毕业论文汽车卧铺盖板拉延模设计_机械仪表_工程科技_专业资料

1、摘要本次设计做的是汽车车身覆盖件冲压模设计屮的第一序拉延模的设 计。汽车模具在中国因为发展的时间比较短所以在很多方面现在比起一 些机械工业发达的国家还冇很人的差距。但我国近年來在汽车模具方面 也取得不少的发展与进步。木次设计我做的是汽车盖板的拉延模设计。 在模具设计中主要是根据设计好的板件来用ug软件进行三维造型设计来 完成模具的结构设计然后进行模具加工调试来最终生产出合格的模具。 在三维造型方面主要可以分为压边圈设计、上模设计、凸模设计和下模 本体设计。在进行各部分设计时要严格按照模具结构设计规范來进行设 计。在本次设计中我严格按照冲压模设计标准来进行模具设计，其中有 一部分技术规范屈于企业

2、内部规范。本设计经过反复检查没冇发现大的 纽:漏，完全符合模具设计的要求。关键词：汽车模具ug拉延模设计标准abstractthe design do is auto body panel stamping die design sequence in the first drawing die design. automotive die in china due to the development of a comparatively short time it is in many ways than some mechanical industrial developed count

3、ries there is a great gap. however, in recent years, china has also made the car a lot of mold development and progress. the design of the car i did the cover drawing die design. in the die design are mainly based on panels designed to use the ug software design to complete the three-dimensional str

4、ucture of the mold and then mold design to final production of qualified commissioning of the mold. main aspects of three-dimensional modeling can be divided into the blank holder design, the mold design, design and lower die punch body design. during the design of various parts of the structure to

5、be in strict accordance with design specifications to the mold design.in this design i strictly in accordance with design standards for stamping die mold design, including technical specifications are part of the internal specification. after repeated checking of the design found no major flaws, in

6、full compliance with the mold design.keywords: car mold drawing die design standards ug目录刖 吕11设计前的准备工作51. 1技术协议51. 1. 1模具的材料及热处理51. 1.2. 模具结构51. 1.3.工艺、设计、制造耍求71.2查看工法图813查验对比91. 4纟吉构选择91. 5材质选择92处理数模及分模线172. 1片体缝合172.2拉伸实体1723设计凸模退刀面182. 4设计凸模主筋182. 5压边圈退刀面的设计182. 6压边圈主筋的设计192.7确定压边圈导向192. 8导滑面的设计2

7、02. 9导板数量的确定203压边圈的设计233. 1压边圈强度233. 2压边圈压力确定233. 2压边圈让位及补强2333气顶杆的设计243. 4压边圈镶块设计253. 5调压垫块与墩死垫块的设计253. 6弹顶销的设计274上模的设计284.1上模型面及主筋284.2±模法兰面和辅筋284.3±模调压凸台的设计284.4上模起吊和反转结构的设计284. 5压板槽的设计284. 6导腿的设计294. 7安全平台的设计294. 8设计屮心键槽及压板槽加强筋294. 9上模弹顶销的设计 30410设计减轻空、流水孔及排气孔304. 11定位板地设计315下模的设计385.

8、1下模座的设计385. 2设计墩死垫块385. 3设计凸模安装固定法兰395. 4设计安全螺钉395. 5设计安全护板4056运输连接的设计405. 7导柱导向设计405. 8下模导板窥视孔的设计405. 9设计完成41致谢42参考文献43 冃ij §汽车模具最主要的组成部分就是覆盖件模具。这类模具主要是 冷冲模。广义上的“汽车模具”是制造汽车上所有零件的模具总称。 例如，冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。汽车车身上的的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压 件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此，更 加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具

9、”。简称汽车 覆盖件冲模。例如，前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。当然汽车上的不只车身上有冲压件。汽车上所冇冲压件的模具 都称为“汽车冲压模具”。归纳起来就是：1. 汽车模具是制造汽车上所右零件的模具总称。2. 汽车冲压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。3. 汽车车身冲压模具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。4. 汽车覆盖件冲压模具是冲制汽车车身上所有覆盖件的模具。现在我们这个板块一说汽车模具好像都指的是汽车覆盖件冲 模。为了不和广义的汽车冲模混淆，在发帖时最好用汽车覆盖件冲 模不用汽车冲模。冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质，模具构造，模具材料 三方而来分类。一般可按以卜几个主要特征分

10、类：1根据工艺性质分类a.冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落 料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。b弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲 变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。c.拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改 变形状和尺寸的模具。d成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制 成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、 扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。2 .根据工序组合程度分类a单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模 具。b复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，

11、在同一工位 上同吋完成两道或两道以上冲压工序的模具。c.级进模（也称连续模）在毛坏的送进方向上，具有两个或更 多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道 或两道以上冲压工序的模具。3、依产品的加工方法分类依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、 抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。a冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲 模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切 模具。b.弯曲模具：是将平整的毛胚弯成一个角度的形状，视零件的 形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯 曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、

12、折弯冲缝冲模 与扭曲冲模等。0.抽制模具：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。d.成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其 形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形 冲模、圆缘成形冲模。c.压缩模貝：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为 所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。从20世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展。提出政府要支持 模具行业的发展，以帯动制造业的蓬勃发展。我国制造业加工成本相对 较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断捉高。人员素质大幅捉高， 国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作 为模具加工

13、的基地。口前，我国模具总产值已跃居世界第三，仅次于日木和美国，其屮, 汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场份额的80% 以上。以汽车行业为例，一种车型的轿车共需模具约4 000畐9,价值达 23亿元；单台电冰箱需耍模具生产的零件约150个，共需模具约350 副，价值约400万元。国家统计局数据（统计范围包括全部国有企业和年 销售收入500万元以上的非国有企业，以下同）显示，2008年1-5月， 全国模具行业工业总产值已经超过360亿元，与2007年同期相比保持平 稳上升趋势。随着我国模具行业的产品细分化、专业化的发展，汽车模貝行业迅 速发展起來，但汽车模具是在最近几年才发展成

14、为一个行业。我国汽车模具业的建立可以追溯到国内汽车工业发展之初。诸如一 汽、东风等整车企业当时都设有配套的模具厂。生产的模具仅仅为了企 业能自给自足。随着市场需求逐年增大。在原冇大烈国冇企业基础上， 一些民营、合资甚至外商独资企业也纷纷涌入这一市场，这也使得汽车 模具行业竞争愈发激烈。口前，具有一定规模的国内汽车车身模具制造企业有100多家。其 中产值超过1亿元的就有20家。国内大型数控机床数量已经超过800台, 与徳国、美国、日本的大型数控机床数量相近。总的来说，中国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭 小；而技术含量较高的屮、高档模具还远不能适应经济发展的需要，精 密、复杂的冲模、轿

15、车覆盖件模等高档模具仍有很大发展空间。中国汽 车模具行业今后的发展方向应该注重产品结构的调整和定位。进一步捉 升模具的制造技术水平，占领结构复杂、精度高、技术含量高的高档模 具市场。1设计前的准备工作1.1技术协议每一个项口都会与客户签定技术协义（或其它类似的文件），技术协 义中包涵了客户对模具要求的所冇相关信息。在进行模具设计之前必须 仔细阅读技术协议严格按照里面的要求來进行设计。1.1.1模具的材料及热处理当冲压件的材料为高强度板（抗拉强度大于等于340mpa）或板 厚1.2mni时。压边圈采用ht300+crl2mov镶件结构；凹模采用基体部分 ht300+压料面及模口部分crl2mov

16、+内型面部分mocr镶件结构；凹模也 可采用基体部分mocr+压料而及模口部分crl2mov镶件结构；f1模釆用 基体部分iit300+型面压料面crl2mov镶件结构；料厚小于等于1. 2mni的 凸模町采用（ggg70l）, mocr铸铁。表面淬火硬度不低于hrc50；凸模采用 基体部分ht300+成型部分crl2mov结构；凸模采用基体mocr+变形剧烈 部分crl2mov结构（具体在图纸会签时确定）crl2mov （skd11韩国）。 表而淬火硬度不低于hrc5558。112、模具结构模具结构形式，原则上按卬方捉供的或卬方认定的乙方捉供的结构设 计。模具的闭合高度，根据模貝的结构、操作

17、耍求、压机参数而定。一 个零件系列模具的闭合高度应考虑一致性。中型模具考虑联合安装式。 （会签吋根据具体情况商定）。上下模之间要设置四块等高的平衡垫块。 模具的标准件及结构性外购件原则上选用三住、三协标准，超出范围的 标准均需甲方的认可。（国内模具供应商标准件耍选用上海三住、北京世 贸、大连盘起的产品，氮气缸要求选用美国ilysow或瑞典kallcr或犬津 大石机械的产品或韩国toss的产品，顶料汽缸要求选用smc的产品）。 氮气缸选用原则为：氮气缸达到最大压缩量时应留有5mni余量，注入基 准压力为12mpao平衡用氮气缸的顶岀力应在相应上模总重量的（1.52） 倍以上。所有模具必须采用12

18、.9级的螺钉（栓）。拉延模自动化生产线 用模具压料圈采用内置式结构，上、下模互为导向体，压料圈与凸模互 为导向体。模具尽可能考虑送料高度合理一致。自动化冲压生产线用模 具应考虑机械人送料高度（参见模具设计标准一般设计）。模具定位 采用四点快速定位。上下模四周铸出“v”型中心线槽。两侧铸岀方向“一”箭头示前方。铸件加强筋间距300mm （封闭间距600mm）,型 面厚度50mm，筋厚按甲方标准。本体为实型铸铁，应保证铸件的强 度、刚度和外观质量。铸件的相关部位壁厚按卬方标准铸造铸件本体带 联体验棒（模具交付时至少保留两个验棒，验棒规格为03（）x200mm）,联 体位置适当，不能冇干涉或隐含干涉

19、。模具安装采用u型槽，数量为： 模具长度lm 1500mm吋，上下模68个u行槽;lvl500mm吋，上 下模各46个u行槽，u型椚厚度h = 60mm （底板厚度h=50mm、 压板台高度h=10mm）.压板槽距模具端头小于500mm.模具要求定位准 确，不易松动，操作方便、安全。拉伸件应考虑后续工位定位问题。拉 延、成形类模具，要求冇合模到底的压印标记，标记深度为0.3mm以内。 拉延模应在适当位置合理设置仞的排气孔，并加防尘软管。模具要设置安全平台。大型模具安全平台尺寸为200mmx200mm；屮型模具安全平台尺寸不小于150mnix150nini；小型模具安全平台尺寸为 loommx

20、loomiiio上下模安全平台之间高度为120mni或170mm（压机安全 棒高度800mm）废料对角线长度不大于500mm,如超岀范围须与卬方协商 确定。小型模具修边废料，要能滑出模具外。 中、大型模具要求滑出 压机台外。采用折叠式废料滑板使废料排出压机台外。一级废料滑板的 设置不得超出模具的外轮廓线。废料滑板的料厚t取2mm-2. 5mm.（具体 会签时确认）废料滑道的倾斜角度需大于等于25度，如果倾斜角度小于 25度，废料滑板必须采用网纹板（滤油网板）。非自动化线冲孔类模具 废料原则用废料盒接存，尽量集屮接存，废料在模体内滑动要顺畅，不 得泄露在压机工作台上。废料盒尽量少；废料盒抽出方向

21、设置在模具前 后向、方便取放倒废料，定位要可靠，且能够自锁。（具体会签时确认） 模具采用铸入式或铸造式起重臂或插销式吊耳，插销式起重吊耳应配有 自锁功能起重棒。对于重量大于5吨的模具必须采用插销式吊耳形式。 铸入式起重棒设置在模具左右方向。退料（压料）板原则上采用导板或 导柱导向、侧销限位结构，要求设有安全块或安全螺钉。板料厚度小于 1. 2mm的冲裁工序的压料器要在适当位置设置锥形限位块（四点）一（六 点），且锥形限位块必须等高，板料厚度大于等于1. 2mni的冲裁工序是否 采用锥形限位块在模具图纸会签时确定。压料面在冇效的范围以外全部 空开深度hlmnio压料、退料装置要设有缓冲装置。压料

22、器溢出凹腔部 位以下50mm需要布设斑马线标识，并在相应位置设置参照标记。1.1.3.工艺、设计、制造要求模具设计、制造及预验收在乙方工厂进行。乙方依据双方确认的冲 压工艺为基础，制定工艺方案，绘制dl图并经甲方工艺确认后，方能进 行模具设计。会签后发生的模具套数增减需由甲方工艺人员确认，增减 费用另行商议。甲方不对冲压工艺及模具结构产生的不良后果负责。冲 压工艺过程图、模具设计图，应满足甲方生产方式和压力机技术参数要 求。模具在设计上必须考虑铸造工艺性、加工工艺性、和维修过程中的 方便性。模具设计完成后需经甲方会签确认，会签后双方签署会签纪 要依此来进行卜一步工作。甲方产品发生设变，给乙方提

23、供说明文件 包括：设变内容说明与设变后数模；乙方接到设变后，以书面形式进行 可行性及风险分析，并提供产品变更的费用及制造周期，经甲方确认后 方可实施，如果乙方提出产品设计变更要求，乙方向甲方提出书面的设变申请（工艺分析报告），以甲方确认为准。制造中如有模具修改必须同 吋修改模具图。设计和制造依据双方确认的有关模具设计、制造、验收 以及冲压件检查的相关标准。模具要设置方便排除清洗模具时污水的槽 或孔。模具的刚度、强度和质量要求以连续生产一批次冲压件不岀现质 量缺陷为准（300件）。外表面件压印不得留在a面上。1.2查看工法图拿到设计题冃时，首先应该杳看工法图，了解相关信息，包括件名、 产品的材质

24、、料厚、坯料尺寸、生产线以及本序所使用的机台、模具闭 合高度等信息。根据产品材质的力学性能和料厚从技术协义中查寻模具是否采用壤 块结构以及模具本体及壤块的材质，如就呆材质为锻件需采用壤块结构, 铸件则为整体结构。生产线分为手工生产线和自动生产线，自动生产线又分为普通自动 线和高速线，自动线上的模具要设计相应的感应装置即感应开关，感应 开关有直流和交流之分，具体视生产线而定。手工生产线工序件在两台 机床z间的传递是通过人工完成的，而自动生产线则是能过机器人或机 械手来完成。高速线与普通白动线最木质的区别体现在生产速度上。通常情况下，拉廷模安排在生产线的第一台机床上生产（有些需要 落料的产品则不是

25、），该机床根据生产线的不同有单动和双动之分，相应 的模具结构也对应单动结构和双动结构。工法图上会指示岀每一序的模具闭合高度，对应的机床冇最大闭合 高度和闭合高度调节量（可从机床参数中查取），机床的最大闭合高度减 去闭合高度调节量为机床的最小闭合度。一般情况下手工线模具的闭合 高度为参考值，结构设计人员可做适当调整，但必须在机床的最大闭合 高度-20mm -w最小闭合高度+20仙之间调整。自动线的模具工法除了指示 闭合高度外还会指示模具的基准点高度，都必须按照工法指示值设计， 不可调整，若结设计无法满足则向工法设计人员反馈。13查验对比查看完以上信息后检查工艺数模，对比工艺数模上的工艺内容是否

26、与工法图指示的工艺内容一致，包扌舌是否需要日期标记、件号标记、左 右件标记、到底标记及位置指示、ch孔位置、是否冇切角、是否需要刺 破刀等，若不一致应该向工法设计人员反馈确认。1 4结构选择拉延模的设计主要冇单动和多动结构，根据客户技术协议耍求和工厂15材质选择材质的选择优先依客户技术协议为准，材质选择要求见表1-2所示:表1-2材质选择表t<1.51.5 w t&5s<340mpa1.5 t&340mpqw 5 s凸模(punch)ggg70lmocrmocrcrl2mov凹模(die)ggg70lmocrcrl2movcrl2mov压边圈(blankholder

27、)ggg70lmocrcrl2movcrl2mov下模本体（lwrshoe）iit300iit300iit300上模木体（uprshoe）ht300ht300ht300本设计凸模、凹模、压边圈的重量均大于15t所以选择crl2mov0下模 本体和上模本体也均大于1. 5t选择ht300o选用冲压模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要 选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模 具材料亦冇所不同。对于冲压模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素, 钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬 度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐

28、磨性的 劣优依次为碳素工具钢一合金工具钢一基体钢一高碳高銘钢一 高速钢一钢结硬质合金一硬质合金。此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模貝材料选择的影响。1.传统模具用钢 长期以来，国内薄板冲裁模用钢为t10a、crwmn、 9mn2v、crl2 和 crl2mov 等。其中t10a为碳素工具钢，冇一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容 易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的 冲压模具。t10a碳素工具钢的热处理工艺为：760810 °c水或油 淬， 160180 °c回火,硬度5962hrc 。crwmn、9mn2v是高碳低合金钢

29、 种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。但耐磨性和 韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复朵的冲裁模具。crwmn钢 的热处理工艺为：淬火温度820840 °c油冷，回火温度200 °c,硬 度60飞2hrc o 9mn2v钢的热处理工艺为：淬火温度780飞20 °c油 冷,冋火温度150200 °c,空冷，硕度6062hrc。注意 冋火温度在 200300 °c范围冇回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。crl2和crl2mov为高碳高銘钢,耐磨性较高,淬火时变形很小, 淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲压模。但该类钢种

30、存 在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。 其中，crl2含碳量较高，碳化物分布不均比crl2mov严重，脆性更大 一些。crl2型钢的热处理工艺选择取决于模貝的使用要求，当模具要求比 较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（crl2为950980 °c 淬火，150200 °c 回火；crl2mov 为 10201050 °c淬火，180200 °c 冋火）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硕性，可采用高 温淬火、回火 （crl2为10001100 °c淬火，480500 £回火； crl2mo

31、v 为 11101140 °c淬火，500520 °c回火）。高珞钢在275375 °c区域有冋火脆性，应予避免。2.常用模具新钢种为了弥补传统模具钢种性能的不足，国内开发或引进了以下性能较 好的冲压模具用钢：(1 ) crl2molvl (代号d2 )钢 为仿美国astm标准中的d2钢引 进 的钢种，属crl2型钢。由于d2钢屮mo、v含量增加，细化了 晶粒，改善了碳化物的分布状况，因此d2钢的强韧性(冲击韧度、抗 弯强度、挠度)比crl2mov钢冇所提高，耐磨性和抗回火稳定性也比 crl2mov更高。可用深冷处理，提高硬度并改善尺寸稳定性。用d2钢 制作的冲裁

32、模具寿命要高于crl2mov钢模具。d2钢的锻造性能和热塑 成形性比crl2mov钢略差，机械加工性能和热处理工艺与crl2型钢相 似。(2 ) cr6wv钢 为高 耐濟微 变形高碳屮珞钢，碳、锯含量均低于 crl2型钢，碳化物的分布状态较crl2mov均匀，具有良好的淬透性。 热处理变形小，机械加工性能较好。抗弯强度、冲击韧度优于crl2mov , 只是耐磨性略低于crl2型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨 板料冲裁模，其效果好于crl2型钢。钢的常用热处理工艺为：淬火温 度9701 000°c, 般可热油或硝盐分级淬火冷却，尺寸不大的部件可 釆取空冷。淬火后应立即回火，回火

33、温度160210 °c,硬度5862iirc。(3 ) cr4w2mov钢 也是高 耐磨微 变形高碳中钻钢，替代crl2型 钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于crl2mov ,适于制作形 状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢片冲裁模ocr4w2mov钢 的热处理工艺：要求强度、韧性较高时，采用低温淬火、低温凹火工艺: 淬火温度960980 °c,回火温度280320 °c,硬度6062iirc。要求 热硬性和耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度 10201040 °c,冋火温度 50 0、540 °c,硬度 6(f

34、62hrc。(4 ) 7crsimnmov(代号ch-1)钢为空淬微变形低合金钢、火焰淬 火钢，可以利用火焰进行局部淬火，淬硕模具刃口部分。淬火温度(8001000 °c )，具有良好的淬透性和 淬硬性(可达60 i1rc以上), 强度和韧性较高,崩 刃 后能补焊。可代替crwmn、crl2mov钢，制 作形状复杂的冲裁模。ch-1钢的推荐热处理工艺：淬火温度 900920 °c,油冷,190200 °c 冋火 13 小时，硕度 5862 hrc。(5 ) 6crnisimnmov(代号gd)钢 为高韧性低合金钢，淬透性好, 空淬变形小，耐磨性较高。其强韧性显著高

35、于crwmn和crl2mov钢， 不易崩刃或断裂。尤具适用于细长、薄片状凸模及大型、形状复杂、 薄壁凸凹模。gd钢的推荐热处理工艺：淬火温度870930 °c ( 900 °c 最佳),盐浴炉加热(45s/nuii ),油冷或 空冷、风冷,175230 °c 回火2小时，硕!度5862 hrc。由于空冷即可淬硕,也可采用火焰加 热淬火。(6 ) 9cr6w3mo2v2(代号gm)钢为高耐磨高强韧合金钢，各项工 艺性能良好，其耐磨性、强韧性、加工性能均优于crl2型钢，能够用 于高速压力机冲压下的多工位 级进模等 精密模具，是较理想的耐磨、 精密冲压模具用钢。gm钢

36、的热处理工艺：淬火温度10801120 °c,硬 度6o6iirc o回火温度540560 °c,回火二次。(7 ) cr8mowv3si (代号er5)钢属高耐磨高强韧合金钢，具有较 好的电火花加工性能，强度、韧性、耐磨性都优于crl2型钢，适用于 大型精密冲压模具。用于硅钢片冲裁模，一次刃磨寿命为21万次， 总寿命高达360万次，是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平。rr5钢的推荐热处理工艺：对高耐磨性、高强韧性的模具，采用1150 °c 淬火，520530 °c冋火3次；对重载服役条件下的模具，采用 11201130 °c 淬火，55

37、0 °c 冋火 3 次。3 .硕质合金及钢结硕质合金当工件的批量极大时，可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种 更高的硬质合金或钢结駛质合金。用作模具材料的硬质合金为磚钻 类，随着含钻量的增加，韧性及抗弯强度提高而硬度降低。对于承受 冲击力较小的模具，可以选用含钻量较低的yg10x :承受冲击力中等 或较大的模具，可以选用含钻量较高的yg15或yg20。硕质合金的 缺点为韧性较羞、难以加工，作为模具的工作部件可以设计为镶拼结构。 钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间，能够机械加工和热处 理，可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模 的钢结硬质合金有 dt、gt35、tlmw50

38、、gw50 等。厚板冲压模具厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模，为重载冲裁模，易磨损、 崩刃和断裂，所以要求模具材料应具冇高的耐磨性和强韧性。传统模 具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有t8a、crl2mov、w18cr4v、 w6mo5 cr4v2等。其中t8a为碳素工具钢，虽然淬透性、韧性比t10a钢 冇所改善，但易残存网状碳化物、热硬性差，只能用于工件批量较小的 中厚冲裁模。t8a工具钢的热处理工艺为：790820 °c水或油 淬， 160180 °c 回火，硬度 5861hrc o w18cr4v. w6mo5cr4v2 为高速工具 钢，具有很高的硬度、抗压强度和耐磨

39、性，但韧性较低，工作吋有可能 产生崩刃或断裂，而且价格较贵。建议采用低温淬火、快速加温淬火等 工艺措施来改善其韧性。对于工件批量较大的厚板冲压模，可以用 w18cr4v. w6mo5cr4v2 钢做凸模，crl2mov 钢做凹模。w18o4v 钢 的推荐热处理工艺：12201250 °c淬火；550*570 °c回火3次。 w6mo5cr4v2钢的推荐热处理工艺：11601200 °c淬火:550570 °c 冋火3次。4.常用模具新钢种为了克服高速工具钢的缺点，提高使用寿命，重载冲压模具可选用 降碳降饥 高速钢6 w6mc)5 cr4v (6w6)和以

40、高速钢成分为基础，添加少 量的其它元素构成的高强韧性模具钢一基体钢，如65nb钢、ld钢、 012al钢、cg-2钢等等o(1) 6 w6mo5 cr4v (6w6)钢为高强韧性高速钢，由于降低了碳化物的 含量和分布均匀性，使其在保持硬度和耐磨性的同时，抗弯强度、冲击 韧性和塑性都冇显著提高，虽然耐磨性略低，仍口丁用低温氮碳共渗提高 表面硬度和耐磨性。其热处理工艺和高速钢w6mo5cr4v2相似。(2 ) 6cr4w3mo2vnb (65nb)钢 65nb 钢取自 w6mo5crv2 钢正常淬火 后的基本成分，碳含量比高速钢低，碳质量分数的屮限为0. 65% , 故名65nb。各合金元素在钢中

41、的作用和在高速钢中相似，另加入3% 的nb可形成高稳定性的碳化物nbc ,能冇效阻止奥氏体晶粒长人，改 善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧 性，可以代替crl2mov、w18cr4v钢，用于重载冲裁模和冷挤压模、冷 徹模。65nb钢锻造和退火工艺性能良好，热处理温度范围宽，淬火温 度可以在10801180 °c,回火温度在520600 °cz间选择。当采用比 w6mo5crv2钢正常淬火温度低的温度淬火后，其组织为在碳含量较低 的马氏体基体上均匀分布有细粒状未溶碳化物。通过热处理参数的调 整，可以得到不同的强度、韧性、耐磨性配合，以适合不同模具的

42、性能 要求。65nb钢的热处理工艺:10801180 °c盐浴炉加热(1520s/mm ) 油淬，520560 °c 回火 2 次，硬度 5763 iirc。(3 ) 7cr7mo2v2si (ld)钢ld钢含碳、含钻量高于65nb ,含飢 量也较高。机可细化 晶粒，提高耐磨性。因此其抗压、抗弯强度和耐 磨性均高于65nb由于具冇良好的强韧性和耐磨性，因而适丁制造各种 重载模貝。ld钢的推荐热处理工艺：850 £预热，11001150 °c淬 火；油冷后530570 °c回火23次，每次广2小时，駛度5763 hrc o(4 ) 5cr4mo3

43、simnval (012al)钢012al钢中加入质量分数为 0.307%的铝，目的是为了细化晶粒，捉高钢的冲击韧性和热加工塑性, 加si则为了强化基体。012al钢强韧性高，综合性能好，通用性强， 是冷、热兼用型模具钢。其抗弯强度及挠度高于w18cr4v高速钢，代替 高速钢作模具吋很少发生折断现象。可以用作屮厚板料冲裁模具和各类 冷、热作模具。012al钢的推荐热处理工艺：10901120 °c盐浴炉加 热(30s/mm )油 淬，510 °c回火2次，每次油冷2小时，硕度 6062 iirc o(5 ) 6cr4mo3ni2wv(cg-2)钢cg-2钢在成分中加ni ,

44、强化了基体, 改善了韧性和高温性能。同吋增加mo减少w ,以降低碳化物的偏析。 cg-2钢具有高的强度和强韧性，在热处理到高硕度时仍能维持良好的韧 性，较好地解决了高硬度与韧性的合理配合。但锻造塑性较差，退火后 硬度偏高。亦可用作中厚板料冲裁模具和齐类冷、热作模具。cg-2钢 的热处理工艺：淬火温度11001140 °c加热(20s/mm ),油冷, 540 °c冋火2次，每次2小吋，空冷，硬度60=62 hrc。2处理数模及分模线2.1片体缝合先要对数模（片体）进行缝合处理，以方便后面的实体裁减操作。 数模由产品和工艺面组成，一般情况下0p10即第一序的数模约定放在第 1

45、0层，相应的工序线放在第11层，后续以此类推，每一序的产品数模 均放在16层。打开文件后，将100层设置为工作层（后期的出图均以 100层为工作层）。利用缩放功能放大检查数模的各个部位是否有明显的孔洞，如有需 先将其逢补起来，完成初步的检查后进行逢合操作， 片体逢合好后进行分模线的合并，关闭第10层打开第11层，分模线由 拔模面和相邻工艺面的交线组成，由工法设计人员做出，结构设计人员 需对其进行合并，以方便后期操作，主要是用來分割凸模和压边圈以及 做退刀。2. 2拉伸实体分模线合并（用连接曲线工具）好后，用拉廷边界线做出一个实体, 拉廷边界线由坯料线向外偏置得到，屮小件向外偏置15-20mm,

46、大件向外 偏置30mm,拉廷边界线和坯料线均由工法设计人员给出。再利用前面逢 合好的片体把实体分割成上、下两部分，上部分为上模型而部分，下部 分再用分模线分开得到压边圈和凸模型面部分。参照共性结构设计标准，凸模放到61层、压边圈放到51层、上模 放到80层。后面设计的部件均按设计标准分层。设计标准及各层具体放置什么见下图2-1：图21部件标准分层图2. 3设计凸模退刀面设计凸模退刀而，利用分模线向-z方向拉仲出一个工具体，工具体 向f 40mm,向凸模侧偏置10mm （数据都依据设计标准）。利用工具体与凸模进行布尔差运算得到凸模外侧退刀面，再涂上相 应的加工颜色，内侧的退刀面采相同的方法得到。

47、不同的颜色代表不同的材质或者不同的加工符号，图纸里的颜色都 必须按照设计标准设定！如下表2-2：表2-2加工标准色2. 4设计凸模主筋退刀面做好后做凸模主筋，模具各部分筋的厚度参照“模具结构仕 样书”，模具结构仕样书在技术协义或者客户的模具设计制作规范里查 寻。根据技术协议的要求这里利用凸模边缘曲线向里面偏置一个主筋厚 （这里是50mm）,并进行光顺处理。利用数模向下大致偏置60mm得到下图所示的黄色片体，再用此工具 实体与凸模进行布尔差运算得到凸模主筋。2. 5压边圈退刀面的设计接下来做压边圈的退刀面，压边圈的退刀面做法与凸模相同，需要 注意的是压边圈的退刀而要向远离凸模的一侧偏置3mm （

48、如果板件完全 位于模具内部偏置1mm,如杲板件在超出模具就取3mm）然后再做10mm的退刀。做法和凸模退刀面的做法相同，最后也要涂上相应的颜色。2. 6压边圈主筋的设计压边圈退刀面做好后做主筋，模具各部分筋的厚度参照“模具结构 仕样书”，模具结构仕样书 在技术协义或者客户的模具设计制作规范里 查寻。根据技术协议的要求这里利用凸模边缘曲线向里面偏置一个主筋 厚（这里是50mm）,并进行光顺处理。利用数模向下大致偏置60mm得到 下图所示的黄色片体，再用此工具实体与凸模进行布尔差运算得到凸模 主筋。压边圈主筋，辅筋及排气孔，减轻孔等放在后面做出。2. 7确定压边圈导向确定压边圈的导向形式（主要是针

49、对外压边圈，内压边圈只能是内 导形式），主耍有内导和箱式外导两种结构形，有时也可选择四角导向形 式。导向结构形式：首选内导。当出现以下情况吋，可考虑四角外导向方式。细长件拉延凸模布置导板时，导板位置较为紧凑，同时在一定程度 上削弱了凸模的强度，此时应考虑四角导向。分模线形状复杂，导板不好布置，压边圈易出现局部悬空时，应考 虑四角导向，各种导向形式中首选内导。当制件落差大，压边圈行程大，而模具闭合高度有限制吋，也应考 虑使用四角导向，这在一定程度可降低模具闭合高度。其余类型的模具，首选屮间形式导向；如采用四角导向方式结构形 式，可缩短模具尺寸时，可考虑釆用四角导向结构形式。内导和外导见图2-3：

50、图2-3压边圈内导、外导结构图此件形状较平，分模线直线段较长，x/y两个方向的尺寸较大，凸 模强度也较好，所以选择内导形式。2. 8导滑面的设计确定了导向形式后再来确定导滑面的宽度和高度。外压边圈在x/y 方向上的导滑面的宽度分别由凸模在相应方向上的尺寸来确定，按设计 标准取凸模尺寸的0. 2-0. 25倍。高度则由该件的拉廷行程来确定，按照设计标准，压边圈在顶起状 态厂压边圈导滑面与对应凸模上导板在高度上的搭接量为70mm （小件 50mm）以上。在空间允许的情况下小件也尽可能的做70mm以上。双动拉 廷模为大件100mm小件80mmo拉廷行程是把压边圈向+z方向移动一直到压边圈的面高出凸模

51、最 高点5-10mm时所移动物距离，亦是模具工作时压边圈的行程，在工法图 中由工法设计人员给出。2. 9导板数量的确定确定导板数量以及导板在平而上的们置。导板的数量按照设计标准确定, 如下图2-4：图2-4导滑板布置示意图导板在平面上的位置原则上按照标准布置，如下图所示，导板中心 距凸模边缘1/6l1/4l之间，凸模两侧相对的导板搭接量在50mm以上, 如下图2-5所示：图2-5导滑板布置距离要求不能按照上述数值布吋导板应尽量向两侧布置，距离尽量远。 曲于导板是凸出的，所以压边圈相应位置要做让位处理，导板在z向的 位置要要满足要求，且各处导板在高度上位置要相同，导滑面长度也要 相同，以保证压边

52、圈同时导向。导滑板种类a）侧向力小一用铸铁+石墨导板。 刀具直径（1）80b）侧向力大一用高力黄铜+石墨导板。 轮廓线 能退出c）内板件产量低铸件直接导向。本设计中凸模的a和b都大于400因此每一面设计两处导板。因为 冲模时侧向力较大所以选择用高力黄铜+石墨导板。此毕业设计为毕业答辩通过的优秀毕业论文，完整说明书和全套设计图纸请加扣扣：325784160414字数统计统计信息页数51字数18771字符数环计空格）21798字符数（计空格）22943段落数421非中文单词1063中文字符1tt08包题ow.1业rt文v«r4 文is|(0<2 kbhot 1经i d3iu1 4*

53、(my ad 両“ 2 bai文静 2.1t« d4?方方ewmtl 心 (w1d»efin中英文1耐 4wjt l z f<iy«4 文特ticrosft v«r4 文档uicroioit vwri 文特fl autocad 少 mtm d|= m 13|= 51 131 “s >t d吨q即_btk詁d的側mg址_，mtmm b»innttflbat rettshinchh bak 珂t,k5 k»tuu切 13owo 024 口<.024 k>上匍 4r(> ±a 2斤体a <h&#

54、171;_> w«a3 2jw kmrnvi bak 文伸rn«| w 文幷,<ti kttuxj <$1 uowoj 2- 191 口2.27t k>teuffij3压边圈的设计3. 1压边圈强度图3-1压边圈局部悬空示意图3. 2压边圈压力确定图3-2压边圈加工示意图a）外滑块压力w0与距卜死点距离s的关系如图3-3所示。因此外滑 块不达到下死点，就不能获得高压力。b）顶杆压力必须小于外滑块加工开始压力：c0<w0oc）外部加工完成时，压料板底面墩死，w1达到最大压力。d）拉延模必须根据压边圈顶起位置确定缓冲压力。e）最小缓冲调整压力取50

55、吨。（由冲床说明书确认）图3-3冲床特性负荷曲线图3. 2压边圈让位及补强按前面所述的标准作出压边圈与凸模导板的让位并补强压边圈主 筋。大于等于50mm吋的主筋补强并且要保证上部压边圈厚度最小80mm 上面导滑面没有与压边圈本体合并，以方便后期导板调整时一起变动。 如果压边圈主筋与凸模上其它部件冇干涉，都要做让位处理。为了保证压边圈的强度，对压边圈的宽度有耍求，设计标准要求单 动拉廷模压边圈的最小宽度取150mm,双动取200mm （主要是指前/后侧 的宽度，左/右侧由于有导向部分宽度会比较大）。此设计是单动拉延模 所以取150o压边圈的宽度由分模线到拉廷边界和拉廷边界到压边圈外边缘两 部分组

56、成，前部分由制件的拉廷工艺面宽度决定，在工艺数模中由工法 设计人员给出，后部分由结构设计员决定，在满足压边圈宽度标准的前 提下，后面部分的宽度还必须满足安装调压垫块（调压垫块在后面细述） 的宽度要求。拉廷边界到压边圈外边缘部分在高度上还要比工艺面最少 低 25mm。3. 3气顶杆的设计下面设计压边圈气顶杆接柱。设计标准规定，气顶杆接柱高度小于等于100mm吋为0 70的圆柱， 大于100mm时为下端70上端0 80的锥形柱。气顶杆接柱的高度要接合机床的气顶朴顶出高度、压边圈的行程和 压边圈下底面的位置来确定。此件在客户南区32线生产，该线第一台机 床的气垫顶出高度冇170、220、270三个档

57、，设结构计员可自已选择， 木件选择270,因为顶杆的顶出高度越高压边圈的顶杆高度就越短。机 床的 气垫顶出高度270减去 压边圈的行程140等于130再加上20 （气顶杆接柱垫块的厚度）等丁 150即为压边圈气顶杆接柱下端而到机 床工作台面（模具的卜模下底面）的距离。下模下底血相对于模具绝对 坐标原点在z方向的值为模具的仿形高，工法图中查得此件该序的仿形 高为740。由以上数据可确定压边圈气顶杆接柱下端面在绝对坐标系下 的z坐标值。压边圈下端而（除去气顶杆接柱）的确定，先要考虑压边圈的厚度 （z向尺寸）单动为200mm,还要考虑卜模座的厚度，压边圈下端面一40二下模座厚度此处考虑下模座厚度取2

58、20,由以上数据可计算出压边圈气顶杆接柱高 度为110,需要采用锥形的。气顶杆与导板干涉处的顶杆要取消顶杆形 式及位置确定好后要对顶杆进行局部调整和补强，压边圈要做成双层结 构，以最大限度的提高压边圈的强度。3. 4压边圈镶块设计拉延模凹模镶块（拼块）、压边圈镶块（拼块）的接合面后部原则上不设计 12mm让空面。压边圈与凹模在拉延面区域较小时，在拉延面区域的 外轮廓加5毫米处设计镶块（拼块）。接合而后部的12mm让空而，紧 固螺钉的螺纹孔、内螺纹i员i柱销钉螺纹孔耍设计在拉延面区域的外轮廓加5mm处，并靠近镶块（拼块）的接合面作阶梯型均匀布置（三 角形或梯形）。此吋凹模镶块的销钉要设计防脱结构。压边圈与凹模镶块（拼块）上设计有螺纹孔及圆柱销孔反装时，应注意其深度不能贯通到 形而，影响板件的表而质量。镶块的厚度同时要考虑螺纹孔和销钉孔深 度，螺纹孔和销钉孔深度参照编程加工标准。拉延模凹模与压边圈镶 块（拼块）的接合面的接缝不要重合，最小错开