【正文】 報(bào)告 第二節(jié) 工序壓力的計(jì)算 沖壓力的計(jì)算 沖裁力的計(jì)算，由于采用單工序模，則沖裁力為 btKLF ?沖沖 ? 由 CATIA 可以算出 沖L為 則沖裁力為 KNtKLF b 9 0 0 6 ??????? ?沖沖 所以卸料力 卸F 由 沖卸卸 FKF ? ，已知 ?卸K 【查《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 表 33】 KNFKF 9 ???? 沖卸卸 推件力 推F 由 沖推推 FnKF ? ，已知 ?推K n=3【查《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 表 33】 KNFnKF 3 39 9 00 4 ????? 沖推推 頂件力 頂F 由由 沖頂頂 FKF ? ，已知 ?頂K 【查《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 表 33】 KNFKF 9 ???? 沖頂頂 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁(yè) 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果沖壓設(shè)備擬選 JD21100，技術(shù)參數(shù)如下 ： 表 壓力機(jī)型號(hào) JD21— 100 公稱壓力 /KN 1000 滑塊行程 /mm 10~120 行程次數(shù) /（次 /min） 75 最大封閉高度 /mm 400 封閉高度調(diào)節(jié)量 /mm 85 工作臺(tái)尺寸 /mm 左右 1000 前后 600 工作臺(tái)孔尺寸 /mm 左右 420 前后 300 立柱間距離 /mm 480 模柄孔尺寸 /（直徑 mm深度 mm） Φ 70 80 工作臺(tái)板厚度 /mm 110 墊板厚度 /mm 100 沖裁件壓力中心的計(jì)算 根據(jù) CATIA可以得出，其壓力 中心為，如下圖所示，沖裁排樣時(shí)壓力中心到板料的兩邊之間的距離。由于零件外形不規(guī)則，其模具采用配合加工法制造，即落料時(shí)以凹模為基準(zhǔn)，只需計(jì)算凹模刃口尺寸和公差；凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按要求配作； 模具間隙：由于零件在沖裁落料時(shí)具有平面度要求，這里選用 ii 類沖裁間隙，由《 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 表 320 查得： C=（ 3~7） %t,即 mmc 0 9 in ??? ；mmc 2 2 a x ??? 。凹模采用配合加工法加工，模具 間隙為 ，模具結(jié)構(gòu)均勻。單工序模具的設(shè)計(jì)，可以保證零件形狀結(jié)構(gòu)的形狀，不至于在對(duì)零件進(jìn)行成形模具設(shè)計(jì)時(shí)，使得零件的其他地方的尺寸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，減小了零件在成形過(guò)程中產(chǎn)生的生產(chǎn)誤差，確保零件制作的尺寸精度。而第一件的沖壓位置條料有一定的 余量，可以靠人工目測(cè)來(lái)確定。 出件方式的選擇 根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，該模具采用剛性出件方式比較方便。故采用剛性裝置取件。 第五節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì) 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凹模 凹模采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成型，安排凹模在模架上的位置是，根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心與模柄中心重合。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用 查 GB/ GB/ 得 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е? A 45 230 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е? A 50 230 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)? B 45 140 58 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)? B 50 140 58 GB/ 模柄的選用 根據(jù)初選設(shè)備 JD21100 模柄孔的尺寸，查 JB/ 得：旋入式模柄 B 60mm 120mm 螺釘、銷釘?shù)倪x用 查（ 1）表 343，選用 M10內(nèi)六角圓柱頭螺釘，直徑為 Φ 10mm的圓柱形銷釘。 圖 落料凹模（三維視圖） 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 18 頁(yè) 圖 落料凹模（二維視圖） 落料凸模：材料選用 Gr12MoV，熱處理 58~62HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 落料凸模（三維視圖） 第 19 頁(yè) 圖 落料凸模 (二維視圖） 凸模固定板：材料選用 45鋼，熱處理 45~48HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 凸模固定板（三維視圖） 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 20 頁(yè) 圖 凸模固定板（二維圖） 卸料板：材料選用 Q235，熱處理至 38~48HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 卸料板（二維視圖） 第 21 頁(yè) 第四章 成形模具設(shè)計(jì) 第一節(jié) 零件的工藝性分析 該如下圖所示，該零件是為帶凸緣的圓筒形件，要求內(nèi)形尺寸，材料厚度為 ，零件形狀呈現(xiàn)左右對(duì)稱，形狀較為復(fù)雜。 圖 成形工藝圖 確定工藝方案原落料零件圖如下圖所 示： 圖 成形坯料 落料零件尺寸如圖所示 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 22 頁(yè) 圖 毛坯零件的最大外形尺寸 拉深后的零件尺寸如圖所示 圖 成形零件的尺寸 故總的拉深系數(shù)為 699 ??? Ddm n總 第 23 頁(yè) 查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)》表 57，經(jīng)計(jì)算可知 1mm ?總 ，在查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)》表 58， ][ 11 dhdh ? ，故能一次拉深成形。 ???? fff ddd mm。 圖 成形件的周長(zhǎng) KNNtLKF bsp 7 1 2 0 ??????? ? 查（ 1）公式 528 可得壓邊力計(jì)算公式 ? ? 422 qddF nf ?? ?壓 ，已知 MPab 450?? ，這里的 3150?? bq ? ，則 ? ? 422 qddF nf ?? ?壓 = 推件力：已知 ?推K n=3【查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)》表 33】 KNFnKF 7 10 4 ????? 推推 壓力機(jī)的公稱壓力由 KNFFF ????? 壓設(shè) 這里初選 400KN 的開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) JH2340。 第三節(jié) 模具工作部分的尺寸 凸、凹模間隙 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 450可得凸、凹模的單邊間隙為 tZ )~1(? ，取 mmtZ ???? 凸、凹模圓角半徑 由于是一次拉深成形，凸、凹模圓角半徑與拉深件相應(yīng)的圓角半徑應(yīng)一致。查《沖 第 25 頁(yè) 壓模具課程設(shè)計(jì)》公式 536可得 公式 tKtc c?? max ，查 1表 512可得系數(shù) cK =~，在這取 cK =，所以凸凹模的單邊間隙為： tKtc c?? max =。 圖 成型模凸模形狀 凹模 材料選用 Cr12MoV，熱處理至 56~60HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖中未標(biāo)注表面的粗糙度為 m? 。 圖 壓邊圈 材料選用 45 鋼，熱處理至 43~48HRC，尺寸及結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖中未標(biāo)注表面的粗糙度為 m? 。 根據(jù) GB/ 400mm 125㎜ 200㎜的滾動(dòng)中間導(dǎo)柱鋼板模架，根據(jù)以上尺寸查的上模座的尺寸為根據(jù)工件圖樣，在受力分析情況及保證壁厚強(qiáng)度的前 提下，取凹模長(zhǎng)度為 220mm，寬度為 120mm，所以凹模輪廓尺寸為220mm 120mm 40mm 查 GB/ 可得滾動(dòng)導(dǎo)向模架 中間導(dǎo)柱 220mm 120mm 40mm 模架的外形尺寸為 400mm 125mm 200mm 為了繪圖方便，查 GB/ GB/格尺寸： 分別為 250mm 125mm 50mm、 250mm 1255mm 40mm。 第六節(jié) 繪圖 當(dāng)上述零件設(shè)計(jì)完成后，即可繪制零件的總裝配圖，和各個(gè)非標(biāo)零件的零件圖，由CATIA 繪出各個(gè)零件圖后完成總的裝配圖，如下圖所示： 圖 成形模具總裝配圖（三維圖） 第 29 頁(yè) 圖 （二維視圖） 圖 成形凸模（二維視圖） 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 30 頁(yè) 圖 成形凹模（二維視圖） 圖 推件塊（（二維視圖） 第 31 頁(yè) 第五章 沖孔模具設(shè)計(jì) 第一節(jié) 沖孔設(shè)計(jì)的工藝分析 圖 沖孔加工工藝圖 零件經(jīng)過(guò)多道加工工藝加工后，最后成形零件如上圖所示，該步 工序主要是完成工件凸緣兩端上的孔的沖模設(shè)計(jì)，由于零件呈現(xiàn)左右對(duì)稱，所以沖孔是，工件的壓力中心在該零件的正中心。 第三節(jié) 主要的零件設(shè)計(jì) 工作零件包括凸模，凹模和凸凹模。 根據(jù)加工零件的形狀，采用配合法加工，加工零件，尺寸計(jì)算公式： 第一類尺寸（變大尺寸 )： ????? 410m ax )( xAAi 第二類尺寸 (減小尺寸）：041m in )( ????? xBBi 第三類尺 寸（不變尺寸）： ????? 81)21(m inCC i 由于模具的長(zhǎng)期使用，模具受到磨損逐漸加劇，模具的尺寸變小，所以造成沖孔凸2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 34 頁(yè) 模的尺寸也變小，造成了沖孔所得孔的尺寸變大，所以沖孔尺寸按照第二類尺寸計(jì)算。材料選用 Cr12，熱處理至58~62HRC。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用 查 GB/ GB/ 第 35 頁(yè) 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е? A 22 160 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е? A 25 160 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)? B 22 100 30 GB/ 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)? B 25 100 30 GB/ 模柄的選用 根據(jù)初選設(shè)備 J2310模柄孔的尺寸，查 JB/：壓入式模柄 B 30mm 78mm 螺釘、銷釘?shù)倪x用 查（ 1）表 343，選用 M10 內(nèi)六角圓柱頭螺釘，直徑為 Φ 10mm的圓柱形銷釘。 第六章 成形工藝模擬分析 由于本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成形工藝，由于零件的形狀不規(guī)則，在成形過(guò)程難以估計(jì)其在成形過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷，所以，在零件沖壓成形之前采用 進(jìn)行成形工藝分析，確保零件在成形過(guò)程中的精度以及完善零件的成形，確保零件的成形。本人認(rèn)為，為了更好地解決汽車覆蓋件模具以及汽車沖壓件設(shè)計(jì)中的存在的一些問(wèn)題，應(yīng)該綜合現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)并采用新技術(shù)，如對(duì)沖壓過(guò)程進(jìn)行 CAE 分析，使用軟件對(duì)模具模型進(jìn)行 CAM 仿真加工等。 第 37 頁(yè) 第一節(jié) 論文主要工作結(jié)論 本文主要完成了以下工作： (1)在實(shí)物基礎(chǔ)上完成汽車保險(xiǎn)杠支架的 3D與 2D建模。 (3)以 CATIA_V5 平臺(tái)主，完成汽車保險(xiǎn)杠支架落料工序模具各組件的虛擬裝配及干涉分析，以達(dá)到了設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化。 (2)建立新智能化的 CAX系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造中，新的 CAX 系統(tǒng)將具備智能化，在以后各個(gè)分析、加工工序中可以通用于所建立的模具模型，并且 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于該系統(tǒng)，并為其提供可靠的信息載體，以實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)與制造和虛擬制造等 。 (4)制造 精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命的模具 模具的不斷推廣應(yīng)用，未來(lái)模具的發(fā)展方向應(yīng)向著精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，廣泛采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行組合沖裁。 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 38 頁(yè) 致 謝 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，沖壓工藝在制造加工業(yè)中所占的比重日益提升，在機(jī)械、電子、輕工業(yè)、重工業(yè)、航空等各大領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，小到人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫募矣秒娖?，大到各種高精度的國(guó)家級(jí)的精密武器等等，沖壓加工工藝已經(jīng)占據(jù)了人們生活的各個(gè)角落。隨著我國(guó)制造業(yè)不斷發(fā)展壯大，我國(guó)對(duì)模具行業(yè)的發(fā)展也逐漸得到重視，模具行業(yè)在近幾年之間得到了高速的發(fā)展，但是我們與歐美國(guó)家相 第 39 頁(yè) 比，仍存在較大的差距，在未來(lái)的模具行業(yè)發(fā)展中，高精模具將成為主要的發(fā)展方向，而在發(fā)展高精度模具之前，更應(yīng)該注重人才的培養(yǎng)，發(fā)展核心技術(shù)人員，將高新技術(shù)應(yīng)用于模具行業(yè)中，加大開(kāi)發(fā)以及研究力度，使模具行業(yè)得到高速的發(fā)展。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇見(jiàn)了許多都不曾遇見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題，但在老師和同學(xué)的幫助下，通過(guò)老師和同學(xué)的建議，讓我在此次設(shè)計(jì)中得到了不少的提升，讓自己走了不少的彎路，同時(shí)也得到了很多的啟發(fā)。廣泛應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，這也是我能夠完成此次畢業(yè)實(shí)際的一個(gè)前提。 參考文獻(xiàn) [1] 柯旭貴 張榮清 .沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社。 Wagoner, . 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