【正文】 鋼，滲碳淬火處理； 4 工件Ⅱ沖孔模的設(shè)計(jì) 計(jì)算沖壓壓力 沖孔沖裁力 （ 1）沖裁力 F1 ?tLKF 孔11 ? （ 28） 式中 K1 — 系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損，凹凸模間隙的波動(dòng)，材料機(jī)械性能的 變化，材料厚度偏差的因素，實(shí)際所需沖裁力還須增加 30%，即 K1=。 所選壓力機(jī) 最大h =380mm， 最小h =290mm。 沖模閉合高度的確定 確定模具閉 合高度以前，應(yīng)先了解壓力機(jī)的閉合高度。 根據(jù)卸料力 F2 = K2 F1 =(kN)，首先預(yù)設(shè)在卸料板上安裝四個(gè)卸料螺釘，且 卸料螺釘采用表 [6]中序號一的結(jié)構(gòu)形式 。固定卸料板用于工件平面度要求不高，卸料力較大的情況；彈性卸料用于生產(chǎn)薄料沖裁卸料；在這里所設(shè)計(jì)的工件表面較為平整且材料厚度較小，所以采用彈性卸料裝置，根據(jù)下模座外形尺寸查表 915得卸料板厚度為 20mm，材料選用 45 號鋼或 Q235。 （ 3） 凹模的刃壁形式 此模具結(jié)構(gòu)簡單，殘余物料由沖壓反方向推出，根據(jù)表 147 得出凹模的刃壁形式為序號 6 的形 式。 2B b c?? 39。 當(dāng)凸模直徑是 10mm時(shí)： ][3 3 0 810 3 4 02 ?? ???? ?? 所以符合要求； 當(dāng) 凸模直徑是 80mm時(shí)： ][4 1 8 380 3 4 02 ?? ???? ?? M p a 所以也符合強(qiáng)度要求。采用標(biāo)準(zhǔn)長度的凸模。 查表 26 得磨損系數(shù) X=。 由于課題未要求零件加工精度，沒有標(biāo)注公差，則按國家標(biāo)準(zhǔn)非圓形件采用精度 14?? 來處理，圓形一般按 7~6?? 精度制造模具。 沖裁合力中心 s 相對 y軸的距離為： nnns lll xlxlxlx ??? ???? ?? ?212211 （ 219） = 330320)102601017010140(280801540 ??????????????? ???? ? =(mm) nnns lll ylylyly ??? ???? ?? ??212211 （ 220） = 130320201805108058013040245 ?????????????? ??? =(mm) 模具刃口尺寸計(jì)算 凹凸模刃口尺寸和公差的確定，直接影響沖裁生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，是沖裁模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，必須根據(jù)沖裁的變形規(guī)律，沖模的磨損規(guī)律和經(jīng)濟(jì)的合理性綜合考慮，遵循以下原則： （ 1） 設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，靠減小其尺寸獲得；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，應(yīng)以凸模尺 寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，靠增大其尺寸獲得。 所以 133 FKF? = =(kN) （ 4）總沖裁力 Ft 根據(jù)資料和工藝分析的此工藝采用彈性卸料裝置和下出料方式。 3 工件 Ⅰ沖孔模 具 設(shè)計(jì) 計(jì)算沖壓壓力 （ 1）沖裁力 F1 ?tLKF 孔11 ? （ 28） 式中 K1 — 系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損，凹凸模間隙的波動(dòng)，材料機(jī)械性能的變化，材料厚度偏差的因素，實(shí)際所需沖裁力還須增加 30%，即 K1=。如下圖： 圖 零件 1 毛坯圖 圖 零件 2 毛坯圖 工藝方案的制定 由 上述分析和計(jì)算可知，此工件的沖壓工藝主要由落料，沖孔，折彎等工序組成。根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知 Q235 含碳量低，塑性好，所需沖裁力小，并且回彈較小。 由于受到凸模強(qiáng)度的限制，沖裁件上孔的尺寸不能太小。件Ⅰ上有 10個(gè) 10mm? 小孔，一個(gè) 80mm? 大圓孔和一個(gè)邊長為 10mm? 10mm 方孔、一個(gè)邊長為 100mm? 60mm 長方形孔；而件Ⅱ則沒有長方形大孔。 ?? 2 工藝方案的制定 零件的工藝性分析 本次設(shè)計(jì)的題目是汽車固定托板的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，此工件分飛件Ⅰ和件Ⅱ。 汽車沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 當(dāng)前，沖壓技術(shù)正向精密、多功能、高效節(jié)能、安全清潔和智能化的生產(chǎn)方向發(fā)展。與此同時(shí)，人才管理也已越來越受到企業(yè)的重視。特別是 Atos 光學(xué)掃描設(shè)備的應(yīng)用，在模具檢測、沖壓零件檢測、模具修理與復(fù)制等方而使檢測效率大大提高。現(xiàn)在，許多模具企業(yè)已能夠運(yùn)用 CAE 技術(shù)分析沖壓成形過程，預(yù)測成形缺陷，優(yōu)化沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)；部分企業(yè)在高強(qiáng)度板 CAE 成形分析和自身經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫方面還做了許多卓有成效的工作。目前， CAD／ CAE／ CAM 技術(shù)己在我國汽車模具行業(yè)普遍應(yīng)用，大部分企業(yè)可應(yīng)用 CAD 設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行二維或三維模具設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了模具的數(shù)控加丁。國內(nèi)汽車模具界已對組成戰(zhàn)略聯(lián)盟、共同面向市場方面達(dá)成了共識(shí)，而且已經(jīng)開始了各種形式的 合作 。以前，一個(gè)企業(yè)很難在一年內(nèi)完成一個(gè)整車車身模具的生產(chǎn)，現(xiàn)在一些骨干企業(yè)己具備了這個(gè)能力。作為部分企業(yè)的新產(chǎn)品，這些類型的模具己開始逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場，有的甚至進(jìn)入了國際市場。近 5年來，在我國上市的數(shù)十款自主開發(fā)及合資生產(chǎn)的汽車中，其生產(chǎn)所需的模具和夾具有 50％以上是由國內(nèi)汽車模具企業(yè)制造的?，F(xiàn)在，國內(nèi)汽車沖壓模具產(chǎn)值超億元的企業(yè)已有 10 多家， 5000 萬元至 1 億元的企業(yè)有 20 家左右，這些企業(yè)是我國汽車模具行業(yè)的主力。在節(jié)能減排政策推動(dòng)下，汽車輕量化技術(shù)將越來越受到重視。以 MIS、 MES、 ERP 為代表的信息化管理技術(shù)，大幅提升了模具企業(yè)的管理水平，使管理更加科學(xué)化，對縮短模具制造周期和降低模具成本發(fā)揮了重要作用。國外汽車模具行業(yè)發(fā)展的另一個(gè)顯著特點(diǎn)就是各種高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使汽車模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平達(dá)到了一個(gè)空前的高度。例如，意大利 MODEL MASTEL 公司專門設(shè)計(jì)制造新開發(fā)車型的白車身、組裝樣車。例如，有的企業(yè)僅制造整體側(cè)圍、前翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板、車門內(nèi)外板、行李箱內(nèi)外板等主要覆蓋件模具，其余均由外圍協(xié)作廠完成。為了縮短模具的設(shè)計(jì) 制造時(shí)間和降低成本， COMAU 公司的許多模具設(shè)計(jì)制造工作都外包給外面的公司完成。例如，日本豐田公司的沖壓模具工廠就是世界上最大、最先進(jìn)的汽車模具制造廠之一。在整車制造中約有 40％的費(fèi)用用于車身沖壓件及其裝配。1 前言 汽車模具是汽車工業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。在新車型的開發(fā)中， 90％的工作量都是圍繞車身而進(jìn)行，約有 60％的開發(fā)費(fèi)用用于車身、沖壓工藝及裝備的開發(fā)上。 國外汽車模具行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 國外各大汽車公司都對汽車模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展極為重視，各大汽車公司都有自己的模具制造廠，生產(chǎn)汽車關(guān)鍵零件的模具，特別是主要外觀件所用的模具。例如 COMAU 汽車模具公司就具有每年開發(fā) 10 個(gè)車型模具的能力，其制造的模具包括多工位傳遞模、多工位級進(jìn)模 (連續(xù)模 )、液壓成形模、金屬熱成形模和原型模具等。專業(yè)化生產(chǎn)是汽車模具行業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)，專業(yè)化分工是提高生產(chǎn)效率、縮短模具設(shè)計(jì)制造周期和保證模具產(chǎn)品質(zhì)量的必然發(fā)展趨勢。除了專業(yè)的汽車模具廠家外，國外還出現(xiàn)了一批汽車模具試制專業(yè)公司。模具專業(yè)化生產(chǎn)使模具企業(yè)更加突出了白己的核心業(yè)務(wù)，有利于積累豐富的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理及服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，可為汽車制造業(yè)客戶在 短期內(nèi)提供高質(zhì)量、低成本的模具。以高速加工和自動(dòng)化加工為代表的先進(jìn)制造技術(shù)，使汽車模具制造設(shè)備精良化，大大提高了模具的生產(chǎn)效率和加工精度。 國 內(nèi)汽車模具行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 自 2020 年以來，我國汽車行業(yè)快速發(fā)展， 2020 年汽車總產(chǎn)量已超過 1800 萬輛，新能源汽車也被國家列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在國家政策的引導(dǎo)下將會(huì)快速發(fā)展。大批民營企業(yè)快速發(fā)展，并已具有相當(dāng)規(guī)模 ，已經(jīng)成為我國汽車模具行業(yè)的重要組成部分。一汽、天 汽、東風(fēng)、成飛等處于第一梯隊(duì)內(nèi)的汽車沖壓模具企業(yè)，現(xiàn)已能制造轎車的翼子板、整體側(cè)圍、四門三蓋和大型復(fù)雜地板等主要覆蓋件的全工序模具，并實(shí)現(xiàn)了由中低檔轎車模具向中高檔轎車模具的跨越。多功能模具、高效多件沖壓模具、多工位模具、大中型 骨架件級進(jìn)模等新型模具開始起步，拼焊板和高強(qiáng)度板模具的開發(fā)水平穩(wěn)步提升， 870MP 甚至更高的高強(qiáng)度板和不等厚激光拼焊板模具國內(nèi)已經(jīng)可以生產(chǎn)。因此，我國汽車沖壓模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和制造能力已大為提高。 我國汽車模具行業(yè)近年來發(fā)展的一個(gè)趨勢是，一些個(gè)業(yè)除了發(fā)展自身的生產(chǎn)能力外，還加強(qiáng)了企業(yè)之間的聯(lián)合、協(xié)調(diào)與協(xié)作。我國汽車模具行業(yè)發(fā)展的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是高新技術(shù)普遍應(yīng)用，技術(shù)水平迅速提升，自主創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。天津汽車模具公司等企業(yè)建立了模具標(biāo)準(zhǔn)件庫，實(shí)現(xiàn)了模具的三維設(shè)計(jì)的全面應(yīng)用。國內(nèi)汽車模具的檢測技術(shù)水平近年來也顯 著提高，三坐標(biāo)測量設(shè)備普遍應(yīng)用，在保證模具產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用。許多企業(yè)實(shí)施了信息化管理系 統(tǒng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)管理中，實(shí)施了 PDM 系統(tǒng)；在文檔管理、知識(shí)管理、工作流管理、項(xiàng)目管理和權(quán)限管理等方面實(shí)現(xiàn)了信息化管理，從而提高了設(shè)計(jì)效率和管理水平，取得了良好效果。雖然我國汽車模具行業(yè)已得到了較快發(fā)展，但與國際先進(jìn)水平相比尚有很大 差距，尤其是在企業(yè)管理和人才方面的差距更為突出，設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試及標(biāo)準(zhǔn)化等方面也有不少差距，我們必須重視。在國內(nèi)外汽車模具行業(yè)的發(fā)展中，除了生產(chǎn)專業(yè)化、設(shè)備精良化、經(jīng)營國際化、以及行業(yè) 戰(zhàn)略聯(lián)盟的發(fā)展等成為重要的特點(diǎn)外，模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢：包括三維設(shè)計(jì)技術(shù)、沖壓成形過程的模擬 (CAE)技術(shù)、可制造性設(shè)計(jì) (DFM)技術(shù)、智能化型面設(shè)計(jì)技術(shù)、制造過程的 CAPP、 CAM、 CAT 技術(shù)、并行工程和協(xié)同設(shè)計(jì)以及虛擬制造等內(nèi)容的模具數(shù)字化技術(shù)；包含模具型面和結(jié)構(gòu)面的加工、高速加工、一體化 加工中心 、光電控制系統(tǒng)、工件在 線測量系統(tǒng)等內(nèi)容的各種模具加工自動(dòng)化技術(shù)；高強(qiáng)度板沖壓技術(shù)和與高強(qiáng)度鋼板應(yīng)用相關(guān)的激光拼焊板的沖壓技術(shù)；發(fā)展包括多工位自動(dòng)化模具、級進(jìn)模、多功能模、熱壓成形模、液壓成形模、輕金屬和復(fù)合材料成形模等的新型模具以及模夾一體化產(chǎn)品；發(fā)展特殊鑄鐵和高性能模具材料及與此相關(guān)的材料處理和各種表面強(qiáng)化技術(shù)；包括精益生產(chǎn)流程及 ERP、 CRM、 SCM、 PM、 PDM、 PLM、 MES 等先進(jìn)信息化管