【文章內(nèi)容簡介】 總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。在沖壓成型 CAE 軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在實踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停?RP）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低 和 制 造 難等問題，實現(xiàn)了以三維 CAD 模型作為制模依據(jù)的快速模具制造 。 它標(biāo)志著 RPM 應(yīng)用 于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法 。 例如 ， 目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu) 點。 本課題研究的主要內(nèi)容 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架沖裁工藝方案 ； ； ； 。 本章小結(jié) 本章從國內(nèi)外當(dāng)今模具的發(fā)展?fàn)顩r這個角度介紹了課題的研究意義，在此基礎(chǔ)上提出課題設(shè)計的任務(wù)。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 第 2 章 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝綜合分析 第 3 章 落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計 沖壓件的工藝分析 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 該沖孔落料件結(jié)構(gòu)較為簡單，由直線與圓弧組成。由零件圖可知，該件的經(jīng)濟精度為 IT14，符合沖裁精度要求，精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，一次沖壓成形。其尺寸要求、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。 排樣 結(jié)合大長江實際生產(chǎn)情況，決定采用直排的排樣方案 ,如下圖 31 所示： 圖 31 排 樣 圖 由文獻(xiàn) [3， 表 313]可知 ：搭邊值 a1=， a=3mm。沖壓件面積由 AutoCAD 軟件計算得為 ,條料寬度 b=+2 3=，進(jìn)距 h=， 所以一個進(jìn)距的材料利用率為： 3 7 0 5 . 4 6 9 3 7 0 5 . 4 6 91 0 0 % 1 0 0 % 5 4 . 9 4 %* 6 7 4 4 . 5 5 5 4Xbh? ? ? ? ? （ 31） （注：由于是根據(jù)大長江集團實際設(shè)計的，多出來的廢料可以用來沖壓其它的零部件，這樣可以讓材料利用率達(dá)到更高，所以沒有采取其它的排樣方案。） 計算沖壓力 落料力 P1=Lt?b=(+) ? 3? 400= KN （ 32） 沖孔力 P2＝ Lt?b=(2? ) ? 3? 400= KN （ 33） 落料時的卸料力 Pr=KrP1 （ 34） 由文獻(xiàn) [3， 表 311]：取 Kr＝ 0..04,故 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 Pr＝ ＝ KN （ 35） 沖孔時的推件力 取 h=9mm，則 n=9/3=3。由文獻(xiàn) [3， 表 311]，取 Kp＝ ，故 Pt＝ nKp 2P =3 = KN （ 36） 沖壓力 P0＝ P1＋ P2＋ Pr＋ Pt＝ KN （ 37） 初步選擇 630 KN 沖床。 確定模具壓力中心 計算凸、凹模刃口尺寸 沖孔凸、凹模刃口計算 對沖孔采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下： 沖Φ 孔，由文獻(xiàn) [3， 表 35]可知： Zmin=,Zmax =, Zmax－ Zmin=－ ＝ （ 38） 由文獻(xiàn) [3， 表 37]得凸凹模制造公差： p? =, d? = 校核： ZmaxZmin＝ （ 39） p? + d? = （ 310） 滿足 ZmaxZmin ≧ p? + d? 的條件。 由文獻(xiàn) [3， 表 38]得因數(shù) x=，則 dp=(+ ) ??? （ 311） dd=(+) 5 ??? （ 312） 沖Φ 7 孔，由文獻(xiàn) [3， 表 35]得， Zmin=， Zmax =, 則 Zmax－ Zmin=－ ＝ （ 313） 由文獻(xiàn) [3， 表 37]得凸凹模制 造公差： p? =， d? = 校核： Zmax－ Zmin＝ （ 314） p? + d? = （ 315） 滿足 Zmax－ Zmin ≧ p? + d? 的條件。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 由文獻(xiàn) [3， 表 38]得因數(shù) x=，則 pd=(+ ) 0 7?? ? （ 316） pd =(7+) ?? ? （ 317） 落料凸、凹模刃口計算 對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合的加工方法。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下： 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口尺寸有的增大，有的減小。 增大尺寸有： ? ， R ? ， R 0 ? ，它在沖孔凸模上相當(dāng)于落料凹模尺寸，故按一般落料凹尺寸公式計算。 由文獻(xiàn) [3， 表 38]得因數(shù) x 為：對 ? 、 ? ，△ ? 時， x=；對 R 0 .? 、R 0 ? ，△ ? 時， x=，所以有 =( ) ? =33 ? （ 318） = ) ? = ? （ 319） =( ) ? = ? （ 320） =( ) ? =2 ? （ 321） 減小尺寸有： ? 、 ? 、 ? 、 ? ，按沖 孔凸模尺寸公式計算。 由文獻(xiàn) [3， 表 38]得因數(shù) x 為：△ ? 時， x=，所以有 =(+ )0 4/? ＝ ? （ 322） =(+ )0 4/? =? （ 323） =(+ )0 4/? =? （ 324） =(+ )0 4/? =? （ 325） 由文獻(xiàn) [3， 表 35]得 Zmin＝ ,凸模尺寸按凹模實際尺寸配做，保證雙邊間隙為，具體零件尺寸看零件圖。 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 三個沖孔的圓形凸模，由于模具需要在凸模外面裝推件塊，因此設(shè)計成直柱的形塊。尺寸標(biāo)注如下圖 33 所示。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 大凸模 小凸模 圖 33 凸模零件圖 凹模的刃口形式，考慮到生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，如圖 34 所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，由文獻(xiàn) [3， 式 47，式 48]計算： H＝ kb= =,取 H＝ 32mm,C==48mm,尺寸標(biāo)注如下圖所示： 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 圖 34 凹模零件圖 本模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，還會有一個凸凹模。凸凹模是本復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，由于它擔(dān)負(fù)著內(nèi)、外形尺寸的限制，刃口高度 h 值更不宜過大，否則會因積料較多而增大對內(nèi)壁的脹力和摩擦力。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖 35 所示。校核凸凹模的強度：由文獻(xiàn) [3， 式 47]得凸凹模的最小壁厚 m==,而實際最小壁厚為 mm,故符合強度要求。刃口高 度 h 取為 9，為沖壓零件厚度的三倍，高度適 中。 凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制并保證雙面間隙為 。凸凹模兩小孔中心與邊緣距離尺寸 的公差，應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高 3～ 4 級，即定為 ?? 。 同理中心大孔與上下邊緣距離尺寸定為 ?? ,左右邊緣距離尺寸定為 ?? 。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 圖 35 凸凹模零件圖 模具總體設(shè)計及主要零部件設(shè)計 模具總休 裝配設(shè)計 該復(fù)合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上，為典型的倒裝結(jié)構(gòu)。 兩個導(dǎo)料銷控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，固定擋料銷控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性橡膠組成。沖制的工件由推桿、推板、推銷和推件塊組成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺面孔漏下。 滑塊帶動上模回升時，卸料裝置將箍在凸凹模上的條料卸下，推件裝置將卡在落料凹模與沖孔凸模之間的沖件推落在下模上面，而卡在凸凹模內(nèi)的沖孔廢料是在一次次沖裁過程中由沖孔凸模逐次向下推出的。將推落在下模上面的沖孔件取走后 又可進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 1內(nèi)六角圓柱頭鏍釘； 2卸料鏍釘； 3導(dǎo)柱； 4橡皮； 5定位銷； 6導(dǎo)套； 7打料銷； 8打料板； 9內(nèi)六角圓柱頭鏍釘； 10打料桿； 11模柄； 12內(nèi)六角圓柱頭鏍釘； 13銷釘； 14上模座； 15上墊板； 16大凸模； 17凸模固定板； 18小凹模； 19推件器； 20凹模； 21卸料板； 22凸凹模； 23凸凹模固定板； 24下墊板； 25銷釘； 26下模座 圖 36 復(fù)合模裝配圖 為了較直觀反映復(fù)合模具三維設(shè)計，本設(shè)計繪制了模具 PRO/E 三維圖，并 作出爆炸圖。 下圖 37，圖 38 為本模具 PRO/E 三維圖截圖： 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 圖 37 復(fù)合模 PRO/E三維圖（ 1） 圖 38 復(fù)合模 PRO/E三維圖（ 2） 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 下圖 39，圖 310 為本模具 PRO/E 三維圖爆炸圖截圖： 圖 39復(fù)合模 PRO/E三維爆炸圖（ 1） 圖 310復(fù)合模 PRO/E三維爆炸圖（ 2） 卸料橡皮墊的設(shè)計計算 H 沖模工作行程： wH ＝ t+1+1=3+1+1=5mm （ 326） 根據(jù)橡皮墊工作行程的取值范圍，橡皮墊的自由高度為 H＝ wH 247。 （ ～ ）（ mm） （ 327） 取 ,計得 H＝ 20mm。 fixH fixH ＝ H ＝ 18mm （ 328） 皮墊的平面尺寸：根據(jù)本沖裁模的結(jié)構(gòu)，橡皮墊設(shè)計成圓形 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 由前面計算得落料力 Pr＝ kn，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定四塊橡皮墊，每塊橡皮墊分擔(dān)的壓力為： Pr／ 4＝ 16500／ 4＝ 4125 N,卸料鏍釘選用 M12,所以 d=15mm,由文獻(xiàn) [2， 表 ]計算得 D＝ qFd ? ＝ ? ＝ 48mm （ 329） 模柄設(shè)計 模柄的作用是固定上模座于壓力機滑塊上時使模具的壓力中心與壓力機的壓力中心保證一致。 模柄的長度不得大于壓力機滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致。本模具選用凸緣模柄，由鏍釘將模柄與上模座連在一起。根據(jù)所選擇的沖床為 J2363，由文獻(xiàn) [2，表 ]得，模柄孔尺寸為 ? 50? 70，由文獻(xiàn) [2， 表 ]得： 選用模柄 d ＝ ? 50mm， 1L ＝ 23mm