汽車備輪架加固板沖壓分析及沖模設(shè)計-文庫吧
2025-06-08 16:19 本頁面
【正文】 是將本來為一體的材料相互分開，而變形工序則使材料產(chǎn)生形狀和尺寸的變化，成為所需要的制件。 沖壓可以分為如下四個基本工序。 a 沖裁：使板料分離來獲得制件的工序 b 彎曲：使板料由平變彎來獲得制件的工序 c 拉深：使平板料變成開口殼體制件的工序 d 成形：使板料或其他形狀的半成品的局部產(chǎn)生凸凹變形的工序 板材沖壓具有以下特點： a 材料利用率高 b 可加工薄壁，形狀復(fù)雜的零件 c 沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性好 d 能獲得質(zhì)量輕而強度高，剛性好的零件 e 生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化 因此沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有質(zhì)量輕且剛性好的特點。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金鋼等。 由于引入了計算機輔助工程，沖壓成形已從原來對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析，逐步發(fā)展到現(xiàn)在采用計算機進行工藝工程的模擬與分析，以實現(xiàn)沖壓工程的的優(yōu)化設(shè)計。在沖壓毛坯方面也展開了計算機輔助設(shè)計，可以對排樣和拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。 在現(xiàn)階段，沖壓成形已經(jīng)走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路，沖壓成形已經(jīng)從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始進入有沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段。很多研究機構(gòu)已經(jīng)開始了進行沖壓成形性能和成形極限、沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)測等技術(shù)的研究。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 17 頁為了適應(yīng)大批量，高效生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動化的進、出料機構(gòu)。對于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機械手或機器人，這不僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作和沖壓工人的安全性。在小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)，為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)是不斷更換模具的需要，已成功地發(fā)展了一種快速換模系統(tǒng)，現(xiàn)在，換一副大型沖壓模具，僅需要 6~8min 即可完成。此外，近年來，集成制造系統(tǒng)也正被引入沖壓加工系統(tǒng)，出現(xiàn)了沖壓加工中心，并且使設(shè)計，沖壓生產(chǎn)，零件運輸，倉儲，品質(zhì)檢驗以及生產(chǎn)管理等全面實現(xiàn)自動化。沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)的發(fā)展是隨著 CAD/CAM 技術(shù)以及現(xiàn)代設(shè)計理論與方法的發(fā)展而不斷的發(fā)展的，從最初以二維圖形技術(shù)為基礎(chǔ)的體統(tǒng)發(fā)展到了目前的已三維圖形技術(shù)及特征構(gòu)型為主要特點的階段由于我國的計算機技術(shù)發(fā)展較晚，于 20 世紀(jì) 80 年代才開始模具 CAD/CAM 的研究。到目前為止，先后通過國家有關(guān)部門鑒定的有：1984 年華中科技大學(xué)建成的精沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)，1985 年機電研究院建成的沖裁模系統(tǒng)等。從 20 世紀(jì) 90 年代中期開始，華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在深入分析級進模設(shè)計特點的基礎(chǔ)上，將基于特征的設(shè)計方法應(yīng)用于級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)上。2 沖壓工藝分析該零件為備輪架加固板，材料較厚，其主要作用是增加汽車備輪架強度。零件外形對稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無公差要求，壁部圓角半徑 ， 相對圓角半徑 為 ，大于表相關(guān)資料所示的最小彎曲半徑值，因此可以彎曲成形。 的八個小孔和兩個腰圓孔分別均布在零件的三個平面上，孔距有們置要求，但孔徑無公差配合。 圓孔精度不高，彎曲角為 ，也無公差要求。通過上述工藝分析，可以看出該零件為普通的厚板彎曲件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。第 4 頁 共 17 頁 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 21 零件圖 圖 22 三維實體圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁 共 17 頁3 確定工藝方案 計算毛坯尺寸該零件的毛坯展開尺寸可按式下式計算： 上式中圓角半徑 ；板料厚度 ； 為中性層系數(shù)，由表查得 ； ， 為直邊尺寸，由圖 31 可知， 將這些數(shù)值代入，得毛坯寬度方向的計算尺寸 考慮到彎曲時板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實際毛坯尺寸取 。同理，可計算出其他部位尺寸，最后得出如圖 31 所示的彎曲毛坯的形狀和尺寸。 確定排樣方式和計算材料利用率圖 31 的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓。有三種排樣方式，見圖 32a、b、c。由表查得沿送料進方向的搭邊 ，側(cè)向搭邊 ，因此，三種單排樣方式產(chǎn)材料利用率分別為 64％、64％和 70％。第三種排樣方式，落料時需二次送進，但材料利用率最高，為此，本實例可選用第三種排樣方法。 圖 31 加固板沖壓件展開圖
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