机械5

本文介绍了汽车前灯罩的冲压模具设计。设计内容包括产品零件工艺分析、模具设计以及主要零件制造工艺的确定等。 此零件结构复杂，需要多道工序完成，基本工序包括落料、拉深、冲孔、弯曲、翻边等。针对此产品件，应明确设计路线，确定设计方案，构思模具结构。首先对产品进行结构和尺寸分析，利用AUTOCAD绘出零件的三向视图，确定尺寸；之后确定优选的工艺方案（落料、拉深胀形、冲孔胀形、冲孔修边、冲孔弯曲冲孔、翻边）；然后再进行必要的工艺计算和尺寸计算，利用AUTOCAD完成第一道工序落料拉深复合模装配图，并绘出各非标零件；然后同样用AUTOCAD完成第二道工序胀形冲孔复合模；对其它工序进行分析，确定每道工序的细节工作；最后完成设计。 第1章汽车前灯罩成形工艺分析 1.1分析制件的冲压工艺性 1.1.1材料 08钢材料厚度t=1mm 由《冲压模具设计与制造技术》P19，表1-8： 抗拉бb 335450（N/） 抗剪τ 260360（N/mm） 弹性模数E 190000 (N/mm) 屈服点бs 200 （N/mm） δ（ 321.1.2结构分析 该零件是汽车前灯的壳罩，形状特征包括弯曲面，拉深面，压凸包，加强筋，外沿边等，并且是非对称结构，较为复杂。产品零件需要经过多道工序才能完成，基本工序应包括拉深、冲孔、弯曲、胀形、翻边等。且制件水平方向有不同层次的水平面，都是通过拉深、弯曲、胀形工序制成，表明成形工序较为复杂。拉深底部冲出一大孔，尺寸精度相对比较高。制件应注意尺寸之间的影响，以及工序之间相互的影响。 1.1.3尺寸精度与表面粗糙度 尺寸精度按IT12级精度； 表面粗糙度R
n=12.5 1.2确定冲压工艺方案 根据产品零件的外形结构和尺寸精度要求，首先确定是不能用级进模工作，因为如果用级进模，工作零件会发生相互的干涉现象，模具结构也相当复杂，并且不能保证零件的尺寸精度和位置精度。那么将其成形过程分为单工序完成。每工序可以设计为复合模或单工序模工作，以确保能够生产出合格的产品零件。 该零件成形的基本工序包括落料、拉深、冲孔、胀形、弯曲、修边、翻边。比较如下三个方案： 方案一：先落料冲孔，后拉深，再胀形，最后弯曲翻边； 方案二：先落料拉深，后冲孔，再胀形，再冲孔，最后弯曲翻边； 方案三：先落料拉深，再胀形冲孔，再胀形冲孔，最后弯曲翻边。 方案一如果先冲孔后拉深，肯定会影响拉深的质量和孔之间的定位尺寸，并且会影响其后的成形工序，提高了经济成本。那么对于此件上的孔应该分开冲，比如胀形上的孔，拉深底部的大孔。为了保证零件的质量，方案一的成形工序还不足。 方案二单从模具结构来看过于简单，中间三步都是简单的单工序模。而且方案也不完善，从零件的结构来看，胀形部分不能一步完成。需要从两个方向分别胀形，才能保证零件的质量 方案三解决了前两个方案的缺点，但所生产的零件的尺寸精度不高。 总结以上三种方案，得出方案四： 落料、拉深胀形、冲孔胀形、冲孔修边、冲孔弯曲冲大孔、翻边 方案四虽然分六步工序完成，简单的说需要六套模具。对于模具制造工作比较繁重，成本也比较高。但是由于是批量生产，而且根据零件外形和尺寸精度来说，这是优佳的方案。 目录 1汽车前灯罩成形工艺分析…………………………………………… 1 1.1分析制件的冲压工艺性………………………………………… 1 1.1.1材料…………………………………………………… 1 1.1.2结构分析……………………………………………… 1 1.1.3尺寸精度与表面粗糙度……………………………… 1 1.2确定冲压工艺方案…………………………………………… 1 1.3模具形式……………………………………………………… 2 1.4毛坯展开计算……………………………………………… 2 1.4.1拉深部分……………………………………………… 2 1.4.2弯曲部分……………………………………………… 3 1.4.3其它部分（直接由CAD得出） ……………………… 3 2落料拉深复合模设计………………………………………………… 4 2.1排样…………………………………………………………… 4 2.2确定冲压方向和冲压中心…………………………………… 4 2.2.1确定冲压方向………………………………………… 4 2.2.2确定压力中心………………………………………… 5 2.3确定拉深次数…………………………………………………… 6 2.4确定冲裁力和拉深力…………………………………………… 7 2.4.1冲裁力…………………………………………………… 7 2.4.2压边力…………………………………………………… 7 2.4.3拉深力的计算…………………………………………… 8 2.5选择压力机………………………………………………… 8 2.6选用标准模架……………………………………………… 9 2.7工作部分尺寸计算………………………………………… 9 2.7.1拉深工作部分尺寸…………………………………… 9 2.7.2落料工作刃口部分尺寸计算………………………… 11 2.8模具总体设计…………………………………………… 13 2.8.1工作零件……………………………………………… 13 2.8.2其它主要零件………………………………………… 15 2.9模具结构尺寸验算………………………………………… 20 3胀形冲孔复合模设计……………………………………………… 21 3.1成形部分……………………………………………………… 21 3.2变形力与冲裁力的计算……………………………………… 22 3.2.1胀形变形力…………………………………………… 22 3.2.2冲裁力………………………………………………… 23 3.3确定压力中心……………………………………………… 23 3.4选择压力机………………………………………………… 25 3.5选用标准模架……………………………………………… 25 3.6工作部分刃口尺寸计算…………………………………… 26 3.6.1对冲裁刃口尺寸进行计算…………………………… 26 3.6.2胀形刃口尺寸的说明及确定………………………… 26 3.7模具结构设计……………………………………………… 27 3.7.1主要工作零件………………………………………… 27 3.7.2其它零件设计………………………………………… 29 结论…………………………………………………………………… 31 致谢…………………………………………………………………… 32 参考文献……………………………………………………………… 33