【正文】 他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。 計算步驟（1）建立平面直角坐標系；（2）計算出各單一圖形的壓力中心到坐標軸的距離xxx…xn和y y y… yn ；（3）將計算數(shù)據(jù)分別代入式（61a）和（61b），即可求得壓力中心坐標（x0, y0）。 ，但它成本低，且有三個方向可以操作的優(yōu)點，故廣泛應用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。（非準件）；下模座板模板包括：卸料板、固定板、凹模板、墊板、上模板、下模板，其中卸料板、固定板、凹模板是關鍵的三塊模板。沖裁時，凹模承受沖裁力和水平方向的作用，由于凹模的結構形式不一，受力狀態(tài)又比較復雜，特別是對于復雜形狀的沖件，其凹模的強度計算就相當?shù)膹碗s。而在卸料時，又承受有拉應力。根據(jù)模具設計結構形式，凸模的長度為成型結束后由于沖裁件在沖裁完成后材料會沿著徑向產(chǎn)生彈性回復，使得處于沖頭5周邊的材料緊箍在沖頭5上，所以必須將沖裁后套在沖頭5上的產(chǎn)品由上模自帶的卸料板17在彈簧7的作用下將產(chǎn)品推出，完成一個工作的循環(huán)。其形式有：上模座、下模座、模柄、(凸、凹模) 固定板、墊板、限位器等。 3）凸凹模：其內(nèi)外輪廓為成形制件的工作部分。對較厚的普通制件，一般采用齒形校平模對于拉痕, 主要*提高凸模硬度和合理的凸模圓角半徑來控制, 必要時采用完全潤滑方式(前面已介紹) 。(3) 精度不良。為防止油箱底殼破裂,一般采用模具具體部位的修理, 毛坯的再改善, 潤滑方式的改善,調(diào)整壓邊力大小(以利材料流動) 等方法。缺點是灰塵和雜質(zhì)易粘在制品和模具上, 造成拉痕, 拉伸后還要進行除油處理。以上分析采用的近似盒形件方式,接近盒形件一次拉伸的最大值,為保證批量生產(chǎn)和拉伸的穩(wěn)定性, 建議采用國產(chǎn)寶鋼STlSPEC、日本SPECN 、美國SAEl005 鋼號的材料進行拉伸。注：材料名稱：碳素工具鋼 牌號：T10A ，標準：GB/T 12981986 ●特性及適用范圍：此鋼強度及耐磨性均較T8和T9高，但熱硬性低、淬透性不高且淬火變形大。(2)凹模及成型鑲塊均采用Cr12MoV，淬火硬度為5862HRC。對于中間拉伸, 由于中間部分材料成形基本上*兩邊材料流動過來, 其短邊R a 角和角部R a 角要更大些(對于小R 過渡高、低部分要建議設計改大) , 而其他部分圓角也相應增大, 主要是板料法蘭尺寸大, 若R a 小則材料變薄嚴重,通常做法是:兩邊及大頭一邊凹模圓角半徑取R a = (5～10) t ,設計時取小些,以后再根據(jù)實際放大。為了滿足批量生產(chǎn)的要求并保證制件的精度，在模具設計中利用下模導板與上模導板座之間面與面的配合，保證了壓邊圈座與凹模座的導向穩(wěn)定性和可靠性。首先是壓邊滑塊運動與凹模壓緊毛坯,然后凸?；瑝K運動進行拉伸。當拉深系數(shù)小至接近極限拉深系數(shù)時，這個變動范圍就小，壓邊力的變動對拉深工作的影響就顯著。(2) 一般情況下不要對拉深件的尺寸公差要求過嚴。 （6）否則會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。卸料力和頂件力還是設計卸料裝置和彈頂裝置中彈性元件的依據(jù)。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件需的力，稱為 頂件力 。普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 F一般可按下式計算： F＝KptLτ=Lt=對于沖制薄材料（因Zmax與Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。）。 ３．不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。工件精度IT11～IT13 X=～１之間，根據(jù)工件制造精度進行選?。阂酝鼓榛鶞?，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。確定合理間隙的方法計算法、經(jīng)驗法、查表法。沖裁間隙的概念沖裁間隙指凸模刃口與凹模刃口之間的間隙。ａ）間隙過?。猓╅g隙合理ｃ）間隙過大 間隙對剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響該制件形狀簡單，尺寸大 ，薄板材件，且大批量生產(chǎn)，屬普通沖壓件。當間隙過小時，雖然塌角小、拱彎小，但斷面質(zhì)量也有缺陷。當凸、凹間隙合適時，凸、凹模刃口附近沿最大切應力方向產(chǎn)生的裂紋在沖裁過程中能會合，此時盡管斷面與材料表面不垂直，但還是比較平直、光滑、毛刺較小，制件的斷面質(zhì)量較好（）所示）。影響零件質(zhì)量的因素有：材料性能、間隙大小及均勻性、刃口鋒利程度、模具精度以及模具結構形式等。(c)．斷裂分離階段(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)落料毛坯尺寸的合理確定對拉深件成形具有極其重要的影響，它是影響拉深過程中材料能否均勻流動的關鍵因素之一。 對高度和圓角半徑都比較大的盒形件 (H/B≥～) ，拉深時圓角部分有大量材料向直邊流動，直邊部分拉深變形也大，這時毛坯的形狀可做成長圓形或橢圓形，如圖 25所示。 高盒形件 (H ≥) 毛坯的計算 毛坯形狀和尺寸的確定應根據(jù)零件的 r/B 和 H/B 的值來進行，因為這兩個因素決定了圓角和直邊在拉深時的影響程度。（t為拉深板料厚度，mm），由此可知該零件可以一次拉深成功。又因圓角部材料在拉深時容許向直邊流動，所以盒形件與相應的圓筒件比較，危險斷面處受力小，拉深時可采用小的拉深系數(shù)也不容起皺。沿徑向愈往口部伸長愈多，沿切向圓角部分變形大，直邊部分變形小，圓角部分的材料向直邊流動。(2) 圓角部位的變形 拉深后徑向放射線變成上部距離寬，下部距離窄的斜線，而并非與底面垂直的等距平行線。但實際上圓角部分和直邊部分是聯(lián)系在一起的整體，因此盒形件的拉深又不完全等同于簡單的彎曲和拉深，有其特有的變形特點，這可通過網(wǎng)格試驗進行驗證。 第二章 發(fā)動機油底殼成型工藝的總體分析圖21 零件圖如圖21所示為改進后的油底殼零件，材料為寶鋼產(chǎn)深拉深冷軋鋼板st15， 料厚2mm，屬于汽車覆蓋件沖壓成型中典型的深拉延件。這種塑料油底殼已成功應用在戴姆勒－克萊斯勒汽車公司的奔馳牌新型ACTROS載貨V6發(fā)動機上。　　汽車發(fā)動機的材料是其設計水平高低、品質(zhì)優(yōu)劣、質(zhì)量大小和競爭力強弱的基礎之一。該設計主要針對汽車發(fā)動機油底殼零件的沖壓模具設計，難點在于它屬于汽車覆蓋件沖壓成型中典型的深拉延模具。我國從上世紀90年代開始，華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。它以計算機軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員借助于計算機對產(chǎn)品性能、模具結構、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設計和優(yōu)化。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。把產(chǎn)品概念形成、設計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務全過程通過計算機等技術融為一體，將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，使現(xiàn)代沖壓技術水平提高到一個新的高度。在吸收了力學、數(shù)學、金屬材料學、機械科學以及控制、計算機技術等方面的知識后，已經(jīng)形成了沖壓學科的成形基本理論。本設計的內(nèi)容是確定拉延模內(nèi)型和結構形式以及工藝性，考慮了成型鑲塊和拉伸筋的設計，繪制模具總圖和非標準件零件圖。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。通過以計算機為主要技術手段，以數(shù)學模型為中心，采用人機互相結合、各盡所長的方式，把模具的設計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機整體，使模具技術進入到綜合應用計算機進行設計、制造的新階段。該軟件包括工程初始化、工藝預定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設計、條料排樣、壓力計算和模具結構設計等模塊。展望國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術的發(fā)展，本世紀的科學技術正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術的緊密結合，人工智能技術、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關聯(lián)設計等一系列與模具工業(yè)相關的技術發(fā)展之快，學科領域交叉之廣前所未見。合理的油底殼可促進汽車發(fā)動機結構簡化，體積縮小，質(zhì)量減輕。尤其是塑料材料的形狀變化自由度大，塑料材料制成的油底殼具有能夠集成油道、吸油管、機油過濾器、單獨的備用油口和防濺板等優(yōu)點，使其成為兼顧耐熱性和高剛度的一體化的功能零部件材料。 汽車發(fā)動機油底殼材料和相應的工藝的發(fā)展歷程是： 拉深次數(shù)的確定 上述初定的工藝流程，未確定拉深次數(shù)，而拉深件的拉深次數(shù)的合理確定對制件成型尤為重要。式中為工件底部和角部的圓角半徑； H 為工件的高。若零件的 H/r 小于表1 中的值，則可一次拉成，否則必須采用多道拉深。變形前直邊處的橫向尺寸是等距的，即，縱向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的網(wǎng)格發(fā)生了明顯的變化(如圖22所示) 。 (2) 變形的不均勻?qū)е聭Ψ植疾痪鶆?圖23) 。 有限元模擬分析根據(jù)有限元模擬技術預示的成形載荷、板材幾何變形、應力應變分布和加工條件，調(diào)整模具的幾何形狀、材料等級和邊界條件，對油底殼深拉伸進行模擬分析。一次拉深成形的低盒形件與多次拉深成形的高盒形件，計算毛坯的方法是不同的。當零件為方盒形且高度比較大，需要多道工序拉深時，可采用圓形毛坯，其直徑為： (2) 長圓形毛坯的寬度為： 然后用 R=K/2 過毛坯長度兩端作弧，既與 弧相切，又與兩長邊的展開直線相切，則毛坯的外形即為一長圓形或是長橢圓形。如果模具間隙正常，沖裁變形過程大致可分為如下三個階段：(a)．彈性變形階段(Ⅰ) 在凸模壓力下，材料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸和彎曲變形，凹模上的板料則向上翹曲，間隙越大，彎曲和上翹越嚴重。隨凸模擠入板料深度的增大，塑性變形程度增大，變形區(qū)材料硬化加劇，沖裁變形抗力不斷增大，直到刃口附近側面的材料由于拉應力的作用出現(xiàn)微裂紋時，塑性變形階段便告終，此時沖裁變形抗力達到最大值。已形成的上下微裂紋隨凸模繼續(xù)壓入沿最大切應力方向不斷向材料內(nèi)部擴展，當上下裂紋重合時，板料便被剪斷分離。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺小。由于沖裁變形的特點，沖裁件的斷面明顯地分成四個特征區(qū)，即圓角帶a、光亮帶b、斷裂帶c與毛刺區(qū)d。間隙對剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響在兩條裂紋之間的材料將被第二次剪切。因此，模具間隙應保持在一個合理的范圍之內(nèi)。方案（2），連續(xù)模；生產(chǎn)率高、誤差小，生產(chǎn)安全，模具較復雜，制造稍難。在其體設計模具時，根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進行選取: (l)當工件的斷面質(zhì)量沒有嚴格要求時，為了提高模具壽命和減小沖裁力，可以選擇較大間隙值。 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則： １．設計落料模先確定凹模刃口尺寸。 ２．根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹模基本尺寸應取接近或等于工件的最小極限尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。 ４．選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。 ５．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差，所謂“入體”原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注。配作法就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。凹模磨損后會增大的尺寸——第一類尺寸A制得凹模后按照其刃口實際尺寸配制凸模，保證最小間隙。 當查不到抗剪強度τ時，可用抗拉強度σb代替τ，而取Kp＝1的近似計算法計算。 卸料力FQ＝ＫF== 采用剛性卸料裝置和下出件的模具時： 沖裁工藝力=沖裁力+卸料力+推件力； 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。計算公式為： 在實際生產(chǎn)中，應用較多的是不變薄拉深。(4) 在凸緣面上有下凹的拉深件，如下凹的軸線與拉深方向一致，可以拉出。 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過程順利進行而施加的力，它的大小對拉深影響很大。由于所使用的設備不同, 模具結構有所不同, 但模具的工作部分是相同的。將板料置于凹模平面，由彈性定位銷28定位。而在大頭(即最深處) 短邊R a 也應相應大些, 因為該處也屬于主進料區(qū)。(1)成形凸模采用球墨鑄鐵QT6002，正火229285HB；注：球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（常用的有硅鐵、鎂等）使鑄鐵中石墨球化。淬火≥58HRC ●熱處理規(guī)范及金相組織： 熱處理規(guī)范： 1)淬火,950～1000℃油冷。 熱處理：推薦熱處理溫度：正火850，淬火840，回火600。作業(yè)方式在板料上采用一面上油,正反操作。由于鑄鐵材料石墨含量高,而晶粒較粗, 含油性能好, 硬度也比較理想, 但要進行適當表面加工,以發(fā)揮最佳效果。外皺主要是油箱底殼法蘭處在四周圓角處由于σ3 影響,產(chǎn)生皺折,同樣對中間拉伸中部圓角處也有此現(xiàn)象。采用適當減小間隙方法,若不行也要安排用拉伸筋方式來解決。校平與整形的工藝特點變形量很小，要求坯件的形狀和尺寸與制件非常接近；校平和整形后制件精度較高，模具成形部分的精度要求提高；對設備的精度、剛度要求高。校平(flattening)與整形(sizing)：指利用模具使坯件局部或整體產(chǎn)生不大的塑性變形，以消除平面度誤差，提高制件形狀及尺寸精度的沖壓成形方法。輔助構件:（1）導向零件：用于保證上下模的導向精度。，由文獻[6]表210得，這樣將不滿足分開加工條件：。(2) 凸模長度的確定凸模工作部分的長度應根據(jù)模具的結構來確定。特別是凹?？椎某叽?，在實用上是和制件尺寸一起來考慮的。上述凹模外形尺寸須向國家標準盡量靠攏，以免出現(xiàn)結構失穩(wěn)的情況發(fā)生。 （非準件）；上模座板 補充：F