【正文】 方形盒和中間為 (AB) 的直邊部分連接而 成，這樣，毛坯的形狀就是由兩個半圓弧和中間兩平行邊所組成的長圓形，長圓形毛坯的圓弧半徑為： 圖 24 方盒件毛坯的形狀與尺寸 圖 25 高盒形件的毛坯形狀與尺寸 式中 D 是寬為 B 的方形件的毛坯直徑，按式 (1) 計算。因此盒形件毛坯的形狀和尺寸必然與 r/B 和 H/B 的 值有關。 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。 (2) 變形的不均勻?qū)е聭Ψ植疾痪鶆?(圖 23) 。這些變化主要表現(xiàn)在： 圖 22 盒形件的拉深變形特點 ⑴ 直邊部位的變形 直邊部位的橫向尺寸 變形后成為間距逐漸縮小，愈向直邊中間部位縮小愈少，即 縱向尺寸變形后成為 ，間距逐漸增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，即 。 H/r 愈大，表示變形程度愈大。 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。這種塑料材料油底殼的材料被命名為 “ ”，其中 35%為增強玻璃纖維。汽車發(fā)動機的輕量化程度在很大程度上取決于輕量化材料的發(fā)展。主要表現(xiàn)在： （ 1）模具 CAD/CAM 的專業(yè)化程度不斷提高； （ 2）基于網(wǎng)絡的 CAD/CAE/CAM 一體化系統(tǒng)結(jié)構初見端倪； （ 3）模具 CAD/CAE/CAM 的智能化引人注目； （ 4）與先進制造技術的結(jié)合日益緊密。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關機構和公司也在開發(fā)和試用新一代級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。在設計制造方法、手段上已基本達到了國際水平，模具結(jié)構功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步。結(jié)合現(xiàn)代技術信息系統(tǒng)和 現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)太原科技大學畢業(yè)設計說明書 2 模式 — 計算機集成制造系統(tǒng) CIMS（ Computer Integrated Manufacturing System）。 II Stamping process analysis and mold design of Tank bottom shell parts Department of Material Forming 061404 ChenXiangYu Director： CaoJianXin Abstract Thus the present paper applies this specialty to study the curriculum the theory and the production knowhow carries on a time cold stamping mold design work the actual training to raise and to sharpen the student independent working ability, consolidated and expanded the content which curricula and so on cold stamping mold design studied, the method and the step which the grasping cold stamping mold designed, the basic mold skill which the grasping cold stamping mold designed had understood how analyzed the ponents the technology capability, how definite craft plan, had understood the mold basic structure, sharpened the putation ability, cartography ability, has been familiar with the standard and the standard, simultaneously various branches correlation curriculum all had the prehensive review,independent thinking ability also had the enhancement. This design is punching and deep drawing dies. This design is to determine the contents of the drawingmold type and structure and process, consider the molding inserts and tensile reinforcement design, draw up the mold assembly drawing and the nonstandard letter detail drawing. Key Words： deep drawing, punching, molding inserts, stretching tendons. 太原科技大學畢業(yè)設計說明書 1 第一章 序言 概述 沖壓 成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件 ,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。 研究方法 1. 查閱有關文獻及資料結(jié)合已學知識完成沖壓零件的工藝分析及方案的確定，進行必要的計算。 教研室 意見 教研室主任（專業(yè)負責人）簽字： 年 月 日 說 明：一式兩份， 一份裝訂入學生畢業(yè)設計（論文）內(nèi) ，一份交學院（直屬系）。 沖壓技術的 發(fā)展 近 幾十年來，沖壓技術有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術在生產(chǎn)的廣泛應用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術的認識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍。隨 著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術要求也越來越高。 模具 CAD/CAE/CAM 技術 沖壓技術的進步首先通過模具技術的進步來體現(xiàn)出來 。 模具 CAD/CAE/CAM 在近 20年中經(jīng)歷了從簡單到復雜，從試點到普及的過程。上海交通大學為瑞士法因托（ Fiool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模 CAC/CAM 系統(tǒng)。 汽車油底殼的相關知識補充 前言 油底殼是現(xiàn)代汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中不可缺少的組 成部分。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。 太原科技大學畢業(yè)設計說明書 6 第二章 發(fā)動機油底殼成型工藝的總體分析 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。 由參考文獻 [1]可知： 2 24 67603 14 67848 31 67 22bh2 36 67bh2121????????brbr 式中： 1r 為左側(cè)面角部圓角半徑 2r為右側(cè)面角部圓角半徑 1h為左側(cè)工 件高度 2h為右側(cè)工件高度 b 為盒形件短邊寬度 太原科技大學畢業(yè)設計說明書 8 通過查文獻 [1]中的 472圖可知，此零件左側(cè)成型接近區(qū)域 II b 的盒形件成型，右側(cè)接近區(qū)域 II c 的盒形件成型，階梯 部位過渡區(qū)域成型條件尚可，根據(jù)以往的經(jīng)驗推斷，若適當加大凹模圓角半徑，此零件可一次拉深成型，若分兩次拉深，成型難度加大模具易失敗，制件質(zhì)量將難以保證。 表 1 盒形件初次拉深的最大相對高度 補充拉深件的變形解析： 從幾何形狀特點看，矩形盒狀零件可劃分成 2 個長度為 (A2r) 和 2 個長度為 (B2r) 的直邊加上 4 個半徑為 r 的 1/4 圓筒部分 (圖 22) 。同心圓弧的間距不再相等，而是變大，越向口部越大，且同心圓弧不位于同一水平面內(nèi)。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。模擬計算得到的變形終了厚度最薄處為 （ t 為拉深板料厚度， mm），由此可知該零件可以一次拉深成功。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。 由于矩形件拉深時沿毛坯周邊的變形十分復雜，當前還不可能用數(shù)學方法進行精確計算，前述的各中間拉深工序的半成品形狀和尺寸的計算方法是相當近似的。同時，凸模稍許擠入板料上部，板料的下部則略擠入凹模洞口，但材料內(nèi)的應力末超過材料的彈性極限。隨后，凸模將分離的材料推人凹模洞口。 沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素 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，如圖 所示。 間隙對剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響 模具間隙的影響 沖裁時，斷裂面上下裂紋是否重合，與凸、凹模間隙值的大小有關。 當間隙過小時，雖然塌角小、拱彎小，但斷面質(zhì)量也有缺陷。因此，模具設計、制造與安裝時必須保證間隙均勻。 考 慮到制件尺寸大，生產(chǎn)的合理性不容忽視，從方便制造考慮，擬采方案 （ 1）采用單工序模沖 裁的方案。 (3)計算沖裁模刃 口 尺寸時，考慮到模具在使用過程中的磨損會使刃 口 間隙增大，應當按 Zmin 值來計算。 沖孔件的光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 模具磨損預留量與工件制造精度有關。 太原科技大學畢業(yè)設計說明書 20 凸、凹模刃口尺寸計算方法 凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時，為了保證凸、凹模間一定 的間隙值，必須嚴格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。 1200 ?? ???? ）（ R150 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 。對于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應通過模柄的軸心線。它是沖壓基本工序之一，廣泛應用于汽車、電子、日用品、儀表、航空和航天等各種工業(yè)部門的產(chǎn)品生產(chǎn)中，不僅可以加工太原科技大學畢業(yè)設計說明書 24 旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復雜的薄壁零件，可分為不變薄拉深和變薄拉深。若下凹的軸線與拉深方向垂直，則只能在最后校正時壓出。壓邊力的數(shù)值應適當，太小時防皺效果不好，太大時則會增加危險斷面處的拉應力，引起拉裂 破壞或嚴重變薄超差 ( 圖 ，圖 ) 。所用拉伸設備一般分為雙動拉伸壓力機 (分液壓和機械 ) 和通用液壓機 (用頂缸作為壓邊的壓力源 ) 兩種。 模具工作過程 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 也應太原科技大學畢業(yè)設計說明書 29 相應大些 , 因為該處也屬于主進料區(qū)。 模具材料及熱處理要求 (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