汽车左前门线束支架压筋翻边模具毕业设计

汽车左前门线束支架压筋翻边模具毕业设计 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密? ，在____年解密后适用本授权书。 本论文属于 ? 不保密?。 (请在以上方框内打“?”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 摘 要 研究课题来源于东风渝安车辆有限公司，介绍了东风小康V27汽车左前门线束支架压筋翻边模具设计，设计主要包括以下几个方面: (1) 对工件展开图的尺寸计算，工件的工艺分析; (2) 模具设计和模具结构的合理性分析与确定，模具压力中心的计算，模 具主要零件的选材，公差配合，生产工艺的确定; (3) 模具主要零部件如凸模、顶出器等的工作部分尺寸和工作间隙的确定。 (4) 制定典型零件的加工工艺; (5) 运用AutoCAD绘制二维图形。 阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模镶块的装配间隙，用UG NX6.0软件进行三维实体建模、虚拟装配和运动干涉分析。 关键词:线束支架;模具设计;三维实体建模;UG 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, Abstract Paper introduced after Dongfeng Xiao Kang V27 Auto parts left the front door wiring stents pressure muscle flanging mold design process, including : (1) the size calculation of the part technical analysis; (2) structure of the mold，stress the center of the mold; (3) main parts of the mold timber assortment，tolerance coordinates，production craft determine, mold major components is convex, the part of the work and work for the clearance; (4) the way to establish the manufacture process of the typical parts; (5) Mold design process by the cad to drawing two dimensional。 And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motion of figurations, the assemble clearance of the punch and die. Mold design process by UG NX6.0 software in parts of the three entities modeling and virtual assembly and movement simulation and motion interference analysis to improve the accuracy and quality of cut pieces, and mold design update cycle. Keywords:harness stentspressure;mold design;three-dimensional entity modeling; Unigraphics NX 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 目 录 第1章 绪论 ............................................................................................... 1 1.1 本课题的来源、目的、意义及技术要求 ................................................. 1 1.1.1课题来源 ..................................................................................... 1 1.1.2课题目的 ..................................................................................... 1 1.1.3课题研究意义............................................................................... 1 1.2 国内外模具发展与现状 ....................................................................... 2 1.2.1国内模具市场情况 ........................................................................ 2 1.2.2国外模具制造业的现状 .................................................................. 2 1.3 模具设计技术趋势预测 ....................................................................... 3 1.4 课题的关键技术 ................................................................................. 4 1.5 本章小结........................................................................................... 4 第2章 总体方案设计................................................................................... 5 2.1零件工艺结构分析............................................................................... 5 2.2制定模具方案 ..................................................................................... 6 2.3本章小结 ........................................................................................... 9 第3章 工艺计算 ........................................................................................10 3.1零件尺寸的计算 .................................................................................10 3.2弯曲力的计算 ....................................................................................12 3.3选定冲压设备 ....................................................................................14 3.3.1典型冲压设备概述(曲柄压力机) .................................................14 3.3.2冲压设备选择原则 .......................................................................15 3.3.3选择冲压设备..............................................................................16 3.4本章小结 ..........................................................................................17 第4章 模具主要零部件设计 ........................................................................18 4.1弯曲模的设计要点..............................................................................18 4.2凸模的设计 .......................................................................................18 4.3凹模的设计 .......................................................................................20 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 4.3.1镶块的划分 .................................................................................20 4.3.2顶出器的设计..............................................................................21 4.4模具闭合高度 ....................................................................................22 4.5定位零件的选择 .................................................................................23 4.5.1工件定位 ....................................................................................23 4.5.2零件连接定位..............................................................................24 4.6内六角螺钉选择 .................................................................................24 4.7本章小结 ..........................................................................................25 第5章 基于三维软件的设计 ........................................................................26 5.1三维建模 ..........................................................................................26 5.2干涉检查与分析 .................................................................................28 5.3导出二维工程图 .................................................................................28 5.4本章小结 ..........................................................................................29 第6章 模具主要零部件制造及装配工艺编制..................................................30 6.1上模座工艺 .................................................................................30 6.2下模座工艺规程 .................................................................................31 6.3凸模工艺规程 ....................................................................................32 6.4顶出器工艺规程 .................................................................................33 6.5压筋翻边模装配工艺 ..........................................................................34 6.6本章小结 ..........................................................................................35 结 论 ...................................................................................................36 致 谢 ...................................................................................................37 参考文献 ...................................................................................................38 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第1章 绪 论 1.1 本课题的来源、目的、意义及技术要求 1.1.1课题来源 本课题将针对东风渝安车辆有限公司东风小康V27左前门线束支架的冲压成形过程，对其压筋翻边模具进行计算机辅助设计，实现模具的三维数字化设计与装配仿真，并编制主要零部件的制造工艺以及完整的设计论文。 1.1.2课题目的 通过对本课题的研究，针对材料成本、结构尺寸、精度、加工工艺等各个方面考虑，要求零件工艺数模尺寸满足工艺方案设计，零件型面尺寸误差不超过0.01mm，所有零件在建模中的坐标以零件工艺方案的基准点坐标为准。运用所学知识结合三维软件设计出一套模具，完成模具零件的三维数字化设计以及三维数字化制造仿真，用以指导该模具制造的生产实践，达到操作方便，省时省力，效率高，精度高，缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命等指标，获得易于实现机械自动化的目的。模具在正常使用状态下，按3000~5000件冲次为期限定期维修。 分析零件图可知左前门线束支架是大批量生产，为板料零件，从工艺要求考虑应选用弯曲模技术进行加工制造最为适合，因此本次毕业设计的研究以模具设计为重点，并结合所学的专业知识及实践对其研究，以三维软件做辅导完成这套模具的设计，模具导向类型为自润滑式导柱、导套，导柱、导套要用螺钉固定。模具有足够的安全性，保证零件在模具内定位可靠，具有良好的生产可操作性。在设计上必须考虑铸造工艺性和维修过程中的方便性，以最低的成本，最优化的方案设计出可靠的模具供生产。通过对本课题的研究和学习达到锻炼自身运用所学的知识解决实际问题和对实践问题的创新的能力以及获得分析解决相关问题的思维方式，以便更有利于以后的学习和工作。 1.1.2课题研究意义 就东风渝安车辆有限公司东风小康V27左前门线束支架弯曲成型模具通过现场调研发现存在如下主要问题:产品更新换代的加快使行业竞争日益加剧，现代产品对模具的种类、精度和使用寿命等提出了更高的要求，然而其化、系列化程度相对较低;模具制造周期长;精度不能完全达标;模具品种少加工效率低;使用寿命短，材料利用 1 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 率低;模具品种转产换代不够迅速;先进模具制造技术运用范围小等。 基于上述原因，对现代模具设计制造达到标准化的研究已势在必行。通过对本课题的研究，并结合相关生产实际，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据三维CAD，可以建立或完善模具零件的三维数字模型以及加工制造仿真，从而更大程度上提高模具制造工艺水平，获取更大的经济利益。 (4)本课题的技术要求 本课题的技术要求主要包括以下几个方面: ? 零件工艺数模尺寸满足工艺方案设计要求，零件型面尺寸误差不超过0.01mm，所有零件在建模中的坐标以零件工艺方案的基准点坐标为准。 ? 模具在正常使用状态下，按3000~5000件冲次为期限定期维修。 ? 模具导向类型为自润滑式导柱、导套，导柱、导套要用螺钉固定。模具有足够的安全性，保证零件在模具内定位可靠，具有良好的生产可操作性。 ? 所有斜楔机构原则上均需选用标准件，以保证其实用的可靠性、准确性及互换性。在设计上必须考虑铸造工艺性和维修过程中的方便性，以最低的成本，最优化的方案设计出可靠的模具供生产。 1.2 国内外模具发展与现状 1.2.1国内模具制造业的现状 (1)冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口。特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 [4]一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 (2)冲压模具水平状况 模具CAD/CAM技术状况在21世纪开始已经逐渐得到普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术; 国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。 模具设计与制造能力的状况现在在我国已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和 2 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 1.2.2国外模具制造业的现状 CAD/CAE/CAM技术已经得到广泛的应用: 在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前 [4]3D设计已达到了70%,89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。 高速切削加工技术是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术，其加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面，仅需略加抛光便可使用，节省了大量修磨、抛光的时间。 快速成型技术与快速制模技术:由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快，快速成型和快速制模技术应运而生，并迅速获得普遍应用。 1.3 模具设计技术趋势预测 随着当今科学技术的高速发展，模具的设计技术也正以飞快的速度向前发展，通过对本课题的研究和学习，对于今后模具设计技术的趋势有以下预测: (1)模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展;模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展;模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。 (2)模具CAD,CAE,CAM,PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。 (3)模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。 (4)大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行)，变被动为主动。以及“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式 3 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 服务模式都已成为发展趋势。 (5)随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说: “模具是一种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被 “只装不配"的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提高。 (6)高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展。 (7)电火花铣削加工技术、超精加工和复合加工、模具液压成形技术等高新技术都将得到进一步发展。并且模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 。 随着模具设计技术的不断发展，相信在今后将会有更高的模具设计技术和新颖的模具结构形式而促使整个模具工业的不断提高和发展。 1.4 论文的主要内容 通过对本课题的研究和学习，根据自己的设计过程，撰写论文的主要内容有以下几个方面 (1)凸模、顶出器的设计、尺寸的确定，零件尺寸的展开和冲压力的计算; (2)凸模设计、凹摸镶块的设计; (3)应用三维软件实现模具的三维实体建模; (4)应用三维软件进行虚拟装配、运动干涉分析，并导出二维工程图。 1.5 本章小结 本课题利用三维CAD软件对整套模具进行绘制、虚拟装配、运动仿真、干涉分析等优化零件设计，并优化制造加工工艺，使模具标准程度不断提高，模具精度不断提高，缩短生产周期，最终促使整个模具工业水平不断提高。 4 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第2章 工艺分析与模具结构形式设计 本章主要是通过对零件进行工艺结构分析，根据零件的材料、制件精度、外形尺寸、弯曲特点等进行该零件加工的可行性模具方案制定，并通过方案之间的比较，选择出加工该零件的最佳模具方案。 2.1 零件工艺结构分析 东风小康V27左前门线束支架如图2.1所示:板厚1.5mm，制件材料为冷轧低碳钢， ,,27%抗拉强度，伸缩率，制件精度为?0.5mm。 ,,270MPab 图2.1 东风小康V27左前门线束支架零件图 根据公司生产加工的实际情况，该零件的加工分为三道工序，分别是:落料、压筋翻边和翻边整形。 本课题研究的是第二道工序:压筋翻边。该道工序是在第一道工序即落料完成的基础上对落料件进行压筋翻边的。该道工序的零件成形过程如图2.2所示。 5 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 图2.2 压筋翻边工序零件成形过程 该道工序的加工任务是对L形落料件的长边进行压筋，短边进行翻边，考虑到这两项加工要求不在同一边上，并且在加工过程中互不影响，故可在同一道工序中同时完成。所以选用单工序模。 2.2 制定模具方案 加工该道工序的模具只有一道工序为单工序模，其结构简单，加工相对方便，制造周期短，工艺成本低;要求能够自动排除冲件、自动润滑，大批量生产，生产效率高，制造容易，模具寿命长。 根据零件的弯曲形状及外形尺寸，可以采用整体结构式凸模，凹模可采用镶块形式，由顶出器、凹模镶块、导向块、定位块等组成，既节省工具钢，加工简便，又能保证模具质量，可分别调整，便于模具的维修和更换。本课题研究方案如下。 (1)方案一 正装式导柱导套导向结构 图2.3为正装结构,凹模安装在下模板,凸模安装在上模板，采用导柱导套导向结构。 1-下模座 2-导柱 3-导套 4-上模座 5-模柄 6-弹簧 7-顶销 8-凸模 9-托杆 10-顶出器 2.3 正装式导柱导套导向结构图 6 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 正装式导柱导套导向结构有以下优缺点: 优点 采用导柱导套导向装置，制件精度及质量较高。使用单独顶出器致使取制件方便;采用托料板和托杆，同时起到压料和卸料作用。模具结构中凹模对称，受力相互抵消对导柱导套冲击力小; 缺点 凹模制造比较复杂，装配要求较高，导柱导套精度要求高。 (2)方案二 倒装式导柱导套导向结构 倒装式导柱导套导向结构的凸模安装在下工作台,凹模安装在上模板上,并采用导柱导套导向结构，如图2.4所示。 1-下模座 2-导柱 3-导套 4-上模板 5-模柄 6-凹模 7-凸模 图2.4 倒装式导柱导套导向结构 倒装式导柱导套导向结构有以下优缺点: 优点 采用导柱导套导向可靠，制件精度及质量较高。弹簧既作弹性压料装置又作卸料装置。模具结构中凹模对称，受力相互抵消对导柱导套冲击力小。凸模结构复杂，安装精度要求高，在下模板便于安装和维护; 缺点 倒装结构凸模在下模板，取制件时会损坏凸模和制件，放制件又不易找正。较大的凹模跟随上模板运动，零件不易取放，对凹模有较大冲击，操作和安全性差，维修不方便。 (3)方案三 正装式导板导向结构 本方案选用正装式结构,凹模安装在下模板上,凸模安装在上模板上，并采用导板导向结构，如图2.5所示。 7 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 1-下模座 2-导板 3-上模座 4-模柄 5-弹簧 6-顶销 7-凸模 8-托杆 9-顶出器 图2.5 正装式导板导向结构 正装式导板导向结构有以下优缺点: 优点:正装结构，放制件时由于自重容易找正，采用导板导向能承受冲击力，适用于拉延，结构简单成本低，便于操作。 缺点:采用导板导向，制件精度及质量较低，凸模制造比较复杂，装配要求较高，凸模在上模板安装和维护比较麻烦。 (4)方案比较 方案一，正装结构，放制件时由于自重容易找正,单独使用顶出器可方便取出制件。采用导柱导套式结构，精度高，寿命长，使用安装方便。不足之处是导柱式冲模结构的导柱导套精度要求高，制造成本高。方案三与方案一相似，但方案三采用导板导向能承受冲击力，结构简单成本低，便于操作。而另一方面，导板导向不如导柱导套可靠，精度也不高，不适用于大批量生产。方案二，选用倒装式结构，放制件时不容易找正，且取制件时易损坏凸模和制件。对于单工序模一般都选用正装式冲模结构，凹模装在下模板时，工件成形后易取出，操作方便，结构简单。而且对精度要求较高，生产批量较大的冲裁件多采用导柱式冲模。综上所述，方案一从实用性、经济性等方面综合考量为最佳方案，故选定方案一为最终方案。 2.3 本章小结 本章主要讲述根据对零件的工艺分析，罗列出几种可行性的模具方案，然后通过对 8 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 放制件时的自重、制件取出的变易程度、制件德尔精度、取制件时对模具的损坏程度、模具的精度、模具的寿命、模具的安装变易程度、模具的制造成本等一系列实用性、经济性等方面的综合考虑来选择最佳的方案作为最终方案。 9 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第3章 工艺计算 本章通过对零件尺寸的计算，并由零件尺寸计算出自由弯曲力、顶件力和推料力、弯曲压力等，进而根据这些参数选择冲压设备。 3.1 零件尺寸的计算 因为只有成品零件的尺寸已知，所以根据成品零件的尺寸，通过对弯曲件的弯曲部分进行展开计算，就可以得出本道工序零件尺寸。根据《冲压模具设计及实例精解》，因该零件形状比较简单、尺寸要求不高，可直接采用下面的方法计算零件展开部分的尺寸，其余尺寸可有成品零件尺寸得知。 在弯曲角r>0.5t的情况下(按中性层不变计算) L=(r+Xt)α (3.1) 其中L—展开件尺寸(mm); —弯曲半径(mm); r X—中性层位移系数(mm); t—板料厚度(mm); α—弯曲角(rad)。 根据成品零件的形状特点，有两部分的弯曲展开计算，见图3.1所示。 图3.1 零件弯曲展开部分示意图 10 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 已知:=1.5，α=π/2 tmm 1)对r=1.5的弯曲部分展开计算 r=1.5>0.5t=0.75 ;r/t=1.5/1.5=1 ，所以由表3.1取X=0.33 L1=(r+Xt)α=(1.5+0.33*1.5)*1.57=3.13215 2)对r=4.5的弯曲部分展开计算 r=4.5>0.5t=0.75 ;r/t=4.5/1.5=3 ，所以由表3.1取X=0.4 L2=(r+Xt)α=(4.5+0.4*1.5)*1.57=8.007 表3.1毛坯长度计算参数 弯曲形式 r/t X 0.5以上 0.25—0.3 0.5—1.5 0.33 U形弯曲 1.5—5.0 0.4 5.0以上 0.5 通过对弯曲部分展开计算可得到本道工序零件的基本尺寸，见图3.2。 图3.2 零件图基本尺寸 根据上述的弯曲部分的展开计算方法，可以得到落料件的基本尺寸，见图3.3。 图3.3 落料件基本尺寸 11 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 3.2弯曲力的计算 弯曲力是设计冲压工艺过程和选择冲压设备的重要依据之一。弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的力学性能、弯曲方法和模具结构等多种因素是有关系的，为了选择压力机和知道零件弯曲是需要多大的力，就必须要计算弯曲力。 (1)自由弯曲力的计算 由《冲压模具设计及实例精解》知，在凸模还没有达到下死点前的时段，自由弯曲力的计算如下 2KBt0.7对于U形件,自由弯曲力的计算公式为 (3.2) F,,bR，t 式中 N—材料在冲压行程结束时的自由弯曲力(); F mm—弯曲件的宽度(); B tmm—弯曲件的厚度(); mm—凸模圆角半径(); r MP—材料抗拉强度(); ,ab —安全系数,一般取=1.3。 KK 零件如图3.4. R3 R4 R1 R2 图3.4 本道工序加工后得到的零件图 MPtmm已知:=1.5，,=270，则各个段弯曲时所需的自由弯曲力的计算如下 ab 12 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 1)Z型弯曲 R1=3 B=65.4285mm 220.7，1.3，65.4285，1.5，270KBt0.7 ,,8038NF,,1bR，t3，1.5 2)Z型弯曲 R2=3.5 B=65.4285mm 220.7，1.3，65.4285，1.5，270KBt0.7 ,,7234NF,,2bR，t3.5，1.5 3)筋 R3=1.5mm B=73.94835mm 220.7，1.3，73.94835，1.5，270KBt0.7 ,,13627NF,,3bR，t1.5，1.5 4)筋 R4=3mm B=73.94835mm 220.7，1.3，73.94835，1.5，270KBt0.7 ,,9085NF,,4bR，t3，1.5 完整制件自由弯曲力 F,F1，F2，F3，F4 N=8038+7234+13627+9085=37984 (2)顶件力的计算 因该弯曲模设有顶件装置，根据《冲压模具设计及实例精解》知，弯曲模的顶件力 可近似取自由弯曲力的30%—80%。即 顶件力 Q=(0.3-0.8)F (3.3) 根据工厂实际经验可取Q=0.6F。 N由自由弯曲力的计算可知 =37984 F 则Q=0.6F=0.637984=22790N ， (3)弯曲时压力确定 选冲压设备时，除考虑弯曲模尺寸、模具高度、模具结构和动作配合以外，还考 虑弯曲力的大小。选用冲压设备公称压力时根据《冲压模具设计及实例精解》知有如 下大致原则。 压力机压力:PF+Q (3.4) , 故根据已知条件F=37984N，Q=22790N可得知压力机压力 PF+Q=37984+22790=60774N , 13 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 3.3 选定冲压设备 3.3.1 典型冲压设备概述(曲柄压力机) 曲柄压力机是以曲柄传动的锻压机械，它能完成各种冲压工序，如冲裁、弯曲、拉深、胀形、挤压和模锻等，是冲压车间的主要设备。 曲柄压力机的主要技术参数: 1)公称压力 曲柄压力机的公称压力是指滑块离下止点前某一特定距离或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时，滑块上所允许承受的最大作用力。例如J31-315压力 020机的公称压力为3150KN，它是指滑块离下止点前10.5mm或曲柄旋转到离下止点前，滑块上所允许承受的最大作用力。公称压力是压力机的的一个主要参数。 2)滑块行程 它是指滑块从上止点到下止点所经过的距离，其大小随工艺用途和公称压力的不同而不同。例如，冲裁用的曲柄压力机行程较小，拉深用的压力机行程较大。 3)行程次数 它是滑块每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点所往复的次数。一般小型压力机和用于冲裁的压力机行程次数较多，大型压力机和用于拉深的压力机行程次数较小。 4)闭合高度 它是指滑块在上止点时，滑块下平面到工作台上平面的距离。当闭合高度调节装置将滑块调整到最上位置时，闭合高度最大，称为最大闭合高度;将滑块调整到最下位置时，闭合高度最小，称为最小闭合高度。闭合高度从最大到最小可以调节的范围，称为闭合高度调节量。 5)装模高度 当工作台面上装有工作垫板，并且滑块在下止点时，滑块下平面到垫板上平面的距离为装模高度。在最大闭合高度状态时的装模高度为最大装模高度，在最小闭合高度状态时的装模高度为最小装模高度。装模高度与最小闭合高度之差为垫板厚度。 6)工作台面尺寸:压力机工作台面(或垫板平面)的长、宽尺寸一般应大于模具下模座尺寸，且每边留出60—100mm，以便安装固定模具。当冲压件或废料从下模漏料时，工作台尺寸必须大于漏料件尺寸。对于有弹顶装置的模具，工作台孔还应大于弹顶器的外形尺寸。 7)滑块模柄孔尺寸:滑块上模柄孔的直径应与模具模柄孔直径一致，模柄孔的深 14 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 度应大于模柄夹持部分长度。 8)电动机的功率:一般在保证了冲压工艺力的情况下，压力机的电机功率是足够的。但在某些施力行程较大的情况下，也会出现压力足够而功率不够的现象，此时必须对压力机的电机功率进行校核，保证电机功率大于冲压时所需的功率。 9)压力机的精度:主要是指压力机在静态情况下，所测得的压力机应达到的各种精度指标，称为静态精度。它主要包括:工作台的平面度、滑块下平面的平面度、工作台面同滑块下平面的平行度、滑块行程同工作台面的垂直度、滑块中心孔和滑块行程的平行度等。 3.3.2 冲压设备选择原则 冲压设备的选择是工序设计和模具设计的一项重要的内容。合理地选用设备对工件质量的保证、生产率的提高、操作时的安全性都有重大的影响，也为模具的设计带来方便。冲压设备的选择主要决定其类型和规格。 1)冲压设备类型的选择 冲压设备类型的选定主要取决于工艺要求和生产批量。 对于中、小型的冲裁件、弯曲件或拉深件的生产，主要应用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁模的间隙分布，降低模具的寿命或冲裁件的表面质量 。可是，由于它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。 对于大、中型冲压件的生产，多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。在大型拉深件的生产中，应尽量选用双动拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便。 在小批量生产当中，尤其是大型厚板料冲压件的生产多采用液压机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力相比具有明显的优点。但是，液压机的速度小，生产效率低，而且零件的尺寸精度有时因为受到操作因素的影响而十分稳定。 摩擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点，所以在小批量生产中用来完成弯曲、成型等冲压工作。但是、摩擦压力机的行程次数较少，生产率低，而且操作也不太方便。 在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。 15 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 2)冲压设备规格的确定 在冲压设备的类型选定之后，应该进一步根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定设备的规格。冲压设备规格的确定主要取决于工艺参数及模具结构尺寸，对于曲柄压力机必须满足以下要求: 所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即: F,F总压机 (3.5) 压力机的行程大小要适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁模具，其行程不宜过大，以免发生模座与导向装置脱开的不良后果。 所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足:冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。 压力机的工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并要留有安装固定的余地。一般每边应大出50—70mm以上。压力机台面上的漏料孔尺寸必须大于工件(或废料)的尺寸。 3.3.3 选择冲压设备 本模具是根据东风小康V27左前门线束支架冲压模具，以及东风小康所提供的现有冲压设备进行选择。 已知:P 压 = F+Q=60774N?61KN,同时考虑到本零件属于小型零件，故选用开式双柱可倾式压力机。在冲压设备的类型选定之后，应进一步根据冲压件的尺寸、模具的 [8]尺寸和冲压力来确定设备的规格综上所述，查表1-8，选用开式双柱可倾式压力机J23-100。其主要技术参数见表3.2。 表3.2 J23-100压力机主要技术参数 序号 项目 J23-100 单位 1 公称压力 1000 KN 2 滑块行程 130 mm 3 滑块行程次数 38 次/min 4 最大封闭高度 480 mm 5 闭合高度调节量 100 mm 6 立柱间距 530 mm 前后 710 mm 7 工作台尺寸 左右 1080 mm 8 工作台孔尺寸 前后 380 mm 16 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 左右 560 mm 直径 500 mm 9 垫板尺寸(厚度) 100 mm 直径 60 mm 10 模柄孔尺寸 深度 75 mm 前后 360 mm 11 滑块底面尺寸 左右 430 mm 12 床身最大可倾角 30 度 3.4 本章小结 本章主要通过对零件的展开计算，冲压力的计算，根据零件的尺寸、生产批量，来 选择冲压设备的类型、规格。 17 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第4章 模具主要零部件设计 本章在结合弯曲模设计要点的基础上，通过对零件的外形尺寸、弯曲工艺、制件精度及规格参数等着手于对凸模、顶出器、凹模镶块等主要非标准件的设计。并根据各个模具零件之间的配合精度及冲压力的大小等来进行定位零件、连接零件等的选择。 4.1 弯曲模的设计要点 因为简单的弯曲模工作时只有一个垂直运动，复杂的弯曲模除垂直运动外，还有一个或多个水平运动。因此，弯曲模在设计时难以做到标准化，通常参照冲裁模的一般设计方法和要求，并针对弯曲变形特点及弯曲方式等进行模具设计。设计时应考虑以下要点。 (1)坯料的定位要准确、可靠、尽量水平放置，并尽可能采用坯料上的孔或工艺孔定位，防止坯料在弯曲过程中发生偏移。发生多次弯曲时，各工序最好使用同一定位基准。 (2)模具结构不应妨碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产生过度变薄和断面发生畸变。 (3)模具结构尽量采用对称弯曲，以保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力得到平衡。 (4)为了减小回弹，弯曲过程结束时应使弯曲件的变形部位在模具中得到矫正。 (5)坯料的安放和弯曲件的取出要方便、迅速，生产率要高，操作应安全、简单。 (6)模具便于调整修理。弯曲回弹量较大的材料时，模具结构上必须考虑凸、凹模加工及试模时便于修正的可能性。 4.2 凸模的设计 凸模开始冲压时与冲压毛坯件的接触状态不同则其冲压效果就会所不同。主要有以下几点注意。 1)保证凸模与冲压毛坯件有较大的接触面积，防止应力集中毛坯破裂。 2)凸模与拉深毛坯的接触应靠近中间，防止材料进入凹模均匀。 3)凸模与拉深毛配的接触点应多而散。 18 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 4)凸模开始拉深时拉深毛坯不应受凹模力的凸包弯曲而变形。 根据工厂长期制造经验，在保证对落料件的压筋翻边的强度要求下，按材料选择的最优经济性原则，确定凸模的选用材料为Cr12MoV，根据制件的外形尺寸、表面形状(见图4.2)来设计凸模与制件的接触面。 图4.2 制件的表面形状 凸模的高度、大小一般是根据模具的结构、所选冲压机的闭合高度、凸模的修模、凸模进入凹模的深度等综合因素确定，因工厂现有设备的闭合高度为380mm，故涂抹的尺寸要通过初步的尺寸设定，并与所选的上下模板的尺寸以及和顶出器的配合，在经过多次的更改最总确定合理的凸模尺寸，这一尺寸无特殊要求。在此设计过程中主要运用UG NX 6.0进行凸模的三维造型设计与绘制。凸模结构见图4.3。 图4.3 凸模结构简图 19 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 4.3 凹模的设计 4.3.1镶块的划分 凹模镶块直接和毛坯接触，而顶出器使毛坯产生变形，毛坯材料在塑性流动中拐角处应力复杂，为了减少产品表面划痕和提高镶块的使用寿命划分时应避开应力较集中的点。另外为了保证镶块的稳定性，镶块的高度H与宽度B应具由一定的比列关系，一般取B=(1.2,1.5)H。镶块的长度L一般取150,300mm，太长则加工和热处理不方便;太短则螺钉和销钉不好布置。考虑到模座加工螺纹孔方便和紧固可靠，镶块常用3,5个螺钉固定，一般以两排布置在接近整形工作面。 凹模的作用是形成凹模压料面和凹模冲压圆角，凸模形状就是冲压件内表面形状。 拼块式凹模就是几块较小的凹模块拼合在一起组成的模板结构。有时拼块可镶入基础板中。拼块式凹模适用于整体模板上难以加工复杂形状或必要精度的孔的场合，它仅用成形铣就可得到较高的精度。 拼块式凹模的特点 (1)模具调整方便，减少了对高精密机床的依赖; (2)可以单独刃磨个别工序部位; (3)若出现破裂，仅将损坏的块换掉即可，但零件数量较多。 拼块式凹模的拼块分割是十分复杂的，应遵循以下原则 a. 凹模的各分割部分应能正确的定位和固定; b. 分割的凹模不能有局部的凸凹; c. 凹模块尽量分成方形、圆形和接近直边等简单形状; d. 局部有异常的凸凹时应做成镶块; 凹模每一拼块都应具有良好的工艺性，以便进行机械加工和热处理; e. f. 凹模分割点应取在拐角或直线和曲线的相交处，凹模分割线不能相切于刃口的 圆弧，而应在圆弧的对称线上; g. 要便于尺寸的测量; h. 分割线方向原则上应与冲压轮廓成直线，在可能的范围内，凹模拼块的外边角 应尽可能为直角或钝角，避免锐角; i. 各块的强度要均匀; j. 为使拼块底面与固定板的底面有良好的贴合，应在拼块嵌入端倒角，拼块固定 20 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 时要考虑模具的修磨。 凹模圆角半径是不可以过小的，以避免擦伤工件的表面。工件的料厚为t(mm)。 当t?2mm时，=(3—6)t; (4.2) R凹 当t=2—4mm时，=(2—3)t; (4.3) R凹 当t,4mm时，=2t (4.4) R凹 本模具根据制件的加工工艺，以及节约成本的原则，采用拼块式凹模，以达到既不影响制件的加工，又能保证制件的精度，还能节约材料的目的。其具体的模块有顶出器、凹模镶块、导向块、反侧块、限位块、定位块、和限位板。见图4.4。 1—限位板 2—导向块 3—凹模镶块 4—顶出器 5—固定框 6—限位块 7—反侧快 8—定位块 9—凸模 图4.4 镶块的划分 4.3.2顶出器的设计 顶出器的表面形状是制件成型的重要决定部分，其表面形状要和制件吻合。根据工厂现有技术和经验，在保证对落料件的压筋翻边的强度要求下，按材料选择的最优经济性原则，确定凸模的选用材料为Cr12MoV，根据制件的外形尺寸、表面形状(见图4.2)来设计顶出器与制件的接触面。 顶出器的高度、大小一般是根据模具的结构、所选冲压机的闭合高度、顶出器的修模等综合因素确定，这一尺寸无特殊要求。在此设计过程中主要运用UG NX 6.0进行顶出器的三维造型设计与绘制。顶出器结构示意图见图4.5。 21 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 图4.5 顶出器 4.4模具闭合高度 模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上、下模之间的距离。 H模 冲床的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台(不包括冲床垫板厚度)的距离。冲床的调节螺杆可以上、下调节，当滑块在下止点位置，调节螺杆向上调节，将滑块调整到最上位置时，滑块底面到工作台的距离，称为冲床的最大闭合高度H最大。当滑块在下止点位置，调节螺杆向下调节，将滑块调整到最下位置时，滑块底 H最小面到工作台的距离，称为冲床的最小闭合高度。 为使模具正常工作，模具闭合高度必须与冲床的闭合高度相适应，应介于冲床最大和最小闭合高度之间，由式(3.6)确定。 HHH模最大最小,,-5+10 (3.6) H1如果模具闭合高度小于冲床的闭合高度时，可以采用垫板，其厚度为 则关系见式(3.7)。 HHHHH模最大最小11,,--5-+10 (3.7) HHHH最大最小11其中，-和- 分别为模具安装在冲床垫板上时，冲床的最大和最小装模高度。上式中的5mm是考虑装模方便所留下的间隙，10mm是保证修模所留尺寸。 具体计算为: 22 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, H模具闭合高度=310mm 模 工厂压力机实际最大封闭高度为380mm 工厂压力机实际最小闭合高度为280mm H模具闭合高度380-5=310mm280+10 满足。 ,,模 因此，根据冲压力、闭合高度、外阔尺寸等依据，选择开式双柱可倾式压力机J23-100是合适的。 4.5 定位零件的选择 4.5.1 工件定位 定位元件的作用是保证定位元件的定位面和工件定位基准面相接触或配合，实现工 件的定位。定位元件的设计应满足以下要求: 1) 要有与工件相适应的精度; 2) 要有足够的刚度，不允许受力后发生变形; 3) 要有耐磨性，以便在使用中保持精度。 本套模具在选择的定位元件时，根据对制件的加工工艺的分心，并结合制件的形状特点等因素最终采用定位块定位，见图4.6所示，定位块1和2的共同作用起到对制件 图4.6 定位块示意图 前后方向上的定位，定位块1的凹槽对制件起到左右方向上的定位，而顶出器则对制件 23 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 起到在上下方向上的定位。 定位块材料通常选用45#，一般多采用淬火，其硬度为40,45。 HRC 定位板表面有平面、内孔等形式。根据加工工件的结构和加工工艺性，定位板定位，以保证加工精度。定位板的定位孔的直径为13mm。 4.5.2 零件连接定位 模具零件之间的定位，对相对比较小的零件来说直接用连接螺钉来完成的定位和链接，而对于相对比较大的零件来说一般选用圆柱销来定位在本模具中用圆柱销定位的有以下两种情况: 1)凸模与上模板 凸模和上模板之间的定位主要是根据已选择的标准件上模座的尺寸参数，选择圆柱销，查标准GB119，根据经验直径10和12 常用，考虑负荷较大选直径12mm，长50mm。 2)固定座与下模板 固定座与下模板之间的定位主要是根据已选择的标准件下模座的尺寸参数，选择圆 根据经验值，选直径12mm，长60mm。 柱销，查标准GB119， 4.6 六角螺钉选择 固定框与下模座的连接以及固定框与固定框内个模块之间的连接，主要考虑到制件在加工的过程中的方便取放，工人操作安全等因素，选用内六角螺钉。其它连接可选用六角螺钉。本模具中模块连接类型基本上都是螺钉连接，螺钉的选择主要是依据个相互连接模块的尺寸大小、工作过程中承受工作力的大小、模块的材料及精度来进行选择。主要的连接及连接件的选择如下 1)凸模与上模板的连接 查表GB70，选内六角螺钉，4-M12×50 2)固定座与下模板的连接 查表GB70，选内六角螺钉，4-M12×50 3)凸凹模镶块与固定座的连接 查GB70，选内六角螺钉，6-M8×50 4)导向块与固定座的连接 查GB70，选内六角螺钉，8-M8×50 5)限位块与固定座的连接 24 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 查GB70，选内六角螺钉，2-M8×50 6)定位块与固定座的连接 查GB5780，选六角螺钉，4-M12×20 7)限位板与固定座的连接 查GB5780，选六角螺钉，2-M8×25 9)限位板与限位块的连接 查GB5780，选六角螺钉，2-Ф9 4.7 本章小结 本章主要是针对该模具零件里的非标准件，如凸模、顶出器、凹模镶块、导向块、限位块、定位块、限位板、固定框等里部分重要零件设计的说明。非标准件的设计首先根据零件的大小尺寸计算并绘制凸模、顶出器，根据零件的定位计算并绘制凹模镶块、导向块、限位块、定位块、限位板等零件，然后根据上述零件的装配得出固定框的尺寸并惊醒绘制，最终根据顶出器的尺寸、行程以及与零件、凸模的总体尺寸查找标准件，如上模座、下模座、压料杆、弹簧、定位销、托杆等，然后根据模具的闭合高度选择导柱、导套等标准件。所有零件的尺寸确定完之后，进行每一个零件的三维实体绘制，并进行总装配，以待后续工作。 25 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第5章 基于三维软件的设计 本章主要是在前面的基础上完成对整套模具各部分的三维实体建模，完成整套模具的装配，之后对装配进行干涉检查与分析，最后导出二维工程图。 5.1 三维建模 根据模具已计算出的各个零件的尺寸，开始对这些零件进行建模、装配。运用UG NX 6.0创建实体零件，而后进行装配、创建爆炸图等。三维爆炸图如图5.1所示: 图5.1 三维爆炸图 26 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 根据零件的尺寸及坯料的定位要准确、可靠、尽量水平放置，防止坯料在弯曲过程中发生偏移。模具结构不应妨碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产生过度变薄和断面发生畸变。保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力得到平衡。坯料的安放和弯曲件的取出要方便、迅速，生产率要高，操作应安全、简单，并且使模具便于调整修理，再根据与所选的压力机的闭合高度及闭合高度调节量相适应，设计合理的模具的闭合高度。模具闭合最大位置时的装配图如图5.2所示。 图5.2 模具闭合最大位置时的装配图 模具闭合最小位置时的装配图如图5.3所示 27 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 图5.3 模具闭合最小位置时的装配图 5.2 干涉检查与分析 装配完成后，在UG环境中进行间隙分析和全局干涉分析，检验设计中存在的问题、修正问题、保证模具正确。 三维建模中应注意的问题: 1)在对零件建模的过程中应考虑到便于装配，选取合理的基准面; 2)要保证各建模零件单位的一致性。 5.3 导出二维工程图 利用UG 6.0在装配环境下创建制图，导出模具的总装配图，以及上模板、下模板、凸模、顶出器、凹模镶块、导向块、限位块、定位块、限位板、固定框等零件图。 1)功能要求 ? 工作零件凸模、顶出器是直接使坯料成形的，它应满足如下要求:应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏;对其材料及热处理应有适当要求; ? 定位零件定位块是确定坯料安装位置的零件，设计时应考虑操作方便，不应有过定位; 28 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, ? 导向零件作用是保证凸模、顶出器及凹模镶块在冲压工作过程中有合适的配合间隙和精确的导向; ? 紧固零件用内六角螺钉、六角螺钉等，工件定位零件采用圆柱销等，都采用标准件。选用时应保证紧固需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，以防碰伤人手和妨碍操作; ? 上、下模板是冲压模的基础零件，其他各种零件都分别安装固定在其上面，其平面尺寸尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不便操作。 2)技术要求 ? 冲压件型面精度?0.3mm，上、下模板材料HT250，其上未注明圆角半径尺寸为R3~5mm;装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边; ? 凸、凹模材料T10A,HRC58-62,其上未注倒角(刃口除外)2Х45?，倒圆角R1mm;未注公差尺寸的极限偏差按GB1804—79规定的IT14级; ? 导柱和导套材料20#,HRC58-62，顶出器材料45#，HRC40-45，反侧块材料T10A,HRC50-55;键材料T10A,HRC58-62; ? 上模板、下模板、导柱、导套、托杆、模柄、内六角螺钉、圆柱销等选用标准件;对铸造和锻造零件加工前应分别进行时效处理和退火处理，凸凹模修整前要热处理达到硬度要求，铸件按国标验收; ? 粗糙度要求:刃口、滑动面0.8mm;刚结合面1.8mm;不需要机械加工的按铸件表面要求;凸、凹模、顶出器等模具零件的型面按数模加工要求; ? 上下模座、凸凹模块的两平面的平行度应符合公差要求。 5.4 本章小结 本章主要从零件的尺寸及坯料的定位要准确、可靠、尽量水平放置，防止坯料在弯曲过程中发生偏移着手，使模具结构不应妨碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产生过度变薄和断面发生畸变。保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力得到平衡。并且使模具便于调整修理，与所选的压力机的闭合高度及闭合高度调节量相适应。在此前提下对每一个零件进行精确的三维实体绘制，并正确、合理的进行装配。装配完成后，在UG环境中进行间隙分析和全局干涉分析，检验设计中存在的问题、修正问题、保证模具正确。 29 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 第6章 模具主要零部件制造及装配工艺编制 本章主要是根据工厂现有设备的加工情况对本套模具的主要零部件如上模座、下模座、凸模、顶出器等进行加工工艺编制。 6.1 上模座工艺规程 上模板(见图6.1)加工工艺路线:毛坯(铸件)?时效处理?粗铣(留加工余量)?精铣?钻孔?镗孔?检查等。具体加工图示上模座的工艺路线见表6-1。 图6.1 上模板 表6.1 上模板加工工艺过程 序 号 工 序 工 艺 要 求 1 备料 铸造毛坯 2 刨削下端面 去除加工余量，保证上下平面尺寸60.8mm 3 刨削上端面 4 磨削下平面 R,1.6,m0.01100表面精度，保证平行度 a 30 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 5 磨削上平面 6 铣前部基准 7 划线 划上模座中心线及导套安装孔线 8 镗导套安装孔 和下模座重叠镗孔达尺寸Ф55H7，保证垂直度 钻2×Ф12销孔，4×Ф13.5螺栓孔，4×Ф 9 钻孔 19.5内六角螺栓沉孔 10 铣模柄孔 11 螺孔配钻 12 攻丝 13 检验 6.2 下模座工艺规程 下模板(见图6.2)加工工艺路线:毛坯(铸件)?时效处理?粗铣(留加工余量)?精铣?钻孔?镗孔?螺孔配钻?攻丝?检查等。具体加工图示下模座的工艺路线见表6-2。 图6.2 下模板 31 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 表6.2 下模板加工工艺过程 序 号 工 序 工 艺 要 求 1 备料 铸造毛坯 2 刨削下、上端面 去除加工余量，上、下平面尺寸达80.8mm 上、下平面尺寸达80mm，表面精度3 磨削下、上平面 ，保证平行度 R,1.6,m0.01100a 4 铣前部基准 5 划线 划下模座中心线及导柱安装孔线 6 钻孔 7 镗导柱安装孔 保证尺寸要求 8 铣窝座 9 点托杆孔 下模座上的螺孔是通过和固定座配10 螺孔配钻 作加工的 11 攻丝 表面精度 R,3.2,m12 检查 a 6.3 凸模工艺规程 本套模具的凸模三维图见图6.3，其加工工艺见表6.3。 图6.3 凸模 32 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 表6.3 凸模加工工艺过程 序 号 工 序 工 艺 要 求 1 粗铣平面 材料Cr12MoV，留加工余量0.5mm 2 磨削各平面至要求尺寸 保证尺寸及表面粗糙度要求 3 划线 找准各孔中心 4 钻孔 5 攻丝 6 铰孔 销钉孔 7 数控铣 完成凸模的外形加工 8 研磨 9 淬火处理 10 研磨、蹭光 11 检查 6.4 顶出器工艺规程 本模具的顶出器零件图见图6.4，其加工工艺见表6.4。 图6.4 顶出器 33 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 表6.4 顶出器加工工艺过程 序 号 工 序 工 艺 要 求 1 粗铣平面 材料Cr12MoV，留加工余量0.5mm 2 磨削各平面至尺寸 保证尺寸及表面粗糙度要求 3 数控铣 完成顶出器的外形加工 4 研磨 5 淬火处理 6 研磨、蹭光 7 检查 6.5压筋翻遍模装配工艺 整套模具的总装配图见图6.5，其加工工艺见表6.5。 图6.5 装配图 34 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 表6.5 装配工艺过程 工序 工艺卡片内容 设备 1 根据零件明细表，将凸模、顶出器、„清点收齐，按照图纸要求装配。 钳工钻孔、装配 3 保证合模高度尺寸公差要求 6 对非工作型面的表面进行涂抹 涂抹 7 对工作表面进行油封 6.6 本章小结 本章主要介绍本套模具主要零部件如上模板、下模板、凸模、顶出器等的制造加工工艺。另外，也介绍了本套模具的装配工艺，装配工艺的重点主要有以下几点 1)装配时，应保证合成整圆后每面仍有0.010,0.015mm的研磨余量，以便装后或试压后修研; 2)装配后应保证弹簧工作正常; 3)上模装配时，须保证型芯对模柄的垂直，且安装牢固可靠，行程限制器应在工 作时能支上模板; 4)经试压提供的合格模具的工作件，必须具有相应的表面粗糙度，压出的制件应符合要求，最后在模具上打印记。 35 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 结 论 根据东风(十堰)底盘部件有限公司制造车间的现有设备及技术条件，加以计算机三维设计软件的辅助，完成了对东风小康V27汽车左前门线束支架的压筋翻边模具的设计。毕业设计的整个设计思路和过程主要有以下几个方面: (1)通过对零件的各部分尺寸、表面形状、零件精度等的分析与研究初步制定模具的可行加工方案，再根据零件的加工工艺性分析，对几种模具进行方案比较并最终确定最优模具方案; (2)在选定模具方案之后，对零件进行弯曲部分展开计算，然后根据展开后的制件尺寸计算弯曲力，再由弯曲力来选择冲压设备; (3)在冲压设备选择之后就开始对模具的非标准件如凸模、顶出器、凹模镶块、固定板等进行设计，并且根据制件的外形尺寸等因素选择模具的标准零件如上模板、下模板、导柱、导套等，其中包括定位元件及连接件的选择，然后对所有零件进行三维建模并装配，经过干涉分析与检查后导出二维工程图; (4)最后对模具主要零件进行加工工艺的编制等。 在设计中充分考虑到公司现有技术水平和设备条件，根据加工精度技术要求制定合理的结构方案。采用CAD辅助设计，应用UG NX 6.0进行三维仿真设计与建模，进行虚拟装配、干涉检查、导出二维工程图等。 由于本次设计的模具还没有在工厂进行实践运用，可能会存在某些问题或不足之处，欢迎读者批评指正。 36 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 致 谢 近四年的大学生活即将结束,在将要完成本科的时刻，不禁感慨万千。回首四年来所经过的学习历程，是在各位尊敬的家人、老师、同学和朋友们的亲切关怀、精心呵护和大力支持下走过的。在此，我要对所有关心、爱护、帮助和支持我的人的致以最崇高的谢意。 本次毕业设计是在周老师和吴老师的精心指导下完成的。两位老师各方面都严格要求我们，在毕业设计的过程中给予了非常具体和十分有效的关怀、指导和帮助。设计过程中也得到了校模具工厂师傅们的解答与指教，使我的毕业设计得以顺利进行。为此，我向尊敬的老师致以崇高的敬意和诚挚的谢意。 在这里，我也要向四年来一直关心和支持我学习的领导，同学和朋友们表示衷心的感谢。再一次向曾经培养、教育、关心和帮助过我的家人、老师和朋友们致以深深的谢意。 作者于2011年5月 37 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 设 计,论 文, 参考文献 [1] 展迪优主编. UG NX6.0模具设计实例精解[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010 [2] 中國汽,模具標準QM-93.武漢彙臣模具技術有限公司技術部資,室[M].中国汽车 工业总公司，1993.7 [3] 王新华编著.冲模设计与制造实用计算手册[M].北京:机械工业出版社，2003 [4] 胡灿如等编. 汽车冲压标准汇编[M]. 北京. 中国汽车工业总公司，1993 [5] 王鹏驹 成虹主编.冲压模具设计师手册[M].北京:机械工业出版社，2008.10 [6] 党根茂等编. 模具设计与制造[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社，2001 [7] 冯炳尧 韩泰荣编著.模具设计与制造简明手册[M].北京:上海科学技术出版社， 2008.6 [8] 王秀凤等编著.冷冲压模具设计与制造[M]. 北京:北京航空航天大学出版社， 2005.4 [9] 王树勋主编.模具实用技术设计综合手册[M].广州:华南理工大学出版社，1995.6 [10] 甘永立主编.几何量公差与检测[M].上海:上海科学技术出版社，2005.7 [11] 大连理工大学工程画教研室编[M].机械制图.北京:高等教育出版社，2003.8 [12] 卢秉恒主编.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社，2005.5 [13] 魏春雷主编. 冲压工艺与模具设计(第二版)[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2008 [14] 刘苏主编.计算机绘图[M].科学出版社出版, 2002 [15] 徐政坤主编.冲压模具及设备[M]. 北京:机械工业出版社，2005 [16] 梁玲, 张浩编著. UG NX 6基础教程[M]. 北京: 清华大学出版社, 2009 [17] Wan Zhansheng.Pressing technics and model design[M].Beijing:China Railway Press,1995 [18] Wu Zongzhe,Luo Shengguo.Course design handbook .design[M].Beijing:High Education Press,1997. 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