畢業(yè)設計--汽車底盤支架沖孔模具設計

1、<p>　　汽車底盤支架沖孔模具設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)都具有作為整車骨架的車架，車架是整個汽車的基體，其中汽車底盤支架是汽車底盤里的支撐零件之一，汽車底盤支架，大量用于汽車覆蓋件、安裝機構上，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

2、運動，保證正常行駛。大多數(shù)汽車底盤支架都是通過沖壓模具來批量生產(chǎn)的，模具的設計與加工工藝關系到產(chǎn)品的質量。</p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。本文以汽車底盤支架沖孔為例，根據(jù)該支架的實際尺寸和形狀特點，進行了沖壓工藝的分析以及模具凹模尺寸的確定。通過沖壓設計手冊，依據(jù)凹模尺寸查得整副模具的尺寸要求。運用CAD軟件對沖孔模具

3、的設計，得出了具體的沖壓設備與沖孔模具各零件的加工工藝。</p><p>　　關鍵詞:汽車底盤;支架;沖孔模;沖壓工藝;設計</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Most modern cars have a skeleton as a vehicle frame, the frame is the mat

4、rix of the entire car, the car chassis is one of the support parts in the automobile chassis, a large number of chassis was used for automobile covering parts and installation mechanism, its shape different is supporting

5、 installation of automotive engine and its components, assembly to form the overall shape of the car, and to accept the power of the engine, the car produces sports to ensure normal driving. Most of the chas</p>&

6、lt;p>　　The mold industry is the basic industry of the national economy, the level of mold design and manufacturing technology, is one important indicator for measuring a country's level of product manufacturing. A

7、ccording to the actual size and shape of the bracket features ，in this paper, an example chassis bracket punching，Stamping process carried out the analysis and determine the size of the die mold. Design Manual by pressin

8、g, investigation was based on die size of the entire vice die size require</p><p>　　Key words: Chassis; Support; Piercing Die; punch process; Design</p><p><b>　　目 錄</b></p>&

9、lt;p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1選題的背景、目的和意義1</p><p>　　1.2國內外模具發(fā)展狀況及趨勢1</p><p>　　1.3本次設計的主要方向2</p><p>　　2 汽車底盤支架沖壓工藝4</p><p>　　2.1沖壓件工藝分

10、析4</p><p>　　2.2零件沖壓工藝方案的分析及確定4</p><p>　　2.3制件排樣及搭邊5</p><p>　　3 汽車底盤支架模具的工藝尺寸計算8</p><p>　　3.1工作零件刃口尺寸計算8</p><p>　　3.1.1刃口尺寸確定的原則8</p><p>

11、　　3.1.2刃口尺寸確定的方法8</p><p>　　3.2沖裁力與壓力中心的計算10</p><p>　　3.2.1沖裁力的計算10</p><p>　　3.2.2卸料力、推件力及頂件力的計算10</p><p>　　3.3汽車底盤支架沖模壓力中心的確定11</p><p>　　4 汽車底盤支架沖孔模具設

12、計12</p><p>　　4.1沖孔模具的總體設計12</p><p>　　4.1.1沖孔模具類型的確定12</p><p>　　4.1.2定位零件的選擇12</p><p>　　4.1.3卸料、出件方式的選擇12</p><p>　　4.1.4導向裝置的選擇12</p><p>

13、　　4.2 工作零件結構尺寸13</p><p>　　4.2.1 沖孔凸模尺寸13</p><p>　　4.2.2沖孔凹模尺寸13</p><p>　　4.2.3聚胺脂橡膠的選用與計算13</p><p>　　4.2.4其它模具零件結構尺寸及模架尺寸14</p><p>　　4.3 模具裝配圖15</

14、p><p>　　5 汽車底盤支架沖壓設備的選定16</p><p>　　6 汽車底盤支架沖孔模具加工工藝17</p><p>　　6.1模具零件組裝的問題及其加工工藝過程17</p><p>　　6.1.1 沖孔凹模加工工藝過程18</p><p>　　6.1.2 沖孔凸模加工工藝過程19</p>

15、<p>　　6.1.3 凸模固定板加工工藝過程20</p><p>　　6.1.4 凸模墊板加工工藝過程21</p><p>　　6.1.5 凸模脫料板加工工藝過程22</p><p>　　6.1.6 上模座加工工藝過程23</p><p>　　6.1.7 下模座加工工藝過程24</p><p>　

16、　6.1.8 定位支撐桿加工工藝過程25</p><p>　　6.1.9 側定位加工工藝過程26</p><p>　　6.1.10 縱向定位加工工藝過程26</p><p>　　6.2 其余模具標準零件28</p><p>　　6.2.1 圓柱銷28</p><p>　　6.2.2 沉頭內六角螺釘28<

17、;/p><p>　　6.2.3 內六角圓柱頭螺釘28</p><p><b>　　7 總結29</b></p><p>　　參 考 文 獻30</p><p><b>　　附 錄31</b></p><p><b>　　致 謝38</b><

18、;/p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1選題的背景、目的和意義</p><p>　　沖壓工藝在現(xiàn)代機械、汽車、電子信息產(chǎn)品等制造業(yè)中有著廣泛的應用，沖壓模具是進行沖壓工藝生產(chǎn)的重要工藝裝備。</p><p>　　我現(xiàn)在實習的單位就是做汽車底盤車架方面的產(chǎn)品，包括輕卡、重卡、客車等等的底盤車架。

19、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。</p><p>　　當代汽車沖壓生產(chǎn)中，各種新型沖壓設備、先進的機械化系統(tǒng)、新工藝及沖模、智能控制技術等被逐步采用，大大提高了沖壓生產(chǎn)效率和成品質量，降低了大批量生產(chǎn)的成本。冷沖模多為安裝在壓力機上的，對放置在內的板料在室溫下施加變形力，使

20、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。</p><p>　　沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。</p><p>　　從未來發(fā)展趨勢分析，產(chǎn)品結構調整將加快，針對低檔模具供過

21、于求，大型、精密、復雜的模具供不應求的情況，高檔模具的比重將增加，行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。我國模具行業(yè)的國際競爭力優(yōu)勢中，勞動力價格低優(yōu)勢將得到充分發(fā)揮。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、多功能復合模具、模具標準件等。就企業(yè)發(fā)展方面分析，采用數(shù)控技術、快速原型技術、高速切削

22、和超精加工等高新技術，進一步提升模具工業(yè)的設計制造水平將是未來企業(yè)改造重點，也是未來企業(yè)發(fā)展的關鍵驅動因素。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求，市場需求量維持在600億至650億美元。</p><p>　　本設計注重在模具的設計方案、方法上面。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。這樣沖出的工件才具有更高的精度，且模具的加工費用及加工速度也可

23、得以提高。</p><p>　　1.2國內外模具發(fā)展狀況及趨勢</p><p>　　我國模具工業(yè)2000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水平的提升提供了保障。中國模具工業(yè)協(xié)會常務副理事長兼秘書長曹延安稱，中國模具業(yè)正經(jīng)歷“黃金發(fā)展階段”，今后一段時期仍

24、將保持持續(xù)快速增長。</p><p>　　近年來，模具行業(yè)產(chǎn)品結構調整加快，以大型、精密、復雜、長壽命模具為代表的技術含量較高模具的發(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。2007年模具出口增幅達35.73％，逆差進一步下降，進出口模具結構趨于合理，國產(chǎn)模具替代進口模具已成氣候。</p><p>　　我國模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、

25、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、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。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和開發(fā)能力。</p><p>　　工業(yè)發(fā)達的國家在模具設計上已經(jīng)大量使用計算機輔助設計（CAD）軟件進行模具的結構設計，并普及了計算機繪圖。據(jù)有關資料介紹，美國和日本75%的模

26、具廠已使用了CAD技術。</p><p>　　國外模具加工技術已大量使用數(shù)控機床，應用計算機輔助加工（CAM）軟件和數(shù)控編程技術對模具，特別是對具有復雜型腔（三維曲面）的模具進行加工，使模具的質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)效率調高60%以上。為了提高加工效率及滿足各種復雜曲面加工的要求，國外已開發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動編程軟件并且進入了實用階段。</p>

27、<p>　　模具標準化程度日益提高，模具標準模架及模具標準件的應用日益廣泛，已實現(xiàn)了商品話。根據(jù)模具生產(chǎn)的特點，模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展，如日本現(xiàn)有11656家模具企業(yè)，占總數(shù)的95.6%，百人以上的僅有65家，占總數(shù)的0.54%；韓國有1570家模具企業(yè)，其中多于50人的企業(yè)僅占總數(shù)的9%；新加坡有460家模具企業(yè)，其中多于50人企業(yè)僅占總數(shù)的3%；香港有6500家模具企業(yè)，其中多于50人的企業(yè)僅占總數(shù)的0.46%。&l

28、t;/p><p>　　1.3本次設計的主要方向[1][2]</p><p>　　覆蓋件――汽車底盤支架，大量用于汽車覆蓋件、安裝機構上，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。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。</p><p>　　汽車底盤支架一般是沖裁件，材料是08AL，厚

29、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。</p><p>　　圖1 汽車底盤支架零件圖</p><p>　　2 汽車底盤支架沖壓工藝</p><p>　　沖壓件的工藝性指沖壓件對沖壓工藝的適應性。在一般情況下，提升沖壓件工藝性可從三個方面考慮。一、易制造：提

30、高沖壓件的成形性能。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，或者增設加強筋等措施。三、成本：如在滿足生產(chǎn)要求同時降低成本：增加材料利用率措施如套裁等。</p><p>　　2.1沖壓件工藝分析[3][4]</p><p>　?。?）材料：該沖裁件的材料08AL優(yōu)質碳素結構鋼的一種，一般用作冷沖壓薄板鋼中的Al脫氧鎮(zhèn)靜鋼冷軋板。</p

31、><p>　　（2）零件結構：該沖裁件結構具有對稱性，但是會出現(xiàn)偏載現(xiàn)象，所以采用兩個零件一起沖孔，最后利用模具進行切斷。</p><p>　　（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。</p><p>　　2.2零件沖壓工藝方案的分析及確定</p><p>　　首先分析該產(chǎn)品單件沖孔，兩孔在零件邊緣。

32、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。</p><p>　　圖2 沖裁件孔邊距尺寸</p><p>　　，工件不會變形。根據(jù)實際產(chǎn)品的實際尺寸得，即工件會變形。所以本產(chǎn)品采用兩零件一起沖孔。</p><p>　　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：</p><p>　?。?）先落料，再折

33、彎，接著沖孔，最后切斷，采用三類模具制造生產(chǎn)。</p><p>　?。?）落料－沖孔復合沖壓，然后折彎。</p><p>　　（3）先落料，再沖孔，最后折彎。</p><p>　　方案（1）模具結構簡單，需要四道工序、三副模具就能完成零件的加工，生產(chǎn)效率比較高，能滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結構的關系，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大的

34、，模具的成本非常高。圖3是該零件沖壓的第一道工序折彎，為第二道工序設置了定位基準。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5是沖壓的第三道工序切斷，完成了該零件的最終制造要求。</p><p><b>　　圖3 折彎</b></p><p><b>　　圖4 沖孔</b></p><p><b>　

35、　圖5 切斷</b></p><p>　　2.3制件排樣及搭邊</p><p>　　排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊有兩個作用：一是補償了定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是可以增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產(chǎn)率。表1是材料的搭邊值的確定。</p><p>　　表1 各類材料的搭邊值</p>

36、<p><b>　　兩工件間的搭邊：</b></p><p>　　確定后是產(chǎn)品的排樣圖見圖6，屬于少廢料排樣</p><p><b>　　圖6 產(chǎn)品排樣圖</b></p><p>　　一個步距內的材料利用率為：</p><p><b>　　(2-1)</b></

37、p><p>　　查《沖模設計手冊》[5]，選用1250mm×1500mm鋼板，每張鋼板可剪裁為5張條料（70mm×1500mm），每張鋼板可沖2個工件，則為：</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　3 汽車底盤支架模具的工藝尺寸計算</p><p>　　3.1工作零件刃口尺寸

38、計算[6]</p><p>　　3.1.1刃口尺寸確定的原則</p><p>　　沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則：</p><p>　　（1）設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸

39、來取得。設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。</p><p>　　（2）根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。</p><p>　　模具磨損預留量與工件制造精度有關

40、。用x、表示，其中為工件的公差值，x為磨損系數(shù),其值在0.5～1之間，根據(jù)工件制造精度進行選取：</p><p>　　工件精度IT10以上 X=1</p><p>　　工件精度IT11～IT13 X=0.75</p><p>　　工件精度IT14 X=0.5</p><p>　?。?）不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值()。&l

41、t;/p><p>　?。?）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系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2～4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6～IT7級來選取；對于形狀復雜的刃口制造偏差可按工件相應部位公差值的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部位公差值的1/8并冠以 ()。</p><p>

42、;　?。?）工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差，所謂“入體”原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。</p><p>　　3.1.2刃口尺寸確定的方法</p><p>　　由于沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類：</p><p>　?。?）按凸模

43、與凹模圖樣分別加工法</p><p>　　這種方法主要適用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工件，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工，設計時，需在圖紙上分別標注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。</p><p>　?。?）凸模與凹模配作法</p><p>　　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，必須嚴格限制沖模制造公差，因此，

44、造成沖模制造困難。對于沖制薄材料（因與的差值很小）的沖模，或沖制復雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。</p><p>　　配作法就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核 +≤ 的條件，并且還可放大基準件的制造公差，使制造容易。設計時，基準件的刃口尺寸及制造公

45、差應詳細標注，而配作件上只標注公稱尺寸，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”。在材料厚度較大是，間隙值可根據(jù)經(jīng)驗得，。</p><p>　　采用配作法，計算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?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。圖7是沖孔各部分尺寸與公差分布情況。<

46、/p><p><b>　　刃口尺寸計算：</b></p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　沖孔:</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><p><b>　　孔心距：

47、</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中、----沖孔凸、凹模尺寸</p><p>　　----凹?？仔木嗟某叽?，公差取工件公差的，即</p><p>　　----工件孔心距的最小極限尺寸</p><p>　　----沖孔件孔的最小極限尺寸&l

48、t;/p><p>　　----沖載件制造公差</p><p>　　----最小初始雙面間隙</p><p>　　、----凸、凹模的制造公差</p><p><b>　　----系數(shù)</b></p><p>　　圖7 沖孔各部分尺寸與公差分布情況</p><p>　　3.2沖裁

49、力與壓力中心的計算[7][8]</p><p>　　3.2.1沖裁力的計算</p><p>　　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，</p><p>　　落料力： (3-4)</p><p>　　沖孔力 ：

50、 (3-5)</p><p>　　3.2.2卸料力、推件力及頂件力的計算</p><p>　　從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力：將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱頂件力。</p><p><b>　　卸料力: </b&

51、gt;</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p><b>　　推件力：</b></p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　其中2是因有兩個孔。</p><p><b>　　總沖壓力：</b&

52、gt;</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　3.3汽車底盤支架沖模壓力中心的確定[9]</p><p>　　沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。由于工件結構對稱，故壓力中心在零件中心上。設零件中心的坐標為，L1距y軸150mm，L2距x軸625mm。</p><p><b>　

53、　壓力中心：</b></p><p>　　沖裁合力中心s相對y軸的距離為：</p><p><b>　　(3-9)</b></p><p>　　沖裁合力中心s相對x軸的距離為：</p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　其中L在X和Y軸

54、的坐標如表2所示:</p><p>　　表2 L在X和Y軸的坐標</p><p>　　由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標為。</p><p>　　4 汽車底盤支架沖孔模具設計</p><p>　　4.1沖孔模具的總體設計[10][11]</p><p>　　4.1.1沖孔模具類型的確定</p><p

55、>　　按照工序性質選擇沖孔模。</p><p>　　按工序組合程度選擇單工序。</p><p>　　按照模具導向方式，選擇導柱式。</p><p>　　總結設計要求，最終確定模具類型為導柱式單工序沖孔模。</p><p>　　4.1.2定位零件的選擇</p><p>　　模具采用兩側擋零件和彎曲定位零件精確定位，

56、利用定位零件可實現(xiàn)制件的精確。圖8和9分別是模具的側定位和縱向定位。</p><p><b>　　圖8 側定位</b></p><p><b>　　圖9 縱向定位</b></p><p>　　4.1.3卸料、出件方式的選擇</p><p>　　卸料和頂件裝置的作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢

57、料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。</p><p>　　彈壓卸料裝置既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質量較好，平直度較高。因此就選擇彈壓卸料裝置。</p><p>　　推件裝置一般是剛性的，由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。由于剛性推件裝置推件力大，工作可靠，所以采用這種裝置。</p><p>　　4.1.4導向裝置的選擇</p>

58、<p>　　導柱導套式導向裝置是常用的裝置，導套和導柱分別固定在上、下模座上。導柱、導套與模座可以采用過渡配合代替過盈配合，容易保證導柱和導套的軸線垂直于模座平面。故選此裝置。</p><p>　　4.2 工作零件結構尺寸[12]</p><p>　　4.2.1 沖孔凸模尺寸</p><p><b>　　凸模長度： </b><

59、/p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　其中：—凸模固定板厚度</p><p><b>　　—固定卸料板厚度</b></p><p><b>　　—導料板厚度</b></p><p><b>　　—增加長度</b&g

60、t;</p><p>　　凸模強度校核：該凸模沖頭比較粗大，強度足夠，并且使用凸模固定板固定。</p><p>　　4.2.2沖孔凹模尺寸</p><p>　　凹模外形采用矩形，結構采用整體式，刃口取平刃。</p><p><b>　　凹模高度H:</b></p><p><b>　　(

61、4-2)</b></p><p>　　式中:—垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離（mm）；</p><p>　　—系數(shù)，查《沖壓工藝及沖模設計》[3]。</p><p>　　垂直于送料方向的凹模寬度B:</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　送料方向的凹模長

62、度L：</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—送料方向的凹模刃壁間最大距離；</p><p>　　—送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離；</p><p>　　其值查《沖壓工藝及沖模設計》[3],經(jīng)

63、計算得:</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　結合零件取：、、。</b></p><p>　　4.2.3聚胺脂橡膠的選用

64、與計算</p><p>　　橡膠選用與計算步驟如下：</p><p>　?。?）根據(jù)工藝性質和模具結構確定橡膠性能、形狀和數(shù)量。沖裁卸料用較硬橡膠。</p><p>　　（2）根據(jù)卸料力求橡膠橫截面尺寸。</p><p>　　橡膠產(chǎn)生的壓力按下式計算：</p><p><b>　　(4-5)</b>

65、;</p><p>　　所以，橡膠橫截面積為：</p><p>　　式中：F----橡膠所產(chǎn)生的壓力，設計時取大于或等于卸料力</p><p>　　----橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力（N/mm2），與壓縮量有關</p><p>　　A----橡膠橫截面積（mm2）</p><p>　?。?）求橡膠高度尺寸</p&g

66、t;<p>　　限壓極縮量： (4-6)</p><p>　　式中：H----橡膠自由狀態(tài)下的高度（mm）</p><p>　　----橡膠極限壓縮率。對于合成橡膠，可取</p><p>　　橡膠預壓縮量：

67、 (4-7)</p><p>　　上兩式相減得橡膠高度H的計算公式：</p><p><b>　　(4-8)</b></p><p>　　式中：----橡膠工作壓縮量</p><p>　　4.2.4其它模具零件結構尺寸及模架尺寸</p><p>　　根據(jù)單工序模形式特點:凹模板尺寸

68、并查《模具標準應用手冊》[9]，確定其它模具模板尺寸如表3：</p><p>　　表3 其他模具模板尺寸</p><p>　　根據(jù)模具凹模等零件結構尺寸，查《沖模設計手冊》[13]，選取后模架如表4：</p><p><b>　　表4 后模架</b></p><p><b>　　4.3 模具裝配圖</b&

69、gt;</p><p>　　圖10是沖孔模具的裝配圖。工作過程：模具采用單工序模，依靠模具各部分零件的作用，實現(xiàn)了汽車底盤支架沖孔的機械操作。模具開啟時，放入制件，第一次沖孔由第一個彎曲點定位，通過前部定位零件的精確定位。上模根據(jù)導套〔5〕導柱〔2〕路徑上移，通過最大開模高度，又向下移；閉模時，上模板推動等高脫料桿，然后推動凸模卸料板向下運動，壓住制件，沖孔凸?！?3〕和凹模〔3〕同時進行沖孔，沖孔廢料從凹?！?

70、〕至下模座〔1〕落出，同時凸模卸料板〔4〕向下移動；當上模上移時，凸模卸料板〔4〕經(jīng)卸料聚胺脂橡膠〔12〕的作用復位，頂出制件，達到卸料的目的。然后推進制件，通過后部定位零件的精確定位，又是下一次沖壓，通過兩次沖孔，制件按要求完成。</p><p>　　1.下模板 2.導柱 3.凹模 4.卸料板 5.導套 6.上模板 7.內六角螺釘 8.圓柱銷 9.凸模墊板 10凸模固定板 11卸料螺釘 12橡膠 13凸模 14

71、橫向定位 15沉頭螺釘16圓柱銷 17內六角螺釘 18鑲套</p><p><b>　　圖10 模具裝配圖</b></p><p>　　5 汽車底盤支架沖壓設備的選定[14]</p><p><b>　　根據(jù)以下條件：</b></p><p><b>　?。?）總沖壓力為：</b&g

72、t;</p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　?。?）模具閉合高度為： (5-2)</p><p><b>　　裝模高度為：</b></p><p><b>　　(5-3)</b></p><p&

73、gt;　　可調節(jié)連桿，對壓力機工作有利。如果模具閉合高度過小，可再加一塊附加墊板，如果模具的閉合高度大于壓力機的最大封閉高度時，模具就不能在壓力機上使用。</p><p>　?。?）沖床工作臺面和滑塊底面尺寸，一般壓力機臺面應大于模具底座尺寸50～70mm以上。</p><p>　?。?）壓力機的精度和剛度。</p><p>　?。?）凸、凹模尺寸等。</p&

74、gt;<p>　　上網(wǎng)查開式壓力機基本參數(shù)。選用J23-63開式雙柱可傾壓力機，工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如表5：</p><p><b>　　表5 主要工藝參數(shù)</b></p><p>　　6 汽車底盤支架沖孔模具加工工藝</p><p>　　6.1模具零件組裝的問題及其加工工藝過程[4]</p><

75、p>　　在模具裝配之前，工件會有一定磁化，容易吸附一些小雜物。所以要對工件作充分的退磁處理，并用乙酸乙脂清洗表面。組裝過程中應注意：</p><p>　　（1）先看懂理解裝配圖，配齊各類零件；</p><p>　?。?）列出各零部件相互之間的裝配次第；</p><p>　?。?）檢查各零部件的尺寸精度，明確各項配合要求；</p><p>

76、;　?。?）配齊所需工具，然后著手裝配模具；</p><p>　　（5）先裝模架部分的導柱導套、型腔成型塊組件鑲拼組合；</p><p>　　（6）組立模板與凸模、凹模結合，微量調整各板位置；</p><p>　?。?）開合模具，檢查模具動作是否可靠。</p><p>　　使用銑床加工一個零件時，必須先把零件的相關尺寸、材料、使用刀具、加工參

77、數(shù)確定下來，保證加工能順利完成，同時，設計方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困難，例如這次我們在設計時沒有充分考慮到材料對加工帶來的問題，導致加工使用Cr12材料的零件很困難，刀具無法加工這么硬的材料，所以在加工前要慎重考慮各種細節(jié)。在買回來的模板里，要確定模板的加工基準，哪些面是基準面，這一般在訂購模板時會標明哪幾個面是經(jīng)過打磨，之后就是把加工基準定下來，當然事前必須準備好零件圖，根據(jù)零件圖來定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，

78、就必須把加工原點定出來。定好加工方案后，就可以開始加工，先把工件裝夾到虎口鉗上，使用銅錘敲擊以使工件被夾緊，然后打表，在打表時要非常小心，當表很靠近工件時，不能使用加速進給，否則很容易碰壞儀器，在校平行度時，最好先來回走幾遍，觀察大概偏向，然后要小心敲擊工件，使其保持在很小的偏差范圍就行了，把兩個基準方向的平行度定好后，就要用分中器確定原點坐標，在設置坐標時要將分中器的半徑算進去，這樣才能使主軸對應工件原點，x-y平面的坐標定下來后，就

79、要把刀具裝到銑床上，使用半徑范圍內的夾具把刀具夾緊</p><p>　　6.1.1 沖孔凹模加工工藝過程</p><p>　　圖11是沖孔凹模圖紙，表6是沖孔凹模加工工藝，材料:Cr12 ，硬度:60～62HRC</p><p>　　圖11 沖孔凹模圖紙</p><p>　　表6 沖孔凹模加工工藝件</p><p>　

80、　6.1.2 沖孔凸模加工工藝過程</p><p>　　圖12是沖孔凸模圖紙，表7是沖孔凸模加工工藝，材料：Cr12，硬度：60～62HRC</p><p>　　圖12 沖孔凸模圖紙</p><p>　　表7 沖孔凸模加工工藝</p><p>　　6.1.3 凸模固定板加工工藝過程</p><p>　　圖13是凸模固定

81、板圖紙，表8是凸模固定板加工工藝，材料:45，硬度:24～28HRC</p><p>　　圖13 凸模固定板圖紙</p><p>　　表8 凸模固定板加工工藝</p><p>　　6.1.4 凸模墊板加工工藝過程</p><p>　　圖14是凸模墊板圖紙，表9是凸模墊板加工工藝，材料:45，硬度:24～28HRC</p><

82、;p>　　圖14 凸模墊板圖紙</p><p>　　表9 凸模墊板加工工藝</p><p>　　6.1.5 凸模脫料板加工工藝過程</p><p>　　圖15是凸模脫料板圖紙，表10是凸模脫料板加工工藝，材料:45，硬度:24～28HRC</p><p>　　圖15 凸模卸料板圖紙</p><p>　　表10 凸

83、模脫料板加工工藝</p><p>　　6.1.6 上模座加工工藝過程</p><p>　　圖16是上模座圖紙，表11是上模座加工工藝，材料:45，硬度:24～28HRC</p><p><b>　　圖16 上模座圖紙</b></p><p>　　表11 上模座加工工藝</p><p>　　6.1.

84、7 下模座加工工藝過程</p><p>　　圖17是下模座圖紙，表12是下模座加工工藝，材料:45，硬度:24～28HRC</p><p><b>　　圖17 下模座圖紙</b></p><p>　　表12 下模座加工工藝</p><p>　　6.1.8 定位支撐桿加工工藝過程</p><p>　

85、　圖18是定位支撐桿圖紙，表13是定位支撐桿加工工藝，材料:45</p><p>　　圖18 定位支撐桿圖紙</p><p>　　表13 定位支撐桿加工工藝</p><p>　　6.1.9 側定位加工工藝過程</p><p>　　圖19是側定位圖紙，表14是側定位加工工藝，材料:45</p><p><b>

86、　　圖19 側定位圖紙</b></p><p>　　表14 側定位加工工藝</p><p>　　6.1.10 縱向定位加工工藝過程</p><p>　　圖20是縱向定位，表15是縱向定位加工工藝，材料:45</p><p>　　圖20 縱向定位圖紙</p><p>　　表15 縱向定位加工工藝</p&

87、gt;<p>　　6.2 其余模具標準零件</p><p><b>　　6.2.1 圓柱銷</b></p><p>　　GB/T 119.1</p><p>　　查表：（《中國模具設計大典》[15],不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼圓柱銷）</p><p>　　銷：GB/T 119.1—2000 8 m6

88、5;20</p><p>　　GB/T 119.1—2000 16 m6×120</p><p>　　圓柱銷，主要是防止凸模和底板的偏轉。其硬度為：125～245HV30；材料：45鋼</p><p>　　6.2.2 沉頭內六角螺釘</p><p>　　查表：(《中國模具設計大典》,沉頭內六角螺釘）可知模具的螺釘為：M8

89、5;20</p><p>　　6.2.3 內六角圓柱頭螺釘</p><p><b>　　GB/T 70.1</b></p><p>　　查表：（《中國模具設計大典》,內六角圓柱頭螺釘）可知螺釘?shù)牟牧希?5鋼</p><p>　　型號為：GB/T 70.1—2000 M16×110</p><

90、;p>　　GB/T 70.1—2000 M16×70</p><p>　　GB/T 70.1—2000 M16×100</p><p>　　GB/T 70.1—2000 M16×160</p><p>　　GB/T 70.1—2000 M16×200</p><p>　　GB/T 70.1

91、—2000 M8×25</p><p><b>　　7 總結</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計歷時四個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，對拿到自己手上的汽車底盤支架零件的分析，諸如對零件結構的分析，對孔位的分析，不斷地設計計算，到對汽車底盤支架有了一個比較全面深刻的認識，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。接著對排樣方式的計算，沖壓工藝的再次分析，模

92、具工藝尺寸的計算，直到模具總裝配圖的繪制。在這段時間里，我進行了大量的校核計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再到工作部分刃口尺寸及公差的計算，到各種零件結構尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的計算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己如何查閱資料，獲取有價值信息的能力。</p><p>　　總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具

93、設計與模具制造的整個過程都有了進一步的認識。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真的完成我大學四年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位老師批評指正，不勝感激。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 戴士弘.畢容高職教改課程教學設計案例集

94、[M]．北京：清華大學出版社，2007。</p><p>　　[2] 彭加山．汽車底盤理實一體化項目式教學初探[J]．職業(yè)技術教育，2009.1。</p><p>　　[3] 劉心治.冷沖壓工藝及模具設計[M].重慶：重慶大學出版社，1995。</p><p>　　[4] 鄭家賢.沖壓工藝與模具設計實用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004。</p>

95、<p>　　[5] 沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[6] 劉建超，張寶忠.沖壓模具設計與制造[M].北京: 高等教育出版社,2004。</p><p>　　[7] 王芳.冷沖壓模具設計指導[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[8] 翁其金.冷沖壓技術[M].北京：

96、機械工程出版社，2004。</p><p>　　[9] 許發(fā)樾.模具標準應用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994。</p><p>　　[10] 高軍.模具設計及CAD[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006。</p><p>　　[11] 沈興東，韓森等.沖壓設計與模具設計[M].山東：科學技術出版社，2005。</p><p>　　[

97、12] 何滿才.模具設計及加工—Mastercam 9[M].北京：人民郵電出版社,2003。</p><p>　　[13] 張鼎承.沖模設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[14] 楊志勇．任務驅動教學法在模具制造綜合實訓中的應用[J]．模具制造，2009.1。</p><p>　　[15] 肖祥芷，王孝培.中國模具設計大典[M]

98、.江西：江西科學技術出版社，2003。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附圖一 上模座</b></p><p><b>　　附圖二 下模座</b></p><p><b>　　附圖三 沖孔凸模</b><

99、/p><p><b>　　附圖四 沖孔凹模</b></p><p>　　附圖五 凸模固定板</p><p><b>　　附圖六 凸模墊板</b></p><p>　　1.下模板 2.導柱 3.凹模 4.卸料板 5.導套 6.上模板 7.內六角螺釘 8.圓柱銷 9.凸模墊板 10凸模固定板 11卸料

100、螺釘 12橡膠 13凸模 14橫向定位 15沉頭螺釘16圓柱銷 17內六角螺釘 18鑲套</p><p>　　附圖七 模具裝配圖</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導，在設計和說明書的寫作過程中，我得到**老師的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了

101、提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。</p><p>　　另外，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。</p><p>