汽车挡泥板复合冲压模设计.doc

1、摘 要模具是工业生产中重要的工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。复合模是一种复杂、精密的冲压模具，它具有高效率、高精度和高寿命等优越性，适用于各种冲压行业 的自动化生产。复合模涉及冲压成形理论、冲压工艺、模具设计与制造以及模具材料中的许多 关键技术。板料的冲压成型是一种重要的金属加工方式，被广泛地应用工业生产领域中。模具是工业生产的基础工艺装备。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。对汽车挡泥板进行冲裁工艺分析并确定冲裁方案，说明了模具主要零部件的设计和选用。以Solidworks为平台，利用三 维参数化设计与建模技术，

2、对汽车挡泥板的冲压模具进行三维参数化造型设计，可以根据需要改变模具的尺寸；进行虚 拟装配，可以直观地观察和分析模具的结构以及零件的相互位置关系；加快了产品开发速度，提高了产品开发效率，缩短了产品开发周期。 关键词：Solidworks；挡泥板；冲压模具设计AbstractMould & Die is important technical equipment in industrial production. It is also one of the most important developmental foundations for all departments of country

3、 economy. The progressive die is a kind of complex and precise forming die. It possesses many advantages such as high efficiency, accuracy and long life. The sheet metal stamping forming is important metal processing methods have been widely used industrial production areas. Mold is the basis for in

4、dustrial production processes and equipment. Mold production of work pieces by the available high-precision, high-complexity, high consistency, high productivity and low consumption, other manufacturing methods could be compared.Blanking process analysis of fender is completed and blanking proposal

5、is decided, and designing and selecting of main parts of die are showed. Based on Solidworks, three-dimensional parameterization molding designing for fender is completed with technology of three-dimensional parameterization designing and model building, and dimensions of die can be changed as requi

6、red; by virtual assembly, structure of die and relation of mutual alignment can be observed and analyzed directly; the product rate of development is accelerated and product development cycle is shortened. Key words：Solidworks；Fender；Designing of die目 录引言11 工件的工艺分析21.1 分析工件的使用材料及特性21.2 工件结构分析21.3 工件

7、的尺寸精度、粗糙度、断面质量分析31.3.1尺寸精度31.3.2冲裁断面质量32 模具的基本类型和机构分析32.1工艺方案拟定32.2 模具结构形式的确定43 工件的工艺计算及冲裁设备的确定53.1 排样尺寸及材料利用率53.1.1排样尺寸53.1.2材料利用率63.2各工序压力计算73.2.1冲裁方法73.2.2冲裁力的计算73.2.3卸料力与推件力的计算93.2.4总压力计算103.3 压力机选择113.4 计算压力中心113.5 冲裁间隙123.5.1冲裁间隙对冲件质量的影响123.5.2对模具寿命的影响133.5.3对冲裁力及卸料力的影响143.5.4 合理间隙选用153.6 模具刃口

8、尺寸计算163.6.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则163.6.2凸、凹模尺寸计算174 模具零件选材和结构设计204.1模具选材204.2 模具制造特点、原则224.3 凹模结构设计234.4 冲孔凸模长度及校核254.5 凸凹模结构设计274.6 定位零件274.7 卸料与出件装置284.8模架304.9 其他支承与固定零件314.10 模具总装图与明细表315 模具零件加工工艺335.1 工艺编制的基本原则与注意事项335.2 模具主要零件加工工艺过程34结论38谢词39参考文献40附录41引言研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。模具被日本誉为“进

9、入富裕社会的原动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”，在欧美其他一些发达国家被称为“磁力工业”。可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。模具工业发展的关键是模具技术的进步，模具技术是一门涉及到多学科的交叉学科。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，有效地保证了产品的生产率和质量，使操作技术简化，还能省料、节能，获得显著的经济效益。 在工业产品的生产中，应用模具的目的在于保证产品的质量，提高生产率和降低成本。因此，除了正

10、确进行模具设计，采用合理的模具结构外，还必须有高质量的模具制造技术作为保证。 模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今

11、后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，

12、南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 1 工件的工艺分析1.1 分析工件的使用材料及特性工件的材料为碳素结构钢08，碳素结构钢是碳素钢的一种。含碳量约0.050.70，个别可高达0.90。可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。前者含杂质较多，价格低廉，用于对性能要求不高的地方，它的含碳量多数在0.30以下，含锰量不超过0.80，强度较低，但塑性、韧性、冷变形性能好。除少数情况外，一般不作热处理，直接使用。多制成条钢、异型钢材、钢板等。用途很多，用量很大，主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程，制造承受静载荷的各种金属

13、构件及不重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。依据GB699-88，优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，即是钢中平均含碳量的万分位数。例如，20号钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢。对于沸腾钢则在尾部加上F，如10F、15F等。08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。其中20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、轴以及冲压件、焊接件，有时也用于制造渗碳件。1.2 工件结构分析该零件结构复杂，形状不对称，既有沟槽又有悬臂，两处悬臂长

14、小于 5 倍臂宽、宽度大于 1.5t，具体结构见图1-1。 图1-1 零件1.3 工件的尺寸精度、粗糙度、断面质量分析1.3.1尺寸精度有零件图可知，图中并没有标明精度要求和公差等级，故采用自由公差进行生产制造。GB/T1804-2000数据如下：表1-1线性尺寸的极限偏差数值尺寸分段公差等级0.53366303012012040040010001000200020004000f（精密级）0.050.050.10.150.20.30.5m（中等级）0.10.10.20.30.50.81.22c（粗糙级）0.20.30.50.81.2234v（最粗级）0.511.52.5468表1-2倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值尺寸等级公差等级0.533663030f（精密级）0.20.512m（中等级）c（粗糙级）0.4124v（最粗级）本次设计中的凸、凹模加工尺寸采用m（中等级）。1.3.2冲裁断面质量应为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度可达12.53.2um，毛刺允许高度为0.010.05mm；本产品在断面粗糙度和 毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具进度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。对于冲裁件材料的一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公