求高的沖裁件，應選用較小間隙值 。對于尺寸湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 21 精度和斷面垂直度要求不高的沖裁件，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可采用大間隙值。 （ 2）在同樣條件下，非圓形凸、凹模刃口形狀比圓形的間隙大。 （ 3）凹模為斜壁刃口時，應比直壁刃口間隙小。 本模具沖裁件材料為 08 t=1合考慮各方面因素取 m=7% 由式（ Z/2= 凸、凹模刃口尺寸計算 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要 靠凸、凹模刃口部分的尺寸來保證和實現。所以正確地確定刃口部分的尺寸是相當重要的。 寸計算原則 在決定模具刃口尺寸及制造公差時，需要考慮下述原則： （ 1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。 （ 2）考慮到沖裁時凸、凹模的磨損，在設計凸、凹模刃口尺寸時，對基準件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應取工件尺寸公差范圍內較小的值。對基準件刃口尺寸在磨損后減小的，其刃口的公稱尺寸應 取工件尺寸公差范圍內較大的數值。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。 （ 3）在確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數值。一般模具制造精度比工件精度高 34級。 寸計算方法 由于模具加工和測量方法的不同，凸模、與凹模刃口部分尺寸的計算公式和制造公差的標注也不同，基本上可分為兩類。 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 22 采用這種方法，要分別標注凸模和凹模刃口部分尺寸與公差，它用于圓形或簡單形狀的工件。為了保證間隙值，必須滿足式（ 條件： m a x 凹凸 （ 式中 凸 凸模的制造公差； 凹 凹模的制造公差。 在落料模設計中設工件尺寸為 0D 。根據刃口尺寸計算原則，落料時應首先確定凹模刃口尺寸。由于基準件凹模的刃口尺寸在磨損后會增大，因此應使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 仍然是凸模取負偏差，凹模取正偏差。 對于形狀復雜或料薄的沖裁，為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞始?，然后以此基準件為標準來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種方法的特點是： 1）模具間隙在配制中保證，因此不需要校核m a x 凹凸 ，所以加工基準件時可以適當放寬公差，使其加工容易。 2）尺寸標注簡單，只需在基準件上標注尺寸和公差，配制件僅標注基本尺寸并注明配做所留間隙值。 因此目前一般工廠大多采用這種方法，但用此方法制造的凸、凹模不能互換。對于與基準件相配合的非基準件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上標注，而僅是標注基本尺寸，并注明其公差按基準件實際尺寸配做，并用保證應留的間隙值。 本落料模要加工的工件輪廓復雜，而且料薄厚度只有 1以為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。因凹模磨損后尺寸會增大，所以以凹模為基準件，凸模配合凹模進行加工，單邊間隙保證 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 23 圖 模尺寸 圖 模結構設計 模結構形式 凸模的結構形式，主要根據沖裁件的形狀和尺寸而定。常見的圓形凸模結構形式如圖 圖 圖中 a、 d=12了避免 應力集中和保證強度與剛度方面的要求，而做成圓滑過渡的階梯形或在中部增加過渡階段。圖 d=830 用保護套結構可以提高抗彎能力，又能夠節省模具鋼。圖 了減少磨削面積，凸模外徑與端面都加工成凹進形狀。 模長度設計 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 24 對采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模長度應根據模具的具體結構確定。除了在特別細長的凸模具，或板料厚度較大的情況下，應進行壓應力和彎曲應力的校核，檢查危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。在一般情況下 凸模的強度是足夠的所以不用進行校核。 綜合分析本落料模零件形狀和尺寸，凸模采用圖 e 所示結構，凸模厚度凸H=55料 58口厚度 22 如圖 為料較薄只有 1 圖 1 2模結構設計 模結構型式 常見的幾種凹模刃口形式如圖 圖 圖 裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高的，材料較薄工件的沖裁。 圖 6.5 b、 c 為柱形刃口或錐形凹模。刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復雜或精度要求較高工件的沖裁。當 t 卸3） 1S =17.5 S=6作S=5磨S=4 修磨工作預總 1=15以可選擇為所用退料彈簧。 退料彈簧共 10 個，型號： 40 50 112 頂出彈簧的選擇 1）已計算知頂F=步確定 n=9； 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 29 頂 = 2）查文獻 5選中型扁鋼絲壓縮彈簧 彈簧 40 50 112負荷 F=2640N 頂3） 1S =預S=6作S=5磨S=4 修磨工作預總 1=15以可選擇為所用頂出彈簧： 頂出彈簧共 9個，型號： 40 50 112 釘的選擇 料螺釘的選擇 選擇退料螺釘 ,性能等級為 初選 4個卸料螺釘 由文獻 4查表 5 s=320 查文獻 4表 5= 故螺釘材料的許用應力 =13文獻 4式（ 5求螺釘危險截面直徑（小徑） （ 式中 F 螺釘承受的總拉力； 螺釘的許用拉應力。 由于 F =4 102640 N=6660N 將參數帶入式（ d 北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 30 按標準選用公稱直徑 d=12110； 螺釘小徑 1d =以所選退料螺釘滿足強度要求。 退料螺釘型號 110 頂出螺釘的選擇 頂出螺釘選用 ,性能等級 100； 頂出器設計 9個彈簧 、選用 4個頂出螺釘，所以每個螺釘所承受的總拉力小于小于卸料所受的拉力。由上述卸料螺釘的選擇和校核過程可知，所選的頂出螺釘應滿足工作要求。故 100為所選用的頂出器固定螺釘。 頂出螺釘型號 100 位方式設計 為了使毛坯在模具上能夠正確定位我們需要設計定位零件。毛坯在模具中的定位有兩個內容：一是在送料方向上的定位，用來控制送料的進距；二是在與送料方向垂直方向上的定位。 圖 共設計采用四個擋料銷來為送料定位，保證沖出合格的工件。四個擋料銷放置在退料板布置方式如圖 示。 擋料銷 12 27 向零件選擇 湖北汽車工業學院畢業設計 (論文 ) 31 析 1 對生產批