0283-汽车前灯罩冲压成形工艺及落料拉伸复合模具设计【全套8张CAD图+说明书】
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模具设计
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汽车前灯罩的冲压模具设计
摘要: 本文介绍了汽车前灯罩的冲压模具设计。设计内容包括产品零件工艺分析、模具设计以及主要零件制造工艺的确定等。
此零件结构复杂，需要多道工序完成，基本工序包括落料、拉深、冲孔、弯曲、翻边等。针对此产品件，应明确设计路线，确定设计方案，构思模具结构。首先对产品进行结构和尺寸分析，利用AUTOCAD绘出零件的三向视图，确定尺寸；之后确定优选的工艺方案（落料、拉深—胀形、冲孔—胀形、冲孔—修边、冲孔—弯曲—冲孔、翻边）；然后再进行必要的工艺计算和尺寸计算，利用AUTOCAD完成第一道工序—落料拉深复合模装配图，并绘出各非标零件；然后同样用AUTOCAD完成第二道工序—胀形冲孔复合模；对其它工序进行分析，确定每道工序的细节工作；最后完成设计。
关键词：灯罩 冲压 模具 工艺 设计
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毕业设计（论文）开题报告 题目 汽车前灯罩的冲压模具设计 一、 选题的依据及意义 ： 汽车制造是现代化工业中比较重要的一部分，而冲压是汽车零部件制造中广泛采用的技术。因为自己对汽车有浓厚的兴趣，现在决定以此为课题，进行汽车 前 灯罩的冲压模具 设计 。 冲压是应用非常广泛的成型加工方法，冲压模质量的好坏不仅关系到产品的质量，也关系到生产的效率。进行冲压模设计，不仅考察学生的机械结构设计能力，也可以锻炼学生综合运用所学知识解决具体实际问题的能力。 二、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 随着我国成为世界制造业的中心，电子信息技术中的电子元器件和汽车部件越来越多的成为中国制造，而模具是机械、电子、汽车、家电等工业产品的基础工艺装备，作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其它工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称为“工业之母”。 2005 年我国模具产值为 610 亿人民币， 2006 年约 720 亿，平均每年以 20% 25%的速度增长。模具的技术水平明显有了提高，一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平，但由于我国起步晚，许多模具不得不依赖进 口，与发达国家相比差距还非常大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要发展如下： 1. 工艺分析计算的现代化。它将与现代数学、计算机技术联姻，对加工零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题，供设计人员修改和选择。 2 造与分析（ 研究和应用将极大地提高模具制造效率，提高模具质量，使模具 设计与制造技术实现一体化。 3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产。 三、研究内容及实验方案： 研究内容： 1、产品零件工艺分析 2、冲压模具设计 3、主要零件制造工艺的确定。 本课题研究方法 ： 1) 设计前的准备： 丰富模具设计基础知识，熟悉 灯罩 结构及设计过程熟悉冲压成形原理及整个流程。 2) 零件二维平面图纸： 利用 件画出工件二维工程图纸。 3) 模具设计： 1. 对所设计模具之产品进行可行性分析 。 2确定模具结构。 3排样图的设计及材料利用率计算 4冲裁压力和压力中心计算 5凸、凹模设计 6凸、凹模刃口尺寸的确定。 7其它零件的设计 8压力机的选择 9结束语 4) 设计说明书 ： 阐述 灯罩 零件图的绘制过程工程及整个模具设计过程。 四、目标、主要特色及工作进度 目标： 1、 独立完成毕业设计 2、 按图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件图。 3、 制订模具的装配工艺和成形零件的工艺。 4、 按学院毕业设计的书写格式要求，撰写设计说明书。 5、 完成 3000文字的毕业设计有关的外文资料翻译。 工作进度： 1. 查阅相关资料，外文资料翻译（ 6000 字符以上），撰写开题报告。 第 1 周 第 2 周 罩 板冲件图，分析冲件成形工艺及坯料展开 。 第 3 周 第 6 周 罩 冲压成形工艺规程 。 第 7 周 第 8 周 罩模具 总装图及零件图 。 第 9 周 第 13 周 文） 。 第 14 周 第 16 周 业答辩。 第 17 周 五、参考文献 1 肖祥芷，王孝培主编 西科学出版社 ,2 王孝培主编 第二版 械工业出版社 ,3 王芳主编 模具设计指导 1998 4 王春武，齐广霞，揭钱发编著 北京：兵器工业出版社 ,5 陈炎嗣，郭景仪主编 北京：北京出版社 ,1991 6 杨玉英主编 北京：机械工业出版社 ,2005 7 廖念钊，莫雨松，李硕根，杨兴骏编 第四版 国计量出版社 ,8 大连理工大学工程画教研室编 第四版 等教育出版社 ,1993 9 王树勋，高广升编 广州：华南理工大学出版社， 1997 毕业设计（论文） 外文文献翻译 题目 汽车前灯罩的冲压模具设计 of of . 0 a of in AM at it is to as of of of do AM of at it is to is to of so it is to to of as in it is to to at so is it is a as of is of it to be to AD to to it is by in of of is to no to to is of of to of go by up to in we to is to in to to of 1 of AD of of as 1), in of 10 to In to a on of of of ). by 2 i D r r=0 0R be is to on of of be to on of of by in To a if of is to of 3D is a is to a of of as A. To do in of a of to a B. to C. or s in D. to of to be to a E. of F. to of G. to of H. I. of J . ai of If is t to he is to of To be of to x. as :of to of : of : : to of to x; : , of : , by or =x/0.6 x is r, = (r. as : : of a of : : If as a 3 of of C of to be So of of C of of of on of G/In on is of to , to AM to of it on of up be we to on 模具型腔数控加工计算机辅助刀具选择和研究 引言 数控加工中包括刀具轨迹的产生和刀具选择两个关键问题。前一问题在过去的20 年里得到了广泛而深入地研究， 发展的许多算法已在商用 统中得到应用。目前大多数 统能够在用户输入相关参数后自动产生刀具轨迹。比较而言，对以质量、效率为优化目标的刀具选择问题的研究还远未成熟，当前还没有商用统能够提供刀具优选的决策支持工具，因而难以实现 自动有机集成。刀具选择通常包括刀具类型和刀 具尺寸。一般来说，适合一个加工对象的刀具通常有多种，一种刀具又可完成不同的加工任务，所以仅考虑满足基本加工要求的刀具选择是较容易的，尤其对孔、槽等典型几何特征。但实际上，刀具选择通常和一定的 优化目标相联系，如最大切削效率、最少加工时间、最低加工成本、最长使用寿命等，因此刀具选择又是一个复杂的优化问题。比如模具型腔类零件，由于几何形状复杂 (通常包含自由曲面及岛 ) ，影响刀具选择的几何约束在 型中不能显式表示，需要设计相应的算法进行提取，因而选择合适的刀具规格及其刀具组合，以提高数控加工的效率与质量并非 易事。 模具型腔一般用数控铣的加工方法，通常包括粗加工、半精加工、精加工等工序。粗加工的原则就是尽最大可能高效率地去除多余的金属，因而希望选择大尺寸的刀具，但刀具尺寸过大，可能导致未加工体积的增多 ;半精加工的任务主要是去除粗加工遗留下来的台阶 ;精加工则主要保证零件的尺寸及表面质量。考虑到目前完全由计算机进行自动选刀还存在一定困难，因而在我们开发的计算机辅助刀具选择( 统中，立足于给用户提供一个辅助决策工具，即粗加工、半精加工、 精加工等，真正的决策权仍留给用户，以充分发挥计算机和人的优势。 1 系统基本结构 出为刀具类型、刀具规格、铣削深度、进给量、主轴转速 (切削速度 ) 和加工时间等六个参数 (如图 1) ，包括刀具类型选择辅助决策工具、粗加工刀具选择辅助决策工具、半精加工刀具选择辅助决策工具及精加工刀具选择辅助决策工具等 鉴于粗加工在型腔加工中的重要地位 (通常为精加工时间的 5 10 倍 ) ，粗加工时系统具有刀具自动优化组合的功能，以提高整体加工的效率。除了上述决策工具外，系统还具有查看刀具 详细规范、根据刀具类型和尺寸推荐加工参数及评估加工时间等功能，最后生成总的刀具选择结果报表。系统所有的刀具数据及知识均由后台数据库做支持。 2 关键技术及算法 具类型选择 根据模具型腔数控加工实践，型腔铣加工的刀具一般分为平头铣刀、圆角铣刀及球头铣刀三种。设刀具直径为 D，圆角半径为 r ，当 r=0 时为平头铣刀， 0R 刀具又可分为整体式和镶片式。对于镶片式，关键是选取刀片的材质，刀片材质的选择取决于三个要素：被加工工件的材料、机床夹具的稳定性以及刀具的悬臂状态。系统将被加工工 件的材料分为钢、不锈钢、铸铁、有色金属、难切削材料和硬材料等六组。机床夹具的稳定性分为很好、好、不足三个等级。刀具悬臂分为短悬臂和长悬 臂两种，系统根据具体情况自动推理出刀片材质，决策知识来源于 具手册，系统由用户首先交互选择刀具类型。对镶片式刀具，基于规则自动推理出合适的刀片材质。例如，如果被加工工件的材料为“钢”，机床夹具的稳定性为很好，刀具悬臂为短悬臂，则刀片材质应为 粗加工刀具组合优化 型腔粗加工的目的就是最大化地去除多余的金属，通常使用平头铣刀，采取层切的方法。因此， 3际上就是对一系列 具型腔的加工。刀具优化的目的就是要寻找一组刀具组合，使其能够以最高的效率切除最多的金属。刀具组合优化的基本方法如下： A. 以一定的步长做一组垂直于进刀方向的搜索平面与型腔实体相交，形成若干搜索层。 B. 求出截交轮廓。 C. 计算内外环之间或岛与岛之间的关键距离，即影响刀具选择的几何约束 . D. 根据合并原则 (相邻关键距离相差小于给定阈值 ) 对搜索层进行 合并，确定加工平面和可行刀具集，形成加工层。 E. 确定每一加工层使用的刀具，即型腔加工的刀具组合。 F. 根据刀具推荐的加工参数 (切削速度、铣削深度和进给速度 ) ，计算材料去除率。 G. 根据加工层实际切除的体积，计算每一加工层的加工时间。 H. 计算型腔总的加工时间和残余体积。 I. 对该组刀具组合的总体加工效率进行评估。 J. 重复 a i，直至求出最优的刀具组合。如以时间为目标，即要求以整个型腔的加工时间 t 最短来优化刀具组合。 半精加工的主要目的是去除粗加工残 留下的台阶状轮廓。为完全去除台阶，铣削深度必须大于每一台阶到零件表面的距离 x。其算法步骤如下： 步骤 1 由零件实体模型获得两个相邻截面的表面积以及相应的轮廓长度 ; 步骤 2 计算平均轮廓长度 ; 步骤 3 计算台阶宽度 ; 步骤 4 计算台阶拐角到零件表面的法向距离 x ; 步骤 5 重复步骤 1步骤 4 ，决定每一台阶的铣削深度 ; 步骤 6 计算刀具直径 D， 按经验 D=x/ 步骤 7 选择铣削深度大于 x 的最小刀具。 加工刀具选择 精加工刀具选择的基本原则是：刀具半径尺寸 R 小于零件表面最小的曲率半径 r，一般取 R=(0.9)r。其算法步骤如下： 步骤 1: 从零件实体模型计算最小曲率半径 ; 步骤 2: 从刀具库中检索出刀具半径小于计算所得的曲率半径的所有刀具 ; 步骤 3: 选出满足上述要求的最大刀具 ; 步骤 4: 如果所有刀具大于最小的曲率半径，选择最小的作为推荐刀具。 3 小结与讨论 模具型腔加工的工艺规划通常需要很高的技术与经验，准备 据的时间几乎和加工时间一样多。因此，自动产生型腔加工的工艺计划及 工指令的需求就显得愈加迫切。 本文系统研究了模具型腔工艺规划中的刀具选择问题，提出了模具型腔粗加工、半精加工、精加工刀具选择的原则和方法，构造了相应的实现算法，并在 发了 型系统。在刀具类型和规格确定的基础上，系统还可根据刀具手册推荐加工参数 (切削速度、铣削深度、进给量等 ) ，对相应的加工时间进行评估。其最终目的是真正实现 而通过后处理产生数控加工指令。目前 统的界面还是独立于 面， 决策结果还需要用户重新输入到 需要指出的是，要提高模具型腔的总体加工效率，需要从粗加工、半精加工、精加工的整体上考虑，进行多目标组合优化，这将是我们下一步要进行的工作。 汽车前灯罩的冲压模具设计 摘要 : 本文介绍了汽车前灯罩的冲压模具设计。设计内容包括产品零件工艺分析、模具设计以及主要零件制造工艺的确定等。 此零件结构复杂，需要多道工序完成，基本工序包括落料、拉深、冲孔、弯曲、翻边等。针对此产品件，应明确设计路线，确定设计方案，构思模具结构。首先对产品进行结构和尺寸分析，利用 出零件的三向视图，确定尺寸；之后确定优选的工艺方案（落料、拉深 胀形、冲孔 胀形、冲孔 修边、冲孔 弯曲 冲孔、翻边）；然后再进行必要的工艺计算和尺寸计算，利用 成第一道工 序 落料拉深复合模装配图，并绘出各非标零件；然后同样用 成第二道工序 胀形冲孔复合模；对其它工序进行分析，确定每道工序的细节工作；最后完成设计。 关键词： 灯罩 冲压 模具 工艺 设计 of of to so is so be to of to of to to of of to of of to 毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 汽车前灯罩的冲压模具设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 1. 灯罩 零件图 等批量 1) 分析 冲件 成形工艺及坯料展开 2） 编 制 灯罩 零件冲压工艺 3）完成 灯罩模具 设计 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1. 查阅相关资料，外文资料翻译（ 6000 字符以上） ，撰写开题报告 。 第 1 周 第 2 周 罩 板冲件图，分析 冲件 成形工艺及坯料展开 第 3 周 第 6 周 罩 冲压成形工艺规程； 第 7 周 第 8 周 罩模具 总装图及零件图； 第 9 周 第 13 周 文） 第 14 周 第 16 周 业答辩。 第 17 周 、主 要参考资料： 1.冲模设计手册编写组 北京：冲模设计手册， 1995 2. 陈为国 金属成形工艺， 袁联富编 北京：机械工业出版社， 2003 冲压新工艺新技术及模具设计实用手册 . 银声音像出版社， 2004 5. 2875冷冲模国家标准 附录： 灯罩 零件图 1 目录 前 言 . 3 1 绪论 . 4 国冲压模具业发展现状 . 4 国冲压模具制造技术发展趋势 . 4 2 汽车前灯罩成形工艺分析 . 7 析制件的冲压工艺性 . 7 料 . 7 构分析 . 7 寸精度与表面粗糙度 . 7 定冲压工艺方案 . 7 具形式 . 8 坯展开计算 . 8 深部分 . 8 曲部分 . 9 它部分 （直接由 . 9 3 落料拉深复合模设计 . 10 样 . 10 定冲压方向和冲压中心 . 10 定冲压方向 . 10 定压力中心 . 11 定拉深次数 . 12 定冲裁力和拉深力 . 13 裁力 . 13 边力 . 13 深力的计算 . 13 择压力机 . 14 用标准模架 . 15 作部分尺寸计算 . 15 深工作部分尺寸 . 15 料工作刃口部分尺寸计算 . 16 具总体设计 . 18 作零件 . 18 它主要零件 . 20 具结构尺寸验算 . 24 4 胀形冲孔复合模设计 . 25 形部分 . 25 形力与冲裁力的计算 . 26 形变形力 . 26 2 裁 力 . 27 定压力中心 . 27 择压力机 . 28 用标准模架 . 29 作部分刃口尺寸计算 . 29 冲裁刃口尺寸进行计算 . 29 形刃口尺寸的说明及确定 . 29 具结构设计 . 30 要工作零件 . 30 它零件设计 . 31 结 论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 3 前 言 模具在汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、 动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用，模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。 大学几年所学对于知识的海洋来说也许还不够说沧海一粟，但是对于具体的个人来说却是会算有很大收获的。此次毕业设计不仅是对自己所学的一次全面总结，而且是对我们所具备的综合能力 的一次考查，更是我们将理论与实践相结合的实际运用前的一次实际应用。 此次设计所依据的工件是在工厂实际进行生产的。在参观了工厂已采用的生产方式和生产设备、并在老师认真、耐心的指导下进行了此次设计。为了高质量的完成此次设计我用了大量的时间和精力查阅了很多资料，包括模具设计手册、冷冲模设计、模具设计大典和模具图册等，相信对我以后在实际工作中的应用会有很大益处。 因我个人经验和水平有限，设计之中难免会存在不合理之处，请各位老师多多批评指正。 这次设计是在指导老师的精心指导和严格要求下 完成的。老师的严谨求实的治学态度，待人以诚的宽广胸怀以及渊博的知识为我们树立了榜样。在此向老师致以最诚挚的谢意！ 4 1 绪论 国冲压模具业发展现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具 制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 别厂家还引进了 成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽 模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模 件，上海交通大学模具 件等在国 内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 国冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： (1) 全面推广 模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进5 步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2) 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高 硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (3) 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、 家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4) 电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5) 提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。 国外发达国家一般为 80%左右。 (6) 优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积 (、等离子喷涂等技术。 (7) 模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自6 动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质 量是重要的发展趋势。 (8) 模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 7 2 汽车前灯罩成形工艺分析 析制件的冲压工艺性 料 08钢 材料厚度 t=1冲压模具设计与制造技术 1 抗拉 b 335 450（ N/ ） 抗剪 260 360（ N/ 弹性模数 E 190000 (N/ 屈服点 s 200 （ N/ （ %） 32% 构分析 该零件是汽车前灯的壳罩，形状特征包括弯曲面，拉深面，压凸包，加强筋，外沿边等，并且是非对称结构，较为复杂。产品零件需要经过多道工序才能完成，基本工序应包括拉深、冲孔、弯曲、胀形、翻边等。且制件水平方向有不同层次的水平面，都是通过拉深、弯曲、胀形工序制成，表明成形工序较为复杂。拉深底部冲出一大孔，尺寸精度相对比较高。制件应注意尺寸之间的影 响，以及工序之间相互的影响。 寸精度与表面粗糙度 尺寸精度按 表面粗糙度 定冲压工艺方案 根据产品零件的外形结构和尺寸精度要求，首先确定是不能用级进模工作，因为如果用级进模，工作零件会发生相互的干涉现象，模具结构也相当复杂，并且不能保证零件的尺寸精度和位置精度。那么将其成形过程分为单工序完成。每工序可以设计为复合模或单工序模工作，以确保能够生产出合格的产品零件。 该零件成形的基本工序包括落料、拉深、冲孔、胀形、弯曲、修边、翻边。比较如下三个方案： 方案一 ：先落料冲孔，后拉深，再胀形，最后弯曲翻边； 方案二：先落料拉深，后冲孔，再胀形，再冲孔，最后弯曲翻边； 8 方案三：先落料拉深，再胀形冲孔，再胀形冲孔，最后弯曲翻边。 方案一如果先冲孔后拉深，肯定会影响拉深的质量和孔之间的定位尺寸，并且会影响其后的成形工序，提高了经济成本。那么对于此件上的孔应该分开冲，比如胀形上的孔，拉深底部的大孔。为了保证零件的质量，方案一的成形工序还不足。 方案二单从模具结构来看过于简单，中间三步都是简单的单工序模。而且方案也不完善，从零件的结构来看，胀形部分不能一步完成。需要从两个方向 分别胀形，才能保证零件的质量 方案三解决了前两个方案的缺点，但所生产的零件的尺寸精度不高。 总结以上三种方案，得出方案四： 落料、拉深 胀形、冲孔 胀形、冲孔 修边、冲孔 弯曲 冲大孔、翻边 方案四虽然分六步工序完成，简单的说需要六套模具。对于模具制造工作比较繁重，成本也比较高。但是由于是批量生产，而且根据零件外形和尺寸精度来说，这是优佳的方案。 具形式 成形过程分六步完成，即需六套模具。 第一套：落料、拉深倒装复合模； 第二套：胀形、冲孔复合模； 第三套：胀形、冲孔复合模； 第四套：修 边、冲孔复合模； 第五套 : 弯曲单工序模； 第六套：冲孔、翻边复合模； （由于工作量的原因，主要设计前两套模具） 坯展开计算 深部分 2 21221 （ 1= 85+74） =159 = 21222 （ 1 =1/2 3 A =1/2 9 32101 22 （ 1 =故：拉深部分面积 曲部分 1 1 3303 6 A （ 1 =（ 113=43203 6 0677753 6 0622 A （ 1 =（ 7+=2102 它部分 （直接由 出） A 总面积： 030201 （ 1 =考虑到修边情况，以及工序之间产生的尺寸 影响，取 A=50000 10 3 落料拉深复合模设计 样 由中国模具设计大典 用轧制薄钢板 1 500 1500 单行直排 a= 轮廓尺寸： 04 条料宽： B=a+毛坯修边量 = 进距： 条数： 00/（余 每条个数： 500/(余 ) 总个数： N= 利用率： =（ 7 62117） /（ 500 1500） =定冲压方向和冲压中心 定冲压方向 确定冲压方向应考虑的问题 保证凸模能够进入凹模； 开始拉深时凸模与拉深毛坯接触面积要大； 开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面应靠近中间； 开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面要大，要分散； 压料面各部分进料阻力力求均匀。 根据零件的形状特征和上述的要求，确定为反向拉深，水平放置。 11 定压力中心 图 据零件形状的复杂性， 利用解析法求出压力中心 如图 按 1： 1的比例画出凸模工作部分剖面的轮廓图，取了 21个重心点，其各坐标（ x,y）和长度 01（ 02（ 3（ 04（ 5（ 06（ 7（ 08（ 9（ 010（ 11（ 012（ 13（ 014（ 15（ 016（ 17（ 018（ 2 019（ 020（ 6 021（ ： 2121212122110 （ 2 =(312 由： 2121212122110 （ 2 =(：确定出压力中心为 00（ 如图 示 定拉深次数 余量 h/d=70=d 凸 /d=156/150= 得出： =的计算 22232121 )()2( （ 2 222 1501762)8574( =216 毛坯相对厚度 t/d=1/200 100= h/d=以应采用压边圈 t/D 100=1/200 100=0.5 d 凸 /d=156/150= 2 表 4h1/ ： h/d=50=然 h/6 18 30 6 10 22 36 10 18 27 43 18 30 33 52 30 50 39 62 50 80 46 74 80 120 54 87 120 180 63 100 具结构设计 要工作零件 冲孔凸模材料为 度要求 58 62阶底面应压入后磨平。凸模刃口部分设计成为方孔形，是因为成形孔是方孔。而把安装部分设计成圆柱形，其主要目的是避免钳工在安装凸模时划伤自己，便于安装。 两冲孔凸模都是依靠凸模固定板固定，采用过盈配合 H7/以凸模固定板孔的配合尺寸是 。 （ 1）凸模长度尺寸计算 因为是选用非标准 凸模，所长度尺寸由磨具结构确定，需要考虑：凸模固定板厚度 料板厚度 模进入凹模的深度，以及由凸模修磨量和在模具闭合状态下固定板与压料板之间的安全距离等因素需要增加的高度 h，即： 31 321 （ 3 那么有： 1 1 03412550 L 2）凸模强度校核 对于此类结构的凸模，必须进行承压力和稳定能力的校核。 承压能力校核 冲裁时凸模承受的有平均压应力和刃口的接触应力 k 两种。当此凸模断面宽度 B=7于材料厚度 t=，接触应力 k 大于平均压应力，因而强度校核的条件是接触应力 p： 由： （ 3 式中： k 凸模刃口接触应力（ L 冲件轮廓长度（ A 冲件平均面积（ m）； p 凸模材料的许用压力（ 那么有： M P 1569981(17149 300128 复合条 件 稳定能力校核 按确定压杆临界力的欧拉公式计算，把凸模的一端视作为固定端，另一端根据导向形式或视作为自由端，或视作为铰支端或者是固定端的压杆。 由公式： m （ 3 式中： 凸模允许的最大自由长度（ E 凸模材料弹性模量（ 重建材料抗剪强度（ 那么有： 3 03 0 013 4 33 0 2 1 0 0m a x 复合条件 本模具设有四个胀形凸模，材料为 度要求 58 62是整体式结构。胀形凸模刃口处加工成零件所需胀形的外形，装配处加工成矩形，这样便于凸模和凸模固定板的加工。胀形凸模依靠凸模固定板固定，之间按 H7/ 它零件设计 此套模具设计定位零件的作用是用来确定毛坯零件在模具中准确位置，保证冲出合格的制件。根据定位零件的设计原则：定位至少应有三个支承点，即两个导向点和一个定距点。根据零件的结构，零件内部有一个拉深部分，上下对称是直平面。那么32 可以在直 平面处加两块定位块，将零件的纵向定位，并且用螺钉和销钉把定位块稳定在胀形凹模上，其结构如 向的定位用两个固定的定位销定位，定位销靠过盈配合，固定在凹模上。 定位块材料为 45，硬度要求 43 48宽厚度 =402030 固定定位销材料为 45，硬度要求 43 48D=8d=4压力机下压时，胀形凸模将工件压入凹模内，材料会发生起皱或者胀形的效果不是很好。因为胀形从局部来看就是变薄拉深工序，所以需要压料装置。当冲压过程完成后，由于钢板 的回弹作用，压料板还能起到把工件从凹模中带出来，容易取件。 压料装置由压料板、弹簧和压料螺钉组成： 压料板 长宽厚度 =54040025料为 45，硬度要求为 4348 弹簧 弹簧的选择主要考虑能否将压料板弹开的高度要大于胀形部分的最大深度，压力机下压时压料板能压住周边，能很好的成形。 选用弹簧： d=8t=200N， 5h=55n=3， L=707料为 60度要求 43 48 压料螺钉 材料为 45，热处 理硬度 35 40 4. 固定零件 （ 1）模柄 同样，为了将固定上模座于压力机滑块上时，且使模具的压力中心与压力机的压力中心保证一致，加设模柄。根据所选开式压力机的模柄孔尺寸 6575择标准凸缘式模柄（ 81），材料 45。 （ 2）凸模固定板 凸模固定板采用材料为 45，硬度要求为 43 48宽厚度 =540400 50内加工带台阶方孔，按 H7/ （ 3）垫板 冲压时，由于冲压力作用在凸模和凹模上，为了避免磨伤了凸模和凹模，需要分别在上 下加垫板。材料 45，硬度要求 43 48宽厚度 =5404001
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