【正文】 凸模固定板加工工藝過程 ................................................................................... 20 凸模墊板加工工藝過程 ....................................................................................... 21 凸模脫料板加工工藝過程 ................................................................................... 22 上模座加工工藝過程 ........................................................................................... 23 下模座加工工藝過程 ........................................................................................... 24 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 IV 定位支撐桿加工工藝過程 ................................................................................... 25 側(cè)定位加工工藝過程 ........................................................................................... 26 縱向定位加工工藝過程 ..................................................................................... 27 其余模具標(biāo)準(zhǔn)零件 ....................................................................................................... 28 圓柱銷 ................................................................................................................... 28 沉頭內(nèi)六角螺釘 ................................................................................................... 28 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 ............................................................................................... 28 7 總結(jié) ...................................................................................................................................... 29 參 考 文 獻 ............................................................................................................................ 30 附 錄 ...................................................................................................................................... 31 致 謝 ...................................................................................................................................... 38 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 選題的背景、目的和意義 沖壓工藝在現(xiàn)代機械、汽車、電子信息產(chǎn)品等制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，沖壓模具是進行沖壓工藝生產(chǎn)的重要工藝裝備。選取該底盤支架這個既簡單又典型的底盤支撐零件作為自己的畢業(yè)設(shè)計論文來研究，正好與自己的工作相貼切，而且有助于對產(chǎn)品及零件有更深一步的提高和認識，使自己能夠更好的融入中作中去。 冷沖模 多為安裝在壓力機上的，對放置在內(nèi)的板料在室溫下施加變形力，使其產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀 ,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的特殊專用工具。沖壓和鍛造同屬塑性加工 (或稱壓力加工 )，合稱 鍛壓 。 從未來發(fā)展趨勢分析，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整將加快，針對低檔模 具供過于求，大型、精密、復(fù)雜的模具供不應(yīng)求的情況，高檔模具的比重將增加，行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。我們認為未來重點發(fā)展的產(chǎn)品包括：汽車覆蓋件模具、精密沖壓模具、大型塑料模具、精密塑料模具、大型薄壁精密復(fù)雜壓鑄模和鎂合金壓鑄模具、子午線橡膠輪胎模具、新型快速經(jīng)濟模具、多功能復(fù)合模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件等。另外，國際市場將被企業(yè)看重，因為全球模具市場整體供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至650 億美元。零件簡單，但屬于板材加工，有較大的模具加工過程，所以通過模具彎曲及沖孔，然后剪板機裁板。 國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r及趨勢 我國模 具工業(yè) 2022 年以來以每年 20％ 的速度在增長， “ 十一五 ” 期間，產(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)量、質(zhì)量和水平進一步提高，特別是汽車制造業(yè)和 IT 制造業(yè)的發(fā) 展，拉動了模具檔次的提高，精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。 近年來，模具行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，以大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具為代表的技術(shù)含量較高模具的發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模具總量的 35％ 左右。 我國模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。 工業(yè)發(fā)達的國家在模具設(shè)計上已經(jīng)大量使用計算機輔助設(shè)計 （ CAD） 軟件進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并普及了計算機繪圖。 國外模具加工技術(shù)已大量使用數(shù)控機床，應(yīng)用計算機輔助加工 （ CAM） 軟件和數(shù)控編程技 術(shù)對模具，特別是對具有復(fù)雜型腔（三維曲面）的模具進行加工，使模具的質(zhì)量和附加值大大提高，模具的加工周期減少 60%以上，成本降低 30%以上，生產(chǎn)效率調(diào)高60%以上。 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高，模具標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用日益廣泛，已實現(xiàn)了商品話。 本次設(shè)計的主要方向 [1][2] 覆蓋件――汽車底盤支架，大量用于汽車覆蓋件、安裝機構(gòu)上，其形狀各異， 是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的動力，使汽車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。 汽車底盤支架一般是沖裁件，材料是 08AL，厚度是根據(jù)受力情況而定，精度等級也根據(jù)用途而定，一般為 IT11～ IT14 級，大批量生產(chǎn)，圖 1 為典型的汽車底盤支架零件圖，該零件是汽車底盤重要的支撐零件。在一般情況下，提升沖壓件工藝性可從三個方面考慮。 二、易用性：如某些大型零件的剛性差，提高其零件的塑性變形程度，經(jīng)過充分的加工硬化，提高剛度，或者增設(shè)加強筋等措施。 沖壓件工藝分析 [3][4] （ 1）材料：該沖裁件的材料 08AL 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的一種，一般用作冷沖壓薄板鋼中的 Al 脫氧鎮(zhèn)靜鋼冷軋板 。 （ 3）尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定尺寸的公差。為避免工件變形，沖裁件的最小孔邊距不能過小，其許可值如圖 2 所示。根據(jù)實際產(chǎn)品的實際尺寸得 ? ?tc ~1? ，即工件會變形。 該零件包括落料、沖孔、折彎三個基本工序，可以采用以下三種工藝方案： （ 1）先落料，再折彎，接著沖孔，最后切斷，采用三類模具制造生產(chǎn)。 （ 3）先落料，再沖孔，最后折彎。由于零件結(jié)構(gòu)的關(guān)系，采用第二種和第三種方案都易產(chǎn) 生偏載，而且落料模具是相當(dāng)大的，模具的成本非常高。圖 4 是沖壓的第二道工序沖孔，滿足了該零件的沖孔要求。 圖 3 折彎 圖 4 沖孔 圖 5 切斷 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 6 制件排樣及搭邊 排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。表 1 是材料的搭邊值的確定。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則： （ 1） 設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸。設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。 （ 2） 根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。 模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。 （ 4） 選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按 IT6～ IT7 級來選?。粚τ谛螤顝?fù)雜 的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的 1/4 來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8 并冠以 (? )。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 9 （ 2） 凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。 配作法就是 先按設(shè)計尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。設(shè)計時，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明： “ 凸（凹）模刃口按凹（凸）模實際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 minZ ” 。 采用配作法，計算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計算。 刃口尺寸計算： ? ?0m in pxdd p ????? (31) ? ?0 ???? ? 沖孔 : ? ? ? ? dd ZxdZdd pd ?? ?? ?????? 0m inm in0m in (32) ? ? 8 7 1 7 1 4 ?? ??? 孔心距： ? ? 22m in dd LL ????? ? ? in ??????? L (33) 式中 pd 、 d 沖孔凸、凹模尺寸 dL 凹?？仔木嗟某叽纾?d? 取工件公差的 41 ，即 4??d? minL 工件孔心距的最小極限尺寸 mind 沖孔件孔的最小極限尺寸 ? 沖載件制造公差 minZ 最小初始雙面間隙 p? 、 d? 凸、凹模的制造公差 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 10 x 系數(shù) 圖 7 沖孔各部分尺寸與公差分布情況 沖裁力與壓力中心的計算 [7][8] 沖裁力的計算 通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，平刃口沖裁模的沖裁力 F 計算公式， 落料力： ?ltF ?落 (34) ?????? ? ?? 沖孔力 ： ?ltF ?沖 (35) ????? ? ? ?? 卸料力、推件力及頂件力的計算 從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力。 總沖壓力： 推卸沖總 FFFF ??? (38) ??? ? ?? 汽車底盤支架沖模壓力中心的確定 [9] 沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。設(shè)零件中心的坐標(biāo)為 ? ?00， ， L1 距 y 軸 150mm， L2 距 x 軸 625mm。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 4 汽車底盤支架沖孔模具設(shè)計 沖孔模具的總體設(shè)計 [10][11] 沖孔模具類型的確定 按照工序性質(zhì)選擇沖孔模。 按照模具導(dǎo)向方式，選擇導(dǎo)柱式。 定位零件的選 擇 模具采用兩側(cè)擋零件和彎曲定位零件精確定位，利用定位零件可實現(xiàn)制件的精確。 圖 8 側(cè)定位 圖 9 縱向定位 卸料、出件方式的選擇 卸料和頂