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汽车后门外板冲压成型工艺分析及模具设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】,说明书+CAD+SOLIDWORKS,汽车,后门,冲压,成型,工艺,分析,模具设计,说明书,CAD,SOLIDWORKS

内容简介：

毕业设计任务书一、毕业设计题目汽车后门外板冲压成型工艺分析及模具设计二、题目简介分析典型汽车覆盖件的结构特点，结合冲压成型工艺要求，完成典型汽车覆盖件冲压模具设计及开合模运动仿真。三、进度安排第1-2周 调研，完成调研报告； 第3周 开题报告，研究方案的确定第4-7周 完成模具结构设计（全部图纸）；第8-11周 完成模具动画设计第12-13周 完成设计说明书及其它要求工作；第14周 交设计说明书及相关资料；第16周 毕业答辩四、设计内容和任务（一） 设计（论文）主要内容：1.完成汽车后门外板冲压模具的总体方案设计（1）对零件的形状、结构、精度和各项技术指标进行工艺性分析，确定模具类型及结构形式；（2）计算冲裁力、卸料力、推件力、顶件力及冲压合力，正确选择压力机的型号，确定排样方式、模具结构方案，进行方案的设计；2.完成该零件的模具装配图和典型零件图的绘制（1）确定成型部分镶块镶拼方法，选择合理的结构参数，确定各部位结构；（2）计算凸、凹模刃口尺寸；（3）校核模具的推杆行程，重要部件的强度，核对全部图纸；3.完成该零件模具开合模运动仿真（二） 要求完成的主要任务：1. 查阅不少于10篇的相关资料，其中外文文献不少于2篇，完成开题报告。2. 完成汽车后门外板冲压模具的装配图。3. 完成汽车后门外板冲压模具典型零件图绘制。4. 完成不少于2万英文（5000汉字）印刷符，且与选题相关的文献翻译。5. 完成1万字以上论文设计计算说明书。6. 图纸工作量不少于1#图5张。五、必读参考文献1.冲压模具典型结构图例 杨占尧 化学工业出版社2.冲压模具实用结构图例 陈炎嗣 机械工业出版社3.现代冲压技术手册 郭成、储家佑 中国标准出版社 4.冲压工艺与模具设计 机械工工业出版社5.冲模设计手册 机械工工业出版社 注：本任务书只作查看用，上交的毕业设计任务书请另外自行编辑本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名： 导师姓名、职称： 讲师 所属学院： 物流工程学院 专业班级： 机设1004班 设计（论文）题目: 汽车后门外板冲压成型工艺分析及模具设计 年 月 日武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告一.设计目的及意义这次毕业设计的题目是汽车后门外板冲压成型工艺分析及模具设计。目的是对给定的零件进行冲压模具设计，对其进行详细的工艺分析，并确定零件的冲压工艺方案。通过本次的毕业设计能够掌握较复杂零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用。该实践性课题是对理论学习水平的实践和检验，对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。随着现代工业的发展，冲压在机械，家电，航天航空，交通运输等各个行业里越来越显得重要。小到一个螺丝，大到汽车覆盖件，列车，飞机用的大管壁管材，都是利用挤压机基于冲压模具冲压生产的。冲压件的产生多是应用冲压工艺完成的，冲压工艺是一种高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。与其它加工方式相比有优点如下：(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。其原因是冲压依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。(4) 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料加工成符合产品要求的零件。模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。近年来，国内外各大汽车制造企业都将车身外形的设计和制造能力作为衡量汽车，特别是轿车车型的开发水平的重要标志，而覆盖件模具正是车身生产的主要工艺设备。为此，世界各国均大量的人力和财力开展汽车覆盖件模具设计及其制造技术的研究与开发。工艺设计是连接产品设计与制造的纽带和桥梁，合理的成型工艺设计是模具设计与制造的基础，也是决定覆盖件能否顺利成型的关键，它将直接产品的质量、成本、生产效率以及模具的使用寿命等方面。覆盖件工艺设计及其关键技术已成为人们研究的热点，本文通过对汽车后门冲压成型工艺的分析及其模具设计，深入了解冲压件工艺分析、工艺选择、影响因素、制造过程等，同时掌握基本模具设计方法和设计方案。二.基本内容1.完成汽车后门外板冲压模具的总体方案设计（1）对零件的形状、结构、精度和各项技术指标进行工艺性分析，确定模具类型及结构形式；（2）计算冲裁力、卸料力、推件力、顶件力及冲压合力，正确选择压力机的型号，确定排样方式、模具结构方案，进行方案的设计；2.完成该零件的模具装配图和典型零件图的绘制（1）确定成型部分镶块镶拼方法，选择合理的结构参数，确定各部 位结构；（2）计算凸、凹模刃口尺寸；（3）校核模具的推杆行程，重要部件的强度，核对全部图纸；3.完成该零件模具开合模运动仿真三研究方法1.通过网上查找资料和阅读学校图书馆的相关书籍做好理论知识的储备。2.相关软件的学习。3.拟定各种可行性方案进行对比，选出最佳方案。4.对分析数据和结果进行全面的归纳整理，撰写论文。四技术方案1.冲压工艺方案的分析与确定。零件的结构如下图： 零件 局部A根据零件的结构分析可知, 成形该零件所需基本工序落料、冲孔、拉深、弯曲,整形5种，进行可行性组合，得到以下三种工艺方案（方案中，落料得出零件外形轮廓和底板两个T形口与一个矩形口，拉深得出底板右端浅凹槽,1、2、3、4、5均是在弯曲后进行局部拉深而成）：A.落料拉深整形弯曲冲孔得出两端的小孔整形。B.拉深落料整形冲孔得出两端的小孔弯曲整形。C.拉深落料整形弯曲冲孔得出两端的小孔整形。2.最佳工艺方案的确定方案A中，先落料再进行拉深，落料完成后，待拉深部位的尺寸小，且大部分已被切去，此时再拉深，被拉深部位受力不均匀，而且在拉深过程中周边材料对它的变形补偿少，容易拉裂。方案B中，先冲孔后弯曲，从零件图上可知，右端小孔所在的平面是斜面，且尺寸小，在弯曲过程中带有拉伸应力，容易使小孔变形，影响小孔精度。方案C中，先拉深后落料，先弯曲后冲孔，能有效避免前两种方案可能出现的问题，两次整形，提高了零件精度。综上，确定使用C方案。工序如下： 工序一-坯料 工序二-拉森 工序三-落料 工序四-弯曲 工序五-冲孔五.模具设计 根据方案C的工序，用到的主要模具有冲裁模、弯曲模、拉伸膜。为提高生产效率，保证零件更高的尺寸精度，在对坯料进行拉深之后，可采用多工位弯曲成形连续复合模将落料、弯曲、冲孔三工序在一套多工位连续模上完成。六进度安排第1-2周 调研，完成调研报告；第3周 开题报告，研究方案的确定；第4-7周 完成模具结构设计（全部图纸）；第8-11周 完成模具动画设计第12-13周 完成设计说明书及其它要求工作；第14周 交设计说明书及相关资料；第16周 毕业答辩；指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日摘 要摘 要本文基于机械设计、机械原理和Solidworks三维绘图软件等相关知识与理论，通过搜集汽车后门外板冲压成型模具的相关资料、阅读相关的文献与书籍以及参考市面上的汽车后门外板冲压成型模具实体，首先对汽车后门外板冲压成型模具的主要机构零部件模型进行设计，其次利用Solidworks三维绘图软件将设计好的零部件模型进行零件建模，然后将建好的所有零部件模型进行装配设计，得到相应的装配体模最后对装配体模型进行运动仿真。关键字：汽车后门外板冲压成型模具，Solidworks，零件建模，装配设计，运动仿真IIAbstract ABSTRACTThis paper is based on the machinery design and machinery principle and the 3d drawing software and related knowledge and theory, by collecting relevant data of sewing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks 3D drawing software to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. Key Words: sewing machine, Solidworks, part modeling ,assembly design, movement simulation 目 录第一章引言11.1 选题背景11.2 研究思路11.3 研究的目标与意义1第二章汽车后门外板冲压成型模具方案设计22.1 工作原理22.2 几种方案之间的比较以及最佳方案的选择3第三章冲压成型模具的计算 631模具冲裁力的计算632 冲压模具卸料力的计算633冲压模具推件力的计算634模具顶件力的计算6第四章 冲压成型模具的组成 7第五章汽车后门外板冲压成型模具主要零件三维建模65 三维软件Solidworks的简介652 零件介绍753 零件建模753.1 草图绘制753.2 部分零件三维模型建立853.3 Solidworks Toolbox的引用16总结.43参考文献43致谢44外文资料原文45译文47第一章 绪论1、1选题背景随着现代工业的发展，冲压在机械，家电，航天航空，交通运输等各个行业里越来越显得重要。小到一个螺丝，大到汽车覆盖件，列车，飞机用的大管壁管材，都是利用挤压机基于冲压模具冲压生产的。冲压件的产生多是应用冲压工艺完成的，冲压工艺是一种高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。与其它加工方式相比有优点如下：(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。其原因是冲压依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。(4) 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料加工成符合产品要求的零件。模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。近年来，国内外各大汽车制造企业都将车身外形的设计和制造能力作汽车，特别是轿车车型的开发水平的重要标志，而覆盖件模具正是车身生产的主要工艺设备。为此，世界各国均大量的人力和财力开展汽车覆盖件模具设计及其制造技术的研究与开发。工艺设计是连接产品设计与制造的纽带和桥梁，合理的成型工艺设计是模具设计与制造的基础，也是决定覆盖件能否顺利成型的关键，它将直接产品的质量、成本、生产效率以及模具的使用寿命等方面。覆盖件工艺设计及其关键技术已成为人们研究的热点，本文通过对汽车后门冲压成型工艺的分析及其模具设计，深入了解冲压件工艺分析、工艺选择、影响因素、制造过程等，同时掌握基本模具设计方法和设计方案。1.2 选题目的意义：进入90年代以来，高新技术全面促进了传统成形技术的改造及先进成形技术的形成和发展。21世纪的冲压技术将以更快的速度持续发展，发展的方向将更加突出“精、省、净”的需求，适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。 （1）冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化。科学化主要体现在对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程度。成形过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂形状零件成形，从而真正进入实用阶段。也就是说趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAE技术应向宣人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。（2）注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。 （3）对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。 （4）冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。 （5）重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。 加入WTO以后，中国的汽车工业、航空航天工业等支柱产业必将有大的发展。我国的冲压行业既充满发展的机遇，又面临进一步以高新技术改造传统技术的严峻挑战。国民经济和国防建设事业将向冲压成形技术的发展提出更多更新更高的要求。我国的板料加工领域必须加强力量的联合，加强技术的综合与集成，加快传统技术从经验向科学化转化的进程。加速人才培养，提升技术创新能力，提高冲压技术队伍的整体素质和生产企业的竞争力- 24 - 第二章 方案设计2.1 工作原理通过市场调研，我们决定设计一种汽车后面外板冲压成型的模具。工作原理如图21所示，冲床凹模不动，凸模随着导柱上下升降，当汽车后门外板放到凹模上面的时候，凸模下降，与凹模啮合，这一连的过程，正好完成冲压工艺的拉伸，落料，整形，弯曲，冲孔等工序。2.2几种方案之间的比较与选择1.冲压工艺方案的分析与确定。零件的结构如下图： 零件 局部A根据零件的结构分析可知, 成形该零件所需基本工序落料、冲孔、拉深、弯曲,整形5种，进行可行性组合，得到以下三种工艺方案（方案中，落料得出零件外形轮廓和底板两个T形口与一个矩形口，拉深得出底板右端浅凹槽,1、2、3、4、5均是在弯曲后进行局部拉深而成）：A.落料拉深整形弯曲冲孔得出两端的小孔整形。B.拉深落料整形冲孔得出两端的小孔弯曲整形。C.拉深落料整形弯曲冲孔得出两端的小孔整形。2.最佳工艺方案的确定方案A中，先落料再进行拉深，落料完成后，待拉深部位的尺寸小，且大部分已被切去，此时再拉深，被拉深部位受力不均匀，而且在拉深过程中周边材料对它的变形补偿少，容易拉裂。方案B中，先冲孔后弯曲，从零件图上可知，右端小孔所在的平面是斜面，且尺寸小，在弯曲过程中带有拉伸应力，容易使小孔变形，影响小孔精度。方案C中，先拉深后落料，先弯曲后冲孔，能有效避免前两种方案可能出现的问题，两次整形，提高了零件精度。综上，确定使用C方案。工序如下： 。第3冲压成型模具的计算3、1冲裁力的计算冲裁时所需的压力称为冲裁力。普通平刃冲裁模的冲裁力为： F冲=LTb,F冲-平刃冲裁模的冲裁力（N),L-冲裁件的总周长（MM), T- 冲裁板料的厚度（MM),b-冲裁板料的抗拉强度（MPA)。 另外还有卸料力，推件力和顶件力。F卸=K1F冲，F推=NK2F冲，F顶=K3F冲。1，K2,K3分别是卸料力系数，推件力系数和顶件力系数。N是卡在凹模内冲件个数。 采用刚性卸料和下出料方式的冲裁模的总压力F总=F冲+F推。 采用弹性卸料和下出料方式的冲裁模的总压力F总=F冲+F推+F卸。 采用弹性卸料和上出料方式的冲裁模的总压力F总=F冲+F顶+F卸。 根据冲裁模的总压力选择压力机时， 一般应满足:压力机的公称压力1.2F总3.2 冲压模具卸料力的计算冲裁力的计算 力是指冲裁过程中的最大剪切抗力，计算冲裁力的目的是为了合理选择压力机和设计模具。各种形状刃口冲裁力的基本计算公式见表6。考虑到模具刃口的磨损、凸模与凹模的间隙不均、材料性能的波动和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力应比表列公式计算的值增加30%。表冲裁力的计算公式及举例 a4 H5 H5 a/ V% Q6 g0 # O注：1. 为材料之抗剪强度。由表查得：=440Mpa2.双斜刃凸模和凹模的主要参数列于表7 V S( _# g5 p表7 斜刃凸模和凹模的主要参数材料厚度t/mm- X w7 L- H斜刃高度h/mm / 9 s% H8 , n+ e: k* P0 v7 w; h. ?斜刃倾角, S2 N: 5 I8 . q平均冲裁力为平刃的百分比E) T e% Z- N. Z3 310# p/ j* v) F I- U2t* D- O+ M W0 i; S7 Kt$ % 6 C+ t, ( a58+ ?+ K$ t1 i: G+ C3040 6065 如用平刃口模具的冲裁时，按表列公式进行计算：F=KLtS式中F冲裁力（N）1 3 0 ?5 w( a5 J, E3 KL冲裁件周长（mm）；t材料厚度（mm）；材料剪切强度（Mpa）: P7 g8 l + y+ H$ D zK-系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般K取1.3。二，降低冲裁力的方法P8 X: i* S# N1 , h在冲裁力超过车间现有压力机吨位，就必须采取措施降低冲裁力。一般采用以下几种方法：E1 U8 r- O0 j: Q) ?4 a+ J+ s& k（1）材料加热红冲。材料加热后，抗剪强度大大地降低，从而降低冲裁力。一般适用于厚板或工表面质量及精度要求不高的零件。 n. z Q & l$ ?$ g H0 s（2）在度凸模冲模中，将凸模作阶梯形布置。其一般用在几个凸模直径相差悬殊、彼此距离又很近的情况下，采用阶梯形布置还能避免小直径凸模由于承受材料流动的挤压力而产生折断倾斜的现象此时应将小凸模做短一些）。凸模间的高度差h 取决于材料厚度，如：t3mm, h=0.5t (3) 用斜刃口模具冲裁。斜刃口冲模的冲裁力可用斜刃剪切公式近似计算，即：; I 7 O! k7 Y6 V# n; P2 ?& b$ zF=K0.5 t /tg 0.5 t b/ tg式中K-系数，一般取1.3. N2 f5 X&o% H7 h-材料抗剪强度， 为Mpa -刃口斜角（一般小于12）9 h- h4 v3 ?# V斜刃冲裁力也可用下列简化公式计算： Q 3 c( V8 j( ( R4 XF=KLth时，K.40.68 a$ D& V- Z! Q1 oh2t时，K0.20.4/ r. t0 J% I0 o/ Z8 ?: O7 f8 R/ A2 |式中L-剪切周长，L为mm h-斜刃高度，h为mm -材料抗剪强度， Mpa: K+ O! v( E& z1 E/ z* St-材料厚度，t为mm 2 K0 j( t2 K( A S( L e三、卸料力推件力和顶件力冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。常多以经验公式计算：卸料力F卸=K卸F （）F推=nK推F （N）) Z, j; . w, x8 # X8 B2 H P0 zF顶=K顶F （N）式中F冲裁力（N）；n同时卡在凹模里的工件（或废料）；6 - ?8 f% A: M! S- K4 H数目n=h/t (h凹模孔口直壁高度t；6 a8 g G: H3 eK卸、K推、K顶分别为卸料力、推件力、顶件力系数、其值查表2-8。: y% L5 d: r R, p* b表2-8 卸料力、推件力和顶件力系数料厚K卸! z1 a/ M/ T) x) : xK推. t+ z0 r/ I8 k/ s; ( M5 iK顶钢0.1( E+ o4 w2 L/ . G/ x7 e3j0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 30.04 0.020.03 0.1 0.063 .055 0.045 0.025 014 0.08 0.06 0.05 0.03 铝、铝合金、纯铜、黄铜0.0250.08 0.020.060.30.07 0.030.09 注：卸料力系数K冲裁时之冲压力为冲裁力、卸力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否考虑进去，根据不同的模具结构区别对待，即： Q, O0 9 P& y7 b/ w2 w1 u采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时为：F总F冲F推* E* s- v6 o2 1 A1 e! M4 c& G采用弹性卸料装置和下出料方式的冲模为:2 R5 J8 n6 U$ Z6 W GF总F冲F卸F推0 x; s1 a/ 9 ) u9 l. w采用弹性卸料装置和上出料方式的冲模第四章 冲压成型模具的组成料模时，应以凹模为基难，间隙留在凸模上；设计冲孔模时，应以凸模为基准，间隙留在凹橙上。（断面是有锥度的，落料件大端尺寸=凹模尺寸，冲空件小端尺寸=凸模尺寸）2考虑到磨损会使凹模尺个增大、凸模尺寸减小，为保证模具的寿命，落料凹模的基本尺寸应取靠近或等于工件的最小极限尺寸；冲孔凸模的基本尺寸应取靠近或等于工件的最大极限尺寸，并采用最小合理间隙值。3选样刃口的制造公差时，应保证工件的精度和合型间隙的要求同时要便于模具制造公差过大，则冲出的件可能不合格，或个能保证合理间隙；过小则模具制造难并使模具成本增加。模具精度与冲裁件精度的关系见表特别说明：若工件尺寸没有标注公差。则按未注公差I T14级来处理，而模具则按I丁1级制造(对非图形件)或按I T 67级制造(对圆形件。按模具加工方法的不同刃口计算方法分为两种1凸模与凹模分开加工分开加工：是指凸模与凹模分别按各自的图纸单独加工，模具间隙靠加工出的尺寸保证。因此，要分别计算和标注出凸模、凹模的尺寸和公差。此法适用于圆形或形状简单的工件。1)落料模设落料件尺寸度d，根据上述原则，先确定凹模尺小再减小凸模尺寸以保证合理间隙。刀口部分各尺寸关联图如图所示。落料模的刃口尺寸计算公式下：(2)冲孔模设冲孔尺寸为d。(标公差)根据上述计算原则先确定凸模尺寸。再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙刃口部分各尺寸关联图如图2 (b)所示。冲孔径的刃口尺寸计算公式如下：符号意义：-公差带偏移系数，目的是为避免多数冲裁件都偏向极限尺寸(其他略) 其值与工件精度有关。公差带偏移系数x可查27，或按下列关系取工件精度IT10以上:x=1 IT1113: x=1.75 工件精目IT14:x=0.5 为了保证合理间隙，模具制造公差必须满足下列条件凸、凹模分开加工的优点是：凸、凹具有互换性，便于模具成批加工。凸、凹模分开加工的缺点是：为了保证合理间隙要较高的模具制造公差等级，模具制造比较困难。（根据例题讲解-6，2-7表的用）凸模与凹模配合加工对于形状复杂或薄材料工件为了便于模具制造，应采用配合加工方法是先加工基准件(落料时为凹模，冲孔时为凸模)，然后根据基淮件的实际尺寸来配做另一件(落料时为凸模、冲孔时为凸模)，然后根据基淮件的实际尺寸，来配做另一件(落料时为凸模、冲)，在另一件上修出最小合理间隙值。故采用配合加工时，只需在基准件上标注尺寸和公差，另一件只标注基本尺寸并注明“凸模尺小按凹模实际尺才配制，保证单面隙”(落料时)；或“凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证单面间隙。”冲孔时)配合加工时，基准件的制造公差6f(或久)不再受间隙值的限制，甚至可以适当放大制造公差，故模具比较容易制造。日前一般工厂都采用这种加上方法。基准件的制造公差一般可取A/4 出于各部分尺寸性质不同，其磨损规律也不同，故必须具体分析分别计算。如图2-20a为落料件和凹模尺寸，220b为冲孔件和凸模尺寸，在这两个图中：A类尺寸为磨损后变大的尺寸， (22)计算,B类尺寸是磨损后受小尺人这类尺寸应按冲孔凸模尺寸公式(24)计算；C类尺寸为磨损后不变的尺寸，对这类尺寸，把工件的中间尺寸作为模具的基本尺寸，然后标对称偏差即可，具体计算公式见下表：第五节冲裁工力冲裁工艺力包括分离材料所需的冲裁力以及卸料力、推件力和顶件力。冲裁后的工件(或废料)由于弹性恢复而扩张、会梗塞在凹模洞口内。同样、废料或工件上冲出的孔会因弹性收缩而箍紧在凸模上。？叫卸料力；？叫顶料（件）力；？叫推料（件力。计算冲压工艺力的目的是什么呢？就是为合理选择压力机的吨位。（当然选择压力机不仅要考虑吨位，还有工作台，压机结构。闭合高度等）选择压力机时，压力机的公你压力(N)力一、冲裁力的计算生产中常用平刀口模具冲裁，其冲裁力可按下式计算；K-安全系数，一般取皮13。它考虑到模具刃口磨损变钝、凸模与凹模间隙不均匀、材料性能柯厚度偏差波动等因素。冲裁高强度材料或厚料和大尺寸工件时，需要的冲裁力较大。如果冲裁超过车间现有压力机的吨位，就必须设法降低冲力。1加热冲裁材料在加热状态下剪切强度大大下降，因而可以降低冲裁力。但材料加热后会产生氧化皮，还会产生变形，故此法只适用于厚板或工件表面质量精度要求不高的工件。降2阶梯布置凸模冲裁在多凸模的冲裁中，将凸模做成南度，呈阶梯布布置(图218)，可使各个凸模冲裁力的最大值木同时出现。从而降低了总的冲裁力。凸模间的高度差按材料厚度确定：t3mm，ht t3mm h0.5t 采用阶梯布置凸模时应尽可能对称布置同时应把小凸模做得短一些，一些，这样可以避免小凸模由于材料流动的侧压力而产生倾斜或折断的现象。3斜刀口模具冲裁图2u 阶梯形布旨模平刀口冲裁时，整个刃口平面向对接触板料，由于刃口是倾斜的，冲裁时刀口不是同时切入，而是逐步冲切材料，这样相当干减小了冲切断面职。因而笺降低。二、其他冲裁工艺力的计算影响这些力的因素很多，主要是材料的力学性能和厚度、模具间隙、工件形状和尺寸及润滑件等。而这些因素的影响规律也很复杂、要精确地从数量上反映这些力的大小是很困难的。所以一般用下列经验公式：=KF(K查表2-10) 总的冲压工艺力根据实际模具结构具体分析AutoLayout是欧磊科技有限公司开发的自动排样软件产品。软件系统主要分为三个模块：矩形件排样模块、线材排样模块和冲裁件排样模块。系统结合工程中实际下料应用需要，由工程设计人员和专业程序员联合开发，使用微软的Visual C+作为开发平台。软件系统具有优化排料速度快、人机交互排料界面易学易用、优化排料自动进行、自动生成排料结果图、输出排料结果图到AutoCAD软件、排料结果（图形）可以编辑修改等特点，同时软件系统还有输出材料信息、自动计算下料利用率并且自动生成各种排料报表等功能。AutoLayout软件适用于汽车、航空、电器、高低压开关、动力设备、石油化工和服装等行业的设计部门、工艺部门以及生产加工部门的工程师、技术操作人员和数控设备程序编制的程序员进行应用。应用自动排样软件将大量节省昂贵的材料成本费用，缩短产品生产周期，提高人员工艺效率。冲裁件排样模块该模块主要适用于连续冲床的优化排样。也可以用服装行业的单件排样。排样的方式有常用的普通单排、对头单排、普通双排和对头双排等。算法有无套排算法和套排算法。工程师可以通过几种排样方式的的比较可以得到最优的排样方案，从而达到节省人工排料的时间和降低材料成本的目的。目前现行的冲裁件排样方法都是手工根据经验排样，很难达到最优的结果。经过调查表明，优化排样后的结果比工厂的现有方案更节省材料一般在5%8%，对于日生产量很大的企业，每天都可以节约相当数量的原材料。如果加工的是铜、银等比较贵重的材料（比如开关行业的接触簧片），节省材料带来的经济效益更加可观。应用计算机进行冲裁件排料对材料和排料的结果均可以输出到工艺文件中直接下料加工生产，为下料工艺过程提供信息的自动数据来源。冲裁件排样模块特点：每日告诉你一个使用小技巧直接导入AutoCAD冲裁件文件考虑材料毛边余量和切刀宽度应用无套排算法和套排算法优化选择精度控制功能自动生成排样结果报告自动生成排样结果图冲裁件排样自动向导功能模块界面易学易用二、搭边排样时工件之间及工件与条料侧边之间的余料叫搭边。搭边的作用是补偿定位误差、保证冲出合格的工件。搭边还可以保持条料有一定的刚度便于送料，搭达还可以保护模具刀口，延长其使用寿命。（4）卸料方式：上模弹压卸料板压料、卸料。自然漏料。（）模架及导向方式选用标准模架，对角导柱模架5号。受力平衡，上模座在导柱上运动平稳。导导套的配合为H6/h5。（6）模具草图及模具总体尺寸。H135mm 上模座厚度H30mm H5mm 固定板厚度H18mm 卸料板厚度H15mm 下模座厚度35mm 落料凹模总体尺寸LBH125mm80mm17mm 导柱dL22mm125mm 导套dLD22mm75mm37mm。落料凹模如图4所示，图4 、冲压设备选择1）公称压力：FgFpz/0.859.51kN （2）查设备资料，考虑闭合高度和台面尺寸，型号为J236.3的开式压力机合适。8、模具设计（1）主要零部件的结构设计。4mm直径的孔的凸模尺寸小，为了保证凸模的强度和刚度，避免应力集中，将凸模做成台阶结构及圆角过渡。淬火时注意凸模的变形与开裂，材料应选用Cr12、Cr12MoV等合金工具钢。（2）卸料板与凸模取单边间隙0.10.15mm，以保证滑动自如。（3）垫板直接承受冲裁力的冲击，需淬火到50HRC以上。（4）橡胶的计算。可支撑橡胶面积如下：11/4（26.64219.982）mm2243.86mm2 A21/413.322+33.332)mm21011.85mm2。取橡胶的变形率为30%，则单位压力q1.52MPa。由橡胶变形产生的力为Fq（A1+A2）（243.86+1011.85）mm21908.68N1.91kNFpx1.42kN。橡胶高度H行程30%4.5mm30%，验算橡胶高度1526.640.56，1513.321.13，1533.330.45均满足条件0.15H/d1.5。所以橡胶的高度为H15mm变形率为0%（1）计算条料规格和材料利用率。根据工件形状为菱形，采用斜排方式，菱形两边与条料两边平行，三孔公共轴线与水平线夹角为35度。为了保证工件的尺寸精度，采用有废料或少废料的排样方法。查课本表3-9，工件与工件之间搭边a2mm，工件与条料侧边之间搭边b1.5mm，送进步距为26.57mm。2所示。根据排样图，条料毛坯的宽度尺寸定为B28mm，长度可根据公式：Ln26.57，并考虑操作的方便性来确定第五章 汽车后门外板冲压成型模具主要零件三维建模 三维装配图导柱零件的创建：1，凸模的创建：凹模的创建底板压板3.3.3 Solidworks Toolbox的引用打开SOLIDWORKS软件，点击，在弹出来的对话框中点击“，接着点击在里选择你需要的标准件下载即可总 结毕业设计是对我大学四年学习成果的总结，是对我将来的学习、工作最为有力的一次锻炼。它促进我将所学的理论知识与实践有机的结合，并且深深的体会到了自己所学专业的博大精深。尽管在设计中遇到许多难题与不曾接触过的东西，但在老师的帮助和我的刻苦努力下都一一克服，并学到了许多的实践经验。尽管我所设计的东西可能还有许多欠缺，但是我确实在此次设计中学得了很多东西，它将对我以后的学习与工作产生很大的影响。我这次设计的题目是：草坪剪草机设计，在整个设计过程中做了如下工作：1、查阅有关的文献资料，了解当今国内外剪草机的发展现状及发展前景，也看到了创新设计巨大发展潜力。2、根据剪草机的用途，对剪草机的传动系统以及执行机构进行了充分的论证，最终确定了方案。3、对典型零件如直齿轮、链轮、轴以及进行了详细的设计计算，并进行了校核。4、对所用轴承进行了强度校核和以及寿命计算。5、零件的图纸以及装配图设计。6、进行了剪草机的三位设计及建模通过这次毕业设计，使我具有了严谨、认真的工作作风，为自己今后学习更多的专业知识奠定了坚实的基础，也为我将所学的知识应用到实际生产中提供了一次很好的锻炼机会，必将对我的将来产生深远的影响。 参考文献1 成大先.机械设计手册(单行本)机械传动M.北京：化学工业出版社,20042 濮良贵，纪名刚.机械设计(第七版)M.北京：高等教育出版社,20013 刘鸿义.材料力学(第三版 上、下册)M.北京：高等教育出版社,19914 甘永立.几何量公差与