【正文】 ,并遠離刃口。本設計中采用的角式鑲塊刃口。 4－模體； 3－修邊鑲塊。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 19 圖 46 角式修邊鑲塊 (a)鑄鐵 HT250模塊 (堆焊刃口 )。 修邊沖孔模零件結構設計 初定模具總圖如下： 1定位鍵， 2安全螺釘， 3沖頭固定板， 4沖頭， 5彈簧， 6彈簧導銷， 7上壓料器， 8自潤滑導滑塊， 9上模座， 10自潤滑導滑塊， 11下模座， 12下模鑲塊， 13凹模， 14導柱， 15導套 修邊鑲塊設計 修邊鑲塊是修邊的主要工作零件，設計時要決定修邊鑲塊的結構形式，刃口結構尺寸、安裝與固定等 問題。成形模則需要根據制件精度、模具間隙大小、壓力機導向精度等情況考慮是 非否需要模架。 模架選用 當沖壓件的精度要求較高、生產批量大時，必須使用帶有模架的模具。它主要包括模座和隔板的長寬尺寸。這些尺寸是進一步進行模具結構及零件設計的基礎。而其他成型工序的正倒裝關系已完全有工藝方案確定下來了。另外，正裝結構在沖裁時可是 受到頂件板的反頂力，因而沖壓件較平整。倒裝結構少一套排除沖孔廢料的打料裝置，較正裝結構簡單，但由于凹凸模型孔內積存沖孔廢料，凹凸模的壁厚不能太小。 模具的正倒裝關系 正裝指凸模裝于上模，凹模裝 于下模；倒裝則指凸模裝與下模，凹模裝于上模。有些特殊的模具結構也有采用導板進行導向的。對于單工序?；驈秃夏ＭǔＶ徊捎谜w卸料板進行卸料。單行卸料則是由卸料板、卸料螺釘和彈性元件構成卸料裝置，在凸模抬起過程中，通過彈性元件的回彈力將條料從凸模上脫離的一 種卸料方式。 卸料方式 卸料方式分為彈性卸料和剛性卸料兩種。當采用手工送料時，在模具結構設計時要特別注意操作安全問題。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 17 4 總體結構設計 模具的基本結構形式 模具的基本結構形式是由條料（工件）的送進與定位方式、壓料與卸料方式、導向方式及模具的 正倒裝關系所確定 。采用數(shù)控激光切割試沖件的修邊輪廓 采用三座標劃線機及三座標測量機進行檢測。在使用的材料上，大力推廣使用空冷鋼材料。 CAD／ CAM技術已經進人了覆蓋件模具制造 的各個環(huán)節(jié)。從中可以看出，在確定修邊沖孔 模工藝方案時，要綜合考慮各方面的因素。 總之，覆蓋件修邊沖孔模的形式不同，加工方案也有 所區(qū)別。數(shù)控機床因其按照預定的加工程序 自動進行加工，所以具有加工精度高、產品質量穩(wěn)定 和加工效率高等特點。 凹模鑲塊的加工工藝要點和選 T10A材料時類 同，就不敘述了。 d．按立體樣板精修刃口。 。精加工后將四鑲塊進行組裝。 。 。 a．參照兩旁的鑲塊和主模型的形狀劃出型面 的線。 為了防止由于各鑲塊淬火后，因磨結合面而造 成較大的縫隙，鑲塊組裝靠模前，每邊挑選出一塊形狀較簡單而處于中間位置的鑲塊不進行仿形和熱處理，待其它鑲塊仿形加工和熱處理工序完成后，再將 加長的四塊鑲塊按所需尺寸配作即可補償熱處理變形和要磨去的量 (如圖 35所示 )。 Cr12MoV材料在熱處理工藝上采取整體淬火的熱處理方法。 j．磨光凹?？凇? h．按凸凹模刃 121研修凹模刃口。 。 d．按線銑凹?？谛螤?。 b．按線加工修邊刃口線。 基準件加工完成后，與其配作的凹模鑲塊采用 配作研修的工藝方法來保證相對位置和配作間隙。 選用 Cr12MoV材料為修邊刃 121材料時，受材料熱 處理變形的限制，唯一的制造依據就是采用立體制件樣板為制造依據。 面后，二次對鑲塊進行組裝。 d．按立體樣板劃線，加工刃口。 b．按模型靠銑型面。 a．粗加工后，進行鑲塊的初組裝。 本設計采用垂直修邊沖孔模結構，其工藝方案分析如下： （ 1） 選用 Cr12MoV材料，用模型仿型加工型面，用 立體樣板加工刃口。 在制造模具時，制造依據的確定要取決于訂貨廠家訂貨時提供的是哪一種方式的制造依據。以 數(shù)學模型為制造依據來制造模具已經在轎車模具制 造中得到廣泛應用。同時也作為覆蓋件的檢驗依據。汽車車身主模 型是覆蓋件模具制造中不可缺少的技術依據，尤其是轎車覆蓋件零件，由于形狀復雜，而且精度要求高，棱線清晰，僅僅甩圖紙往往是表示不清楚的。制造依據是覆蓋件模具制造的原始依據。 對不同的制造依據和不同的材料在制定工藝方 案時要采取切實可行的工藝方案。利用立體樣板劃線在立式銑床上加工刃口輪廓。凸凹模的刃口形狀應是修邊件的輪廓尺寸 ，所以在制造修邊沖孔模時應選擇凸凹模為制造基準件。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 13 圖 34垂直修邊示意圖 工藝方案設計 在選擇加工方案之前，首先要選擇好制造基準件。和水平修邊一樣需要有斜楔機構，將壓力機上滑塊的垂直運 動改變成修邊沖孔方向的運動 (如圖 33所示 )。 圖 32水平修邊示意圖 傾斜修邊沖孔模 由于修邊形狀和沖孔位置的限制，修邊沖孔工序的沖壓方向需傾斜成一定的角度。這種機構一般選用斜楔滑塊機構。 水平修邊沖孔是修邊沖孔方向和壓力機上的滑塊運動方向垂直的沖壓工序。這種修邊沖孔模結構簡單，是覆蓋件修邊沖孔模中最常見的形式 (如圖 31所示 )。主要有以下三種基本形式。由于拉延件在修邊沖孔模中的擺放位置只能是一個，所以修邊沖孔工序的沖壓方向，在同一工序中可能有兩個或兩個以上。 總之，修邊兼沖孔在工藝上要認真地加以 研究，如確定對后序工作和產品質量沒有影響時，應盡量采用修邊沖孔模方案。 （ 4） 工件上孔數(shù)較少，采用單獨沖孔模則經濟上不合算。 （ 2） 和工件外形及定位基準孔有嚴格的位置要求的孔，也需要在修邊模中一起沖出。由于修邊是對工件的外輪廓整形，沖孔是在工件的內部進行，所以修邊兼沖孔對修邊工作不會產生任何影響，而且會減少工序，收到較好的經濟效果，修邊沖孔模的采用原則有如下幾點： （ 1） 下道工序采用定位孔 ，該定位基準孔必須在修邊模上沖出。覆蓋件上常常分布著各種各樣的孔，特別是內覆蓋件，一個零件最多有幾十個孔。凹模圓角半徑對拉深毛坯的流動和阻力影響極大，其大小必須合適，當凹模圓角半徑也是工藝補充的組成部分時， rd取 8~10mm；當凹模圓角部分本身就是覆蓋件的組成部分時，首先要保證拉深成形工藝的要求，若因此而 導致 rd大于零件要求的圓角半徑，則要在以后的工序中進行修整圓 角。拉深使用中，模具的壓料面要進行調整，并且在使用一段時間之后要對已產生磨損的拉深肋和拉深肋槽進行打磨加工，為不使其影響到修邊線，為不使其影響到修邊線，一般 修邊線到拉深肋的距離為 25mm，修邊線到凸模圓角的距離應保證在使用中不致因凸模圓角的磨損而影響到修邊線，一般取 3~5mm，凸模圓角半徑就根據拉深深度和形狀來確定，一般 3~10mm。 在進行工藝補充時，要考慮到模具壓料面或拉深肋槽的修理時，不能影響到修邊線；保證修模的凸模和凹模能有足夠的強度；凸模和凹模的圓角的大小有利于毛坯的變形和塑性流動等。 ， 設計工藝補充時要考慮對后工序的影響。 ，拉深件的結構形狀越復雜，拉深成形過程中的材料的流動和塑性變形就越難控制。但若該部分屬于內部的局部成形部分則要進行變形分析。 工藝補充面設計 工藝補充面的設計主要應考慮拉延成形時坯 料材料的流動和補充狀況、壓料面的形狀和位置、零件的成形精度和定位要求和修邊工序的工藝要求等 。故本設計采用方案二。 方案三，該方案和方案一一樣，將修邊和沖孔分開在兩套模具上沖壓，因此不宜采用。 方案二，該方案將修邊和沖工藝孔同時完成，雖然模具結構稍為復雜，但優(yōu)點是節(jié)省了工序和設備，可以提高生產效率。 方案一： （ a）拉延； （ b）修邊； （ c）沖孔； （ d） 翻邊整形； 方案二 : （ a）拉延； （ b）修邊沖孔； 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 9 （ c）翻邊整形； 方案三： （ a）拉延； （ b）沖孔； （ c）修邊 （ d）翻邊整形； 對以上三種方案進行方案論證，可以看出： 方案一，從生產效率和模具結構和模具壽命方面來考慮，將修邊和沖孔分開在兩套模具上沖壓，有利于降低沖裁力和模具壽命，同時模具結構也簡單。因此，只能通過 UG 軟件中的“分析”功能選項，初步確定零件的總體外形尺寸，如圖 22 所示。 拉延件毛坯尺寸計算 本設計的零件模 型為數(shù)學模型，形狀如圖 21 所示： 21 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 8 由于該覆蓋件為非鈑金特征零件，本設計不能 采用 UG 軟件平面展開得到毛坯的形狀和尺寸 。本文對拉延工序的工藝性及模具結構的合理性作如下介紹。 (1)拉延； (2)修邊沖孔； (3)翻邊整形；拉延工序保證了制件的剛性、強度及外觀要求；修邊沖孔工序布 局合理，有利于廢料的排 出及切斷；斜楔翻邊整形工序保證翻邊角度的要求， 是沖壓的最后工序而不是制件成形的最終工序。作為微型汽車的內觀覆蓋件，不僅要求具有特定的使用功能而且要具有一定的觀賞性能，被拉延材料經過充分而均勻的塑變使制件具有良好的剛性、光順挺拔的表面，均勻、清晰的棱線，制件上應無劃痕、波浪、皺紋、破裂等缺陷。 進行必要的工藝計算 選擇壓力機 繪制模具總裝圖和部分工作零件圖 編寫設計計算說明書 設計 總結及答辯。 確定毛胚形狀、尺寸和下料方式：在最經濟的原則下，決定毛胚的形狀尺寸和下料方式，并確定材料的消耗量。 設計步驟 分析沖壓件的工藝性：根據設計題目的要求，分析沖壓件成型的結構工藝性，分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。（ 3）掌握冷沖壓模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。其目的是：（ 1）綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知 識，進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高自己獨立工作的能力。 所以我們 做的 畢業(yè) 設計 方案 是可行的 。國家實施擴大內需和西部大開發(fā)的戰(zhàn)略、 2021 年的北京奧運會、 2021 年的上海世博會等將極大地帶動汽車 業(yè)的發(fā)展，特別是加快轎車進入普通家庭的步伐。最近 10 年，中國汽車年均增長 15％ ，是世界汽車工業(yè)增速的 10 倍，預計全年會突破 400 萬輛，躍居世界第四大市場。 人口眾多、幅員遼闊、經濟總量迅速增長的中國是全球最后一個潛在的汽車市場。而且現(xiàn)代汽車制造大量使用卷料、薄殼式整體車身結構的高強度鋼板與鍍鋅鋼板，都要求應用沖壓新工藝。減少沖壓過程的工序數(shù)，意味著減少沖壓件數(shù)、節(jié)省工裝數(shù)量、簡化沖壓過程的傳送裝置，縮減操作人員和沖壓占地面積，是節(jié)約投資額和能耗的極好措施，所以沖壓制造商都能把沖壓工序數(shù)作為降低汽車制造成本的重要途徑，甚至不惜改進產品設計來滿足制造工藝方面的要求。同時仿真技術的發(fā)展和應用是沖壓發(fā)展必須借助的手段，自動化和靈活性要求是沖壓發(fā)展必須考慮的因素，沖壓成型更加 “科學化、數(shù)字化和可控化 ”，供應商 沖壓廠，沖壓廠 用戶之間的合作越來越重要，在整個工業(yè)中，沖壓的關鍵在模具，沖壓模具的發(fā)展至關重要。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合，配有隨行定位夾具或定位盤，有完整的機具、刀具數(shù)控庫，有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)，有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。在可以預見的未來，汽車覆蓋件沖壓工藝設計將會 在以下方向上得到長足的發(fā)展： 1)應用多種方法的混合智能新技術是解決工藝設計難點的新思路； 2)工藝設計關鍵部分的各個突破和集成設計； 3)工藝設計與工藝管理的一體化設計； 4)基于成形模擬 (CAE)的覆蓋件工藝自適 。并開始使用 UG、 Pro/Engineer、 IDEAS等國際通用軟件，個別廠家還引進了 Moldflow等 CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中 。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)，近年來模具熱處理的發(fā)展使用了模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積、等離子噴涂等技術，能夠制造出復雜模具，從而極大地提高了加工效率。 第三，先進加工手段的應用。高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。計算機和網絡的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū) 、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展情況及發(fā)展趨勢 發(fā)展現(xiàn)狀 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。目前，國外汽車界提出縮短產品的市場化周期、降低產品開發(fā)費用和減輕汽車的質量的了 3R 戰(zhàn)略，其中的一個重要環(huán)節(jié)就是降低車身覆蓋件模具的制造費用和減少生產周期，因此在車身覆蓋件模具的研發(fā)方面各個國家都投入了大量的資金。如車身上的各種覆蓋件、車內支撐件、結構加強件，甚至還有大量的汽車零部件，如發(fā)動機的排氣彎管及消聲器、空心凸輪軸、油底殼、發(fā)動機支架、框架結構件、橫縱梁等等，都是經沖壓成形技術正向精密、多功能 、高效節(jié)能、安全清潔的生產方向發(fā)展，沖壓工件的制造工藝水平及質量