【正文】 汽車發(fā)動機油底殼沖壓模具的畢業(yè)設計論文 畢 業(yè) 設 計 汽車發(fā)動機油箱底殼零件沖壓工藝分析及其模具設計 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 序言 1 11 概述 1 12 沖壓技術的發(fā)展 1 13 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 2 14 模具 CADCAECAM 技術 2 15 設計的主要特點及意義 4 16 汽車油底殼的相關知識補充 4 161 前言 4 162 汽車發(fā)動機油底殼材料的發(fā)展歷史 5 第二章 發(fā)動機油底殼成型工藝的總體分析 6 21 油底殼結(jié)構(gòu)及工藝難點分析 6 22 油底殼沖壓工藝分析及方案確定 7 221 工藝流程初定 7 222 拉深次數(shù)的確定 7 2221 常規(guī)計算模式 7 2222 有限元模擬分析 10 2223 工藝流程的最終確定 11 2224 落料毛坯尺寸確定 11 第三章 拉深及法蘭面沖孔的工藝分析和模具設計 14 31 落料 14 311 工藝分析 17 312 工藝方案的確定 18 313 沖裁間隙的確定 18 314 凸模與凹模刃口尺寸的確定 18 3141 凸凹模具刃口尺寸計算原則 18 3142 凸凹模刃口尺寸計算 方法 20 315 沖裁工藝力的計算 20 32 拉深 23 321 油底殼的拉深工藝分析 24 3211 對拉深件形狀的要求 24 3212 對拉深件的圓角半徑和拉深件精度的要求 25 322 拉深工藝力的計算 25 322 油底殼拉深模具設計及其結(jié)構(gòu)設計要點 27 3221 結(jié)構(gòu)設計要點 27 3222 模具工作過程 28 3223 模具的導向 28 3224 凹模圓角半徑及凸凹模間隙參數(shù)的確定 28 3225 成型凹模及頂件塊的設計 29 3226 模具材料及熱處理要求 29 33 整形 32 34 切邊 32 35 翻邊校平 32 36 沖法蘭面孔 33 361 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成 33 362 模具結(jié)構(gòu)特點 33 363 模具工作過程 33 364 模具零部件的結(jié)構(gòu)設計與相關沖裁力及部件尺寸的計算 34 3641 凸凹模刃口尺寸的計算 34 3642 凸凹模的設計 35 3643 模板的設計 37 3644 卸料彈簧的選用 37 3645 沖壓設備的選用 38 3646 壓力中心的計算 41 37 沖放油塞孔 42 第四章 總結(jié) 43 第五章 結(jié)束語 43 參考文獻 44 附錄 45 附錄一外文文獻 45 附錄二外文翻譯 52 油箱 底殼零件沖壓模具設計Stamping process analysis and mold design of Tank bottom shell parts Department of MechanicalCailiao Material Forming 061404 ChenXiangYu Director CaoJianXin Abstract Thus the present paper applies this specialty to study the curriculum the theory and the production knowhow carries on a time cold stamping mold design work the actual training to raise and to sharpen the student independent working ability consolidated and expanded the content which curricula and so on cold stamping mold design studied the method and the step which the grasping cold stamping mold designed the basic mold skill which the grasping cold stamping mold designed had understood how analyzed the ponents the technology capability how definite craft plan had understood the mold basic structure sharpened the putation ability cartography ability has been familiar with the standard and the standard simultaneously various branches correlation curriculum all had the prehensive reviewindependent thinking ability also had the enhancement This design is punching and deep drawing dies This design is to determine the contents of the drawingmold type and structure and process consider the molding inserts and tensile reinforcement design draw up the mold assembly drawing and the nonstandard letter detail drawing Key Wordsdeep drawing punching molding inserts stretching tendons 第一章 序言 11 概述 沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法用以生產(chǎn)各種板料零件具有很多獨特的優(yōu)勢其成形件具有自重輕剛度大強度高互換性好成本低生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術在制造業(yè)中具有很強的競爭力被廣泛應用于汽 車能源機械信息航空航天國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中 在吸收了力學數(shù)學金屬材料學機械科學以及控制計算機技術等方面的知識后已經(jīng)形成了沖壓學科的成形基本理論以沖壓產(chǎn)品為龍頭以模具為中心結(jié)合現(xiàn)代先進技術的應用在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下沖壓成形技術在國民經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用 幾十年來沖壓技術有了飛速的發(fā)展它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術在生產(chǎn)的廣泛應用上如旋壓成形軟模具成形高能率成形等更重要的是人們對沖壓技術的認識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍 現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè) 的制造方式由于高新技術的參與和介入沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進化為集成制造圖 11 生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機械化自動化并且正在向智能化集成化的方向發(fā)展實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)體現(xiàn)安全高效節(jié)材等優(yōu)點已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向 圖 11 沖壓作業(yè)方式的進化 沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍結(jié)合現(xiàn)代技術信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式計算機集成制造系統(tǒng) CIMSComputer Integrated Manufacturing System 把產(chǎn)品概念形成設計開發(fā) 生產(chǎn)銷售售后服務全過程通過計算機等技術融為一體將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益使現(xiàn)代沖壓技術水平提高到一個新的高度 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎工藝裝備是一種高附加值的高技術密集型產(chǎn)品也是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域其技術水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標志隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術的不斷發(fā)展各行各業(yè)對模具的需求量越來越大技術要求也越來越高目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快十一五期間產(chǎn)品發(fā)展重點主要應表現(xiàn)在 1 汽車覆蓋件模 2 精密沖模 3 大型及精密塑料模 4 主要模具標準件 5 其它高技術含量的模具 目前我 國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三其中沖壓模占模具總量的 40以上但在整個模具設計制造水平和標準化程度上與德國美國日本等發(fā)達國家相比還存在相當大的差距以大型覆蓋件沖模為代表我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具轎車覆蓋件模具設計和制造難度大質(zhì)量和精度要求高代表覆蓋件模具的水平在設計制造方法手段上已基本達到了國際水平模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步但在制造質(zhì)量精度制造周期和成本方面以國外相比還存在一定的差距標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密模具品種在制造精 度使用壽命模具結(jié)構(gòu)和功能上與國外多工位級進模和多功能模具相比存在一定差距 沖壓技術的進步首先通過模具技術的進步來體現(xiàn)出來對沖模技術性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術的中心和關鍵 20世紀 60年代初期國外飛機汽車制造公司開始研究計算機在模具設計與制造中的應用通過以計算機為主要技術手段以數(shù)學模型為中心采用人機互相結(jié)合各盡所長的方式把模具的設計分析計算制造檢驗生產(chǎn)過程連成一個有機整體使模具技術進入到綜合應用計算機進行設計制造的新階段模具的高精度高壽命高效率成為模具技術進步的特征 模具 CADCAECAM 是改造傳統(tǒng)模 具生產(chǎn)方式的關鍵技術是一項高科技高效益的系統(tǒng)工程它以計算機軟件的形式為企業(yè)提供一種有效的輔助工具使工程技術人員借助于計算機對產(chǎn)品性能模具結(jié)構(gòu)成形工藝數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設計和優(yōu)化模具 CADCAECAM 技術能顯著縮短模具設計與制造周期降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識 模具 CADCAECAM 在近 20 年中經(jīng)歷了從簡單到復雜從試點到普及的過程進入本世紀以來模具 CADCAECAM 技術發(fā)展速度更快應用范圍更廣 在級進模 CADCAECAM發(fā)展應用方面本世紀初美國 UGS公司與我國華中科技大學合作在 UGII 現(xiàn) 為 NX 軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進模 CADCAM軟件 NXPDW 該軟件包括工程初始化工藝預定義毛坯展開毛坯排樣廢料設計條料排樣壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設計等模塊具有特征識別與重構(gòu)全三維結(jié)構(gòu)關聯(lián)等顯著特色已在 2021 年作為商品化產(chǎn)品投入市場與此同時新加波馬來西亞印度及我國臺灣香港有關機構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進模 CADCAM 系統(tǒng) 我國從上世紀 90 年代開始華中科技大學上海交通大學西安交通大學和北京機電研究院等相繼開展了級進模 CADCAM 系統(tǒng)的研究和開發(fā)如華中科技大學模具技術國家重點實驗室在 AutoCAD 軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進模 CADCAM 系統(tǒng) HMJC 包括板金零件特征造型基于特征的沖壓工藝設計模具結(jié)構(gòu)設計標準件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程 5 個模塊上海交通大學為瑞士法因托Fiool精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模 CACCAM系統(tǒng)西安交通大學開發(fā)出多工位彎曲級進模 CAD 系統(tǒng)等近年來國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模CADCAM 系統(tǒng)的開發(fā)行列如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng) CmCAD 富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復合模的 CAD 系統(tǒng) FoxCAD 等 展望國內(nèi)外模具 CADCAECAM 技術的發(fā)展本 世紀的科學技術正處于日新月異的變革之中通過與計算機技術的緊密結(jié)合人工智能技術并行工程面向裝配參數(shù)化特征建模以及關聯(lián)設計等一系列與模具工業(yè)相關的技術發(fā)展之快學科領域交叉之廣前所未見今后 10 年新一代模具 CADCAECAM 系統(tǒng)必然是當今最好的設計理念最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物其特點將反映在專業(yè)化網(wǎng)絡化集成化智能化四個方面主要表現(xiàn)在 1 模具 CADCAM 的專業(yè)化程度不斷提高 2 基于網(wǎng)絡的 CADCAECAM 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪 3 模具 CADCAECAM 的智能化引人注目 4 與先進制造技術的結(jié)合日益緊 密該主要針對零件本涉及的知識面廣綜合性較強在鞏固大學所學知識的同時對于提高設計者的創(chuàng)新能力協(xié)調(diào)能力開闊設計思路等方面為作者提供了一個良好的平臺 油底殼是現(xiàn)代汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中不可缺少的組成部分油底殼的儲油量是潤滑系統(tǒng)的主要設計參數(shù)之一油底殼的儲油容積對濕式潤滑系統(tǒng)中機油完成潤滑冷卻清洗密封防銹等功能具有重要的保證作用合理的油底殼可促進汽車發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡化體積縮小質(zhì)量減輕汽車發(fā)動機油底殼的材料沿著環(huán)保節(jié)能節(jié)材安全和低成本的方向發(fā)展取得了以輕量化為代表的顯著進步呈現(xiàn)著多樣化多元化的趨勢 汽車發(fā)動機的材料是 其設計水平高低品質(zhì)優(yōu)劣質(zhì)量大小和競爭力強弱的基礎之一汽車發(fā)動機的輕量化程度在很大程度上取決于輕量化材料的發(fā)展近年來聚酰胺玻璃纖維增強尼龍工程材料 66 型超級尼龍如 PA66GF35PA6GF35 等已成為汽車發(fā)動機油底殼的輕量化的新材料之一 塑料材料由于造型容易質(zhì)量輕成本低受到汽車發(fā)動機設計部門及油底殼制造業(yè)的青睞和關注尤其是塑料材料的形狀變化自由度大塑料材料制成的油底殼具有能夠集成油道吸油管機油過濾器單獨的備用油口和防濺板等優(yōu)點使其成為兼顧耐熱性和高剛度的一體化的功能零部件材料 2021 年世界塑料工程學 會 SPESociety of Plasti