基于Pr-E的小型汽车发动机下护板加强件的成型工艺及模具设计【机械类毕业-含CAD图纸】.zip
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机械类毕业-含CAD图纸
基于Pr-E的小型汽车
的成型工艺及模具设计
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基于Pr-E的小型汽车发动机下护板加强件的成型工艺及模具设计【机械类毕业-含CAD图纸】.zip,机械类毕业-含CAD图纸,基于Pr-E的小型汽车,的成型工艺及模具设计
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目录目录摘 要IIIAbstractIV1 绪论11.1 选题背景11.2 国内研究现状11.3 国外研究现状22 零件工艺方案与选择42.1 零件冲压工艺分析42.2 零件工艺分析结论52.3 与工艺方案来进行分析以及比较53 冲孔落料复合模设计83.1 零件展开尺寸计算83.2 排样以及它的材质利用效率的计算83.3 冲裁力计算93.4 压力机选择103.5 计算压力的中心113.6 冲裁空隙的选择123.7 冲孔刃口方式的选择及刃口尺寸大小133.8 确定模具结构形式及材料143.9 落料冲孔凹模设计143.10 模架以及其他零部件的设计与压力机校核174 冲裁成形模设计184.1 冲裁件工艺分析184.2 打凸凹模设计与校核184.3 压力机的选择204.4 定位零部件的设计21I5模具总体的装配图226结论与展望24致 谢25参考文献26II摘要基于 proe 的小型汽车发动机下护板的加强件的成型工 艺及模具设计摘 要随着我国科技水平的进步与发展，出现了许多以计算机软件运用相结合的机 械设计的方法，为设备的研发以及制造奠定了坚实的基础。当前我国的模具行业 的内在潜在价值还有待强有力的挖掘，机械的进一步研究将会给企业乃至整个机 械行业和社会带来重要的积极意义，在研究的同时还可以让学生的综合能力得到 开发与锻炼，最为重要的是总体设计就体现了这一点。第一，我们要让现在毕业 的学生打好专业知识的基础并从而提升所学的知识，从而在以后工作中能够游刃 有余。第二，可以让他们在课题中能够用发展性的眼光看待问题，充分发挥创新 能力，攻破现实难题。对于模具设计这一课题，它的涵知识面较广，具有极强的 综合性，学生则必须要凭借过硬的专业能力和海量的知识，加上要有一定的在计 算机上绘制图表的能力。因此，学生可以积极主动的思考和钻研这个设计课题， 这样学生便可以在问题的分析解决上得到能力的提升，从而也能够积累对未来有 帮助的工作经验。关键词： Proe；发动机护板加强件；成形模IIIAbstractThe forming process and mould design of the reinforcing parts of the underside plate of small car engine based on proe.AbstractWith the progress and development of science and technology in our country, a lot of mechanical design methods combined with computer software are presented, which lays a solid foundation for the research and development of equipment.Mold industry inner potential value of the current our country remains to be a strong mining, machinery will give for the further study of the enterprise and society and even the entire machinery industry important positive significance, at the same time can also let the students in the study of the comprehensive ability development and exercise, the most important is the overall design reflects this.First, we need to make the students who are now graduates learn the basics of professional knowledge so as to improve the knowledge they have learned so as to be able to work well in the future.Second, we can make them look at the problem with a developmental perspective in the subject and make full use of the innovation ability to overcome the real problems.For mold design of this topic, it contain the aspect of knowledge broad, with a strong comprehensive, students have to rely on excellent professional ability and vast amounts of knowledge, and want to have a certain ability to draw diagrams on a computer.As a result, the students can actively thinking and working on the design task, so that students can get on problem solving ability of ascension, and can also accumulate helpful experience for the future.Key words: Proe；forming die；Engine armor plate reinforcement.；IV第三章 冲孔落料复合模设计1绪论1.1 选题背景最近几年来，中国的机械研究设计已经取得了很大的成绩，但与国外产品相 比之下仍然存在许多年的技术差距。本课题对模具设计进行研究设计，目的在于 使我们更深层次的了解模具运作过程及设计的原理，从而能够对其加以改进完善， 并且考核我们近 4 年来所学的各种机械知识。伴随着科技的进步，社会上涌现出 很多新的机械设计方法，为机械设备的研发和制造奠定了非常坚实的基础，为了 能够研发出更为先进的模具，我们对模具的选型设计有着重要的研究意义。在我国，机械技术的研究和应用起步虽然晚于西方欧美等发达国 家，但近些 年来却发展得非常迅速。很多大型企业已经逐步将全自动化技术应用到制造方面， 以此来代替人工劳动力。 这次毕业设计题目是基于 proe 的小型汽车发动机下护 板的加强件的成形工艺及其模具设计的设计。成形工艺是依据工况加工的需要， 以及在机械设备所需求的本质上，结合实际生产要求及技术参数，对机械模具设 备进行总体结构设计及零部件设计。本次设计主要是将我们学到的知识与辅助材 质结合起来运用到设计中，巩固以及深化了所学知识，掌握机械系统设计计算的 一般过程和方法，确定正确合理的执行机制，使用标准机械元件，熟练使用机械 基本回路，构成满足基本性能要求的机械系统管理。设计过程中最重要的是绘图。 这不仅可以清楚地显示设计的内容，而且还能干体现知识是否被充分理解掌握。还是需要大力发展机械行业才能够使得我国的生产力得到提高，我国的综合 国力也与此行业的发展有着重大的关系。在这个日新月异的社会当中，研究发展 才是进步的垫脚石。1.2 国内研究现状随着工业现代化的发展，各种机械制品出现在各个行业、电子、化工等现代 工程领域的得到广泛应用，尤其在机械行业上应用非常普遍。在这个发展背景下， 各种机械加工设备应运而生。机械加工设备的产生极大提高了机械制品的生产率， 同时也有力地推动了工业的发展。模具制造是机械工程中大量使用的一种设备， 它在机械行业中起着至关重要的作用。因此，对模具进行设计改进是机械行业必 不可少的组成部分。为了满足机械工程中的不同的需求，针对现有成型的机型进 行功能改进或者研发新得功能已成为目前新的趋势。成形模具具有使用方便、操 作简单、速度快等优点。模具的出现降低了人工成本，提高了生产效率和产品质 量，适合于大批量生产。因此，设计一种模具设计设备有着非常重要的现实意义。1第二章 零件工艺分析与方案选择我们国家的发展与进步的历史基本上和西方发达国家一致，但是我们国家是 屡败屡战中摸爬滚打起来的，所以我们自己也要铭记这一段历史。也为我国未来 的辉煌成绩奠定了最为重要的基础。但是我国自主开发的机械设备由于存在性能差，外观差，自动效果差，质量 差等缺点，只有较为少数的厂商会选择使用我们的设备，很多厂商都是优先选择 使用国外进口的技术性能更加强大的海外产品。也间接影响了我国自主开发设备 的能力和企业的销售业绩。直到上世纪 80 年代中国处于改革开发经济文化飞速发 展的阶段，城市化建设发展迅速，国内各大国企加大了投入力量，使得一些国企 的研发项目加快了速度。国内各个中小型企业也飞速发展，到 2003 年，我国国内 销售模具设备已经达到了年产量数百万台。到了二十一世纪初，中国的工业化持 续增长，市场需求旺盛，迫使制造商不得不去面对日益激烈的竞争市场。许多制 造厂商逐渐加入了生产线，他们在生产装置，以及自动化技术方面都加大了投入。 在中国，模具制造商的生产规模已经发展到几十种之多，并且包括了各种自动化 装置。现在我们市场中 ，模具的份额也迅速增加。开发研究新型驱动力、外观结构以及操控硬件技术不仅能够地促进模具技术 的发展与进步，而且还能促进我国自主开发设计的新的机型进行实际应用。模具 制造具有以下几个方面优势。（1）随着科研技术的发展与进步。当前模具制造技术相对来说已经成为一种 比较成熟的科技，但是它在很多的情况下，依然无法避免它的局限性，难以符合 特殊工业生产的实际的需要。因此新型模具技术的研究、开发，将是模具技术发 展的另一崭新方向。（2）可重复使用是模具适应性的一个重要标志。根据特定任务的要求，有些 模具可以随时使用。这就在相当大的程度上降低机械制品制造的制造成本。1.3 国外研究现状发明并且学会使用各种新的工具减少人类的工作量、降低劳动程度是人类进 步的标志。因为西方等诸多国家率先发展工业革命，使得他们自己的工业技术上遥遥领 先于我们国家，所以许多机械方面的应用技术都比较我国先进，虽然现在落后于 西方国家，但是我相信在不久的将来，我们回赶上他们的技术，甚至超越他们。1.4 结论大学短暂时期在这里匆匆要走向末端，然这对我的仅仅是人生其中的一个里 程碑，新的旅途已然在前方向我挥手。大学期间的学识历程都有着老师长辈、朋 友以及亲人的鼓励，旅途虽然艰辛但也会收货许多许多，于论文即将划上一个完9美的句号时，又开始对这完美犹豫，此时五味陈杂。 我会仰慕许多名人，但是我 却急迫想要把我心中无限仰慕送给一个普普通通的人，那就是我的师长。我也许 在你眼中并不出类拔萃，但是你在我心中却又重要的地位。您教学负责，您的思 想和博学都无时无刻不在影响这我，让我有了一个上升的积极态度。您能够让我 受到了创新的思维观念的影响，创建了伟大的学习标准，明白了最基础的考量方 式，由课题题目的断定至论文写作的学习,通过您耐性的解说,进而通过考量后的 心领神会,往往使我豁然开朗这次的课题设计就要完了，六月毕业季里，是有很多的内心感触。我进行死 板的学习知识，其实在实际的运用中行就是一 片空白。这次的课题毕业设计让我 明白，实际做要比说起来难的多。 回头看看毕业设计的整个过程，我感觉到这个 过程是非常困难的，好的是，还是取得了一定的成效。第一我需要感谢我的指导 老师，在毕业的课题设计当中，我会遇到许多许多的困难，在遇到困难后，我想 到的第一个办法就是找我的指导老师，让指导老师给我建议，让我可以解决我所 遇到的问题。经过这次的课题毕业设计，我也是很清楚的明白了自己的不足和自己需要改 正的地方，只有理论知识的学习，才能够发现自 己的知识缺乏的程度，其实我们 都懂得一个道理就是在理论跟实际之间是由很大的差距。这次课题设计相比较对 我而言是一次很好的检验也是一次很好的开始。有了很系统的学习，是拥有很完 整的知识架构，这次的课题毕业设计并不是结束，在我看来就是一个很好的开始。 以后的我需要独立的进行项目的设计，面对未来，就要我自己能够更好的运用我 自己所学的知识。 最后，希望各位老师能给我的课题毕业设计能够提出更多的建 议跟指导，让我能更好的运用自己的专业知识。2零件工艺分析与方案选择2.1 零件冲压工艺分析零件如图 2-1,材料为 Q235,厚度为 3.0mm,年生产 20 万件图 2-1 零件图小型汽车发动机下护板的加强件为实用件，要求零件表面平整光滑，无翘曲、 皱折、裂纹等缺陷，以保证与汽车发动机下护板的紧密配合。零件的曲面较为简 单，尺寸精度要求一般，由于零件底部有凸起，为了与下护板配合。成形的同时 存在着较为严重的受力、变形并不是很不均匀，对于是否能拉深成形是较关键的 问题。同时在零件整个成型过程中需要经过多次不同的工序，怎样安排工序且保证 零件生产的要求，并使工艺能保证零件的精度，又使模具的结构设计简单，使用、 操作方便也至关重要，上述均是该零件的工艺难点。根据零件的技术要求，进行冲压工艺性分析，认为该零件大体上是一长方体， 弯曲、冲裁工艺性较好。综上分析，汽车发动机下护板的加强件的成型工艺与模具设计中需要着重解决好以下问题:1）工艺方案和模具结构应保证能达到该零件所要求的精度；2）模具结构应能保证该零件的弯曲和精度的准确；3）模具的制造精度和导向精度应适合零件厚度( t=3mm )的特点；4）各工序之间组合时在保证零件技术要求的前提下，尽量减少模具套数，并 且提高模具的使用寿命。2.2 零件工艺分析结论（1）零件结构的尺寸：它结构尺寸相对来说比较简单。（2）精度：加强件的冲裁件其精度要求，应在一定的经济精度范围内。（3）材质：加强件冲裁件所需要使用的材质，必须要符合产品的使用性能的 条件，还需符合冲裁工艺对其材质加工的要求。冲压生产中我们可以选择的材料很多，我们得更根据实际情况的不同，选择 适合当前技术设计的材料。经选用 Q235 是比较优质碳素的构造的钢，屈服的强度ss = 180MPa ，抵抗拉 力的强度sb =（275 - 380）MPa ，这种材质具有优良的冷冲压性能.它在冲裁加工生 产中工艺性非常的好。（4）冲裁件工艺解析：冲裁件的加工工艺需要根据实际情况来选定顺序。（5）打凸冲裁加工工艺的解析：这种零部件打凸的加工工艺要求并不是很高， 打凸的加工工艺能够符合设计的调价。2.3 与工艺方案来进行分析以及比较按照零部件的加工工艺性的解析来说，它基本的工作顺序有落料、冲孔、打 凸四种形式。依据它的先后顺序来进行合成，能够得到以下的三种方案：方案一：先对材料进行冲孔和落料，然后再打凸成形。 方案二：冲孔-打凸-落料级进模，最后使用级进模加工生产。 方案三：落料-冲孔-打凸复合模，使用复合模加工生产。通过上述所说的几种方案来进行解析与比较，考虑到若是使用一次成形加工 模，可能会使零件加工出现瑕疵，或者不能直接成形加工完成。发动机下护板加强件的冲压加工生产应当使用方案一，用两种复合模加工是 最好的。冲压工艺过程卡片标记零件代号文件 代号零件名称小型 汽车 发动 机下 护板 的加 强件材 料 名 称 规格毛坯尺寸条料3mm310mm2000mm材料利用率产品 型号Q235钢55.3%每台 件数工 序工 步工序或工步内容加工草图设备工 具量 具11冲压时，选用板材表面平整、 无气泡、无锈蚀。裁剪为 3mm340mm2000mm 的条料，去 毛刺，修边。剪板机卷 尺 游 标 卡 尺221校装模具落 料 冲 孔 复 合 模千 分 尺 游 标 卡 尺2按照基准安装好模具和板料， 启动压力机，完成落料冲孔， 关停机器。3将冲压件取下，去毛刺抛光， 然后检查模具内是否卡有废 料，检查模具刃口情况，清理 工作台。31按照之前的基准安装好零件和 校装好模具。冲 裁 成 型 模千 分 尺 游 标 卡2启动压力机，完成一次打凸冲 裁，关停压力机。3检验零件是否合格。第三章 冲孔落料复合模设计3 冲孔落料复合模设计3.1 零件展开尺寸计算1）毛坯的展开尺寸 由于该件的凸包部分不是太高，所以其高度差主要由材料拉伸得来，其使用落料冲孔一体复合模形式，所以展开即是在其外形边缘增加 5mm 余料即可如图 3.1所示。图 3.1 零件打凸成形图2）毛坯外形尺寸：L=380mm；W=310mm。3.2 排样以及它的材质利用效率的计算排样 若要提高材料的利用率、或者降低价格成本，确保冲裁件的质量从而提高模具的使用寿命，就应该选定合适的排样，这也是一种非常有用的举措。按照这次 设计零件的形状和要求，我们选取的排料方式有三种，分别是：有废料排样、少 废料排样及无废料排样。此次设计当中，因为设计零件并不是规则零件，所以我们直接选用直排有废 料的排样方式。经过翻阅文献资料之后，能够知道材料最小搭边的数值 a = 5mm（沿 边）。条料利用率的计算 =（nA/Bh）100%式子当中 A一个步距之内冲裁件的实际的面积（ mm2 ）n一个进距内冲裁件的数量 B条料的宽度（mm） h步距（mm）由 Creo 软件计算得知 A = 65190mm2 那么通过公式得出=65190/（380310）100%=55.3%3.3冲裁力计算根据所给材料 Q235 的的性质 t=3.0mm，屈服强度ss = 180MPa ，抵抗拉力的d = (2730)%强度sb = (380 470)MPa ，延伸率该冲裁件冲裁力由落料力和冲孔力组成 落料部分已经得知：L=1486mm（由软件 Creo 经过程序测量得知）则 冲孔部分： 则F落 = L1 t=14863330=1471.14kN L孔 =10+68=99.4mmF冲 = L2 t=99.43330=98.42 kN其中L剪切刃口切除材料周边总长度（mm） t材料厚度（mm）材料的剪切应力，查表 32，=310380MPa.取=330MPa表 32 部分冷轧板的机械性能材料名称牌号材料状态抗剪强度 /Mpa抗拉强度sb /MPa伸长率 /%屈服强度ss /MPa普通碳素 钢Q195未退火2603203204002833200Q2353103803804702125240Q2754005005006201519280由 FX = KX F ，已知 KX =0.04则卸料力 FX= KX F = 0.04 1471.14KN = 58.8KN由 FT = nKT F ，已知 n=4KT =0.045 （查表得）则推件力 FT = nKT F = 4 0.045 1471.14KN = 264.8KN由 FD = KDF ，已知 KD = 0.05则顶件力 FD = KDF = 0.051471.14KN = 73.557KN3.4 压力机选择冲裁时，压力机上的公称压力必须大于等于零件冲裁各工艺力的总和，即一 定大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构的不同它的计算公式也不一样，我 采用弹压卸料装置和下出件的模具时，总的压力为：总压力F1 = F + FX + FT + F孔 = 1471.14KN + 58.8KN + 264.8KN + 98.42KN = 1893.2KN但考虑到凸凹模刃口存在的磨损，模具间隙波动，材料的机械性能变化和材料厚 度的偏差因素，我们实际所需冲裁力加 30%，故冲床选择是公称压力应为冲压力为F = F总 130% = 1893.2 1.3 = 2461.2KN则初选压力机为:YL32-250T这个压力机的相关参考数据如下展示： 公称压力：2500kN； 系统压力：25Mpa；工作台有效面积 800mm600mm； 最大开口：1000mm； 顶出力：630KN； 顶出行程：300mm； 电机功率：15KW；133.5 计算压力的中心图 3.1 零件各边坐标点按照力学的定理，分力对某轴力之矩和它的合力对同轴之矩是一样的，那么 有：F x + F x+ggg+F xn Fi xi0x = 1 12 2 n n = i =1 F1 + F2+ggg+Fnn Fii=1F y + F y+ggg+F yn Fi yi0y = 1 12 2 n n = i =1 F1 + F2+ggg+Fnn Fii=1因为 F1 = l1tsb ， F2 = l2tsb ， ggg ， Fn = lntsb ，所以l x + l x+ggg+l xnli xix = 1 12 2 n n = i =1 0l + l+ggg+lni12nli=1l y + l y+ggg+l ynli yiy = 1 12 2 n n = i =1 0l + l+ggg+lni12nli=1式子当中F1 、 F2 、 ggg 、 Fn 各种图形的冲裁力（N）；x1 、 x2 、 ggg 、 xn 各种图形的冲裁力的 x 轴坐标（mm）；y1 、 y2 、 ggg 、 yn 各种图形的冲裁力 y 轴坐标（mm）；l1 、 l2 、 ggg 、 ln 各种图形的冲裁周边长度（mm）； t 材料的厚度；sb 材料的抵抗拉力强度(MPa)。按照自己所建立的坐标系，假如设定压力中心的坐标（ x0 ， y0 ），首先找出不规则外观图的压力中心（也就是几何中心），零部件的压力中心就是零部件的 几何中心。所以模具压力的中心坐标经过计算得出是：（161.73，173.43）mm表 3.2 零件各边坐标点汇总3.6 冲裁空隙的选择冲裁的空隙是指冲裁模的凸模以及凹模刃口之间的空隙，冲裁的空隙不仅对 冲裁件的质量有着非常重要的影响，而且还影响了模具的使用寿命、冲裁力、卸 料力以及推件力等。所以空隙是冲裁模设计的一个很重要的参考数据。冲裁间隙的确定主要有 2 种方法，一种是估算法，一种是查表法，在这里我 选用查表法。根据所选用的 Q235 钢，选用厚度为 3mm，则冲裁初始的双面间隙为 Zmax = 0.640mm Zmin = 0.460mm 。表 3.3 冲裁间隙表材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于 0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0920.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.2600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.0.5600.4200.6000.4200.6003.04600.6400.4800.6600.4800.660.3.50.5400.7400.5800.7800.5800.7804.00.6100.8800.6800.9200.6800.9204.50.7201.0000.6800.9600.7801.0405.50.9401.2800.7801.1000.9801.3206.01.0801.4400.8401.2001.1401.5003.7 冲孔刃口方式的选择及刃口尺寸大小平刃口模具制造简单，其制造周期短，使用寿命长，模具结构简单。对于一 一般没特殊的要求的凸模，经常选用平刃口降低冲裁力的方法在冲裁高强度材料 或厚度大、周边长的零件时，所需要的冲裁力往往会超过本车间现有冲床的吨位， 为了解决这个矛盾，一般采用如下几种降低冲裁力的设计方法。1）用斜刃门的模具；2）用阶梯型布置的凸模；3）材料加热冲裁； 经过考虑我选择用平刃口冲裁方式中的阶梯型布置凸模来进行冲裁，在多凸模冲模中、将凸模作阶梯形布置,使得各个凸模冲裁力的最大值不会同时出现，从13而侧面减小冲裁力及其震动。当几个凸模的直径相差较大时，而相距又很近时， 为了提高模具的使用寿命，避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力的作用而产 生折断或倾斜，一般都把小凸模做短。经过设计得知孔精密度是 IT14 级，所以我选取凸模、凹模制造精度分别为 IT12 级和 IT13 级。其制造公差查询表格得 d凸 = 0.01mm ， d凹 = 0.015mm 。查询得出磨14损因数 x =1。冲裁模的双面空隙为 Zmax = 0.640mm3.8确定模具结构形式及材料1）模具结构确定Zmin = 0.460mm 。经过考虑落料冲孔成形模采用的是正装复合模形式，即落料凹模在下，凸模 上的结构形式，落料件由打料杆顶出；冲孔凸模固定在上夹板上，冲孔废料则由 落料孔掉落。2）模具材质的确定按照上述所说的选择使用模具材质时，结合这一零件的显示应用情况，最后 选择 SKD11 做复合模凸、凹模的材料。SKD11 是目前使用较广泛的冷作模具钢，它具有很高的强度、较好的淬透性能 及良好的耐磨性能，但是它的冲击韧性是比较差的。它的硬 度 是 退 火 239 212HB,压痕 直径 3.7 4.1mm;淬火 后硬 度大 于 60HRC。3.9 落料冲孔凹模设计1）凹模尺寸设计我们在设计模具时，还需要通过 H=Kb 来确定凹模的厚度: 经过查表得 k 的系数为 0.05b-冲裁件最大外形尺寸. b=370mm 则 H=Kb=0.05370=18.5mm可根据模具的结构需要取 H=20mm 凹模壁厚的确定见下式： C=(1.52.0)H可以确定凹模的壁厚:C=（1.52.0）20=（3040）mm我们取 C=120mm,按照此公式计算得到的模具外形尺寸可以保证凹模具有足够的强度和刚度，一般我们不再进行强度校核。 凹模的刃口高度的确定在不影响刃口强度的情况下由冲裁件的厚度确定，所以凹模的外边缘的尺寸等于凹模的刃口尺寸加上壁厚，则外边缘尺寸宽 ： L=2C+370mm=235mm+370mm=440mm B=2C+300mm=235mm+300mm=370mm组合形式：采用弹性和纵向送料，且凹模的外形尺寸为440mmx370mmx20mm 由以上设计结果，凹模零件图如下图所示：图 3.4 零件落料冲孔图形16第三章 冲孔落料复合模设计2）冲孔凸模的设计凸模的结构形式：圆形截面的凸模采用阶梯式，并采用固定板压入式固定。 凸模的长度计算：根据模具的结构，凸模长度应该是凸模固定板厚度加落料凹模厚度再减去 1mm 则凸模总长度 43.5mm凸模的材料及技术要求：选用 Gr12MnV硬度为: HR58 62 凸模如下图所示：图 3.5 圆冲头异形凸模的结构形式：三角形截面的凸模采用阶梯式，并采用固定板压入式 固定。这两个凸模是标准的零部件，为了确保零件冲裁的质量，避免零件毛刺的产 生，所以模具的宽度要比冲裁零部件的宽度宽一点。凸模的长度计算：同上，则凸模总长度 87mm. 凸模的材料及技术要求：选用 Gr12MnV硬度为: HR58 62 凸模如下图所示：图 3.6 异形凸模3.10 模架以及其他零部件的设计与压力机校核此次模具使用了标准件四导柱的模架，这种模架的导柱在模座当中对角并且 直径是一样的。以凹模边界的尺寸大小为依据，查询得选择模架规格如下所展示。19导柱的尺寸大小：d (mm) L(mm)是f40 180 （GB/T2861.1）。导套： d (mm) L(mm) D(mm)是f40 90 52 。上模座的厚度 H上 选取 40.5mm,下模座的厚度选 H下 取 45mm,上垫板厚度H垫 选取 15mm,那么这个模具的闭合高度 H闭 是H闭 = H上 + H下 + H 上垫 + H 下垫 +L+H-h=40+45+15+15+68+45-2=226mm式子中L冲孔凸模的高度； H落料凹模的厚度；h冲孔凸模冲裁之后，进入凹模镶块的深度； 由此可见这个模具的闭合高度应该小于所选压力机 YL32-250T 的最大装模高度 300mm，所以这个压力机能够符合它的使用条第四章 冲裁成形复合模设计4.1 冲裁件工艺分析4 冲裁成型模设计该工件落料冲孔后由一次打凸直接成形组成，工艺简单。 小型汽车发动机下护板加强件三维视图如图 4-1 所示：图 4.1 零件三维图4.2 打凸凹模设计与校核1） 凹模设计凹模是装在下模座当中的，因为下模座的孔口比较大，并且其使用凹模运行 工作的时候所承受的打凸力矩也比较大；假如凹模的高度 H 和模壁的厚度 C 不 足的时候，会使得凹模产生形变比较大，甚至会出现损坏的现象。但是因为凹模 所受到的压力非常的复杂，很难依据理论的方式来进行精确的计算，所以对于非 标准尺寸大小的凹模通常都不会对它的强度来进行校验核对。设计模具的时候，凹模外形尺寸的大小通常都是按照被拉伸料的厚度以及拉伸件的最大外观尺寸 的大小来决定的，依据经验的公式来规定它的尺寸大小：凹模的高度：H=Kb ( 15mm)； 凹模壁厚度：C=（1.52）H ( 30mm)；式子当中b凹模刃口之间的最大宽度，单位是 mm； K系数。冲裁件最大刃口尺寸为打凸部分，尺寸为 1527mm。 查表格得，K=0.05凹模高度：H=0.05 1527mm=76.35mm,可取 H=77mm则凹模壁厚：C= (1.52) 76.35mm=(114.525152.7)mm当凹模刃口的周长大于 50mm 的时候，并且其材质是合金工具钢的时候，凹 模的厚度应该需要乘以修正系数。查询表格系数是 1.28。那么凹模的高度 H=1.28 76.35=97.73mm2） 冲裁凹模强度校验核对由式 F拉 = KLtsb式子当中F拉 打凸力（N）； L零件是横截面周边的长度（mm） t材质的厚度（mm）；sb 材质强度的极限（Mpa）； K是修正的因数，查询得出 K=1。横断面平均周长 L 1527mm那么F拉 115273330=503.9KN凹模强度的校验核对主要是检验查看它的高度。凹模会在冲裁力的作用下发 生打凸，如果凹模的强度高度不够的话，就会发生比较大的打凸形变，甚至它还 会断裂。矩形的凹模装在具有方形洞的板子上面，计算的公式是：1.5PswHmin =式子当中Hmin 凹模最小厚度，mm； P 冲裁力，单位是 mm；sw 允许使用的打凸应力。对于 Cr12MoV， sw =（400600）MPa26H min = 38.88mm 77mm1.5 503900N500Mpa因此选取凹模的厚度是 77mm，符合条件。4.3 压力机的选择1） 打凸力的计算由式 F拉 = KLtsb式子当中F拉 是拉伸力（N）； L是横截面周边的长度（mm） t材质的厚度（mm）；sb 材质强度的极限（Mpa）； K是修正的因数，查询得出 K=1。横断面平均周长 L 1527mm那么F拉 115273330=503.9KN由 FX = KX F ，已知 KX =0.04则卸料力 FX= KX F = 0.04 503.9KN = 20.2KN由 FT = nKT F ，已知 n=4KT =0.045则推件力 FT = nKT F = 4 0.045 503.9KN = 90.7KN由 FD = KDF ，已知 KD = 0.05则顶件力 FD = KDF = 0.05 503.9KN = 25.2KN即 F=503.9+20.2+90.7+25.2=640KN2）压力机选用又因为需考虑到冲裁成型中产生的各种误差，实际所需冲裁力应当加 30%， 所以冲床选择的公称压力应为：F = F总 130% = 640 1.3 = 832KN则选用压力机为:YD32-100T 这个压力机的相关参考数据如下展示： 公称压力：1000kN； 工作台尺寸：800m800mm； 滑块行程：400mm；重量：1800kg；4.4 定位零部件的设计结合此套模具的具体设计构造，思量到零部件的外观，所以安置了 2 个挡料 板。又因为模具使用了弹性卸料方法，所以在卸料板上需要开避让孔，为了防止 卸料板和挡料板相互碰撞。1）卸料板的设计卸料板边界的尺寸大小与凹模边界的尺寸大小相同，其厚度是 20.5mm,材质 是 SKD11 型号的钢，淬火的硬度是 62.568HRC。2）卸料螺钉的选择使用卸料板使用了 4 个 M8 的内六角螺钉对模具各层之间来进行固定。第五章 模具总体的装配图5模具总体的装配图图 5.1 冲裁成型模具装配图第五章 模具总体装配图5.2 落料冲孔模装配图第六章 结论与展望6结论与展望经过这次收获满满的毕业设计，我较以往设计基础的课程设计上有老很大的 突破，这次毕设对我来说是一次很正式的学术设计论文报告，以前在设计类似的 课程设计时，我并没有对于设计的零件有如此大的了解，因为之前的设计都是老 师在书本中找的复合当时阶段的我们学习并能够吃透的一些结构并不复杂，设计 内容并不繁琐的零件设计，而且那些零件在网上可以很简单的找到一些学习资料 和模板，我们可以说当时是站在巨人的肩膀上学习知识。但是到了这次毕业设计， 在一开始我们便遇到了以前没有遇到的困难，在设计的初端若是没有指导老师的 细心指导与知识教授，我们很难迅速的进入到模具设计的任务当中。此次的毕设 题目是基于 Proe 的小型汽车下护板加强件的成型工艺与模具设计。对于老师以 开始给予我们的零件图形，我们感到了一阵迷茫，这也使得我们认识到，在步入 社会以后并不是说遇到的所有问题都会像学校中遇到的困难一样容易解决，这也 侧面的使得我们能间接的感受到真实社会的残酷真相，并且
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