膜片彈簧的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1、本課題的項(xiàng)目背景及研究意義近些年，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，以2006年為例，據(jù)南方都市報(bào)2007年3月6日?qǐng)?bào)道2006年我國(guó)汽車行業(yè)盈利增長(zhǎng)超200億!2006年我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)再度呈現(xiàn)較快發(fā)展態(tài)勢(shì)。汽車產(chǎn)銷雙雙突破700萬輛，分別達(dá)到727.97萬輛和721.6萬輛，同比增長(zhǎng)27.32%和25.13%。產(chǎn)銷與上年相比增速明顯加快。全國(guó)汽車行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)累計(jì)完成工業(yè)增加值3791.02億元，同比增長(zhǎng)34.52%，增幅高于全國(guó)工業(yè)增加值增速水平(16.60%)17.92個(gè)百分點(diǎn)，增長(zhǎng)額為972.91億元；累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值15556.16億元，同比增長(zhǎng)29.20%，增長(zhǎng)額為3516.17億元；累計(jì)完成工業(yè)銷售產(chǎn)值15215.16億元，同比增長(zhǎng)2.47%，增長(zhǎng)額為3279.24億元。（4）以上數(shù)據(jù)可以說明中國(guó)汽車業(yè)迎來了前所未有的春天，汽車行業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了汽車零部件制造業(yè)的飛速發(fā)展，面臨發(fā)展就面臨競(jìng)爭(zhēng)，很多汽車零部件企業(yè)已經(jīng)有了很強(qiáng)的危機(jī)意識(shí)，怎么才能讓自己企業(yè)的產(chǎn)品在嚴(yán)峻的市場(chǎng)上站住腳已經(jīng)成為了現(xiàn)在汽車零部件企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人迫切要考慮的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在轎車的2000余件零件中，沖壓件占40%以上。包括車身覆蓋件、車身結(jié)構(gòu)件和中小型沖壓件?？梢姡瑳_壓件在汽車零件中位置的重要性，汽車沖壓件的質(zhì)量取決于什么呢？毫無疑問，是沖壓模具。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：膜片彈簧的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。膜片彈簧是汽車上離合器的一個(gè)重要零部件，可以說離合器的質(zhì)量取決于膜片彈簧的質(zhì)量。離合器的主要功能是切斷和實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞。主要作用：1)汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；2)在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；3)限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系各零件因過載而損壞；4)有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲?？梢钥闯鲭x合器是汽車一個(gè)十分重要了部件。所以離合器的質(zhì)量至關(guān)重要，以膜片彈簧為主要零件的膜片彈簧離合器以其以下優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用：1)膜片彈簧具有較理想的非線性特性；2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小；3)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；4)壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻；5)易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；6)平衡性好；7)有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。膜片彈簧的作用顯而易見，又因?yàn)樗淖陨斫Y(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)方法主要是沖壓，所以膜片彈簧的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。2、本課題研究的理論依據(jù)、主要內(nèi)容及研究方法2.1、理論依據(jù)我的設(shè)計(jì)題目是膜片彈簧的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，通過沖裁工藝即可完成該膜片彈簧的生產(chǎn)。依據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)，以及自己在工廠實(shí)習(xí)中學(xué)到的知識(shí)，沖裁模具設(shè)計(jì)過程如下：方案設(shè)計(jì)：在工藝分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量和精度要求。所用材料的性能，工廠的技術(shù)力量，設(shè)備情況及模具制造情況，確定該工件的工藝過程和每道工序的沖模結(jié)構(gòu)形式。詳細(xì)設(shè)計(jì)：在方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計(jì)模具各部分零件的具體結(jié)構(gòu)尺寸。在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用到的理論知識(shí)如下：1)分析零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度，材料、生產(chǎn)批量等是否符合沖壓工藝要求，從而確定沖壓的可能性和經(jīng)濟(jì)性。材料：零件材料是否具有良好的沖壓性能。結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)，外形要盡量避免尖銳清角。尺寸精度：未注公差按IT14級(jí)。2)確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式，包括工序性質(zhì)，工序順序，工序數(shù)目，工序組合及模具結(jié)構(gòu)形式。3)沖壓模具的設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）排樣設(shè)計(jì)計(jì)算條料寬度計(jì)算步距畫出排樣圖（2）沖壓力計(jì)算沖壓力是指在沖裁時(shí)，壓力機(jī)應(yīng)具有的最小壓力。沖壓力是選擇沖床噸位，進(jìn)行模具強(qiáng)度、剛度校核依據(jù)。（3）壓力中心計(jì)算對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（4）模具刃口尺寸計(jì)算（5）確定各主要零件的外形尺寸（6）計(jì)算模具的閉合高度模具的閉合高度H模具應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax與最小裝模高度Hmin之間，否則就不能保證正常的安裝與工作。其關(guān)系為：Hmin+10mm<=h模具<=hmax5mm若模具的閉合高度h模具>Hmax，則該壓機(jī)不能用，若H模具<Hmax，則可以再加墊板。4)繪制沖模總裝圖利用自己所學(xué)的二維、三維繪圖軟件進(jìn)行繪制。5)繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖利用自己所學(xué)的二維、三維繪圖軟件進(jìn)行繪制，注意標(biāo)注公差，寫明技術(shù)要求。（3）2.2、課題研究的主要內(nèi)容1)確定合理的沖壓工藝方案。2)沖壓模具結(jié)構(gòu)形式正確。3)所設(shè)計(jì)的零件具有良好的加工工藝性。4)對(duì)關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行校核計(jì)算。5)所確定的方案及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在滿足使用功能的前提下，所設(shè)計(jì)的沖壓模具要便于制造，并具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.3、研究方法1)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)分析，查閱現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外有關(guān)模具設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，深刻理解現(xiàn)有沖裁模具的結(jié)構(gòu)及沖壓工藝性，設(shè)計(jì)過程中充分借鑒現(xiàn)有的優(yōu)良設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工藝，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。2)重視理論分析，認(rèn)真學(xué)習(xí)與沖裁模具設(shè)計(jì)、沖壓工藝相關(guān)的理論，對(duì)基本的現(xiàn)有的沖裁模具結(jié)構(gòu)及沖壓工藝有十分的了解。掌握基本的模具設(shè)計(jì)理論模具設(shè)計(jì)和模具制造。3)在前期充分論證的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要對(duì)該零件沖壓工藝及沖壓模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行論證。4)設(shè)計(jì)時(shí)充分使用指導(dǎo)教師以及身邊其他技術(shù)人員的人力資源，不盲目設(shè)計(jì)。5)理論與實(shí)際相結(jié)合，力求設(shè)計(jì)滿足經(jīng)濟(jì)行和工藝性要求，使設(shè)計(jì)真正滿足工程化的要求。3、研究條件和可能存在的問題本人大學(xué)期間曾經(jīng)對(duì)三維造型軟件UG、PRO/E、CATIA進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)UG的應(yīng)用較熟練，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中三維造型部分打下了基礎(chǔ)。另外，由于在長(zhǎng)春旭陽富奧江森汽車座椅骨架有限責(zé)任公司這個(gè)特殊的環(huán)境里做畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以充分與工產(chǎn)的工程師進(jìn)行交流，能得到大量實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。由于本課題直接與實(shí)際相關(guān)，設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、實(shí)用性都要做系統(tǒng)的考慮，與平時(shí)做的課程設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。膜片彈簧結(jié)構(gòu)如圖3.1所示，外形簡(jiǎn)單，只是圓形，但零件中間有18個(gè)均布的通槽而且每相鄰兩處通槽間隙很小，一次成型零件質(zhì)量與模具強(qiáng)度都很難保證。（4，5）如圖3.1我初步擬定的沖壓工藝方案是：成型這個(gè)零件的沖壓工序分三序，第一序落料沖孔復(fù)合模，成型出中心圓孔及圓周的18個(gè)均布的橢圓形小孔。如圖3.2圖3.2第二序以中間的圓孔及前一序沖出的橢圓孔定位，間隔沖出18個(gè)通槽中的9個(gè)如圖3.3：圖3.3圖3.3第三序沖出其余的9個(gè)通槽，以前一序沖出的一個(gè)通槽前段的橢圓于中間的孔定位完成沖壓，如圖3.4：圖3.44、預(yù)期成果本課題最終將完成任務(wù)書上所要求的全部?jī)?nèi)容，以及所設(shè)計(jì)沖裁模具的三維數(shù)字化模型。5、進(jìn)度安排序號(hào)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)間安排1開題階段收集并整理設(shè)計(jì)所需的相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告3.193.252方案論證階段系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及方案論證3.264.13詳細(xì)設(shè)計(jì)階段模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)，繪制圖紙4.26.34改進(jìn)設(shè)計(jì)階段工藝審查，改進(jìn)設(shè)計(jì)6.36.125答辯階段撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。6.136.30參考文獻(xiàn)1沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，195-2002史鐵梁.模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006，256-2803成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，134-1404WilliamF.Hosford,RobertM.Caddell.”NetalformingMechanicsand.metallurgy”,PrenticeHall,Inc.WEnglewoodCliffs.N.J.17632,1983，109-110摘要本文的課題是膜片彈簧的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，進(jìn)行了落料沖孔復(fù)合模及沖槽單工序模兩套模具的設(shè)計(jì)。文中簡(jiǎn)要概述了選題的目的、意義、沖壓件國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和模具市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)工藝分析和工藝方案的確定。因制件形狀比較復(fù)雜，為保證制件平整、制件上各個(gè)空、槽的位置精度及凸凹模強(qiáng)度，沖壓工藝分析后采用隔位沖壓。按照沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟，計(jì)算并設(shè)計(jì)了這兩套模具上的主要零