汽车备轮架加固板冲压模具毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 1 页 共 39 页 学 毕 业 论 文（设计） 论文题目 汽车备轮架冲压模具设计 姓 名 学 号 系 专 业 导教师 职 称 015 年 5 月 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 2 页 共 39 页 目录 摘要： . 3 绪 论 . 4 1. 模具工业在国民经济中的地位 . 4 模设计与制造方面 . 4 压设备和冲压生产自动化方面 . 4 2 冲压工艺设计和冲压力的计算 . 5 车备轮架加固板）简介 . 5 . 6 . 6 . 7 . 11 定其搭边值 . 12 . 12 . 12 . 13 . 13 3 落料、冲孔复合模的设计 . 14 模尺寸计算 . 14 . 16 模凹模与凹凸工作零件的设计以及其他零件 . 19 钉以及模架的选择 . 29 . 29 . 33 . 33 一次弯曲模设计 . 34 . 36 5 结论 . 38 参考文献 . 39 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 3 页 共 39 页 汽车备轮架加固板冲压模具毕业设计 作者： 导老师： 专业 合肥 230036 摘要： 冲压模具一种高效的加工零件的方法，在工业生产中得到广泛的应用。 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料 加工成零件 的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 本次设计是针对汽车备轮 加固板的落料、冲孔的模具设计。设计中应用次设计 工作量比较大，设计了一个冲孔落料复合模与两套弯曲模，设计的零件超过一百。 设计集中考虑了模具的加工、装配量产以及冲压件的生产效率等因素并对其进行了详细的设计计算，以保证冲压加的精度。 关键词 ： 冲孔 落料 弯曲 of of in is in or or of a as is at in to on to or of a is of is a of of of to in to of 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 4 页 共 39 页 绪 论 冲压成型是指靠 压力机 和 模具 对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生 塑性变形 或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（ 冲压件 ）的加工成型方法。冲压的坯料主要是 热轧 和 冷轧 的钢板和钢带。全世界的钢材中，有 60 70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是 冲压加工 的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 具 其作用 模具 是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中， 60 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 模设计 的发展 冲模是实现冲压生产的基本条件。在冲模的设计和制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模块正向高效率、高精度、精密、高寿命及多功能方向发展，与此相适应的新型模具材料及其热表处理技术，各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 一方面，为了适应产品更新和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展 7。 压设备 自动化 性能良好的冲压设备是提高冲压生产水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量应用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 5 页 共 39 页 2 冲压工艺设计和冲压力的计算 压件（ 汽车备轮架加固板 ）简介 1）备轮架加固板的特性如下： 冲压件零件图与三维图如下： 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 6 页 共 39 页 外形简单。 结构简单，形状规则对称。 备轮架加固板造价低，适于批量生产。 2）产品加工材料的选择 根据上述介绍，选取工件的材料及特性如下： 选取材料为： 轧板），选用 08此种钢材广泛用于汽车制造业。材料的其它特性见表 1： 表 1 料的特性 材料名称 牌号 状态 抗剪强度 /拉强度 1/长率 （ %） 优质碳素结构钢 08 已退火 260360 330450 32 压的工艺分析 零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件 。 1. 工件的外形及内形分布均匀，无尖锐的角， 符合冲裁要求。 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 7 页 共 39 页 2. 孔边距 a孔 =符合冲裁要求。 3. 工件无细长的旋臂与窄槽，模具结构简单，适合冲裁。 4. 该零件为备轮架加固板，材料较厚，其主要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径 5,相对圆角半径 于表相关资料所示的最小弯曲半径值，因此可以弯曲成形。 11分别均布在零件的三个平面上，孔距有们置要求，但孔径无公差配合 ，弯曲角为 90，也无公差要求。 通过上述工艺分析，可以看出该零件为普通的厚板弯曲件，尺寸精度要求不高，主要是轮廓成形问题，又属大量生产，因此可以用冲压方法生产。 压工艺方案的确定 （ 1） 落料 弯曲 冲孔，单工序冲压。 （ 2） 落料 冲孔 弯曲，单工序冲压。 （ 3） 切边 弯曲 冲孔，单件复合冲压。 （ 4） 切边（落料） 冲孔 弯曲，单件复合冲压。 冲孔时：冲底部两个直径 11孔、一个直径 21孔和两个腰形孔，其余六个直径 11 孔转削加工。方案（ 1）、（ 2）属于单工序冲压，由于此制件生产批量较大，生产效率低，不宜采用。 方案（ 3）由于先弯曲，造成冲孔时 非常不方便，增加了模具的制造难度，故不宜采用。 方案（ 4）加工零件时较为容易，且效率较高，故此方案最为合适 。 工序 流程 二维，三维图如下 : 1） 毛胚 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 8 页 共 39 页 2） 冲孔落料：买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 9 页 共 39 页 3)第一次弯曲买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 10 页 共 39 页 4)第二次弯曲 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 11 页 共 39 页 件冲孔落料 毛胚尺寸计算 由于工件主要成型的工序是落料、冲孔 ,工件变形量不是很大，可以直接落下工件的实际尺寸，根据冲模设计手册可知毛坯尺寸计算如下： 毛坯的长度： L=150+1022= 3641=1022=1513=102坯的宽度： B=48+156+50=2541=482=1563=50以毛坯形状及尺寸如图所示 ： 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 12 页 共 39 页 定其搭边值 1） 料的机械性能 软件 、脆件搭边值取大一些，硬材料的搭边值可取小一些。 2）冲件的形状尺寸 冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值大一些。 3）材料的厚度 厚材料的搭边值要大一些。 4）材料及挡料方式 用手工送料，且有侧压装置的搭边值可以小一些，用侧刃定距的搭边值要小一些。 5） 卸料方式 弹性卸料比刚性卸料大搭边值小一些。 综上所述，根据冲模设计手册确定其搭边值： 工件侧面搭边值： a=料宽度： B=L+2a=254+5 2=264定排样图 用率的计算 本零件使用条料坯料，准确的材料利用 率应考虑导料头、料尾的材料消耗，按下式计算整条料的材料利用率： 0100 公式 (式中 K 材料利用率（ %）； n 条料上生产的冲件数； a 每一冲件的面积（ 条料面积（ 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 13 页 共 39 页 根据以上数据，确定 两工件间的搭边值： 工件侧面搭边值： a=256362-(48+191)73/223222-(142)2-(2 -( (72794mm n=(1500372 = n=4 K=(19 (370 1000) 100= 定排样图 孔落料 各工序冲压力 为了合理设计模具和正确选用压力机，就必须计算冲裁力。计算公式如下： 0P 公式 （ 2） 式中 冲裁力（ N）； 材料抗剪强度（ L 材料轮廓长度（ t 材料厚度 （ 。 本次设计中，工件的轮廓长度： 06+72+150+72+106+165+8+3+150+43+8+5 +65= 1 2+21 +28 2+52 4= L=2= 已知 t= 00 007936(N)； 则 P=2007936=N） 2611文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 14 页 共 39 页 2）卸料力 卸下包在凸模上材料所需要的力一般叫做卸料力。卸料力的计算公式如下： P公式 （ 3） 式中 卸料力（ 卸料力系数，查表取 P 冲裁力（ 则 2611= 3）推料力 顺着冲裁方向推出卡在凹模里的材料所需的力，一般叫做推料力。推料力的计算公式如下： 公式 （ 4） 式中 推料力（ 推料力系数，查表取 n 卡 在凹模里的料的个数 n=h/t，其中， h 为凹模刃壁垂直部分高度（ 2611=）顶料力 逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力一般叫做顶料力。顶料力的计算公式如下： P公式 （ 5） 式中 顶料力（ 顶料力系数，查表取 2611= 则根据式 出，总的冲压工艺力为： X T P P P 公式 （ 6） F=2611+落料、冲孔复合模选择冲床时的总压力为 F 总 = 3 落料、冲孔复合模的设计 、凹模尺寸计算 孔 11=110+21=210+5214=140+52=1500+圆形凸模和凹模分开加工，其余尺寸配合加工，先做凸模，配做凹模，用复合模 冲工件，落料凹模刃壁垂直。 1） 分开加工的尺寸 先计算分开加工的尺寸： =110+文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 15 页 共 39 页 根据模具设计手册查表得：当 t= 22 1/21/2模具设计手册得需满足以下两式： 2 =表取 较 2 =2 m a x m i =2 N N 公式 （ 7） 其中， E=11， =0. 43， =47=因 表得 故 11+m d C公式 （ 8） 故凸模为 模为 依次类推可得： =210+模为 模为 2+ =520+模为 模为 3+ =140+模为 模为 ） 配合加工尺寸 配合加工的尺寸计算如下： 孔类尺寸 0 (11 p ：孔 i n ( d 0 (21 p ：孔 i n ( d 0 (14 p ：腰孔 i n 8 5 ( d 0 (52 p ： i n 8 5 ( d 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 16 页 共 39 页 冲模 凸模 工作零件的设计与计算 凸模的尺寸与形状如下图 与三维图 ： 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 17 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 18 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 19 页 共 39 页 模凹模与凹凸工作零件的设计 以及其他零件 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 20 页 共 39 页 凸凹模固定板： 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 21 页 共 39 页 上垫板： 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 22 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 23 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 24 页 共 39 页 凸模固定板 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 25 页 共 39 页 推件 块：买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 26 页 共 39 页 下垫板：买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 27 页 共 39 页 卸料板：买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 28 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 29 页 共 39 页 柄，螺钉以及模架的选择 模 柄： 在本次设计中采用的模柄为凸缘模柄，材料为 术条件按照 7646规定，选用 B 型模柄，代号为 36 1994。 螺钉的选择： 紧固螺钉选择的为内六角圆柱螺钉，螺纹规格为 d= ，表面氧化的 A 级内六角圆柱头螺钉，代号为 本次设计中，选用的螺钉标准件有 种。如图 示。 模架的选择： 据模具设计大典，联系实际 ,凹模周界为 50000择的四导柱导柱模架代号为 技术条件按照 8050规定，材料为45 钢。选取的中间导柱上模座和下模座为： 50050085 的四导柱上模座，代号为 50050085 的四导柱下模座，代号为 技术条件均采用 8070规定。 料冲孔复合模总装图 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 30 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 31 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 32 页 共 39 页 买文档就送您 纸， Q 号 交流 11970985 或 401339828 第 33 页 共 39 页 本设计中完成此制件的加工，一共需要两次弯曲： （ 1）压弯加固板的顶部和底部； （ 2）压弯加固板的两侧部。 为保证制件弯曲质量，有效控制回 弹，采用校正弯曲。由文献【 1】查得校正弯曲力的计算公为式如下： F=式中： A 工件被校正部分在垂直于凸模运动方 向上的投影面 积 P 单位校正力， 文献【 1】表 5=60 由上式和制件零件图可求得： 2= 3） 计算弯曲模工作部分尺寸 弯曲模工作部分的尺寸主要指凸、凹间隙、圆角半径、凹模深度及凸、凹模横向宽度尺寸等。 （ 4） 弯曲时凸模与凹模之间的间隙 弯曲 、凹模间隙时靠调 整压力机闭合高度来控制的，不需要在模具结构上确定间隙。 必须选择适当的间隙。间隙的大小对于工件质量和弯曲力有很大影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小，则会使工件壁变薄，并降低凸模寿命。间隙过大，则回弹较大，还会降低工件精度。 查文献 得凸、凹模单边间隙可按下式计算： C=t+=曲工艺 分析 该工件由两次直角型弯组成，即直角弯曲。简单工艺，但在工序的安排与组合上却直接决定该工件成型的正确性与可行性，若考虑安排不当，将导致弯曲工艺的错误。可以初步判断一次弯曲很难成型； 应考虑采用两次弯曲结构。 下面就两种工序安排进行分析比较： （ 1） 先进行壁部两侧的直角弯曲，然后进行四个小角的弯曲：该方案工艺简 单，但首次弯曲后工件底部与小角部成 90度，无法设计模具的二次弯曲，因此会造成零件无法成型。 （ 2） 首先进行四个小角