【正文】 00m，左右為 4000mm，拉延模的最大寬度 1350mm，最大長度 1810mm，符合要求。綜上所述， J36— 800B 閉式雙點單動壓力機的選擇符合沖壓要求。 濟南大學畢業(yè)設計 XXXI 5 模具結構設計 拉延模結構 拉延模結構種類 拉深模結構可 分為：按使用的壓力機不同，可分為單動壓力機上使用的拉深模與雙動壓力機上使用的拉深模；按工序的組合程度不同，可分為單工序拉深模、復合工序拉深模與級進工序拉深模；按結構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。 拉延模結構的確定 形狀簡單、深度淺的覆蓋件一般采用單動壓力機來成型；形狀復雜、深度深的覆蓋件必須采用雙動壓力機成型。這是因為單動壓力機的壓料力是靠機床下面的油缸的壓力和行程都比雙動壓力機 小得多，其不能提供較大壓料力和復雜深拉延件所需的成形力。其次，單動壓力機所用拉延模的壓邊圈比較薄，剛性相對弱，亦不能適應復雜深拉延件的成型。 分析后地板加強板的形狀結構，可知該拉延件屬于淺拉延，拉延件形狀相對簡單，因此確定該拉延模采用單動壓力機上使用的拉延模。單動拉延模結構比較簡單，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格適應壓力機參數(shù)要求。 根據(jù)所采用的模具形式，此拉延模的凸模、凹模、壓料圈都采用實型鑄造而 成，為方便安裝，節(jié)約材料在不影響剛度和強度的條件下對非重要部分進行挖空。并且在影響強度和剛度的部位設計加強筋。 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。 參照汽車模具標準設計凸模、凹模結構尺寸。其它小零件盡量選用標準件。確定凸模和凹模工作部分尺寸時，應考慮模具的磨損和拉延件的彈復。依據(jù)拉延件三維數(shù)模尺寸來確定凸模和凹模工作部分尺寸。其相關尺寸見凸模和凹模零件圖。 綜上所述，拉延模設計如圖 。 濟南大學畢業(yè)設計 XXXII 表 大批量生產(chǎn)時拉延模鑄件 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 拉延模結構圖 凸、凹模結構 (1)凸、凹模圓角 凸、凹模的結構設計得是否合理，直接影響拉延時坯料金屬流動性。凹模圓角半徑 R 凹 越大，材料越易進入凹模 ；但 R 凹 過大，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）； 但當凹模圓角處于工藝補充部分上，根據(jù)常用板料厚度，取中間值（ 6～ 8） t。當壓料面是制件本身凸緣的一部分時，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小，影響拉延變形時，則適當加大到合適數(shù)值，用后續(xù)的工序整形圓角也能達到要求數(shù)值。根據(jù)所給數(shù)模標準，測量 R 凹 =5mm。 凸模圓角半徑 R 凸 過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導致危險斷面材料嚴重變薄甚至拉裂； R 凸 過大，會使坯料懸空部 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 濟南大學畢業(yè)設計 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，對拉延力、制件質(zhì)量和模具壽命都有影響。間隙過大，容易起皺；過小，則拉延件壁變薄加重，甚至拉斷。 在此拉延過程中，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原，故其間隙應比直邊部分間隙大 ，即 z=t+=。（ t 為零件厚度） 凸模和凹模工作部分尺寸應該根據(jù)拉延件的尺寸來確定，在確定凸模和凹模工作部分尺寸時，應考慮模具的磨損和拉延件的彈復。 壓邊圈設計 壓邊圈的質(zhì)量決定拉延過程中的壓料效果，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)。本次設計的壓料面上有 8 個上導擋料板定位毛坯方便送料，上導擋料板選用汽模標準 QM3115— 2021。 8 個小凸臺安裝平衡塊其作用是調(diào)整進料阻力，通過調(diào)整壓料圈與凹模之間的間隙來實現(xiàn)。平衡塊選用標準件，查標準 QM1623— 2021。該模具是中型模具，選用直徑為 60mm，高度為 20mm 的平衡塊。 導向裝置 根據(jù)工藝方法的不同，模具對導向精度和導向剛度的要求也不同，模具的導向形式也不同。常用的導向方式有導柱導套導向、導板導向、導塊導向及背靠塊導向等四種基本形式。由于此件屬于中型件的拉延采用導滑板導向，此結構相對簡單、造價低。需要導向的有上模板（凹模）和下模板（凸模）的導向及壓邊圈的導向。以上模板上的導滑平臺為基準，在下模板和壓料圈上安裝導滑板。根據(jù)模具的實際結構和拉延深度，查標準 QM13012021，上模板和下模板選用 C100 100 的導板 8 個，下模板與壓邊 圈選用 C100 125 的導板 8 個。 卸料裝置 由相對拉延毛坯外形均勻分布的 8 根頂桿在液壓缸的驅動下推動壓邊圈，使壓邊圈向上運動，完成凸模的卸料，在凹模座內(nèi)，分布 2 個卸料頂銷，完成凹模的卸料。這樣就可以提高自動化生產(chǎn)程度，模具運行也較穩(wěn)定從而延長了設備的壽命，保證了工件質(zhì)量也有利于減小噪音。 濟南大學畢業(yè)設計 XXXIV 6 模具制造、操作及維護要點 由于模具的制造成本比較高，所以在模具制造、操作及維護中都要求用科學的方法去選擇制造模具的材料和制造模具的合理科學的工藝過程。這樣可以使得模具的壽命延長，減少零件的制造成本。 對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到 HRC54 以上。凸、凹模在使用一段時間以后，有時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?；驔_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，應當重點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。 對模具材料的要求必須滿足一定的強度和韌性，模具在工作的時候，往往受到很大的沖擊，所以要求模具材料有足夠的強度和韌性。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) 合理的設計模具，在設計模具時，主要應考慮選取合適的間隙值，保證足夠的剛度，注意凸模的外形設計，采用導向裝置，降低模具表面粗糙度，適當選 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，打出兩個螺紋孔。這樣在裝拆零件的時候可以避免許多麻煩。 (3) 對大型機加工零件提供起重孔和加工用的固定孔。 (4) 對模具零部件打印出件號、材料的牌號。 (5) 對模具零部件或鑄件的尖 角進行倒角處理。這樣可消除尖角出的鑄造應力。 濟南大學畢業(yè)設計 XXXV (6) 對模具敞開的壓料板、退料板彈簧和氣路裝置的周圍，提供保護裝置。 (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。 模具安裝使用維護說明 (1) 檢查壓床是否工作正常 (2) 開出壓床工作臺，將托桿按模具銘牌上注明的位置放入工作臺托桿孔內(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面上。 (5) 工作臺開入壓床到位，滑塊用點動和微調(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) 開動滑塊，取出存放限制器放好，滑塊上下導正三次后，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阻并定時清理廢料盒中廢料。 (12) 一個批次生產(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保存。 (13) 所有易損件、導柱或滑塊表面應定期涂潤滑油或潤滑脂。 濟南大學畢業(yè)設計 XXXVI 7 結 論 本課題對汽車前縱梁沖壓工藝作了全面的工藝分析，設計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 進行三維造型、裝配、生成二維圖。又通過 AutoCAD 對二維圖進行修改、標注，達到標準要求。畢業(yè)設計期間主要完成了如下工作： 1. 完成工藝方案設計。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、結構設計要求等，明確模具的加工工藝流程，并通過查閱資料總結出模具加工過程中的利弊，從而完成了工藝方案的設計。 2. 進行 CAE 分析提高沖壓水平。在完成工藝方案設計 的基礎上，對零件受力拉延過程進行了有限元分析，進一步提高了沖壓質(zhì)量。 3. 利用二維和三維設計軟件進行了零件圖和裝配圖的設計。 在畢業(yè)設計過程中，但也自己遇到了一些問題，最重要的一點是經(jīng)驗的工藝參數(shù)與結構的優(yōu)化設計問題。由于汽車覆蓋件方面的理論與技術水平還不夠完善，因此，在設計過程中主要依據(jù)相關的設計理論與技術經(jīng)驗，這就存在設計理論與技術經(jīng)驗兩者的關系如何達到優(yōu)化的問題，這個問題對簡化工藝，縮短制造周期有很大的影響。由于以前對汽車覆蓋件模具專業(yè)知識的匱乏，加上思維的局限性和視野的不夠開闊 , 設計的作品難免有 錯誤之處，還望老師批評指正。濟南大學畢業(yè)設計 XXXVII 參 考 文 獻 [1] 王穎 ,楊德星 等 .工程圖學與計算機繪圖 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021. [2] 甘永利 .幾何量公差與檢測 .第七版 [M].上海 :上?？茖W技術出版社 ,2021. [3] 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室 .機械原理 .第七版 [M].北京 : 高等教育出版社 ,2021. [4] 濮良貴 ,紀名剛 .機械設計 .第八版 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021. [5] 張樹森 .機械制造工程學基礎 [M].遼寧 :東 北大學出版社 ,2021. [6] 初利寶 ,陸勁昆 . Pro/Engineer wildfire 模具設計 [M]. 北京 :北京大學出版社 ,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 .CATIA V5 機械設計 [M].北京 :清華大學出版社 ,2021. [10] 中國機械工程學會 .中國模具設計大典數(shù)據(jù)庫 (電子版 ) [S].中國模具設計大典編委會 ,2021. [11] 中國機械工程學會 .中國機械設計大典數(shù)據(jù)庫 (電子版 ) [S].中國機械設計大典編委會 ,2021.