畢業(yè)設(shè)計(jì)---- 汽車覆蓋件的沖壓模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了汽車中地板后橫梁中段加強(qiáng)件沖壓模的設(shè)計(jì)過程。分析了汽車覆蓋件及其沖壓模的特點(diǎn)及要求。對零件的UG數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，該零件數(shù)學(xué)模型為由片體構(gòu)成的非參數(shù)化特征（umparameteied）。由于零件數(shù)學(xué)模型是以整個(gè)汽車為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，為了得到合格的零件產(chǎn)品，必須先進(jìn)行拉深方向的確定，然后進(jìn)行了拉深件的設(shè)計(jì)。拉深件的設(shè)計(jì)包括

2、工藝補(bǔ)充、壓料面，拉延筋的設(shè)計(jì)。以拉深件為基礎(chǔ)進(jìn)行了兩套沖壓模具的三維設(shè)計(jì)并進(jìn)行了裝配。由三維模具再進(jìn)行模具的二維設(shè)計(jì)。最后還介紹了兩種汽車覆蓋件模具制造先進(jìn)制造技術(shù)：實(shí)型制造與刃口堆焊技術(shù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車覆蓋件，數(shù)學(xué)模型，工藝補(bǔ)充，沖壓模，UG.</p><p>　　This article introduced the process of stamping die

3、 design of in front of the automobile the host column strengthens . Has analyzed the the characteristic and the request of automobile cover and its stamping die. Has carried on the analysis to the components UG mathemati

4、cal model, this components mathematical model for the non-parameter characteristic which constitutes by the piece body (umparameteied). Because the components mathematical model is take the entire automobile as the datum

5、 design, </p><p>　　Key word: The automobile cover, the mathematical model, the craft supplemented ,stamping die, UG.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言3</b>&

6、lt;/p><p>　　第一章 零件的分析與方案的論證5</p><p>　　一 汽車覆蓋件的特點(diǎn)和要求5</p><p>　　二 沖壓件的工藝分析6</p><p><b>　　三 設(shè)計(jì)方案7</b></p><p>　　第二章 拉延模的設(shè)計(jì)9</p><p>　　

7、一 覆蓋件拉深工藝設(shè)計(jì)9</p><p>　　二 拉延模結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計(jì)17</p><p>　　三 拉延模的結(jié)構(gòu)與原理說明26</p><p>　　第四章 修邊模的設(shè)計(jì)31</p><p>　　一 修邊模結(jié)構(gòu)的選擇31</p><p>　　二 修邊模結(jié)構(gòu)與零件的設(shè)計(jì)31</p><p&g

8、t;　　三 修邊模調(diào)整34</p><p>　　第四章 覆蓋件模具制造新技術(shù)35</p><p>　　一 實(shí)型鑄造技術(shù)36</p><p>　　二 刃口堆焊技術(shù)36</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　總結(jié)40</b>&

9、lt;/p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著我國改革開放的不斷深入,人民生活水平的提高，和我國加入WTO，我國的汽車的銷售和生產(chǎn)得到了很大的提高。國內(nèi)汽車制造業(yè)近年來得到迅速的發(fā)展，汽車產(chǎn)量已名列前十名，模具工業(yè)是汽車產(chǎn)品開發(fā)和大批量生產(chǎn)的重要部分，一輛客車或轎車的約有80%的零部件是用模具加工制造的，而覆蓋件的模具又以其大型、復(fù)雜、精密等特點(diǎn)而

10、成為模具舉足輕重的部分。</p><p>　　目前，我國汽車模具工業(yè)還不能適應(yīng)整車開發(fā)和換型要求，其中一個(gè)原因是汽車模具設(shè)計(jì)與制造水平較低，制造裝備落后，為使汽車模具工業(yè)盡快滿足汽車生產(chǎn)發(fā)展的需要，使我國汽車工業(yè)以實(shí)力躋身于國際競爭大潮中，并取得鞏固和發(fā)展。除了靠國家有關(guān)汽車模具產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的方針政策外，也需要汽車模具產(chǎn)業(yè)成員的共同努力，在汽車模具生產(chǎn)技術(shù)方面趕上世界先進(jìn)水平。在未來的汽車覆蓋件模具的發(fā)展趨有以

11、下幾點(diǎn)：</p><p><b>　　一、數(shù)學(xué)模型</b></p><p>　　從汽車車身設(shè)計(jì)開始，建立全車的數(shù)學(xué)模型，用以代替實(shí)體模型。數(shù)學(xué)模型是覆蓋件模具實(shí)現(xiàn)CAD/CAM技術(shù)的基礎(chǔ)。在新的一體化的汽車車身設(shè)計(jì)和制造過程中，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程圖紙的繪制，結(jié)構(gòu)分析、到?jīng)_模設(shè)計(jì)，模具型面的數(shù)控加工都圍繞表達(dá)車身形狀和特性的數(shù)學(xué)模型，展開，今后，無論是汽車覆蓋件圖紙，還是

12、模具型面的加工程序，都由定型車身數(shù)學(xué)模型自動生成。在覆蓋件設(shè)計(jì)分析階段，顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的數(shù)學(xué)模型可以很方便地進(jìn)行縮小，放大，平移，旋轉(zhuǎn)，消除隱線，圖形修改，工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)，照光著色和透視感處理從而可以有效的幫助人們觀察和分析各種技術(shù)問題。</p><p>　　隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)學(xué)模型的用途也將更加廣泛。因此，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，不斷更觀念，開發(fā)應(yīng)用軟件，開發(fā)應(yīng)用軟件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍量項(xiàng)十分重要的工作。</p&g

13、t;<p><b>　　二、CAE技術(shù)</b></p><p>　　覆蓋件沖模的CAE技術(shù)是新興的一種判斷零件成型工藝能力的技術(shù)。利用Autoform/dynaform等成型分析軟件可以預(yù)先分析零件的成型機(jī)率，可以提高模具設(shè)計(jì)的可靠性,節(jié)省模具設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本.</p><p><b>　　三、CAD技術(shù)</b></p>

14、<p>　　覆蓋件沖模的CAD技術(shù)是以產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型作為依據(jù)進(jìn)行的。它除了使用具有較大的數(shù)據(jù)處理能力大的計(jì)算機(jī)或工作站，還需要各種功能的軟件進(jìn)行支援。沖模CAD要根據(jù)各種工藝進(jìn)行具體的沖模設(shè)計(jì)。由于覆蓋件的形狀特別復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)CAD還是比較困難的，因此我們今后的任務(wù)就是要不斷擴(kuò)大CAD的比例。</p><p><b>　　四、CAM技術(shù)</b></p><p

15、>　　目前，CAM技術(shù)應(yīng)用較廣泛。普遍的方法是根據(jù)主模型進(jìn)行數(shù)學(xué)掃描，然后CAM加工，或者應(yīng)用數(shù)控仿型銑床進(jìn)行加工，CAM和CAD相結(jié)合，將設(shè)計(jì)中的開關(guān)信息與加工中的加工信息相結(jié)合，應(yīng)用加工軟件如mastercam/powmill等軟件，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程，并控制數(shù)控機(jī)床選用刀具，最佳切削量和實(shí)現(xiàn)刀具軌跡，這樣可保證模具的高精度，達(dá)到一次加工合格不需要反復(fù)研修。</p><p><b>　　五、CA

16、T技術(shù)</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)輔助測量（CAT）使用三坐標(biāo)測量機(jī)，可以徹底改變現(xiàn)有的測量手段，使模具制造處于可靠的監(jiān)控狀態(tài)。</p><p><b>　　六、研修技術(shù)</b></p><p>　　現(xiàn)在的研配壓力機(jī)，上工作臺可以翻轉(zhuǎn)95º～180º,下工作臺可移出機(jī)床外，研修模具非常方便，研修后復(fù)位精度

17、可達(dá)到0.02mm</p><p><b>　　七、FMC技術(shù)</b></p><p>　　實(shí)型鑄造技術(shù)（FMC）能夠提供高質(zhì)量的模具毛坯，鑄造余量8～12mm，數(shù)控加工時(shí)粗銑和精銑各一次，就可以達(dá)到規(guī)定要求。實(shí)型鑄造的模型是用泡沫狀的較軟的聚苯乙烯塑料制成，型采用高速數(shù)控機(jī)床加工，能夠保證均勻的余量。</p><p>　　八、模具使用優(yōu)質(zhì)材料

18、及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù) </p><p>　　在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重大，一般在20%～30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼 材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的 模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)

19、的問題。其碳化物微細(xì)，組織均勻，沒有材 料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，是一 種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這 種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強(qiáng)塑料的模具，如型腔、形芯、澆口 等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是 重要方向。 </p><p>　　模具熱處理和

20、表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴(kuò)滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子 噴涂等技術(shù)。 </p><p>　　九、模具CIMS管理</p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)已走向集成化，制造來也向集成化發(fā)展，模

21、具的CIMS管理包括信息管理、技術(shù)管理、物流和經(jīng)營管理的許多系統(tǒng)。它包括從市場分析、經(jīng)營決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、經(jīng)過制造各個(gè)環(huán)節(jié)，最后到銷售服務(wù)、包括原材料的、生產(chǎn)和庫存管理、財(cái)務(wù)資源管理等全部運(yùn)轉(zhuǎn)活動，在一種全局集成規(guī)指導(dǎo)下，一步一步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，以實(shí)現(xiàn)更短的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，改善企業(yè)經(jīng)營管理，適應(yīng)市場的迅速變化，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　第一章 零件的分析與方案的論證</p><p&g

22、t;　　一 汽車覆蓋件的特點(diǎn)和要求</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)的是昌河汽車中地板后橫梁中段加強(qiáng)件，是汽車覆蓋件的一部份。汽車汽車覆蓋件是指汽車車身或駕駛室、覆蓋發(fā)動機(jī)和底盤的薄金屬制成的異形體表面和內(nèi)部零件，轎車的車前板和車身、載重車的車前板和駕駛室等都是由覆蓋件和一般沖壓構(gòu)成的。覆蓋件組裝后構(gòu)成了車身或駕駛室的全部外部和內(nèi)部事關(guān)大局，它既是外觀裝飾性零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。汽車覆蓋的制造是汽車車身制

23、造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。</p><p>　　同一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，覆蓋件的工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和沖模制造工藝都具有特殊性，因此在，在實(shí)踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離開來，作為一種特殊類別加以研究和分析。覆蓋件的特點(diǎn)如下：</p><p><b>　　1表面質(zhì)量 </b></p><p>　　

24、覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件的表面不允許波紋、皺折、擦傷、邊緣拉痕和其它破舊表面美感的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊?？傊采w件不僅要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。</p><p><b>　　2尺寸形狀 </b></p>

25、;<p>　　覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很能難在覆蓋件圖上完事準(zhǔn)確地表達(dá)出來，因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件科上標(biāo)注出來的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸，形狀過渡尺寸，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無法村標(biāo)注尺寸，要依賴主模型量取，從這個(gè)意義上講，主模型是覆蓋件的必要補(bǔ)充。</p><p><b>　　3剛性 <

26、/b></p><p>　　覆蓋件拉深成型時(shí)，由于其塑性變形的不均性，往往會使某些部位剛性較差，剛性差的覆蓋件受振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣的零件裝車，汽車在高速行駛時(shí)就會發(fā)生振動，造成覆蓋件的早期破壞，因此覆蓋件剛性要求不可忽略。</p><p><b>　　4工藝性 </b></p><p>　　覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。

27、覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉深工藝性，覆蓋件一般都采用一次成形法，為了創(chuàng)造一個(gè)良好的拉深的條件，通常將翻邊展開，窗口補(bǔ)滿，再加添上工藝補(bǔ)充，構(gòu)成一個(gè)拉伸件。</p><p>　　二 沖壓件的工藝分析</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件為昌河汽車中地板后橫梁中段加強(qiáng)件。零件上面有十一不同大小的螺釘孔，精度要求不是很高，孔距位置要求不高。整個(gè)零件沒有外形尺寸要求，精度要求不是很高。這個(gè)零件的形狀

28、相對來說不是很復(fù)雜，拉深深度不是很深，覆蓋件成型可能性的分析是一項(xiàng)艱苦細(xì)致的工作，由于覆蓋件的形狀一分復(fù)雜，其成型可能性很難用計(jì)算的方法來準(zhǔn)確的判斷出來。因此判斷覆蓋件是否成型，最好的辦法還是參考以前加工的覆蓋件，用類比的方法進(jìn)行判斷，經(jīng)過多次工廠的調(diào)研，這個(gè)零件是可以通過沖壓成形的。</p><p>　　此零件的材料ST13，為冷軋鋼，又稱特殊鎮(zhèn)靜鋼，即非時(shí)效鋼板，屈服點(diǎn)Ós ≤240N.mm2，抗拉

29、強(qiáng)度Ób 為270～370N·mm2，伸出長率≥34%。冷軋鋁鎮(zhèn)靜鋼板具有一定的強(qiáng)度和很好的塑性，是目前汽車上最大量的冷軋鋼板，由于鋼中加入了鋁，固定了鋼中的氮，鋼板沖壓成形后，零件表面產(chǎn)生滑移線，稱為非時(shí)效鋼材[9]。零件圖如下：</p><p><b>　　三 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　1方案的提出</b&

30、gt;</p><p>　　工藝方案是在保證沖壓件的質(zhì)量下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效和降低成本上通過上面的分析，根據(jù)這個(gè)零件的生產(chǎn)批量為年產(chǎn)20萬件，屬于大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，形狀改變可能性小，工藝方案要為流水線生產(chǎn)保證提供保證，每一道工序都要使用沖模，拉延，修邊，沖孔等工序同時(shí)安裝在一條沖壓線上。初步得出以下的方案：</p><p>　　A方案：先把整個(gè)零件數(shù)學(xué)模型展開，進(jìn)行零件的外形

31、尺寸計(jì)算，先下料和垂直沖孔后拉延成形，共兩套模具；</p><p>　　B方案：先對整個(gè)零件數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工藝補(bǔ)充，后進(jìn)行拉延成形，然后修邊，最后沖孔，共三套模具；</p><p>　　C方案：先對整個(gè)零件數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工藝補(bǔ)充，后進(jìn)行拉延成形，先修一邊沖孔，后沖孔和修另一邊，共兩套模具；</p><p>　　D方案：先對整個(gè)零件數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工藝補(bǔ)充，后進(jìn)行拉延成形，最

32、后同時(shí)修邊和沖孔，共兩套模具。</p><p><b>　　2方案的論證與選擇</b></p><p>　　A方案先對整個(gè)零件的展開，這就要求對整個(gè)零件的計(jì)算得非常準(zhǔn)確，要展開整個(gè)零件不但要有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識，而且又要有很強(qiáng)的軟件應(yīng)用能力，由于這個(gè)數(shù)學(xué)模型為非參數(shù)片體（unparameteied）特征，不是鈑金特征，因此不能用PRO/E或UG下的鈑金的模塊進(jìn)行展開，以本

33、人的計(jì)算機(jī)知識用計(jì)算機(jī)目前是不能展開。只能用手工進(jìn)行計(jì)算，本人曾經(jīng)參考過《鈑金工展開程序計(jì)算》（王楊平，治金工業(yè)出版社出版），因?yàn)檫@是這個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，有很多的復(fù)雜曲面，這需要非常復(fù)雜與大量的工作，而且計(jì)算那十一個(gè)孔的位置也是很難確定的，因此這十一孔的位置是以它們在汽車的位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的。還有一個(gè)孔在成形中離邊的距離很小只有4mm,很可能在后來的拉延成形的時(shí)候尺寸得不到保證，甚至有可能拉裂，位置有可能不準(zhǔn)確，這對后來的安裝天線架可能裝不

34、上去，因此本方案特別是展開存在理論的可能性，但實(shí)際操作起來可能行不通，或許有待軟件的開發(fā)吧，還有存在工藝的缺陷，在目前的情況下雖然這個(gè)方案只有兩套模具，減少了模具的制造成本，減少了生產(chǎn)周期但這個(gè)方案還是不可取。</p><p>　　B方案先采用了工藝補(bǔ)充，首先對零件進(jìn)行工藝補(bǔ)充，壓料面的補(bǔ)充等，得出拉深件，進(jìn)行工藝補(bǔ)充后，改變了原來的零件沖壓方向，進(jìn)行壓料面的工藝補(bǔ)充能夠很好保證材料成形的速度的一致性，采用了加強(qiáng)

35、肋，有效的防止了起皺，這有利于沖壓件的順利成形，經(jīng)過工藝補(bǔ)充的拉延成形的零件，零件的外形尺寸的精度得到了很好的保證。但是先進(jìn)行修邊，后進(jìn)行沖孔，增加了整個(gè)模具的設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜程度，因此B方案也不是最佳的方案</p><p>　　C方案與B方案比較都是先進(jìn)行工藝補(bǔ)充成拉深件后，再進(jìn)行修邊和沖孔，所不同的只是C方案采用了復(fù)合連續(xù)模，先沖一邊后沖孔和修另一邊，這樣降低了模具的復(fù)雜程度，孔的形狀尺寸和位置尺寸等也得到了

36、很好的保證，且只使用了兩套模具，降低了模具制造成本。因此C方案是最佳的方案，也是本次設(shè)計(jì)采用的方案。 </p><p>　　D方案，D方案進(jìn)行工藝補(bǔ)充后，拉延成形，后同時(shí)修邊和沖孔，這雖然保證了孔的位置尺寸和外形尺寸，但增加了模具的復(fù)雜程度，增加了模具制造的費(fèi)用和時(shí)間，，因此D方案不是最佳的方案， </p><p>　　第二章 拉延模的設(shè)計(jì)</p><p&g

37、t;　　一 覆蓋件拉深工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　在進(jìn)行汽車覆蓋件拉深工藝的設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了保證覆蓋件在沖壓中能夠順利的成形，首先要進(jìn)行拉深件的設(shè)計(jì)，即根據(jù)沖壓零件的圖設(shè)計(jì)出拉深件圖。拉深件圖不僅要有好的工藝性，而且要為后邊的修邊等工序創(chuàng)造良好的條件，如為修邊工序預(yù)沖工藝孔、工藝缺口等。拉深件的設(shè)計(jì)包括選擇合理的拉深流動方向，工藝補(bǔ)充和壓料面的設(shè)計(jì)等工作，然后選擇其它工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)。</p>

38、<p><b>　　1 拉深方向的選擇</b></p><p>　　汽車覆蓋件的產(chǎn)品是按照其在車身上的安裝位置繪制的，故大多數(shù)情況下與沖壓時(shí)放置的位置不一致，所以必須將產(chǎn)品圖所示的位置進(jìn)行改變，選擇一個(gè)最合適的位置使之有利于沖壓過程的順利進(jìn)行，這就是選擇拉深方向的過程。</p><p>　　沖壓方向?qū)畛尚蔚挠绊?lt;/p><p>　

39、　汽車覆蓋件拉深成形時(shí)，所選擇的拉深沖壓方向（以下簡稱拉深方向），是否合理，將直接影響：凸模能否進(jìn)入凹模、毛坯的最大變形程度、是否能最大限度地減拉深件各部分的深度差、是否能使各部分毛坯之間的流動方向和流動速度差比較小、變形是否均勻、是否能充分發(fā)揮材料的塑性變形能力、是否有利于防止破裂和起皺等質(zhì)量問題的產(chǎn)生等。也就是說，只有選擇了合理的拉深方向，才能使拉深成形過程順利實(shí)現(xiàn) 。</p><p>　?。?） 選擇拉深方

40、向的原則</p><p>　　1）保證能將拉深件的全部空間形狀（包括棱線、肋條和鼓包等）一次拉深出來，不應(yīng)有凸模接觸不到的“死區(qū)”，即要保證凸模能全部進(jìn)入凹模。</p><p>　　2）有利于降低拉深的深度。拉深度太深，會增加拉深成形的深度，容易產(chǎn)生破裂、起皺等質(zhì)量問題；拉深深度太淺，則會使材料在成形過程中得不到較大的的塑性變形，覆蓋件的剛度得不到加強(qiáng)。因此，所選擇的拉深方向，應(yīng)使拉深件的

41、嘗試適中，既能充分發(fā)揮材料的塑性變形能力，又能使成形過程順利完成。深度差最小 ，以減小材料流動和變形分布的不均勻性。深度差大，材料流動性差；深度差小，材料流動和變形減小，有利于成形，便于確定合理的拉深方向，使進(jìn)料阻力均勻。</p><p>　　3）保證凸模與毛坯具有良好的初始接觸狀態(tài)，以減少毛坯與凸模的相對滑動，有利于毛坯的變形，并提高沖壓件的表面質(zhì)量。</p><p>　?、偻鼓Ｅc毛坯的

42、接觸面積應(yīng)盡量大，保證較大的面接觸，避免因點(diǎn)接觸造成局部材料脹形太大而發(fā)生破裂。</p><p>　　②凸模的包容角盡可能的保持一致，即凸模的接觸點(diǎn)處于沖模的中心附近，而不偏離一側(cè)，這樣有利于拉深過程中法蘭上各部分材料較均勻地向凹模內(nèi)流入。</p><p>　?、弁鼓１砻媾c毛坯的接觸點(diǎn)要多而分散，且盡可能均勻分布，發(fā)防止局部變形過大，毛坯與凸模表面產(chǎn)生相對滑動</p><

43、;p>　?、茉诶罘较驔]有選擇余地，而凸模與毛坯的接觸狀態(tài)又不理想的時(shí)候，應(yīng)通過改變壓料面來改善凸模與毛坯的接觸狀態(tài)。通過改變壓料面，使凸模與毛坯的接觸點(diǎn)增加，接觸面積增大，能保證零件的成形質(zhì)量。</p><p>　?、?有利于防止表面缺陷。對一些表面件，為了保證其表面質(zhì)量，在選擇拉深方向的時(shí)候，對重要的部分要保證不產(chǎn)生拉深時(shí)出現(xiàn)的偏移、顫動線等表面缺陷。</p><p>　　在進(jìn)行

44、拉深件的設(shè)計(jì)時(shí)，要將確定的拉深沖壓方向明確標(biāo)注在拉深件圖 上及沖壓工藝文件上，標(biāo)注沖壓方向時(shí)，首先要能使模具設(shè)計(jì)人員、現(xiàn)場施工員及操作工人等明確辨明沖壓方向而不引起異議；其次要能夠使模具設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)方便地確定拉深模中的唯一位置。當(dāng)拉深沖壓方向垂直于拉深件的某一平面時(shí)，應(yīng)以此平面為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。綜合考慮，得出以下的零件的沖壓方向：</p><p>　　2 工藝補(bǔ)充部分的設(shè)

45、計(jì)</p><p>　?。?）工藝補(bǔ)充的作用與對拉深成形的影響</p><p>　　沖壓方向確定之后，為適應(yīng)拉深工藝的要求，對絕大多數(shù)汽車覆蓋件要將其形狀、輪廓或深度進(jìn)行工藝補(bǔ)充，設(shè)計(jì)出拉深件才能進(jìn)行沖壓成形。工藝補(bǔ)充部分有兩大類：一類是零件內(nèi)部的工藝補(bǔ)充，即填補(bǔ)內(nèi)部孔洞，如本零件的裝天線架的兩個(gè)孔，創(chuàng)造出適合于拉深成形的良好條件（即使是開工藝切口或工藝孔也是在內(nèi)部工藝補(bǔ)充部分進(jìn)行），這部

46、分工藝補(bǔ)充不增加材料消耗，而且在沖孔后，這部分材料仍可利用；另一類工藝補(bǔ)充是在零件沿輪廓邊緣展開（包括翻邊的展開）的基礎(chǔ)上添加上去的，它包括拉深部分的補(bǔ)充和壓料面兩部分，這種工藝補(bǔ)充是為了選擇合理的沖壓方向，創(chuàng)造良好的拉深成形條件而增加的，它增加材料的材料的損耗（如本零件的外面部分）。 </p><p>　　工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)是沖壓工藝的重要內(nèi)容。工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)的合理與否，也是沖壓設(shè)計(jì)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志，它直接影

47、響到拉深成形時(shí)工藝參數(shù)、毛坯的變形條件，變形量大小，變形分布，表面質(zhì)量，破裂，起皺等質(zhì)量問題的產(chǎn)生等。</p><p>　?。? ）工藝補(bǔ)充的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）內(nèi)孔封閉補(bǔ)充的原則，對內(nèi)部有孔的零件，首先要將孔洞部分進(jìn)行封閉補(bǔ)充，使零件成為無內(nèi)孔制作。但若該部分屬于內(nèi)部的局部成形部分則要進(jìn)行變形分析。一般這部分成形屬于脹形成形，若其脹形變形超過材料的極限變形，需要在工藝補(bǔ)充部

48、分預(yù)沖孔或切口，以減小脹形變形量。</p><p>　　2）簡化拉深件結(jié)構(gòu)形狀原則，拉深件的結(jié)構(gòu)形狀越復(fù)雜，拉深成形過程中的材料的流動和塑性變形就越難控制。所以，零件外部的工藝補(bǔ)充要有利于使拉深件的結(jié)構(gòu)、形狀簡單化，越接近于基本形狀零件，沖壓成形過程中的材料的流動和塑性變形就越容易控制。</p><p>　　3）對后工序有利原則，設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充時(shí)要考慮對后工序的影響。要有利于修邊等后工序中件

49、的定位穩(wěn)定、可靠，盡量能夠進(jìn)行垂直修邊、垂直翻邊，以便于采用結(jié)構(gòu)簡單的模具。在進(jìn)行工藝補(bǔ)充時(shí)，要考慮到模具壓料面或拉深肋槽的修理時(shí)，不能影響到修邊線；保證修模的凸模和凹模能有足夠的強(qiáng)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。在本零件的工藝零件的壓料面的一部分就是覆蓋件的法蘭面。拉深使用中，模具的壓料面要進(jìn)行調(diào)整，并且在使用一段時(shí)間之后要對已產(chǎn)生磨損的拉深肋和拉深肋槽進(jìn)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，

50、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(yīng)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(jù)拉深深度和形狀來確定，一般3~10mm。對拉深深度淺的和直線部分取下限，對于拉深深度深的和形狀復(fù)雜部分取上限。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(dāng)凹模圓角半徑也是工藝補(bǔ)充的組成部分時(shí)，rd取8~10mm；當(dāng)凹模圓角部分本身就是覆蓋件的組成部分時(shí)，首先要保證拉深成形工藝的

51、要求，若因此而導(dǎo)致rd大于零件要求的圓</p><p>　　綜合考慮了上面的因素，得出了以下的工藝補(bǔ)充的示意圖</p><p><b>　　3 壓料面的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）壓料面的作用是對拉深件的影響</p><p>　　壓料面是指凹模圓角以外的且在拉深開始時(shí)，凹模與壓邊圈壓住毛坯的部分。它是工藝補(bǔ)充

52、的一個(gè)重要組成部分，對汽車覆蓋件的成形起著重要的作用。本零件的拉深件的壓料面全部為工藝補(bǔ)充部分，有的拉深件的壓料面則由零件的法蘭部分和工藝補(bǔ)充部分共同組成。</p><p>　　在拉深開始前，壓邊圈將毛坯壓緊在凹模壓上，拉深后，凸模的作用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，實(shí)現(xiàn)拉深成形過程。通過壓料面的變化，可能使拉深件的深度均勻，毛坯流動阻力的分布滿足拉深成形的需要。壓料面設(shè)計(jì)得是否合理

53、，直接影響到壓料毛坯向凹模內(nèi)流動的方向與速度、毛坯變形的分布與大小，破裂起皺等問題的產(chǎn)生。壓料面設(shè)計(jì)不合理，還會在壓邊圈壓料時(shí)就形成皺折、余料、松馳等。</p><p>　?。?）壓料面的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)壓料面是要考慮兩種情況，一種是壓料面的一部分就是拉深件的法蘭面，這種拉深件的壓料面的形狀已定，一般不改變其形狀，即使顯了改善拉深成形條件而作局修改，也是在后工序中進(jìn)行整形

54、校正。另一種情況是壓料面全部屬于工藝補(bǔ)充部分（如本零件）。后一種情況下，主要以保證良好的拉深成形工藝條件為主進(jìn)行壓料面的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1）壓料面形狀盡量簡單化，以水平平面為最好。在保證良好的拉深條件下，為減少材料消耗，也可以設(shè)計(jì)成斜面，平滑曲面（如單曲面、錐面）或平面曲面組合等形狀。但是不要設(shè)計(jì)成平面大角度交叉，高度變化劇烈的形狀，或在壓料面上有凸起或凹坑。因?yàn)檫@些形狀的壓面會造成材料的極不均勻分布

55、，在拉深成形時(shí)產(chǎn)生起皺、堆積、破裂等現(xiàn)象。</p><p>　　2）水平壓料面應(yīng)用最多，其阻力變化相對容易控制，有利于調(diào)模時(shí)調(diào)整到最有利于拉深成形所需的最佳壓料面阻力狀態(tài)。向內(nèi)傾斜的壓料面，對材料流動阻力較小，可在塑性變形較大的深拉深件的拉深時(shí)采用。但為保證壓邊圈強(qiáng)度，一般控制壓料面傾斜角a<40°~50°。向外傾斜的壓料面的流動阻力最大，對淺拉深時(shí)可增大毛坯的塑性變形。但傾斜角太大，會

56、使材料流動條件變差產(chǎn)生破裂。</p><p>　　3）壓料面斷面曲線長度要小于拉深件內(nèi)部斷面線的長度。一般認(rèn)為，汽車覆蓋件的沖壓成形時(shí)各斷面上的伸長率達(dá)到3%~5%時(shí)，才有較好的形狀凍結(jié)性。最小伸長率不應(yīng)小于2%。因此，合理的壓料面要保證拉深件各斷面的伸長率達(dá)到3%以上。如果壓料面的斷面曲線長度不小于拉深件內(nèi)部斷面曲線的長度，拉深件上就會出現(xiàn)余料、松弛、皺折等。</p><p>　　4）壓

57、料面應(yīng)使成形深度小且各部分深度接近一致。這種壓料面可使材料流動和塑性變形趨于均勻，減小成表難度。</p><p>　　5）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，并考慮送料的取件的方便。綜合考慮以上個(gè)因素，得出以下的壓料面的工藝補(bǔ)充示意圖：</p><p><b>　　4拉延筋的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　覆蓋件拉延成形時(shí)，在

58、壓料面上敷設(shè)拉延檻，對改進(jìn)料阻力，高速進(jìn)料速度使之均勻化和防止起皺具有明顯的效果。</p><p>　　（1）敷設(shè)拉延筋的主要作用</p><p>　　1）增加局部區(qū)域的進(jìn)料阻力，使整個(gè)拉延件進(jìn)料速度達(dá)到平衡。</p><p>　　2）大拉延成型的內(nèi)應(yīng)力，提高覆蓋件的剛性。</p><p>　　9大徑向拉應(yīng)力，減少切向應(yīng)力；延緩或防止起皺拉延

59、筋和拉延檻的斷面形狀為半圓形，一般半徑R=12~18mm，筋高h(yuǎn) =5~7mm。拉延筋的凹槽一般不和工作吻合，通過修整凹槽的寬度來改變進(jìn)料阻力。</p><p>　?。?） 拉延筋的敷設(shè)原則</p><p>　　1）拉延件有圓角和直線部分，在直線部分敷設(shè)拉延件，使進(jìn)料速度達(dá)到平衡</p><p>　　2）拉深件有直線部分，在深度淺的部分敷設(shè)拉延筋，深度深的直線部分不

60、設(shè)拉延筋</p><p>　　3）延件輪廓呈凸凹曲線形狀，在凸起部分設(shè)較寬拉延筋，凹曲線部分不設(shè)拉延筋</p><p>　　4）淺拉延件，圓角和直線部分均敷設(shè)拉延筋，但圓角部分只敷設(shè)一條筋，直線部分敷設(shè)1~3條。</p><p>　　拉延筋盡量靠近凹模圓角，可增加材料利用率和減少模具外輪廓尺寸，但要考慮不要影響修邊的強(qiáng)度。因此可以設(shè)計(jì)成一條拉延筋。</p>

61、;<p>　　綜合以上各種因素，得出以下的拉延筋：</p><p>　　綜合考慮后得出下面的拉深工藝圖：</p><p>　　5 拉延件成型工藝分析</p><p>　　CAE技術(shù)主要是指對覆蓋件進(jìn)行仿真模擬,利用計(jì)算機(jī)來完成模具的沖壓使用過程.并對覆蓋件的成形進(jìn)行分析.通過分析可以解決覆蓋件在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的回彈、起皺、拉裂等一系列難點(diǎn),并能提供準(zhǔn)確

62、的的展開料及各種工藝參數(shù),如拉延力,壓邊力等.CAE技術(shù)的應(yīng)用大大提高了覆蓋件模具設(shè)計(jì)的可靠性和成功率,同時(shí)顯著縮短了覆蓋件模具的調(diào)試時(shí)間. 工藝補(bǔ)充的過程是艱苦的,由于零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很難用傳統(tǒng)方法算出材料的延展性,也很難算出其板料面積,所以只有借助于工藝分析軟件分析其可行性, 將建好的零件，用IGS讀入HYPER MESH軟件中，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再生成NASTRON文件，讀入AUTOFORM軟件中，輸入壓邊力、磨擦系數(shù)、材料性能等參數(shù)，

63、經(jīng)過計(jì)算后得出FLD(Forming Limit Diagram)以及應(yīng)力、應(yīng)變分布圖。見圖6所示。本設(shè)計(jì)也試圖使用Outoform軟件進(jìn)行零件的成形率的分析,取得了一定的成果,以下是我分析的一些圖片:</p><p>　　第一次工藝補(bǔ)充后的分析結(jié)果: </p><p>　　上圖分析表明工藝設(shè)計(jì)不科學(xué),分析其原因是：壓料面太窄以及拉延筋半徑太小導(dǎo)致拉延時(shí)材料流動阻力大而產(chǎn)生開裂.至于板料中

64、間有些地方材料沒有得到充分延展是由于拉延筋離中心太遠(yuǎn),導(dǎo)致局部板料拉延呆板均勻.吸取了上述經(jīng)驗(yàn),我對拉延筋以及板料面進(jìn)行了調(diào)整.得到以下分析結(jié)果:</p><p>　　雖然材料還有點(diǎn)拉延不夠充分,但考慮到板料≥2mm 的情況下,分析軟件的分析結(jié)果不是絕對的,能達(dá)到這樣的效果可以認(rèn)為較理想的了.所以本設(shè)計(jì)最終確定.</p><p>　　二 拉延模結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計(jì)</p><

65、p><b>　　1拉延模的結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　拉延模也叫拉深模，是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心工件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其它開關(guān)空心件的一種沖壓方法。拉延模是保證制成合格覆蓋件的最主要的裝備，其作用是將平板毛坯料經(jīng)過拉延工序使之成立體空間工件。</p><p>　　拉延模有正裝和反裝兩種類型，正裝拉延模的凸模和壓料

66、圈在上，凹模在下，它使用雙動壓力機(jī)，凸模安裝在內(nèi)滑塊上。壓料圈安裝在外滑塊上，成型時(shí)外滑塊首先下滑壓料將毛坯緊緊壓在凹模面上，然后內(nèi)滑塊下行，凸模將毛坯引伸到凹模腔內(nèi)，毛坯在凸模、凹模、壓料圈的作用下進(jìn)行大塑性變形。倒裝拉延模的凸模和壓料圈在下，凹模在上，它使用單動壓力機(jī)，凸模直接裝在工作臺下，壓料圈使用壓力機(jī)下面的頂出缸，通過頂出桿獲得能夠滿足壓料所需頂出力。正裝主要用于覆蓋件形狀比較和外形尺寸比較大的情況下，從上面的工藝分析可以看出

67、，這個(gè)覆蓋件并不是很復(fù)雜，外形尺寸也不是很大，屬于中型模具，不必要選擇用雙動液壓機(jī)，選擇單動液壓機(jī)就足夠了，這樣可以降低成本。因此這套拉延模選擇倒裝，使用單動液壓機(jī)。</p><p>　　2拉延模所選材料介紹</p><p>　　本設(shè)計(jì)使用柳州福臻模具公司推薦的材料，各材料機(jī)械性能及成分如表1-1，1-2所示：</p><p><b>　　表1-1 &

68、lt;/b></p><p><b>　　表1-2</b></p><p><b>　　3定模具壓力中心</b></p><p>　　沖裁的合力作用點(diǎn)或多工序沖壓壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心一致，如果不一致，沖壓時(shí)會產(chǎn)生偏裁，導(dǎo)致模具以及壓力機(jī)滑塊導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機(jī)的

69、使用壽命，由于本覆蓋件的外形尺寸很復(fù)雜，很難用幾何作圖方法來確定，在這里只能用毛坯的幾何中心作為壓力中心。</p><p>　　毛坯由以上的拉深件的工藝圖得出為：1160mmX350mmX2mm,作這個(gè)毛坯的對角線的交點(diǎn)就模具的壓力中心：</p><p><b>　　4壓設(shè)備的選擇</b></p><p><b>　　拉伸力的計(jì)算&

70、lt;/b></p><p>　　由于這個(gè)覆蓋件是不規(guī)則形狀，不能用一般的圓筒件、帶法蘭圓筒件、錐形零件等進(jìn)行計(jì)算，因此采用任何形狀的拉深力的計(jì)算：</p><p>　　P=LtÓb Kb[3]，</p><p>　　式中，L —凸模周邊的長度，</p><p>　　t—為材料的厚度1.5mm，</p><

71、p>　　Ób—材料的抗拉強(qiáng)度（Mpa）</p><p>　　Kb—系數(shù)取0.9(由表4—80) [3]，</p><p>　　Ób為由上面的工藝分析知為270～370N·mm2在此為了安全起見取較大值計(jì)算350M pa, 凸模周邊的長度L，由于凸模的是一個(gè)復(fù)雜的曲面，不能用一般的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算其周長，在此借助UG進(jìn)行計(jì)算（“分析—質(zhì)量屬性—面

72、積使用曲線計(jì)算—邊界臨時(shí)的”選擇凸模的外輪廓曲線，最后得出了所需的曲線的周長與面積分別了2586.95mm,9318.51mm2。因此拉深力為：</p><p>　　P=LtÓb Kb=2586.95x2x350x0.9=1629778.5N=1629.778KN</p><p><b>　　2）壓邊力的計(jì)算</b></p><p>

73、　　壓邊圈的壓力必須適當(dāng)，如果過大，就要增加拉延力，而增加拉延力會使工件拉裂，而壓邊圈的壓力過低就會使工件的邊壁或凸緣起皺。壓邊力的計(jì)算公式為[1]Q=Fq,,其中q值由表直接從表4—72取2Mpa,F為壓邊圈上坯料的投影面積，由拉深工藝圖并且借助UG進(jìn)行計(jì)算得到284191.63mm2。因此，Q=28419.63X2=56839.36N=568.36KN。</p><p><b>　　3）壓力機(jī)的選

74、擇</b></p><p>　　對于單動壓床P壓=P+Q，</p><p>　　式中P壓 —壓床的公稱壓力；</p><p><b>　　P——拉深力</b></p><p><b>　　Q——壓邊力</b></p><p>　　因此，單動壓力機(jī)的P壓=P+Q=1

75、629.778+568.36=2198.14KN.</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中按下式確定壓力機(jī)的公稱壓力[4]Fg≥(1.6~1.8) P壓=1.8x2198.14KN=3956.65KN,</p><p>　　根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際選壓機(jī)為：SE2-600-120-72(閉式雙點(diǎn)單動壓力機(jī)). 主要技術(shù)參數(shù)如表1-2.</p><p>　　表1-2 壓力機(jī)參數(shù)表

76、</p><p>　　5延模主要零件結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1凹模結(jié)構(gòu)尺寸：由于零件的外形尺寸比較大，沒有標(biāo)準(zhǔn)的模座可以選擇，因此自行設(shè)計(jì)，考慮到工件在成形過程中，側(cè)向力很大，因此選用導(dǎo)板導(dǎo)向，同時(shí)，為了保證整個(gè)成形過程中，不產(chǎn)生振動，因此使用平衡墊塊。上下模架的作用是直接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺連接，傳遞壓力，因此十分要重視上下模座的強(qiáng)度和精度。模座因強(qiáng)

77、度不夠會產(chǎn)生破壞；如果剛度不足，工作時(shí)會產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損。在此選用GM246材料.</p><p>　　拉延模凹模的主要作用是提供了凹模壓料面，凹模圓角和凹模洞口。凹模的壓料面有兩種：一種是平面形狀的，這種壓料面制造簡單，但是不能很好的防起皺，和不能很好的均勻板料流進(jìn)凹模的速度，因此只能用于形狀簡單的零件。凹模壓料面按壓料面設(shè)計(jì)，由于壓料面為曲面，因此凹模的壓料面也為曲面，

78、這對制造帶來很大的困難，增加了制造的費(fèi)用，和加工的難度，但是對于汽車覆蓋件來說這也是必要的，還有這套模具的年產(chǎn)量達(dá)到了20萬件，屬于大批量生產(chǎn)，因此選用曲面的凹模壓料面。此外曲壓面可減少拉延的深度。一般情況下，凹模的圓角：R凹=(6~10)t=9~15mm, ( 式中t—板料的厚度)。</p><p>　　當(dāng)凹模圓角處于工藝補(bǔ)充部分上，根據(jù)常用覆蓋件的板料的厚度，取中間值（8~10mm）。當(dāng)壓料面是覆蓋件本身凸緣

79、的一部分時(shí)，則凹模圓角半徑就是覆蓋件 要求的圓角的半徑，由拉深件圖可以看出本拉深件的形狀不是非常的復(fù)雜，同是為了保證更好的精度，做成整體式的凹模結(jié)構(gòu)。凹模的外形尺寸除了考慮壁厚外，還要要考慮壓料面的尺寸，因此凹模的外形尺寸為1700x820x180。在UG三維模具設(shè) 計(jì)中，凹模的生成主要由以下程序來完成,。先對原數(shù)學(xué)模型進(jìn)行縫合，在縫合前數(shù)學(xué)模型中的十一個(gè)小孔進(jìn)行補(bǔ)上，不然就不能分割。補(bǔ)上的操作為：插入—

80、自由形狀特征—N邊表面選擇小孔的邊界曲線，后現(xiàn)選擇小孔上的一個(gè)平面，生成NSIDE SURFACE特征。完成補(bǔ)孔后即可進(jìn)行縫合了：插入—特征操作—縫合，先選擇一塊目標(biāo)片體，在這里選擇一塊比較平而大的片體，后用選擇工具片體，選擇全部的片體，然后選擇縫合公差，這個(gè)數(shù)字很重要，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字不能太多，因?yàn)樘罅擞绊懙秸麄€(gè)零件的精度，但是也不能太小，如果太小了就不能進(jìn)行實(shí)體的分割（這關(guān)系到后面的步驟，在后面再敘說）因此要進(jìn)行不斷的修改，在此選擇0

81、.2mm的公</p><p>　　凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：凸模的結(jié)構(gòu)外形設(shè)計(jì)與凹模的設(shè)計(jì)成對設(shè)計(jì)的，在此就不進(jìn)行詳述了。三維立體圖片如下：</p><p><b>　　3）壓料裝置的選擇</b></p><p>　　壓邊裝置分為兩種類型</p><p>　?。?）．剛性壓邊裝置，即在雙動壓液壓機(jī)用的拉深件。剛性壓料圈固定在外滑塊

82、上，在每次沖壓行程開始時(shí)，外滑塊帶動壓料圈下降壓在坯料的凸緣上，并在此停止不動，隨后內(nèi)滑塊帶動凸模下降，并進(jìn)行變形。剛性壓料裝置的作用是通過調(diào)整壓料圈與凹模之間間隙獲得，而壓料圈與凹模之間間隙則靠調(diào)節(jié) 壓力機(jī)外滑塊得到，剛性壓料圈的特點(diǎn)是，壓料力不隨拉深的工作行程而變化，壓 料 效果較好，模具結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　?。?）．剛性壓料裝置：單動壓力機(jī)用的彈性裝置有三種</p><p>

83、;<b>　　1）彈簧式壓料裝置</b></p><p><b>　　2）橡膠式壓料裝置</b></p><p>　　3）墊式壓料裝置即以壓縮空氣作用或空氣液壓聯(lián)動作用防止起皺</p><p>　　以上三種壓料裝置的壓料變化曲線如下圖所示，由圖可以看出，彈簧和橡膠壓料裝置的壓料力是隨著工作行程（拉深深度）的增加而增大，尤其

84、是橡膠式壓料裝置更突出，這樣的壓料力變化特性會使拉深過程的拉深力不斷增大，從而增大拉裂的危險(xiǎn)性，因此，彈簧和橡膠壓料裝置通常只用于淺拉深。但是，這兩種壓料裝置結(jié)構(gòu)簡單，在中小型壓力機(jī)上使用較方便，只要正確地選擇彈簧的規(guī)格和橡膠的牌號及尺寸，就能減少它的不利方面。氣墊式料裝置，效果比較好，壓料力基本上不隨著工作行程而變化</p><p>　　壓料力的變化可控制在10%~15%內(nèi)，但是氣墊裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了保證整個(gè)拉

85、深過程中壓料面力均衡和防止將坯料夾得過緊，特別是拉深較薄且凸緣較寬的拉深件，可采用帶限位裝置的壓料圈，其壓料面和凹模之間始終保持一定的距離，對于有凸緣零件的拉深，鋼板S=1.2t=1.2x2=2.4mm。對于凸緣小或球形的拋物線件的拉深，為了防止起皺常用帶拉深肋的壓料圈。在這里由于選用的是單動液壓機(jī)，因此選用的是平面壓料圈，壓料圈上有拉延肋。在此這個(gè)壓料圈的三維生成操作如下：在前面生成的基礎(chǔ)上，對凸模的外輪廓線進(jìn)行偏置因?yàn)閴哼吶εc凸模之

86、間有2.4mm的距離，操作如下：先對凸模的外輪廓線進(jìn)行偏置:插入—曲線操作—在面上偏置選擇凸模的個(gè)輪廓線，輸入偏置值2.4mm。偏置曲線產(chǎn)生后，再生成片體（用于裁剪），“插入—成型特征——拉伸，選擇各段曲線，然后選擇一個(gè)拉伸方向，這樣就生成了很多片體。再用上面的方法進(jìn)行片體的縫合，再進(jìn)行裁剪就得出了壓料板的大體形狀。料面圈的工作面寬度值要比拉深成形前的毛坯料突緣面寬度大40~80mm，同時(shí)考慮到安裝位置尺寸等，得出壓料板的外形尺寸為，1

87、700x620x200(長x寬x高)（注意高度</p><p>　　4）頂出件裝置的設(shè)計(jì)：拉延成形后，零件留在凸模上為了使零件從凸模中取出來，進(jìn)行下一道工序，必須設(shè)計(jì)頂件裝置。頂件裝置一種是用頂出器頂出，一套拉延模的頂出器一般為3~5個(gè)，相互間距離盡可能大。頂起拉延件的時(shí)候要求平穩(wěn)，且不產(chǎn)生移位，頂件器頂面與工件形狀一致，最好設(shè)在平整型面上。由于工件的形狀比較多曲面而且?guī)缀鯖]有平面，因此不適合用頂件器，從整個(gè)模具

88、的結(jié)構(gòu)考慮看，由于壓料板反裝在凸模下面，因此選擇頂件裝置由壓料板來實(shí)現(xiàn)，壓料板的形狀與工件的形狀一致，因此能夠平穩(wěn)地把工件頂出。當(dāng)拉伸成形后，上模架向上運(yùn)動后，通過液壓機(jī)下的氣頂桿頂出壓料圈，通過壓料圈把零件抬高30~50mm，工人就可以輕松地把零件拿下來了。頂件所需要的力，由液壓機(jī)下的液壓墊提供，頂出力的大小與壓料圈的重量有關(guān)，還有與凸模的摩擦的關(guān)，因此計(jì)算這個(gè)力是很復(fù)雜的，而這個(gè)力往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來計(jì)算，由經(jīng)驗(yàn)可得這個(gè)為拉伸成形力的1

89、0%，因此這個(gè)約為0.1P =1629.778x0.1=162.97KN,由于液壓機(jī)下的氣墊的作用力為4563KN，因此足夠頂出零件。</p><p>　　5）凸模和壓料圈的導(dǎo)向 為了防止壓邊圈在運(yùn)動過程中出現(xiàn)跳動，因此，必須對壓邊圈進(jìn)行導(dǎo)向，為了防止側(cè)力影響,選用導(dǎo)板導(dǎo)向.</p><p>　　6）限位裝置及起吊裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　A．合模限位塊，合模

90、限位塊又稱調(diào)整塊，為了保證整個(gè)拉深過程中壓料力均衡和防止將坯料夾得過緊，使壓料圈與凹模之間保持一定的距離S，這個(gè)距離通過經(jīng)驗(yàn)得S=1.2t=1.2x2=2.4。通過安裝四塊調(diào)整塊在壓料圈四個(gè)角上，能過試驗(yàn)使壓料圈周圍保持均勻合模間隙，從而保證均勻壓料力，調(diào)整塊采用工具鋼制造并淬火，保證承受力為7500 N/cm2,高速塊的使用經(jīng)過不斷的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　B.壓料圈限位螺釘，倒裝拉延模的壓料圈套在凸

91、模上，在拉延開始時(shí)，壓料圈通過頂桿頂起，使壓料面超過最高點(diǎn)，然后把片料放進(jìn)去，考慮到頂桿頂起時(shí)，有跳動的可能，因此壓料圈應(yīng)設(shè)置限位螺釘。</p><p>　　7）起吊裝置：起吊裝置在模具的加工、組裝、安裝、卸模和搬運(yùn)等情況下使用，這是模具使用安全的重要部分。</p><p><b>　　8）通氣孔</b></p><p>　　拉延時(shí)，毛料被壓料

92、圈圈凹模壓料上，整體凹模型腔骨的空氣如果不排出，壓縮后的氣體會將成型工件頂癟。因此，在凹模型腔的非工作表面或后序切掉的廢料部分必須鉆制2~6個(gè)直徑為Ø20~30mm的氣孔，相應(yīng)地在凹模下面銑出通氣槽與通氣孔接通，使空氣排出。</p><p><b>　　6具閉合高度的校核</b></p><p>　　壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作墊板上

93、表面的距離。當(dāng)總裝模高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，裝模高度達(dá)到最大值，稱為最大裝模高度。經(jīng)過計(jì)算，得了整個(gè)模具的閉合高度為560mm,而模具的張開的高度為560+50+35=645mm。液壓機(jī)的最大凈空距（開口高度）H是指活動橫梁停止在上限位置時(shí)，從工作臺上表面到活動橫梁下表面的距離，最大凈空距反映了液壓機(jī)高度方向上工作空間的大小在此為1219mm。最大行程S指活動橫梁能夠移動的最大距離，選用的液壓機(jī)為508mm，因此液壓機(jī)的最小

94、閉合高度為：開口高度-行程=1219-508=711mm＞模具閉合高度645mm,因此必須加墊板，在這時(shí)加高為66mm的墊板兩塊，所以模具的高度為711，大小等于模具的最小閉合高度。而開口高度大于模具的張開高度，因此原來選擇的液壓機(jī)的行程是合適。 </p><p>　　三 拉延模的結(jié)構(gòu)與原理說明</p><p>　　最終得出下面的拉延模的結(jié)構(gòu)與原理圖：</p><p&g

95、t;　　這一套拉延模具的工作原理如下：開始工作前，液壓機(jī)下的汽墊通過氣頂桿把壓料圈 （由小導(dǎo)柱導(dǎo)向，保證運(yùn)動過程的平穩(wěn)）頂?shù)酵鼓Ｉ掀矫妫ㄗ罡唿c(diǎn)）,人把毛坯放到壓料圈上，由導(dǎo)料裝置把料導(dǎo)正到正確的位置，壓料圈把毛坯壓緊在凹模平面上，這時(shí)上模的凹模開始工作，與凸模開始接觸，這時(shí)毛坯在凸模的作用力下進(jìn)入了凹內(nèi)，凹繼續(xù)下降，直到成形為止。這時(shí)完成了工件的成形，工件留在了凸模內(nèi)。凹模先向上運(yùn)動，然后，壓料圈在由液壓機(jī)下的氣頂桿作用下把把工件頂出3

96、0~40mm，工人把工件從凸模上取出。而壓料圈由限位螺釘限位不讓其超出。</p><p><b>　　四 拉延模的調(diào)整</b></p><p><b>　　調(diào)整的重要性</b></p><p>　　在覆蓋件成沖模中，拉延模的調(diào)整重要，尤其是形狀復(fù)雜的拉延模，試沖故障難以預(yù)測，解決辦法不易提出，模具的修整工作量大，在修模調(diào)試

97、中既要考慮制件的開卷尺寸要求，又要考慮成型的工藝需要，調(diào)整的目的是沖出合格的工件。如果拉延不出合格工件，后序模具就不能進(jìn)行試沖調(diào)整，因此，有些工藝性差的拉延件要等拉延模調(diào)整完成后，才能進(jìn)行模具的加工，甚至需要拉延模調(diào)整完成后才進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。</p><p>　　在拉延調(diào)整中，要確定毛料的尺寸和形狀，確定成型過程中某些參數(shù)，如壓料力大小等。毛坯尺寸形狀是制造落料模具的依據(jù)，壓料力等工藝參數(shù)是模具使用中必須嚴(yán)格遵照

98、的數(shù)據(jù)，它是穩(wěn)定生產(chǎn)的保證。</p><p>　　合格的拉延件是后繼工序沖模調(diào)整必備的工序件，它也可以是制造修邊模使用的工件。</p><p><b>　　2．調(diào)整順序</b></p><p>　　研配壓料面的拉延肋槽。壓料面的質(zhì)量決定拉延過程中的壓料面的效果，它既要保證壓料力，還要使壓料區(qū)的材料在不起皺的情況下，順利地流入凹?？趦?nèi)，壓料面通常

99、是由平面、圓柱機(jī)、圓錐面等組成的。在使用研配壓力機(jī)研配壓料面時(shí)，考慮曲率半徑大，料厚間隙影響不大的情況，一般都是不墊料厚，這種忽略對于絕大部分壓料面能夠符合成型號要求，個(gè)別的局部區(qū)域可能影響成型，所以調(diào)整時(shí)，首先要研配壓料面，即在有影響的部位墊料研配。在涂紅鉛粉合模時(shí)，當(dāng)著色面積達(dá)到85%以上時(shí)，可以再次試沖。</p><p>　　壓料面的拉延筋槽寬可以壓料的松緊程度，作法是用條料壓成拉延筋的形狀，并用它研配槽寬

100、。（1）研配凹模型面。在壓料面研配后，用凸模立體型面研配凹模，保證二者之間的料厚間隙。在料厚影響大的地方墊料厚，根據(jù)墊料厚的型面研配凹模，試沖后反復(fù)進(jìn)行研配，裝飾筋條和棱線也要墊料厚或鉛皮著色研配。</p><p>　　凹模圓角半徑根據(jù)試沖情況修整，拉延件修邊線在凸緣線以外時(shí)，凹模圓角修整要慎重。</p><p>　　（2）磨拉延筋高度。調(diào)整沖模時(shí)一般不打磨拉延高度，只修拉延筋槽的尺寸。因

101、為拉延時(shí)每一部分的阻力是不等的，在設(shè)計(jì)與制造的時(shí)候拉延筋的高度是一致的的，因此要打磨拉延筋高度，打磨拉延筋高度要根據(jù)試沖進(jìn)料阻力狀況進(jìn)行，必要是打磨局部的拉延筋。</p><p>　?。?）試沖。試沖是調(diào)整過程中最關(guān)鍵的一步，試沖毛料用切板機(jī)智手提式風(fēng)剪機(jī)下料，另一張板材畫線留樣，下次試沖修改后剪切外形再留樣，以此類推，直到壓出合格的拉延件為止，剪修最后一個(gè)作為拉延毛坯展開件。</p><p&

102、gt;　　試沖很難一次成功，形狀復(fù)雜者第一個(gè)試沖的拉延件又裂又皺，必須仔細(xì)分析研究，最簡單的方法是拉到一定深度，就檢查壓料面的壓痕，確認(rèn)其進(jìn)料阻力的大小。壓痕嚴(yán)重時(shí)進(jìn)料阻力大，會產(chǎn)生破裂，掉底；壓料面起皺嚴(yán)重說明壓料力太小，皺紋產(chǎn)生后增加進(jìn)料阻力，也會破裂。試沖到最后階段、壓料面、拉延筋槽和凹模圓角半徑確定不動，拉延達(dá)到基本成功，此時(shí)只修整毛料展開件的局部形狀，可收到更好的穩(wěn)定成型的效果。</p><p>　　a

103、)確定限位板的高度。試沖過程中為了調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力，往往在限位板上墊不同厚度的墊片。試沖合格后要制造鋼片墊在限位板下面固定死。</p><p>　　b)安裝定位銷。按合格的拉延件毛料展開件確定限位銷位置。并鉆鉸孔后壓入。</p><p>　　c)局部表面火焰淬火。凸、凹模的圓角、棱線、凸包、凸筋等處經(jīng)表面火焰淬火，HRC54以上。</p><p>　　(3)試沖過程中產(chǎn)

104、生的主要缺陷及消除方法[2]見下表</p><p>　　第四章 修邊模的設(shè)計(jì)</p><p>　　一 修邊模結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　修邊模是用于將拉延工件工藝補(bǔ)充部分和壓料面多余部分切掉的模具。修邊模根據(jù)修邊鑲塊的運(yùn)動方向，可分為以下三類。</p><p><b>　　1垂直修邊模</b></p>

105、<p>　　修邊鑲塊的運(yùn)動方向同壓力機(jī)的滑塊的運(yùn)動方向一致的修邊模叫垂直修邊模。在覆蓋件拉延件設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量為垂直修邊創(chuàng)造條件，采用垂直修邊，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。</p><p><b>　　2斜楔修邊模</b></p><p>　　修邊鑲塊作水平或傾斜方向運(yùn)動的修邊模叫做斜楔修理工邊模。修邊鑲塊的水平運(yùn)動或傾斜運(yùn)動是靠斜楔的驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)的，斜楔安裝在上模上

106、，由壓力機(jī)帶動，所以說斜楔是將壓力機(jī)的壓力方向改變的機(jī)構(gòu)。這種修邊模的工作部分占據(jù)較大的面積，模具外輪廓尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難</p><p><b>　　3垂直斜楔修邊模</b></p><p>　　修邊鑲塊一部分作垂直方向運(yùn)動，另一部分作水平或傾斜方向運(yùn)動，這類修邊模叫做垂直修邊模。</p><p>　　由于前一道工序已經(jīng)進(jìn)行了工件

107、的一邊修邊，從整個(gè)工件的外形來看，為了得到更好的修邊質(zhì)量，因此創(chuàng)造垂直修邊的條件，因此采用垂直修邊。</p><p>　　二 修邊模結(jié)構(gòu)與零件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1修邊鑲塊</b></p><p>　　修邊鑲塊是修邊模的主要工作零件，設(shè)計(jì)時(shí)決定修邊鑲塊的結(jié)構(gòu)形式，刃口結(jié)構(gòu)尺寸與安裝固定等問題。修邊鑲塊的形式有</p>

108、<p>　　1）板塊式，修邊鑲塊用板狀模塊拼接，主要用于修邊曲線率和高低起伏變化不大的情況，因此在這里不選項(xiàng)用。</p><p>　　2）角式，對于高度高度變化不大，平面平滑的修邊線上，上下模均可采用角式修邊鑲塊，但是本工件有一定的高度變化，因此不能選用此種</p><p>　　3）組合式，組合式焊接結(jié)構(gòu)用于高度變化大，平面平滑的修邊線，下下模均可采用，鑲塊用普通結(jié)構(gòu)鋼焊接而