【正文】 00m，左右為 4000mm，拉延模的最大寬度 1350mm，最大長(zhǎng)度 1810mm，符合要求。綜上所述， J36— 800B 閉式雙點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)的選擇符合沖壓要求。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXI 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 拉延模結(jié)構(gòu) 拉延模結(jié)構(gòu)種類 拉深模結(jié)構(gòu)可 分為：按使用的壓力機(jī)不同，可分為單動(dòng)壓力機(jī)上使用的拉深模與雙動(dòng)壓力機(jī)上使用的拉深模；按工序的組合程度不同，可分為單工序拉深模、復(fù)合工序拉深模與級(jí)進(jìn)工序拉深模；按結(jié)構(gòu)形式與使用要求的不同，可分為首次拉深模與以后各次拉深模、有壓料裝置拉深模與無(wú)壓料裝置拉深模、順裝式拉深模與倒裝式拉深模、下出件拉深模與上出件拉深模。 拉延模結(jié)構(gòu)的確定 形狀簡(jiǎn)單、深度淺的覆蓋件一般采用單動(dòng)壓力機(jī)來(lái)成型；形狀復(fù)雜、深度深的覆蓋件必須采用雙動(dòng)壓力機(jī)成型。這是因?yàn)閱蝿?dòng)壓力機(jī)的壓料力是靠機(jī)床下面的油缸的壓力和行程都比雙動(dòng)壓力機(jī) 小得多，其不能提供較大壓料力和復(fù)雜深拉延件所需的成形力。其次，單動(dòng)壓力機(jī)所用拉延模的壓邊圈比較薄，剛性相對(duì)弱，亦不能適應(yīng)復(fù)雜深拉延件的成型。 分析后地板加強(qiáng)板的形狀結(jié)構(gòu)，可知該拉延件屬于淺拉延，拉延件形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，因此確定該拉延模采用單動(dòng)壓力機(jī)上使用的拉延模。單動(dòng)拉延模結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要由三大件（凸模、凹模和壓料圈）組成。這種拉延模呈倒裝形式，凸模與壓料圈、凹模與凸模之間分別裝有倒向裝置，模具外輪廓尺寸和閉合高度必須嚴(yán)格適應(yīng)壓力機(jī)參數(shù)要求。 根據(jù)所采用的模具形式，此拉延模的凸模、凹模、壓料圈都采用實(shí)型鑄造而 成，為方便安裝，節(jié)約材料在不影響剛度和強(qiáng)度的條件下對(duì)非重要部分進(jìn)行挖空。并且在影響強(qiáng)度和剛度的部位設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。 模具鑄件的壁厚與模具的尺寸大小、零件生產(chǎn)批量、以及受力情況都有很大的關(guān)系，該制件是批量生產(chǎn)，該模具是中型模具。 參照汽車模具標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)凸模、凹模結(jié)構(gòu)尺寸。其它小零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。確定凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，應(yīng)考慮模具的磨損和拉延件的彈復(fù)。依據(jù)拉延件三維數(shù)模尺寸來(lái)確定凸模和凹模工作部分尺寸。其相關(guān)尺寸見(jiàn)凸模和凹模零件圖。 綜上所述，拉延模設(shè)計(jì)如圖 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXII 表 大批量生產(chǎn)時(shí)拉延模鑄件 壁厚（單位： mm） 模具大小 A B C D E F G 中小型 40～ 50 35～ 45 35～ 45 35～ 45 35～ 45 45～ 55 30 大型 70～ 95 60～ 80 50～ 65 45～ 65 50～ 65 40～ 50 30～ 40 圖 拉延模結(jié)構(gòu)圖 凸、凹模結(jié)構(gòu) (1)凸、凹模圓角 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響拉延時(shí)坯料金屬流動(dòng)性。凹模圓角半徑 R 凹 越大，材料越易進(jìn)入凹模 ；但 R 凹 過(guò)大，材料易起皺。因此，在材料不起皺的前提下， R 凹 =（ 6～ 8） t 式中 t—— 板料厚度（ mm）； 但當(dāng)凹模圓角處于工藝補(bǔ)充部分上，根據(jù)常用板料厚度，取中間值（ 6～ 8） t。當(dāng)壓料面是制件本身凸緣的一部分時(shí)，則凹模圓角半徑就是拉延件要求的圓角半徑。如果拉延件要求圓角半徑過(guò)小，影響拉延變形時(shí)，則適當(dāng)加大到合適數(shù)值，用后續(xù)的工序整形圓角也能達(dá)到要求數(shù)值。根據(jù)所給數(shù)模標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量 R 凹 =5mm。 凸模圓角半徑 R 凸 過(guò)小，會(huì)使坯料在此受到過(guò)大的彎曲變形，導(dǎo)致危險(xiǎn)斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂； R 凸 過(guò)大，會(huì)使坯料懸空部 分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。一般 R 凸 ＜ R 凹 ，取 R 凸 =（ ～ ） R 凹 ，但根據(jù)所給數(shù)模， R 凸 =8mm。 1 2 3 4 5 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXIII 拉延凸模的圓角半徑即拉延件的內(nèi)輪廓圓角半徑，尺寸和拉延件圓角半徑要求的尺寸相同。 （ 2）凸、凹模間隙 拉延凸、凹模間隙的大小，對(duì)拉延力、制件質(zhì)量和模具壽命都有影響。間隙過(guò)大，容易起皺；過(guò)小，則拉延件壁變薄加重，甚至拉斷。 在此拉延過(guò)程中，凸模與凹模之間的間隙，直邊部分取 z=t=，在圓角部分由于材料復(fù)原，故其間隙應(yīng)比直邊部分間隙大 ，即 z=t+=。（ t 為零件厚度） 凸模和凹模工作部分尺寸應(yīng)該根據(jù)拉延件的尺寸來(lái)確定，在確定凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，應(yīng)考慮模具的磨損和拉延件的彈復(fù)。 壓邊圈設(shè)計(jì) 壓邊圈的質(zhì)量決定拉延過(guò)程中的壓料效果，它既要有一定的壓料力，還要使壓料區(qū)的材料在不起皺的情況下，順利的流入凹?？趦?nèi)。本次設(shè)計(jì)的壓料面上有 8 個(gè)上導(dǎo)擋料板定位毛坯方便送料，上導(dǎo)擋料板選用汽模標(biāo)準(zhǔn) QM3115— 2021。 8 個(gè)小凸臺(tái)安裝平衡塊其作用是調(diào)整進(jìn)料阻力，通過(guò)調(diào)整壓料圈與凹模之間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。平衡塊選用標(biāo)準(zhǔn)件，查標(biāo)準(zhǔn) QM1623— 2021。該模具是中型模具，選用直徑為 60mm，高度為 20mm 的平衡塊。 導(dǎo)向裝置 根據(jù)工藝方法的不同，模具對(duì)導(dǎo)向精度和導(dǎo)向剛度的要求也不同，模具的導(dǎo)向形式也不同。常用的導(dǎo)向方式有導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向、導(dǎo)板導(dǎo)向、導(dǎo)塊導(dǎo)向及背靠塊導(dǎo)向等四種基本形式。由于此件屬于中型件的拉延采用導(dǎo)滑板導(dǎo)向，此結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。需要導(dǎo)向的有上模板（凹模）和下模板（凸模）的導(dǎo)向及壓邊圈的導(dǎo)向。以上模板上的導(dǎo)滑平臺(tái)為基準(zhǔn)，在下模板和壓料圈上安裝導(dǎo)滑板。根據(jù)模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)和拉延深度，查標(biāo)準(zhǔn) QM13012021，上模板和下模板選用 C100 100 的導(dǎo)板 8 個(gè)，下模板與壓邊 圈選用 C100 125 的導(dǎo)板 8 個(gè)。 卸料裝置 由相對(duì)拉延毛坯外形均勻分布的 8 根頂桿在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下推動(dòng)壓邊圈，使壓邊圈向上運(yùn)動(dòng)，完成凸模的卸料，在凹模座內(nèi)，分布 2 個(gè)卸料頂銷，完成凹模的卸料。這樣就可以提高自動(dòng)化生產(chǎn)程度，模具運(yùn)行也較穩(wěn)定從而延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命，保證了工件質(zhì)量也有利于減小噪音。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXIV 6 模具制造、操作及維護(hù)要點(diǎn) 由于模具的制造成本比較高，所以在模具制造、操作及維護(hù)中都要求用科學(xué)的方法去選擇制造模具的材料和制造模具的合理科學(xué)的工藝過(guò)程。這樣可以使得模具的壽命延長(zhǎng)，減少零件的制造成本。 對(duì)模具材料的要求是必須要有足夠的硬度和耐磨性，模具工作部分材料的硬度，經(jīng)過(guò)熱處理后必須高于材料的 2 倍以上。因此，沖壓模具工作部分的硬度一般要求達(dá)到 HRC54 以上。凸、凹模在使用一段時(shí)間以后，有時(shí)可以明顯的看出其磨損現(xiàn)象，例如：沖裁凸模和凹模刃口變鈍、棱角變圓、在刃口附近的平面或規(guī)則曲面因磨損變成凹面或凸面和不規(guī)則曲面；在拉深凹模或沖裁凸、凹模的工作表面上出現(xiàn)粘接瘤和剝落坑等。這些現(xiàn)象的大多數(shù)是因黏著磨損造成，少數(shù)為磨粒磨損，表面疲勞磨損和腐蝕磨損較少。所以在選擇材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)從降低粘著磨損的角度去考慮。 模具在使用中因磨損而使工作部分尺寸發(fā)生變化，影響沖壓件質(zhì)量，所以要求模具材料有良好的耐磨性，以保證模具的壽命。模具的耐磨性和模具材料的硬度及炭化物的種類、數(shù)量、形狀、分布等有關(guān)。 對(duì)模具材料的要求必須滿足一定的強(qiáng)度和韌性，模具在工作的時(shí)候，往往受到很大的沖擊，所以要求模具材料有足夠的強(qiáng)度和韌性。此外，還要求模具要有良好的加工工藝性能。 提高模具使用壽命的途徑 (1) 合理的設(shè)計(jì)模具，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，主要應(yīng)考慮選取合適的間隙值，保證足夠的剛度，注意凸模的外形設(shè)計(jì)，采用導(dǎo)向裝置，降低模具表面粗糙度，適當(dāng)選 取模具硬度等。 (2) 正確選用模具材料和采用新材料，傳統(tǒng)的選用 Cr12。 (3) 保證熱處理的質(zhì)量。 (4) 保證加工質(zhì)量和采用新的加工方法。 模具在制造過(guò)程中的要求 (1) 所有的、安裝在模具上的圓柱銷必須易于拆卸，為了達(dá)到這樣的要求，可以在模具中提供拆卸孔或者使用帶螺紋孔的圓柱銷。 (2) 在不易裝拆的零件上，打出兩個(gè)螺紋孔。這樣在裝拆零件的時(shí)候可以避免許多麻煩。 (3) 對(duì)大型機(jī)加工零件提供起重孔和加工用的固定孔。 (4) 對(duì)模具零部件打印出件號(hào)、材料的牌號(hào)。 (5) 對(duì)模具零部件或鑄件的尖 角進(jìn)行倒角處理。這樣可消除尖角出的鑄造應(yīng)力。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXV (6) 對(duì)模具敞開(kāi)的壓料板、退料板彈簧和氣路裝置的周圍，提供保護(hù)裝置。 (7) 沖孔用的沖頭使用后拔除，將孔堵上并修整到不影響制件質(zhì)量。 模具安裝使用維護(hù)說(shuō)明 (1) 檢查壓床是否工作正常 (2) 開(kāi)出壓床工作臺(tái)，將托桿按模具銘牌上注明的位置放入工作臺(tái)托桿孔內(nèi)。 (3) 將快速定位銷按照模具上銘牌注明的位置放入工作臺(tái)托桿孔內(nèi)。 (4) 將模具按照定位銷或鍵槽位置吊放在工作臺(tái)面上。 (5) 工作臺(tái)開(kāi)入壓床到位，滑塊用點(diǎn)動(dòng)和微調(diào)方式逐漸接觸上底板。 (6) 將上底板用壓床螺釘緊固，下底板壓板螺釘先不擰緊。 (7) 開(kāi)動(dòng)滑塊，取出存放限制器放好，滑塊上下導(dǎo)正三次后，將下底板壓板螺釘緊固。 (8) 閉合高度調(diào)到距限制器 1mm 處。模具氣路系統(tǒng)接通氣源。 (9) 按銘牌要求調(diào)整壓床氣墊壓力。 (10) 將板料放入模具內(nèi)連續(xù)沖壓三件，檢查合格后批量生產(chǎn)。 (11) 保證廢料滑出暢通無(wú)阻并定時(shí)清理廢料盒中廢料。 (12) 一個(gè)批次生產(chǎn)完之后檢查模具狀態(tài)并清理雜物，表面涂防銹油，放好存放限制器入庫(kù)保存。 (13) 所有易損件、導(dǎo)柱或滑塊表面應(yīng)定期涂潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXVI 7 結(jié) 論 本課題對(duì)汽車前縱梁沖壓工藝作了全面的工藝分析，設(shè)計(jì)出了一套加工此零件的拉延工程沖壓模。并利用三維建模工具 Proe 進(jìn)行三維造型、裝配、生成二維圖。又通過(guò) AutoCAD 對(duì)二維圖進(jìn)行修改、標(biāo)注，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間主要完成了如下工作： 1. 完成工藝方案設(shè)計(jì)。從提出課題起，就廣泛地查閱資料，深入的了解汽車覆蓋件沖壓模具的工藝、工作性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求等，明確模具的加工工藝流程，并通過(guò)查閱資料總結(jié)出模具加工過(guò)程中的利弊，從而完成了工藝方案的設(shè)計(jì)。 2. 進(jìn)行 CAE 分析提高沖壓水平。在完成工藝方案設(shè)計(jì) 的基礎(chǔ)上，對(duì)零件受力拉延過(guò)程進(jìn)行了有限元分析，進(jìn)一步提高了沖壓質(zhì)量。 3. 利用二維和三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了零件圖和裝配圖的設(shè)計(jì)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，但也自己遇到了一些問(wèn)題，最重要的一點(diǎn)是經(jīng)驗(yàn)的工藝參數(shù)與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。由于汽車覆蓋件方面的理論與技術(shù)水平還不夠完善，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)理論與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，這就存在設(shè)計(jì)理論與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)兩者的關(guān)系如何達(dá)到優(yōu)化的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題對(duì)簡(jiǎn)化工藝，縮短制造周期有很大的影響。由于以前對(duì)汽車覆蓋件模具專業(yè)知識(shí)的匱乏，加上思維的局限性和視野的不夠開(kāi)闊 , 設(shè)計(jì)的作品難免有 錯(cuò)誤之處，還望老師批評(píng)指正。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) XXXVII 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王穎 ,楊德星 等 .工程圖學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. [2] 甘永利 .幾何量公差與檢測(cè) .第七版 [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,2021. [3] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 .機(jī)械原理 .第七版 [M].北京 : 高等教育出版社 ,2021. [4] 濮良貴 ,紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) .第八版 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021. [5] 張樹(shù)森 .機(jī)械制造工程學(xué)基礎(chǔ) [M].遼寧 :東 北大學(xué)出版社 ,2021. [6] 初利寶 ,陸勁昆 . Pro/Engineer wildfire 模具設(shè)計(jì) [M]. 北京 :北京大學(xué)出版社 ,2021. [7] Engineering Technology Associates, Inc., eta/DYNAFORM User’s Manual [S].2021. [8] Tang, A., Lee, W., He, J., Xu, J. and Chen, CC “Die Face Engineering based Spring back Compensation Strategy and Implementation” Proc [S]. Of Numisheet2021, Detroit, Michigan,2021. [9] 龍春風(fēng) .CATIA V5 機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [10] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) .中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫(kù) (電子版 ) [S].中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì) ,2021. [11] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) .中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫(kù) (電子版 ) [S].中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì) ,2021.