目 錄 文本成果 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 引言 1 1 設(shè)計任務(wù)分析 1 2 方案的初步選定 2 3 方案的詳細設(shè)計 2 3.1 零件工藝性分析 2 3.2 零件毛胚排樣圖設(shè)計 3 3.3 毛胚壓力中心的計算 3 3.4 沖載力的計算 4 3.4.1 沖裁力的計算 4 3.4.2 卸料力、推件力的計算 4 3.4.3 壓力機公稱壓力的確定 4 3.5 壓力機的選擇 5 3.6 模具刃口尺寸的計算 5 3.7 沖裁模零部件設(shè)計 7 3.7.1 彈性元件的設(shè)計 7 3.7.2 卸料板 7 3.7.3 落料凹模的設(shè)計 8 3.7.4 落料凸模的設(shè)計 8 3.7.5 墊板 8 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.7.6 模柄 8 3.7.7 模架的選擇 9 3.7.8 螺釘 9 4總結(jié)評價 10 致 謝 10 參考文獻 11 實際成果 一、產(chǎn)品三維造型 12 二、模具三維造型 12 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 汽車后縱梁加強板落料模設(shè)計 朱 旗 摘要： 本文以汽車后縱梁加強板為設(shè)計對象，對該零件的結(jié)構(gòu)工藝進行了分析，確定了合理的沖裁加工工藝方案，針對該方案，最終完成該產(chǎn)品落料模主要零件圖及裝配圖的設(shè)計，所加工的產(chǎn)達到實際效果。 關(guān)鍵詞： 冷作模具材料 工藝性能 負荷曲線 公稱壓力 引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國名經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標志。模具在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊 產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石。 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實現(xiàn)批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低能耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具也是否強盛也反映出一個國家工業(yè)的強弱。 1 設(shè)計任務(wù)分析 零件名稱 :后縱梁加強板 生產(chǎn)批量：大批量 材料： BLC 厚度： 1mm 設(shè)計加工該工件的沖裁模。 圖 1 后縱梁加強板 產(chǎn)品 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 方案的初步選定 在這 次模具設(shè)計中，運用三維軟件 UG 設(shè)計模具造型，用 CAD 技術(shù)出圖紙，便于加工。 （ 1）使用 UG NX 軟件作為落料模設(shè)計的軟體工具，完成模具三維造型。 （ 2） CAD/CAM 技術(shù)的使用， 在工程和產(chǎn)品設(shè)計中幫助設(shè)計人員擔負計算、信息存儲和制圖等 多 項工作。 （ 3）產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，落料模具的設(shè)計應(yīng)通過產(chǎn)品的材料選取，工藝性分析開始到凹、凸模、彈性元件、墊板、定位板、卸料裝置的設(shè)計，模架的選取等一整套流程，完成整套模具設(shè)計。 3 方案的詳細設(shè)計 3.1 零件的工藝性分析 圖 2 后縱梁加強板 該零件外形比簡單，都是對稱的，其厚度為 1mm，厚度較小， 可以考慮采取一次拉深成形的工藝進行加工。 沖裁件的內(nèi)外形尺寸的經(jīng)濟公差精度一般在 IT11 級以下，落料件公差等級最好低于 IT10 級，當沖裁厚度小于 2mm 的金屬板料，其斷面粗糙度 Ra 一般可達12.5 到 3.2um。 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.2 零件毛胚的排樣圖設(shè)計 基于工件的基本功能和結(jié)構(gòu)特征可知加工工序為落料。其加工為沖裁加工。 由于此件為批量生產(chǎn)，應(yīng)選擇效率高的級進模，但考慮到級進模復(fù)合膜制造成本高且復(fù)雜，而此件所 需加工不是也別復(fù)雜，又是一個簡單的落料模具。根據(jù)以上基本工序的性質(zhì)與數(shù)量，進行工序組合與排列，可以確定采用簡單的單工序落料模。 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，較好的確定工件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。 此件為一個簡單的落料工序，材料為 BLC,初步擬定如下排樣方法： 圖 3 排樣 這種方案為有廢料的直排，此方案對模具要求比較低，一般精度的 模具即可滿足要求，適合本例。故本例采用此方案。 3.3 毛胚壓力中心的計算 圖 4 毛坯壓力中心 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 該零件是一個標準的對稱零件，故圖 4中的 A 點即為零件的壓力中心。 3.4 沖載力的計算 3.4.1 沖裁力的計算 平刃口沖裁模的沖裁力 F 一般按下式計算： F=Lt b F 沖裁力（ N） L 沖裁周邊長度（ mm） t 材料厚度 b 材料抗拉強度（ MPa） 根據(jù)材料為 BLC 未退火， b 抗拉強度大于等于 981兆帕得： F=Lt b =PI*(661 10-3) (1 10-3) 981 106=648441N。 3.4.2 卸料力、推件力的計算 一般用下列經(jīng)驗公式計算： 卸料力： FX=KXF 推件力： FT=nKTF F 沖裁力 n 同時梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù) n=h/t h 凹模高度 t 材料厚度 可知 KX=0.07， KT=0.055，卸料力， FX =45391N， 推件力 FT=82028N。 3.4.3 壓力機公稱壓力的確定 FZ=F+FT=64844+82028=146872N。 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.5 壓力機的選擇 壓力機應(yīng)選用合適壓力機，但是條件有限只能選用 YF27-315 的型號。其技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力： 3150KN 回程力： 450KN 滑塊行程： 880mm 最大開口高度： 1250mm 液壓墊公稱力： 1250KN 液壓墊行程： 300mm 滑塊運行速度： 空程下行 150mm/s 工作 8-14mm/s 回程 110m/s 液壓墊運行速度： 上升 40mm/s 工作臺尺寸： 1260*1200（ mm*mm) 液壓墊尺寸： 900*900（ mm*mm) 外形尺寸： 3200*2200*4200（ mm*mm*mm) 電動機功率： 30KW 機器總重量： 18t 3.6 模具刃口尺寸的計算 落料模的工作部分零件主要包括：凸模、凹模。它們的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計，對落料件的尺寸精度和粗糙度都有很大的影響。 一、凹模刃口尺寸計算 落料件尺寸標注在外形，根據(jù)公式【 1】 計算凹模刃口尺寸： 0 . 0 7 00xDD d 【 1】 式中 D 落料工件基本尺寸， mm； dD 落料凹模的刃口尺寸； mm； 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 工件公差； mm； d 凹模的制造公差，見表 1，或 IT6 級左右精度， X 磨損系數(shù)，見教材表 2.12。 根據(jù)上述可得： dD=（ 660.6-1*0.15） 0.0700 =660.45 0.0700 二、凸模刃口尺寸計算 落料件尺寸標注在外形，根據(jù)公式【 2】計算凸模刃口尺寸： 0 0 . 0 5 0m i nxDD Zp【 2】 式中 D 落料工件基本尺寸， mm； pD 落 料凸模的刃口尺寸； mm； 工件公差； mm； p 凸模的制造公差，見表 1，或 IT6 級左右精度， X 磨損系數(shù)，見教材表 2.12。 Zmin 模具刃口初始間隙，見教材表 2.10。 根據(jù)上述可得： dD=（ 660.6-1*0.15-0.13） 0 050.0 =660.32 0 050.0 表 1 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.7 沖載模零部件設(shè)計 圖 5 落料模具結(jié)構(gòu)圖 1、 下模架 2、 下模墊板 3、導(dǎo)柱 4、卸料板 5、導(dǎo)套 6、上模架 7、上模墊板 8、 凹模固定板 9、凹模 10、 凸模 11、壓入模柄 12、彈簧 13、 14、螺釘 15、凸模固定板 3.7.1彈性元件設(shè)計 彈性元件采用標準件其規(guī)格為 30*34， 13 個， 14*40， 2 個 3.7.2 卸料板 圖 6 落料模卸料板 該落料采用彈性卸料裝置。此卸料板厚度為 23。 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.7.3 落料凹模的設(shè)計 如圖 7 所示為落料凹模，其高度為 23mm。 圖 7 落料凹模 3.7.4 落料凸模的設(shè)計 如圖 8所示為落料凸模，其高度為 50mm。 圖 8 落料凸模 3.7.5 墊板 墊板 分上、下墊板其平面形狀尺寸是相同的為 270*270，厚度不同上模墊板為 24mm下模墊板為 18mm。墊板可以通過淬硬，從而避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動的現(xiàn)象 3.7.6 模柄 選擇壓入式模柄，通過模柄將拉深模的上模固定在壓力機滑塊上。其設(shè)計簡圖如圖 9所示： 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 9 模柄 3.7.7 模架的選擇 本次設(shè)計選用如圖 圖 10 所示模架，其有點是受力平衡、結(jié)構(gòu)簡單適用于小型件加工。 圖 10 模架 3.7.8 螺釘 螺釘分為定位螺釘、導(dǎo)銷和退料，我們大多都采用標準件 ，這樣為我們提供了很多方便。其設(shè)計簡圖如圖 11 所示。 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 11 螺釘 4 總結(jié)評價 本文在完成汽車后縱梁加強板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，對其結(jié)構(gòu)特性進行了相應(yīng)的分析，最終采取了簡單落料模沖壓，進而確定了排樣工藝，計算了條料寬度、材料利用率、壓力中心、凸凹模刃口尺寸，最后完成沖壓模各工作零件以及結(jié)構(gòu)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 本模具采用 AUTOCAD、 UG 設(shè)計，在畢業(yè)設(shè)計期間對軟件的理解與熟練程度得到了很好的提升。設(shè)計時，經(jīng)過不斷的查找和借閱相關(guān)的參考資料，不 但提高了個人查閱資料的能力，而且擴闊了我的知識視野。在這次設(shè)計過程中，有很多的問題需要獨立思考，在用常規(guī)的方法解決不了問題時，還要從反向去思考，從而使我的思維能力得到了很大的提高。設(shè)計中所涉及到一定的創(chuàng)新設(shè)計，給我提供了一個很好的提高應(yīng)變能力的訓練機會。 致 謝 在設(shè)計過程中為本人做出指導(dǎo)的陳曉老師等，從課題的選擇以及后來的制作，都付出了辛勤的汗水，特別是陳曉老師，在設(shè)計過程中給予我很大的幫助，在論文的寫作和措辭等方面他也總會以“專業(yè)標準”嚴格要求我，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改，陳老師始終 認真負責地給予我深刻而細致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成。 臺州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻 1 翁其金，徐新成 . 沖壓工藝及沖模設(shè)計 M. 北京：機械工業(yè)出版社， 2004.7 2 林玉瓊 許華昌等 冷沖壓模具設(shè)計 華南理工大學出版社 2005.7 3 鄧明 . 實用模具設(shè)計簡明手冊 M. 北京： 機械工藝出版社， 2006.1 4 王新華 . 沖壓設(shè)計與制造實用計算手冊 M. 北京：機械