【正文】 知識(shí)的一個(gè)綜合考察，提出大膽創(chuàng)新的口號(hào)，用自己所學(xué)的知識(shí)制造出自己想得到的產(chǎn)品，提高我們的自主創(chuàng)新能力。而多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是未來(lái)沖模發(fā)展的主要方向之一。重點(diǎn)介紹了模具尺寸刃口尺寸的確定、成形力計(jì)算、沖壓設(shè)備的選擇和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、各種標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件的選用以及模具材料的選用等，了解材料的結(jié)構(gòu)性能以及使用要求。 基于沖壓模具加工的特點(diǎn)，聯(lián)系本次設(shè)計(jì)，又由于汽車保險(xiǎn)杠加強(qiáng)板是厚板料的成型件，形狀復(fù)雜，且難以加工，所以可引入沖壓模具來(lái)進(jìn)行加工，由于工件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸較小，如果采用復(fù)合模或者級(jí)進(jìn)模加工都難以保證其精度，故可采用單工序沖壓技術(shù)進(jìn)行加工。 冷沖壓技術(shù)發(fā)展已日益成熟，在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合零件成形工藝特點(diǎn)，制作成形模具，旨在大幅度提高勞動(dòng)效率，降低成本。 第二節(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 本次設(shè)計(jì)課 題是對(duì)汽車保險(xiǎn)杠的支架進(jìn)行沖壓工藝分析以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文可以達(dá)到以下幾個(gè)目的： 一、 對(duì)自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，基本理論和基本技能掌握情況進(jìn)行一次全面的考核。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。 沖模的缺點(diǎn)是模具制造要求高、制造復(fù)雜、周期長(zhǎng)、制造費(fèi)用昂貴，因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益強(qiáng) 烈，產(chǎn)平更新?lián)Q代的速率逐漸加快，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野之內(nèi)，并被廣大人們所認(rèn)可，應(yīng)用廣泛，取得了可喜的成果。就是智能化沖壓。由于零件外形不規(guī)則，其模具采用配合加工法制造，即落料時(shí)以凹模為基準(zhǔn)，只需計(jì)算凹模刃口尺寸和公差；凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按要求配作； 模具間隙：由于零件在沖裁落料時(shí)具有平面度要求，這里選用 ii 類沖裁間隙，由《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 表 320 查得： C=（ 3~7） %t,即 mmc 0 9 in ??? ；mmc 2 2 a x ??? 。 圖 落料凹模（三維視圖） 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 18 頁(yè) 圖 落料凹模（二維視圖） 落料凸模：材料選用 Gr12MoV，熱處理 58~62HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 落料凸模（三維視圖） 第 19 頁(yè) 圖 落料凸模 (二維視圖） 凸模固定板：材料選用 45鋼，熱處理 45~48HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 凸模固定板（三維視圖） 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 20 頁(yè) 圖 凸模固定板（二維圖） 卸料板：材料選用 Q235，熱處理至 38~48HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 卸料板（二維視圖） 第 21 頁(yè) 第四章 成形模具設(shè)計(jì) 第一節(jié) 零件的工藝性分析 該如下圖所示，該零件是為帶凸緣的圓筒形件，要求內(nèi)形尺寸，材料厚度為 ，零件形狀呈現(xiàn)左右對(duì)稱，形狀較為復(fù)雜。 根據(jù) GB/ 400mm 125㎜ 200㎜的滾動(dòng)中間導(dǎo)柱鋼板模架，根據(jù)以上尺寸查的上模座的尺寸為根據(jù)工件圖樣，在受力分析情況及保證壁厚強(qiáng)度的前 提下，取凹模長(zhǎng)度為 220mm，寬度為 120mm，所以凹模輪廓尺寸為220mm 120mm 40mm 查 GB/ 可得滾動(dòng)導(dǎo)向模架 中間導(dǎo)柱 220mm 120mm 40mm 模架的外形尺寸為 400mm 125mm 200mm 為了繪圖方便，查 GB/ GB/格尺寸： 分別為 250mm 125mm 50mm、 250mm 1255mm 40mm。 第 37 頁(yè) 第一節(jié) 論文主要工作結(jié)論 本文主要完成了以下工作： (1)在實(shí)物基礎(chǔ)上完成汽車保險(xiǎn)杠支架的 3D與 2D建模。 參考文獻(xiàn) [1] 柯旭貴 張榮清 .沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇見(jiàn)了許多都不曾遇見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題，但在老師和同學(xué)的幫助下，通過(guò)老師和同學(xué)的建議，讓我在此次設(shè)計(jì)中得到了不少的提升，讓自己走了不少的彎路，同時(shí)也得到了很多的啟發(fā)。 第六章 成形工藝模擬分析 由于本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成形工藝，由于零件的形狀不規(guī)則，在成形過(guò)程難以估計(jì)其在成形過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷，所以，在零件沖壓成形之前采用 進(jìn)行成形工藝分析，確保零件在成形過(guò)程中的精度以及完善零件的成形，確保零件的成形。 圖 成型模凸模形狀 凹模 材料選用 Cr12MoV，熱處理至 56~60HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖中未標(biāo)注表面的粗糙度為 m? 。 第五節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì) 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凹模 凹模采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成型，安排凹模在模架上的位置是，根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心與模柄中心重合。 模架的選用，采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向模架。各種中小型沖壓件廣泛采用多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模、多任務(wù)位或告訴壓力機(jī)。 CAD、 CAE、 CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)和提升模具工業(yè)的優(yōu) 越性。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用沖壓方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、電子、航空、航天、家電、及輕工等行業(yè)。 根據(jù)材料變形特點(diǎn)分類 可以大致分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、彎曲模、拉深模、成形模、壓花模、冷擠壓模等。況且我今后要從事這個(gè)方面的工作，這次的設(shè)計(jì)也是一次很好的學(xué)習(xí)和鍛煉的過(guò)程。對(duì)先進(jìn)技術(shù)的推廣促進(jìn)模具發(fā)張的中藥措施之一，運(yùn)用了 CAD 畫圖軟件對(duì)裝配圖繪畫和對(duì)重要零件工程圖繪畫，節(jié)約了手 工繪圖的時(shí)間，提高了制圖效率，縮短模具制造時(shí)間。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，所以模具又有“工業(yè)之母”的榮譽(yù)稱號(hào)。 板料沖壓成形以其生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化處理過(guò)程，適合成批生產(chǎn)，深受廣大汽車生產(chǎn)企業(yè)的親睞；在材料消耗不多的情況下，既可以獲得強(qiáng)度高、剛度大、重量輕的零件，也可得到其它加工方法難以實(shí)現(xiàn)加工的或無(wú)法加工的復(fù)雜形狀零件。 模具，是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過(guò)一定方式使材料成型的一種工業(yè)產(chǎn)品，同時(shí)也是能成批生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的一種生產(chǎn)工具。隨著我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的不斷重視，我國(guó)的沖壓模具從數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)以及能力上都得到了較大的提升。 (2)鞏固與擴(kuò)充“冷沖壓模具設(shè)計(jì)”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。 根據(jù)工序組合程度分類 （ 1）單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零 件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)發(fā)展的精密模具品種，具有代表性的集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平。此外，對(duì)材料的成形性能和成形極限的研究，沖壓成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，都標(biāo)志沖壓成形已經(jīng)從原來(lái)的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析階段開(kāi)始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。故選方案一，單工序模。因?yàn)楣ぜ穸扔?，推件力比較大，用彈性裝置取出工件不太容易，而且對(duì)彈簧的要求較高，所以不宜采用，而采用推件塊，利用開(kāi)模力來(lái)推出工件，既安全又可靠。 凸、凹模工作尺寸及公差 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 452可得，取 mmp ?? ， mmd ?? 模具間隙的確定 已知板料的厚度為 ，由于該拉深件的形狀較為復(fù)雜，采用配合法進(jìn)行加工，凸模采用線切割一次加工成形，凹模與凸模之間保證足夠 的間隙，結(jié)構(gòu)均勻。 第四節(jié) 模架的選取 由于零件呈左右對(duì)稱，零件的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示： 圖 沖孔加工尺寸 根據(jù) GB/ 400mm 100㎜ 170㎜的滾動(dòng)中間導(dǎo)柱鋼板模架，根據(jù)以上尺寸查的上模座的尺寸為根據(jù)工件圖樣，在受力分析情況及保證壁厚強(qiáng)度的前提下，取凹模長(zhǎng)度為 200mm，寬度為 100mm，所以凹模輪廓尺寸為 200mm 100mm 查 GB/ 中間導(dǎo)柱 200mm 100mm 模架的外形尺寸為 400mm 100mm 170mm 為了繪圖方便，查 GB/ GB/格尺寸： 分別為 200mm 100mm 40mm、 200mm 100mm 32mm。沖壓設(shè)備的廣泛應(yīng)用主要是基于，沖壓加工工藝具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、能加工形狀復(fù)雜和其它加工方 法難以加工的零件、適合大批量生產(chǎn)加工等特點(diǎn)。 Ma .。 第二節(jié) 對(duì)今后工作的規(guī)劃 根據(jù)我對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究和體會(huì)，在模具設(shè)計(jì)與制造工藝的領(lǐng)域中，今后工作中還需加強(qiáng)研究的內(nèi)容有： (1)基于模具參數(shù)化的知識(shí)設(shè)計(jì) 在已有的工作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立健全工藝過(guò)程等專業(yè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)全參數(shù)化的模具系統(tǒng)，適應(yīng)國(guó)際以及國(guó)內(nèi)模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，減小模具的生產(chǎn)設(shè)計(jì)周期和生產(chǎn)成本。 第二節(jié) 沖孔力的工藝計(jì)算 由公式 btKLF ?孔孔 ? 可知，需要知道工件的沖孔周長(zhǎng) 如圖所示，該圓的半徑為 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 32 頁(yè) 圖 沖孔孔徑圖 由圓的周長(zhǎng)的計(jì)算公式可得： dL ?2? 所以 ????? ?? dL 所以 mmLL 442 ??總 沖孔力： KNtKLF b 4 1 9 84 6 ??????? ?孔孔 所以卸料力 卸F 由 孔卸卸 FKF ? ，已知 ?卸K 【查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)表》 33】 KNFKF ???? 孔卸卸 推件力 推F 由 孔推推 FnKF ? ，已知 ?推K n=3【查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)表》表 33】 KNFnKF 4 ????? 沖推推 頂件力 頂F 由由 孔頂頂 FKF ? ，已知 ?頂K 【查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)表》表 33】 KNFKF ???? 孔頂頂 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果沖壓設(shè)備擬選 J2310，技術(shù)參數(shù)如下： 第 33 頁(yè) 表 壓力機(jī)型號(hào) J23— 10 公稱壓力 /KN 100 滑塊行程 /mm 45 滑塊中心線至床身距離 /mm 130 行程次數(shù) /（次 /min） 145 最大封閉高度 /mm 可傾式 180 封閉高度調(diào)節(jié)量 /mm 35 工作臺(tái)尺寸 /mm 左右 370 前后 240 工作臺(tái)孔尺寸 /mm 左右 200 前后 130 直徑 170 立柱間距離 /mm 180 模柄孔尺寸 /（直徑 mm深度 mm） Φ 30 55 墊板厚度 /mm 35 可傾角度 35176。 確定修邊余量 fd? 6 7 3 06 9 9 8 1 ??dd f ，查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)》表56可得 fd? =，所以拉深件的實(shí)際凸緣尺寸 0 9 9 9 0239。 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 第四節(jié) 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用單工序模具進(jìn)行沖壓，所以在此選用單工序模。具有良好的冷熱加工性， 適用于各種通用的冷熱加工工藝，有利于加工各種工序，且具有良好的沖壓性能。 目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。隨著新一輪的產(chǎn)業(yè)技術(shù)調(diào)整，模具行業(yè)逐漸從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)就是其中的受益國(guó)之一，中國(guó)逐漸轉(zhuǎn)變成模具行業(yè)發(fā)展大國(guó)，模具工藝技術(shù)得到較大的提升。 與機(jī)械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 第三節(jié) 沖壓工藝的種類 根據(jù)工藝性質(zhì)分類 （ 1）沖裁模 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。 專家認(rèn)為，模具行業(yè)沖壓模的比例將不斷提高。 然而，由于模具的設(shè)備較龐大，消耗大，目前的模具設(shè)計(jì)到制造出成套的模具的周期還較長(zhǎng)，故模具的更新速度難以得到保證。尤其是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)利用的最好體現(xiàn)。 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握，對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合利用。能達(dá)到、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求。但如何改進(jìn)制造技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力已成為工業(yè)生產(chǎn)深入研究的課題，同時(shí)對(duì)提高后保險(xiǎn)杠支架的生產(chǎn)效率具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 三、 總結(jié)自己這四年所學(xué)到的知識(shí)，全面回顧和總結(jié)，加深鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，熟練掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 第五節(jié) 沖壓模具的現(xiàn)狀與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 沖壓模具現(xiàn)狀 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步創(chuàng)新，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到模具在制造業(yè)中所起的重要作用，一個(gè)模具行業(yè)的水平高低已經(jīng)逐漸成為了衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，并且在產(chǎn)品的質(zhì)量 保證和技術(shù)的改革創(chuàng)新中起著決定性的作用。與國(guó)內(nèi)的模具廠商相比較，國(guó)外的模具廠從生產(chǎn)到產(chǎn)品出售，都有自己獨(dú)特的管理方式，利用先進(jìn)的