【正文】 （ 3）堅(jiān)固及其它零件 其形式有：螺釘、銷釘、鍵、其它 。 （ 2）定位零件：用于確定被沖壓材料在模具中的相對(duì)正確位置。 邊 切邊 (trimming)：用切邊模將坯件邊緣的多余材料沖切下來(lái)。 整形 (sizing)：指利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產(chǎn)生不大的塑性變形的沖壓工序。精度不良出現(xiàn)在底部和側(cè)壁兩部分。處破裂屬于拉伸中主要破裂 , 一般將坯料 (圓角處 )改成接近圓形 , 增加潤(rùn)滑 , 降低壓邊力 (但不至于起皺 ) ,增大凹模和凸模圓角半徑。對(duì)于表面質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品 , 一方面對(duì)凹模 R 角和模具間隙進(jìn)行適量放大 ,一方面采用了一種完全潤(rùn)滑的方法 , 用浸過(guò)潤(rùn)滑油的廢報(bào)紙和聚乙烯薄膜放在凹模面進(jìn)行潤(rùn)滑 , 效果很好 , 做出的制品外 觀幾乎感覺(jué)不出經(jīng)過(guò)拉伸 , 而且可以獲得較大的拉伸比。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 （ b） 潤(rùn)滑和模具材料的選擇 (1) 潤(rùn)滑。適于制造切削條件差、耐磨性要求較高，且不受忽然和劇烈振動(dòng)，需要一定韌性及具有鋒利刀口的各 種工具，如車刀、刨刀、鉆頭、切紙機(jī)、低精度而外形簡(jiǎn)單的量具 (如卡板等 )，可用作不受較大沖擊的耐磨零 ● 力學(xué)性能：硬度 ：退火 ,≤ 197HB,壓痕直徑≥ 。 注： Cr12M o V 鋼有高淬透性，截面為 300 ～ 400㎜以下者可以完全淬透，在 300 ～ 400℃ 時(shí)仍可保持良好硬度和耐磨性，韌性較 Cr12 鋼高，淬火時(shí)體積變化最小。 (2) 凸、凹模間隙。通過(guò)壓邊圈內(nèi)腔 凸臺(tái)面與凸模側(cè)壁 導(dǎo)向條之間的配合，保證了 壓邊圈座與凸模之間的導(dǎo)向，從而使得 凸凹模間的間隙得到有效保證。 模具采用正拉深結(jié)構(gòu)，模具有成型凸模、凹模、壓邊圈、頂件板、成型鑲塊等組成。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 表 采用或不采用壓邊圈的條件 圖 拉深力與壓邊力的關(guān)系 圖 壓邊力對(duì)拉深的影響 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 總壓邊力： 9 5 3AqFQ ?? （ 1） A= ㎡ ， 式中 A 為在開(kāi)始 接觸時(shí)毛坯的面積； q= 610 MP/㎡ 由資料 [6]表 429 得。如果公差等級(jí)要求高，可增加整形工序。 (2) 盡量避免采用非常復(fù)雜的和非對(duì)稱的拉深件。 （ 3）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 卸料力和頂件力還是設(shè)計(jì)卸料裝置和彈 頂裝置中彈性元件的依據(jù)。 系數(shù) Kp 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、 凸模與 凹模間隙之波動(dòng) (數(shù)值的變化或分布不均 )、潤(rùn)滑情況 、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差 ，但在圖紙上注明： “ 凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 Zmin” 。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單 的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級(jí)來(lái)選取；對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的 1/4 來(lái)選取；對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8 并冠以（ 177。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響，選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙范圍作為合理間隙。 3）大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視材料與模具結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。而且，由于塌角大、拱彎大、光亮帶小、毛刺又高又厚，沖裁件質(zhì)量下降。由凹模刃口附近產(chǎn)生的裂紋進(jìn)入凸模下面的壓應(yīng)力區(qū)而停止發(fā)展；由凸模刃口附近產(chǎn)生的裂紋進(jìn)入凹模上表面的壓應(yīng)力區(qū)也停止發(fā)展。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 毛刺區(qū) d ：毛刺的形成是由于在塑性變形階段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度時(shí)，刃口正面材料被壓縮，刃尖部分是高靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，使裂紋的起點(diǎn)不會(huì)在刃尖處發(fā)生，而是在模具側(cè)面距刃尖不遠(yuǎn)的地方發(fā)生，在拉應(yīng)力的作用下，裂紋加長(zhǎng)，材料斷裂而產(chǎn)生毛刺， 裂紋的產(chǎn)生點(diǎn)和刃口尖的距離成為毛刺的高度。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺小。由于凸、凹模間存在有間隙，故在這個(gè)階段中板料還伴隨著彎曲和拉伸變形。四角圓弧處屬于圓筒形和部分直邊變形的結(jié)合 , 比圓筒形拉伸尺寸稍小 , 毛坯盡量用近 似圓弧方法保證拉伸流動(dòng)。 對(duì)高度和圓角半徑都比較大的盒形件 (H/B≥～ ) ，拉深時(shí)圓角部分有大量材料向直邊流動(dòng)，直邊部分拉深變形也大，這時(shí)毛坯的形狀可做成長(zhǎng)圓形或橢圓形，如圖 25 所示。當(dāng)相對(duì)高度 H/B 大時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響就大，直邊部分的變形與簡(jiǎn)單彎曲的差別就大。當(dāng) r/B= 時(shí)，直邊不復(fù)存在，盒形件成為圓筒件，盒形件的變形與圓筒件一樣。即盒形件的變形是不均勻的。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 ) 。 由上式可知初次拉深的變形程度可用盒形件相對(duì)高度 H/r 來(lái)表示，這在使用中比較方便。 其缺陷在于：翻邊工序安排在切邊 沖孔復(fù)合工序之后，如此，在沖孔工序產(chǎn)生的安裝孔將在后續(xù)翻邊工序產(chǎn)生一定程度的孔變形及空位變移。據(jù)悉，制造這種熱塑性材料油底殼的原材料是德國(guó)巴斯夫（ BASF）公司提供的。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的材料是其設(shè)計(jì)水平高低、品質(zhì)優(yōu)劣、質(zhì)量大小和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的基礎(chǔ)之一。今后 10 年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在 2021 年作為商品化產(chǎn)品投入市場(chǎng)。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。 圖 11 沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化 沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。 關(guān)鍵詞： 拉深，沖孔，成型鑲塊，拉伸筋。 主要內(nèi)容： 1．沖壓零件工藝性分析； ； 部分設(shè)計(jì)計(jì)算； ； 圖及相關(guān)零件圖； 。 太原科技大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油箱 底殼 零件 沖壓工藝分析及其模具設(shè)計(jì) 姓 名 _ 陳翔宇 ___ 學(xué)院（系） _ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) _ 材料成型 及 控制工程 （模具） 年 級(jí) __ 06 級(jí) ____________ 指導(dǎo)教師 曹建新 2021年 6月 10日 I 目錄 摘要 ............................................................... I Abstract ......................................................... II 第一章 序言 ...................................................... 1 概述 ........................................................ 1 沖壓技術(shù)的發(fā)展 .............................................. 1 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 ............................................ 2 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù) ........................................ 2 設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及意義 ......................................... 4 汽車油底殼的相關(guān)知識(shí)補(bǔ)充 .................................... 4 前言 ............................................... 4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼材料的發(fā)展歷史 ..................... 5 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼成型工藝的總體分析 ....................... 6 油底殼結(jié)構(gòu)及工藝難點(diǎn)分析 ..................................... 6 油底殼沖壓工藝分析及方案確定 ................................. 7 工藝流程初定 ........................................ 7 拉深次數(shù)的確定 ..................................... 7 常規(guī)計(jì)算模式： ................................... 7 有限元模擬分析 .................................. 10 工藝流程的最終確定 ............................... 11 落料毛坯尺寸確定 ................................ 11 第三章 拉深及法蘭面沖孔的工藝分析和模具設(shè)計(jì) ............... 14 落料 ........................................................ 14 工藝分析 ........................................... 17 工藝方案的確定 ................................... 18 沖裁間隙的確定 ..................................... 18 凸模與凹模刃口尺寸的確定 ........................... 18 II 凸、凹模具刃口尺寸計(jì)算原則 ....................... 18 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法 ......................... 20 沖裁工藝力的計(jì)算 .................................. 20 拉深 ....................................................... 23 油底殼的拉深工藝分 析 ............................... 24 對(duì)拉深件形狀的要求 ............................... 24 對(duì)拉深件的圓角半徑和拉深件精度的要求 ............. 25 拉深工藝力 的計(jì)算 ................................... 25 油底殼拉深模具設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) ................. 27 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) ..................................... 27 模具工作過(guò)程 ..................................... 28 模具的導(dǎo)向 ....................................... 28 凹模圓角半徑及凸凹模間隙參數(shù)的確定 ............... 28 成型凹模及頂件塊的設(shè) 計(jì) ........................... 29 模具材料及熱處理要求 ............................. 29 整形 ........................................................ 32 切邊 ........................................................ 32 翻邊、校平 .................................................. 32 沖法蘭面孔 .................................................. 33 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成 ............................. 33 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ...................................... 33 模具工作過(guò)程 ...................................... 33 模具零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)沖裁力及部件尺寸的計(jì)算 .. 34 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 ........................... 34 凸、凹模的設(shè)計(jì) ................................... 35 模板的設(shè)計(jì) .....................................