汽車某覆蓋件工藝及拉延模設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-07-18 18:10本頁(yè)面
【正文】 指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試整個(gè)生產(chǎn)管過(guò)程，克服了模具單工序加工造成各工序之間不銜接統(tǒng)一、模具質(zhì)量下降，制造周期長(zhǎng)的缺陷。第一道工序 第二道工序第三道工序第四道工序第五道工序?yàn)榱吮ＷC覆蓋件在沖壓成形中可以順利地成形，首先要根據(jù)零件圖來(lái)設(shè)計(jì)出拉延件圖，然后根據(jù)拉延件圖展開來(lái)算毛坯的尺寸和各部位尺寸，制定沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)方案。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、數(shù)模中心線、機(jī)床沖壓中心，選擇的沖壓方向如下圖：為拉伸出合格的制件，在沖壓件的基礎(chǔ)上添加的那部分材料，有兩類：一類是零件內(nèi)部的工藝補(bǔ)充，這部分工藝補(bǔ)充不增加材料消耗，在后序沖孔后仍可以適當(dāng)使用；另一類是在零件沿輪廓邊緣展開的基礎(chǔ)上添加上去的，包括拉深件的部分和壓料面兩部分，增加了材料的消耗。2）簡(jiǎn)化拉伸件結(jié)構(gòu)形狀原則。根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)和工序設(shè)計(jì)要求，對(duì)此制件上內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充材料，邊緣部分沿邊緣線向外延伸，形成一個(gè)大R角，有利于拉延凸模的制造，保證制件的剛度強(qiáng)度要求，再將凸緣向輪廓線外側(cè)延伸，構(gòu)成曲面和平面復(fù)合的壓料面，同時(shí)工藝補(bǔ)充外形可以作為第二序修邊的定位方式，工藝補(bǔ)充如下圖：壓料面是指凹模圓角意外的部分，它是工藝補(bǔ)充的一個(gè)重要的組成部分，對(duì)汽車覆蓋件的成形起著重要作用。拉深開始前，壓邊圈將毛坯壓緊在凹模壓料面上；拉伸開始后，凸模的成形力與壓料面上的阻力共同形成毛坯的變形力，使毛坯產(chǎn)生塑性變形，通過(guò)壓料面的改變，來(lái)改變拉伸件的深度、毛坯流動(dòng)阻力的分布等。2）壓料面任意斷面的曲線長(zhǎng)度要小于拉深件內(nèi)部相應(yīng)斷面的曲線長(zhǎng)度。4）壓料面應(yīng)使毛坯在拉深成形和修邊工序中都有可靠的定位，并考慮送料和取件的方便。拉延筋作用：增大進(jìn)料阻力，使毛坯產(chǎn)生較大的塑性變形，提高沖壓件的剛度；調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的分布和大小，控制壓料面上各個(gè)部位材料向凹模內(nèi)流動(dòng)的速度和進(jìn)料量；降低對(duì)壓料面的要求，減少對(duì)壓邊力的要求。矩形筋法蘭流入量少時(shí)的拉深或脹形與園筋相比提供更強(qiáng)的附加拉力拉深檻法蘭流入少時(shí)的拉深或著脹形材料利用率高，同樣的R和H下，比方筋的附加拉力小。利用Autoform軟件模擬，設(shè)置以上大小的毛坯尺寸，模擬結(jié)果出現(xiàn)下圖所示，制件表面出現(xiàn)輕微的起皺，毛坯邊緣流入拉延筋，毛坯尺寸偏小，壓料面上的摩擦力減小，出現(xiàn)失穩(wěn)起皺現(xiàn)象。汽車覆蓋件所用材料的一般是冷軋鋼板，根據(jù)沖壓級(jí)別將冷軋鋼板分為：最復(fù)雜拉深級(jí)別（ZF表示，下同）、很復(fù)雜拉深級(jí)別（HF）、復(fù)雜拉深級(jí)別（F）、最深拉深級(jí)（Z）、深拉深級(jí)（S）等，目前熱軋鋼板和沸騰鋼板在汽車覆蓋件上的應(yīng)用已逐漸減少，而冷軋鋁鎮(zhèn)靜鋼板已成為覆蓋件使用的最大冷軋鋼板之一，它具有較好的強(qiáng)度，較好的塑性變形能力，且鋼中的鋁對(duì)氮有固定作用，故成形后零件表面不產(chǎn)生滑移線，是一種非時(shí)效鋼板，其化學(xué)成份和力學(xué)性能如下表：鋼號(hào)沖壓深度化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度伸長(zhǎng)率CSiMnP08AlZ～≤～≤≤195270～390≥32S≤205275～410≥30P≤215275～410≥28St13≤≤≤≤280270～410≥28St14≤≤≤≤240270～370≥34St15≤≤≤≤210270～350≥38St16≤≤≤≤195250～370≥40毛坯材料的性能對(duì)變形力、壓料面作用力的影響很大，毛坯在不同應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生塑性變形所需要的變形力也不一樣，因此選取的材料應(yīng)滿足：汽車覆蓋件的使用性能；成形所需要的成形性能；提高覆蓋件的剛度和形狀凍結(jié)性；要經(jīng)濟(jì)合理。 材料利用率材料利用率是沖壓工藝中一個(gè)非常重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，在沖壓生產(chǎn)成本構(gòu)成中，沖壓鋼板材料成本又約占90%，在保證制件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理定義產(chǎn)品、適當(dāng)選擇毛坯尺寸，優(yōu)化沖壓工藝以及現(xiàn)場(chǎng)改善材料的利用，來(lái)降低沖壓生產(chǎn)成本，避免選用高牌號(hào)的材料造成產(chǎn)品性能過(guò)剩。其可以用沖壓件的實(shí)際面積與毛坯面積的百分比標(biāo)識(shí)：，式中，沖裁件實(shí)際面積，；毛坯面積，利用UG軟件分析功能測(cè)得拉延件的面積=，毛坯面積=423000，所以，此為理論值，利用Autoform軟件模擬，得到的材料利用率=％。注：：抗拉強(qiáng)度 T：板厚 L：凸模周長(zhǎng) C：系數(shù)常用系數(shù)如下表表示：內(nèi)容C例外淺零件DOOR OTR、HOOD OTR深零件FENDER內(nèi)一般件形狀深、形狀多的零件DOOR INT利用ug軟件測(cè)得凸模周長(zhǎng)L=2147mm，如下圖示：查表取：=300 C=所以拉延凸模壓力P=(250～370)2147=(～)KN，此值為理論值，用于初步選取壓力機(jī)公稱壓力的參考值。 注：SB壓邊圈面積（） 系數(shù)：內(nèi)容例以拉深為主的零件W/HOTR FRPILLER OTR一般件T/GOTR以拉延為主的零件DOOR OTR HOOD OTR根據(jù)拉延件結(jié)構(gòu)，查表取=，所以拉延壓邊力PB=2359223kg=，理論值所需要的壓邊力為35噸。 為了使拉延過(guò)程連續(xù)，操作方便，需要把緊箍在凸模上的制件卸下，所需要的力為卸料力，實(shí)際生產(chǎn)中常根據(jù)下列公式計(jì)算：式中，F(xiàn)－拉延力與壓邊力之和，N；－卸料力系數(shù)。 凸、凹模間隙的確定拉延凸凹模之間的間隙直接影響了拉延件的質(zhì)量，如果間隙取得過(guò)大，在拉延完成后，由于板料變形應(yīng)力的釋放，導(dǎo)致拉延件回彈變形值變大，拉延件嚴(yán)重變形，對(duì)后續(xù)工序影響大。生產(chǎn)中常用下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算合理間隙Z的數(shù)值。此處C===一般，拉延凸凹模在實(shí)際生產(chǎn)中要經(jīng)過(guò)數(shù)控銑削和研磨調(diào)試來(lái)找到合適的間隙值，保證拉延件的質(zhì)量。在UG中模擬將坯料向上移動(dòng)直至制件的最低點(diǎn)，得到的距離整5或10，再加上10~15mm即可得到工作行程。設(shè)計(jì)原則：高出模具最高點(diǎn)10mm左右，最低不能小于5mm。原則上，壓邊圈頂起時(shí)，放在壓邊圈上的板件不能夠接觸到凸模。 一般沖壓生產(chǎn)中的壓力機(jī)有兩類：機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。通過(guò)計(jì)算得，拉延時(shí)所需要的拉延力P=500噸，查找拉力機(jī)手冊(cè)，并根據(jù)公司內(nèi)部生產(chǎn)情況，選取液壓機(jī)YA32500。所選壓機(jī)工作臺(tái)頂桿的布置圖如下，根據(jù)機(jī)床頂桿的布置來(lái)確定壓邊圈上頂桿的位置。模具閉合高度的選擇對(duì)選擇壓力機(jī)也有影響，如果H大于壓力機(jī)的最大開口高度，則模具無(wú)法安裝在壓力機(jī)上；如果H小于模具的最大開口高度，則模具在工作時(shí)，需要安裝墊板來(lái)增加模具的高度，減小滑塊的行程。除此之外，在三維軟件設(shè)計(jì)中，
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