【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 還借用了 模具廠常用的 常用件 和 標(biāo)準(zhǔn)件 ， 盡可能標(biāo)準(zhǔn)化 設(shè)計(jì)的模具， 這樣 就 節(jié)省了模具設(shè)計(jì)的 部分時(shí)間 ， 從 而 縮短了 新產(chǎn)品的開發(fā)周期 ，而且還降低了 汽車的制造成本 ，增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力 和 公司的整體實(shí)力，為以后 公司 向其他方面發(fā)展 做了準(zhǔn)備 。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 、外模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 工業(yè)生產(chǎn)的 “工業(yè)之母”就 是模具 。 模具涉及汽車、 機(jī)械、 電子、 輕工、 冶金、建材 、 化工 等多 個(gè)行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛 [1]。 用 模具 來 加工產(chǎn)品， 可以節(jié)省 原材料，降低能 源消 耗以及 成本 ， 大大提高 了 生產(chǎn)效率 ， 并 保持 較高的產(chǎn)品 一致性等。如今 ，模具的 產(chǎn)品質(zhì)量好， 生產(chǎn)效率 、 成本低 ，用的材料少 ， 可以 用于 各種各樣的行業(yè) ， 而且可以立即用在 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；尤其 是在制造業(yè)中，它起著 支撐作用 ， 其它行業(yè) 無法 替代 ，影響 了 地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 [2]。 汽車制造中一種十分重要的制造技術(shù)就是薄板沖壓成型 ， 汽車覆蓋件大多是用 薄板沖壓 的技術(shù) 而成 。 現(xiàn)在 ,國外汽車界提出了 3Ｒ戰(zhàn)略 ：（ 1）節(jié)約 產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用 ，（ 2）降低整車質(zhì)量，（ 3）縮減產(chǎn)品的市場(chǎng) 周期 。 在國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家，模具制造業(yè) 因 商品化 、專業(yè)化、 標(biāo)準(zhǔn)化 程度高 而 成為一個(gè)高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。 采用新設(shè)備、技術(shù)、熱處理工藝，還有新材料的 模具行業(yè) 再加上 IT汗業(yè)的快速 發(fā)展 使計(jì)算機(jī) 輔助制造（ puter aided manufacturing，簡(jiǎn)稱 cam）及 輔助設(shè)計(jì)（ puter aided design ，簡(jiǎn)稱 cad）在模具行業(yè) 得到了大范圍的 應(yīng)用， 縮短 了 車身覆蓋件模具的 生產(chǎn)周期 ，減少了 制造費(fèi)用 [4]。 我國的模具生產(chǎn)近幾年在快速發(fā)展， 許多模具企業(yè)加大 了用于 技術(shù)發(fā)展 的投資 ， 并把 技術(shù)進(jìn)步 作為企業(yè)發(fā)展的第一 推動(dòng)力 。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 Pro/Engineer、 UG 等軟件，并 用 在 沖壓模的設(shè)計(jì)中。 而且 ，許多 院校 和 研究機(jī)構(gòu) 開展模具技術(shù)的 開發(fā) 及 研究 ， 經(jīng)過多年的努力，在模具 CAE/CAM/CAD 技術(shù)方面取得了顯著 進(jìn)步；在 縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 和 提高模具質(zhì)量 等方面做出了貢獻(xiàn)。 [5] 未來的模具 CAD 正在進(jìn)入 更加專業(yè)化的道路。有的 常 用 軟件 ，因?yàn)樗膶I(yè)性 差，功能 復(fù)雜 ， 所以完成不了大型模具的設(shè)計(jì) 。 如果 專業(yè)模具廠 和 軟件公司 共同發(fā)展，研發(fā)專業(yè)性 強(qiáng) 功能簡(jiǎn)單 的 CAD 軟件， 就可以更好的發(fā)展模具 CAD。 國內(nèi)的模具廠家 可以先引進(jìn)國外先進(jìn) CAD 軟件（如 Pro/E、 UG 等）， 然后根據(jù) 本部門產(chǎn)品的特點(diǎn) ， 再進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)專業(yè)性強(qiáng) 的模具 CAD 系統(tǒng) 。 汽車的覆蓋件是汽車車身的沖壓件，形狀復(fù)雜但材料薄而且表面質(zhì)量要求高及 尺寸大。經(jīng)過多道工序沖壓才可形成較復(fù)雜的沖壓件。沖出高品質(zhì)的外觀件，關(guān)鍵是拉延模，而拉延的模具設(shè)計(jì)好壞會(huì)直接影響是否可以減少調(diào)試模具的時(shí)間，是否可以出合格件，青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 進(jìn)而來縮短模具生產(chǎn)周期。覆蓋件的拉延模的設(shè)計(jì)可以分成兩大部分 : 分別是拉延模結(jié)構(gòu)和拉延模型面的設(shè)計(jì)，這兩部分的單獨(dú)設(shè)計(jì)結(jié)合起來后就可以形成完整的模具設(shè)計(jì) [6]。 車身覆蓋件在汽車整車中占有 著重要地位， 生產(chǎn)覆蓋件的主要工藝裝備是 覆蓋件模具 。 盡管 中國模具工業(yè)發(fā)展 已經(jīng)很 迅速 了，不過和 工業(yè)發(fā)達(dá) 的 國家 比一下，還 是有很大的 差距 。很 多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用 范圍不夠廣，所以很多 精密 的 、 大型 的 、長(zhǎng)壽命 的 復(fù)雜 的 模具 一定要通過 進(jìn)口 來得到 。 與此 同時(shí)， 由于 專業(yè)化、 商品化、標(biāo)準(zhǔn)化 程度 太低，制造精度不高 ， 模具品種 不多 ， 技術(shù) 設(shè)備不先進(jìn) ， 模具的使用壽命短 ， 模具生產(chǎn)技術(shù) 所需要的人員，尤其是了解現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)和 制造的技術(shù)人員 不多 。為進(jìn)一步加快我國模具業(yè)發(fā)展， 普及先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)就是基本任務(wù)之一 [7]。 4． 汽車覆蓋件拉延模具設(shè)計(jì) 未來 的 發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)在 制造業(yè) 中增長(zhǎng)很快，它的特點(diǎn)是批量非常 小， 更 換 速度非常快，數(shù)量 大 ，它 能發(fā)揮 CAD 技術(shù) 的 優(yōu)越性 ,然而我國現(xiàn)在還 不能發(fā)揮這 種 技術(shù)的潛力， 汽車覆蓋件模具 CAD 技術(shù) 的成果也不明顯 ， 所以需要 提高模具的設(shè)計(jì)效率 來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn) 。如今 ，模具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向 為 以下幾點(diǎn) [1]： 。 CAD\CAE\CAM 技術(shù)。 、開發(fā)及推廣應(yīng)用。 、柔性化。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章 零件分析及毛 坯 計(jì)算 零件分析 零件二維圖如 圖 所示： 圖 零件三維轉(zhuǎn)化圖 產(chǎn)品形狀如上圖所示 ，該件屬于汽車駕駛室后圍零件。從圖上可以看到，該零件形狀比較復(fù)雜為 空間曲面，表面質(zhì)量 要求較高 、 結(jié)構(gòu)尺寸大， 同時(shí)作為汽車覆蓋件，厚度薄（僅 1mm）。 左右完全對(duì)稱是該產(chǎn)品的另一個(gè)主要特點(diǎn) ， 結(jié)構(gòu)工藝性 良好 ， 因此大大縮減 了 設(shè)計(jì)和繪圖的 時(shí)間 和 難度 。 沖壓工藝尺寸 及沖裁力 計(jì)算 毛坯尺寸計(jì)算 由于工廠所用三維軟件可以 在 圖上 直接 測(cè)出零件尺寸，因此 ， 在 UG 軟件上測(cè)得工件尺寸為：長(zhǎng) 1291 mm，寬 152 mm 高 27mm。 根據(jù)沖壓工藝分析確定毛坯尺寸：長(zhǎng)：1540 mm 寬： 405 mm 毛坯周長(zhǎng)： l=2 405 mm＋ 2 1540 mm=3890 mm 計(jì)算沖壓力，選擇壓力機(jī) ： 查《 沖壓工藝與 模具設(shè)計(jì)》得，拉延力 P=k l tδ b ＝ 3890 1 350=1225350N ≈ 1230KN （ 21） 式中： t料厚 (mm)； 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 l毛坯周長(zhǎng) (mm)； k系數(shù)，取 ； δ b抗拉強(qiáng)度 （ Mpa） ，材料為 ST14， δ b 取 270350。 ： Q=k F q= 302764=908292N=908KN （ 22） 式中： k 系數(shù) ； 取 F 毛坯壓料面積（ mm2）； q 壓料單位壓力 （ N mm2）。 ： ））（（機(jī) Q1 .4~1 .2 5 ?? PF （ 23） 選取系數(shù)為 ，故 ）（機(jī) ?? PF = （ 1230+908） =1273KN 根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)：因?yàn)榭偟臎_壓 力是 1273KN，根據(jù)現(xiàn)有壓力機(jī)選用型號(hào)為YT27— 1000H 的 單動(dòng) 薄板液壓沖壓機(jī) 。 壓力機(jī)的沖壓中心即 壓力中心，也是所設(shè)計(jì)模具的中心，根據(jù)所選擇的壓力機(jī)可確定壓力中心與基準(zhǔn)點(diǎn)相差 15 mm。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 三 章 拉延模設(shè)計(jì) 拉 延 模工作部分尺寸 確定 凸凹模尺寸 1） 拉伸模間隙的計(jì)算 參照《沖壓 工藝與 模具設(shè)計(jì)》 ， 確定拉延凸、凹模單邊間隙： z／ 2== 1= mm 則拉延模的雙邊間隙為： Z= 2） 凸、凹模 輪廓確定 按 《 福田模具設(shè)計(jì)規(guī)范 》 可知 ， 凸、凹模輪廓 取拉延件側(cè)壁與壓料面的交線； 為防止輪廓加工傷及側(cè)壁在拉延件側(cè)壁為垂直面時(shí) ， 因 此 輪廓外 移 3mm， 尺寸 如圖 。 圖 3） 凸 、 凹模圓角半徑的計(jì)算 根據(jù) 《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 》 圓筒形拉伸的凹模圓角半徑 公式： R 凹 = tdD )( （ 31） 式中： D毛坯直徑或上次拉伸直徑，單位為 mm。 d拉伸直徑 ,單位為 mm。 t料厚 , 單位為 mm。 由于 此工件的凹模不是圓筒形， 故 凹模入圓部分圓角 R 凹 =（ 610） t；其圓角半徑在三維數(shù)模分析及工藝補(bǔ)充面的處理確定： R 凹 =10t = 10 mm 此外， 凸模圓角半徑應(yīng)盡可能取和凹模圓角半徑相等，并且 R 凸 ≥ t；故此拉延凸模青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圓角半徑 R 凸 = 5 mm 。 壓邊圈 初始 尺寸設(shè)計(jì) H≥() L +h （ 32） H min=150 mm W≥ (— ) H （ 33） W min=130