【正文】 ..................................................... 19 凸模固定板加工工藝過程 ................................................................................... 20 凸模墊板加工工藝過程 ....................................................................................... 21 凸模脫料板加工工藝過程 ................................................................................... 22 上模座加工工藝過程 ........................................................................................... 23 下模座加工工藝過程 ........................................................................................... 24 臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 IV 定位支撐桿加工工藝過程 ................................................................................... 25 側(cè)定位加工工藝過程 ........................................................................................... 26 縱向定位加工工藝過程 ..................................................................................... 27 其余模具標準零件 ....................................................................................................... 28 圓柱銷 ................................................................................................................... 28 沉頭內(nèi)六角螺釘 ................................................................................................... 28 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 ............................................................................................... 28 7 總結(jié) ...................................................................................................................................... 29 參 考 文 獻 ............................................................................................................................ 30 附 錄 ...................................................................................................................................... 31 致 謝 ...................................................................................................................................... 38 臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 選題的背景、目的和意義 沖壓工藝在現(xiàn)代機械、汽車、電子信息產(chǎn)品等制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，沖壓模具是進行沖壓工藝生產(chǎn)的重要工藝裝備。 我現(xiàn)在實習的單位就是做汽車底盤車 架方面的產(chǎn)品，包括輕卡、重卡、客車等等的底盤車架。選取該底盤支架這個既簡單又典型的底盤支撐零件作為自己的畢業(yè)設(shè)計論文來研究，正好與自己的工作相貼切，而且有助于對產(chǎn)品及零件有更深一步的提高和認識，使自己能夠更好的融入中作中去。 當代汽車沖壓生產(chǎn)中，各種新型沖壓設(shè)備、先進的機械化系統(tǒng)、新工藝及沖模、智能控制技術(shù)等被逐步采用，大大提高了沖壓生產(chǎn)效率和成品質(zhì)量，降低了大批量生產(chǎn)的成本。 冷沖模 多為安裝在壓力機上的，對放置在內(nèi)的板料在室溫下施加變形力，使其產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀 ,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的特殊專用工具。 沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件 (沖壓件 )的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工 (或稱壓力加工 )，合稱 鍛壓 。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的 鋼板 和鋼帶。 從未來發(fā)展趨勢 分析，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整將加快，針對低檔模具供過于求，大型、精密、復(fù)雜的模具供不應(yīng)求的情況，高檔模具的比重將增加，行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。我國模具行業(yè)的國際競爭力優(yōu)勢中，勞動力價格低優(yōu)勢將得到充分發(fā)揮。我們認為未來重點發(fā)展的產(chǎn)品包括：汽車覆蓋件模具、精密沖壓模具、大型塑料模具、精密塑料模具、大型薄壁精密復(fù)雜壓鑄模和鎂合金壓鑄模具、子午線橡膠輪胎模具、新型快速經(jīng)濟模具、多功能復(fù)合模具、模具標準件等。就企業(yè)發(fā)展方面分析，采用數(shù)控技術(shù)、快速原型技術(shù)、高速切削和超精加工等高新技術(shù)，進一步提 升模具工業(yè)的設(shè)計制造水平將是未來企業(yè)改造重點，也是未來企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素。另外，國際市場將被企業(yè)看重，因為全球模具市場整體供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至650 億美元。 本設(shè)計注重在模具的設(shè)計方案、方法上面。零件簡單，但屬于板材加工，有較大的模具加工過程，所以通過模具彎曲及沖孔，然后剪板機裁板。這樣沖出的工件才具有更高的精度，且模具的加工費用及加工速度也可得以提高。 國內(nèi)外模具發(fā)展狀況及趨勢 我國模 具工業(yè) 2021 年以來以每年 20％ 的速度在增長， “ 十一五 ” 期間，產(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)量、質(zhì)量和水平進一步提 高，特別是汽車制造業(yè)和 IT 制造業(yè)的發(fā)展，拉動了模具檔次的提高，精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。中國模具工業(yè)協(xié)會臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 2 常務(wù)副理事長兼秘書長曹延安稱，中國模具業(yè)正經(jīng)歷 “ 黃金發(fā)展階段 ” ，今后一段時期仍將保持持續(xù)快速增長。 近年來，模具行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，以大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具為代表的技術(shù)含量較高模具的發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模具總量的 35％ 左右。 2021年模具出口增幅達 ％ ，逆差進一步下降，進出口模具結(jié)構(gòu)趨于合理，國產(chǎn)模具替代進口模具已成氣候。 我國模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù) 雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中， 60％－ 80％ 的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。 工業(yè)發(fā)達的國家在模具設(shè)計上已經(jīng)大量使用計算機輔助設(shè)計 （ CAD） 軟件進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并普及了計算機繪圖。據(jù)有關(guān)資料介紹，美國和日本 75%的模具廠已使用了 CAD 技術(shù)。 國外模具加工技術(shù)已大量使用數(shù)控機床，應(yīng)用計算 機輔助加工 （ CAM） 軟件和數(shù)控編程技術(shù)對模具，特別是對具有復(fù)雜型腔（三維曲面）的模具進行加工，使模具的質(zhì)量和附加值大大提高，模具的加工周期減少 60%以上，成本降低 30%以上，生產(chǎn)效率調(diào)高60%以上。為了提高加工效率及滿足各種復(fù)雜曲面加工的要求，國外已開發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動編程軟件并且進入了實用階段。 模具標準化程度日益提高，模具標準模架及模具標準件的應(yīng)用日益廣泛，已實現(xiàn)了商品話。根據(jù)模具生產(chǎn)的特點，模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展，如日本現(xiàn)有 11656 家模具企業(yè)，占總數(shù)的 %，百人以上的僅有 65 家，占總 數(shù)的 %；韓國有 1570 家模具企業(yè)，其中多于 50 人的企業(yè)僅占總數(shù)的 9%；新加坡有 460 家模具企業(yè)，其中多于50 人企業(yè)僅占總數(shù)的 3%；香港有 6500 家模具企業(yè)，其中多于 50 人的企業(yè)僅占總數(shù)的%。 本次設(shè)計的主要方向 [1][2] 覆蓋件――汽車底盤支架，大量用于汽車覆蓋件、安裝機構(gòu)上，其形狀各異， 是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的動力，使汽車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。 汽車底盤支架一般是沖裁件，材料是 08AL，厚度是根據(jù)受力情況而定，精度等級也根據(jù)用途而定，一般為 IT11～ IT14 級，大批量生產(chǎn)，圖 1 為典型的汽車底盤支架零件圖，該零件是汽車底盤重要的支撐零件。 臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 3 圖 1 汽車底盤支架零件圖 臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 4 2 汽車底盤支架沖壓工藝 沖壓件的工藝性指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，提升沖壓件工藝性可從三個方面考慮。 一、易制造：提高沖壓件的成形性能 。 二、易用性：如某些大型零件的剛性差，提高其零件的塑性變形程度，經(jīng)過充分的加工硬化，提高剛度，或者增設(shè)加強筋等措施。三、成本：如在滿足生產(chǎn)要求同時降低成本：增加材料利用率措 施如套裁等。 沖壓件工藝分析 [3][4] （ 1）材料：該沖裁件的材料 08AL 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的一種，一般用作冷沖壓薄板鋼中的 Al 脫氧鎮(zhèn)靜鋼冷軋板 。 （ 2）零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)具有對稱性，但是會出現(xiàn)偏載現(xiàn)象，所以采用兩個零件一起沖孔，最后利用模具進行切斷。 （ 3）尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定尺寸的公差。 零件沖壓工藝方案的分析及確定 首先分析該產(chǎn)品單件沖孔，兩孔在零件邊緣。為避免工件變形，沖裁件的最小孔邊距不能過小，其許可值如圖 2 所示。 圖 2 沖裁件孔邊 距尺寸 ? ?tc ~1? ，工件不會變形。根據(jù)實際產(chǎn)品的實際尺寸得 ? ?tc ~1? ，即工件會變形。所以本產(chǎn)品采用兩零件一起沖孔。 該零件包括落料、沖孔、折彎三個基本工序，可以采用以下三種工藝方案： （ 1）先落料，再折彎，接著沖孔，最后切斷，采用三類模具制造生產(chǎn)。 （ 2）落料－沖孔復(fù)合沖壓，然后折彎。 （ 3）先落料，再沖孔，最后折彎。 方案（ 1）模具結(jié)構(gòu)簡單，需要四道工序、三副模具就能完成零件的加工，生產(chǎn)效臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 5 率比較高，能滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件 結(jié)構(gòu)的關(guān)系，采用第二種和第三種方案都易產(chǎn)生偏載，而且落料模具是相當大的，模具的成本非常高。圖 3 是該零件沖壓的第一道工序折彎，為第二道工序設(shè)置了定位基準。圖 4 是沖壓的第二道工序沖孔，滿足了該零件的沖孔要求。圖 5 是沖壓的第三道工序切斷，完成了該零件的最終制造要求。 圖 3 折彎 圖 4 沖孔 圖 5 切斷 臨沂大學機械工程學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 6 制件排樣及搭邊 排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊有兩個作用：一是補償了定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是可以增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產(chǎn)率。表 1 是材料的搭邊值的確定。 表 1 各類材料的搭邊值 材料 厚度 t 手工送料 自動送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 1 2 3 2 ? 1 2 2 3 2 ? 2 2 3 4 ? 3 3 3 5 4 4 3 ? 4 4 3 5 4 6 5 5 4 ? 5 5 4 6 5 7 6 6 5 ? 6 6 5 7 6 8 7 7 6 ? 8 7 6 8 7 9 8 8 7 兩工件間的搭邊： mma 10? 確定后是產(chǎn)品的排樣圖見圖 6，屬于少廢料排樣 圖 6 產(chǎn)品排樣圖 一個步距內(nèi)的材料利用率 ? 為： %100?? BSA? (21) ? ?? ? ? ? % 22 ???????? %? 查《沖模設(shè)計手冊》 [5]，選用 1250mm15