【數(shù)控模具設(shè)計(jì)】畢業(yè)設(shè)計(jì)某車型頂蓋修邊模具設(shè)計(jì)

1、隨編輯,值得下載擁有！ YOUR COMPANY NAME IS HERELOGO 專業(yè)I專注I精心I卓越beikezhang 【數(shù)控模具設(shè)計(jì)】畢業(yè)設(shè)計(jì) 某車型頂蓋修邊模具設(shè)計(jì) Please en ter your compa nys n ame and contentv 目錄 中文摘要 2 英文摘要 3 1 緒論 4 1.1 課題背景及意義 4 1.2 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 4 1.3 基于 UG 的覆蓋件模具設(shè)計(jì) 5 2 頂蓋修沖整形復(fù)合模設(shè)計(jì) 7 2.1 DL 圖信息的獲取 7 2.2 DL 圖預(yù)處理過程 1.0 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.2 3.1 模具鑲塊設(shè)計(jì) 1.2 3.2

2、壓料芯（板）的設(shè)計(jì) 1.7 3.3 上模本體設(shè)計(jì) 2.1 3.4 下模本體設(shè)計(jì) 2.3 4 鑄件結(jié)構(gòu) 2.6 4.1 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 2.6 4.2 U 形槽 2.9 4.3 周邊結(jié)構(gòu) 3.0 4.4 布置要求 3.0 5 設(shè)計(jì)驗(yàn)證 3.2 5.1 斷面干涉驗(yàn)證 3.2 5.2 加工性驗(yàn)證 3.2 5.3 機(jī)加精度驗(yàn)證 3.2 5.4 生產(chǎn)性驗(yàn)證 3.2 致謝3.3 參考文獻(xiàn) 3.4 基于 UG 的某車型頂蓋修邊模具設(shè)計(jì) 摘要：在工業(yè)生活中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過壓力把金屬 和非金屬材料制出所需形狀的零件或制品， 這種專用工具統(tǒng)稱為模具。 目前， 模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)

3、的重要基礎(chǔ)工業(yè)。汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn) 業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期。而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽 車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)與制造。 汽車頂蓋是車廂頂部的蓋板， 本課題是利用 UG 設(shè)計(jì)汽車頂蓋修邊模具。頂蓋的沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)、制造工藝、調(diào)試以及 使用與其它模具相比，都存在其獨(dú)到之處。以沖壓工藝而言，頂蓋與其他沖 壓件相比具有材料薄，形狀復(fù)雜，且多為立體曲面，結(jié)構(gòu)尺寸大，表面質(zhì)量 高等特點(diǎn)，要獲得一個(gè)合格的覆蓋件，關(guān)鍵在于其工藝性是否合理。利用三 維軟件開發(fā)出參數(shù)化的模具結(jié)構(gòu)、建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫對模具進(jìn)行整體驅(qū)動，能 大大減少重復(fù)性勞動，提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。從分析頂蓋沖壓件工 藝性

4、，可以看到，頂蓋材料厚度 0.8mm ，屬于薄板料成形，需要經(jīng)過拉延、 修邊和整形三道工序。通過 UG 軟件對汽車頂蓋分析，經(jīng)過 DL 圖的預(yù)處理， 從而設(shè)計(jì)出修邊模模鑲塊。 關(guān)鍵詞 ：汽車頂蓋 修邊模 修邊模具設(shè)計(jì) UG A model based on UG that trimm ing mold desig n Abstract : In the in dustrial life, with all sorts of press and put pressure on board in the specialized tools, through the pressure to put

5、metal and nonm etal material for poin ti ng out the shape of the parts or products, the special tools collectively referred to as the mould. At present, the mould industry has become the importantbasis of the industry of the national economy. The car industry is pillar in dustry of the n ati onal ec

6、onomy, the update mainly depe nds on the car body developme nt cycles. And the developme nt of key to body automobile covering die design and manufacture.Above that is the top of the car compartme nt cover plate, the subject is using UG design that car trimming mold. The cover of the stamp ingproces

7、s, mold desig n and manu facturi ngprocess, debuggingand use and other than die, there is the unique. To stamp ingprocess is concern ed,and that otherstamp ing comparedwith thin materials, shape complex, and more for three-dimensionalsurface, structure size and surface quality higher characteristic,

8、 to get a qualified covering, the key lies in its tech no logy is reas on able. Use of 3 d software to develop parametric die structure, establishingstandardparts library to mold for overall drive, can greatly decrease the repetitive work, improve the desig n efficie ncy, shorte n the desig n cycle.

9、 From the an alysis of the above that stamp ing tech no logy, can see, material thickness of 0.8 mm above that, belong to the plate material forming, need to pass and delay, trimming and plastic three procedure. Through the UG software that an alysis of car, after DL figure pretreatment and thus des

10、igned trimming mould mould set pieces. Keywords :That car Trimming dies Trimming dies mould design UG 1 緒論 1.1 課題背景及意義 在工業(yè)生活中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過壓力把金屬和 非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60% 90% 的工 業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制 在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技 術(shù)協(xié)

11、會的預(yù)測， 21 世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)的零件， 其粗加工的 75% 和精加工的 50% 都將 依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。 汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)， 汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期。 而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)與制造。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛汽車或客車上 有 80% 的零部件需要利用模具加工制造。一般汽車車身由數(shù)百個(gè)沖壓件組成，沖壓 模高達(dá) 1000 套以上，模具的開發(fā)成本大約在 2 億美元左右。同時(shí)，在車型設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造模具調(diào)試產(chǎn)品投產(chǎn)的整個(gè)周期中，模具設(shè)計(jì)和制造約占 2/3 的時(shí)間，成為制約新車型快速上市的關(guān)鍵因素。 眾所周知， 汽車沖壓件

12、中頂蓋是 最大的沖壓件，頂蓋質(zhì)量的好壞直接影響整車的外觀和質(zhì)量，同時(shí)還影響著前風(fēng)擋 玻璃、前后車門、前后門柱、后圍等幾個(gè)較大的沖壓件的裝配質(zhì)量，因此，頂蓋是 一個(gè)在工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及制造等方面都具有較大難度和較高要求的沖壓件。 如何利用自有的技術(shù)，設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出不僅要性能可靠，結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，而且對外觀、 質(zhì)量也有很高要求的覆蓋件模具產(chǎn)品，一直是國內(nèi)模具技術(shù)人員急需解決的課題， 1.2 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 1.2.1 國外汽車覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀 從 80 年代初開始，美國、日本的一些大型的汽車制造企業(yè)開始著手建立自己 的覆蓋件模具 CAD/CAM 軟件。美國通用汽車公司依托 U

13、GII 平臺開發(fā)了 Sheet MeatlDesign 、Punch Press 等鈑金和沖壓設(shè)計(jì)模塊。福特汽車公司在其車身設(shè)計(jì) 的 PDGS 系統(tǒng)中開發(fā)了 StampingEngineering CAD/CAM 模塊進(jìn)行覆蓋件產(chǎn)品的 工藝設(shè)計(jì)。日本豐田汽車公司于 90 年代初推出的汽車覆蓋件模具 CAD/CAM 系統(tǒng) Dieface CAD 軟件，它以人機(jī)交互的方式完成了工藝補(bǔ)充面、壓料面、拉延臺 階、拉延筋等覆蓋件特有要素的造型，同時(shí)以幾何分析為手段，從凸模接觸區(qū)擴(kuò)展 行為、截面線形狀變化、平均截面線長度變化率、局部伸長率等不同方面，對覆蓋 件的成形性進(jìn)行評估，由此建立了“虛擬試模系統(tǒng)”

14、。日本三菱汽車公司從 80 年達(dá) 初期開始應(yīng)用模具 CAD 技術(shù)，該公司的模具 CAD 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 CAM 系統(tǒng)的集成， 其功能包括沖壓方向的選擇、模具型面設(shè)計(jì)和模具圖的繪制等。 1.2.2 國內(nèi)汽車覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀 與國外發(fā)達(dá)國家汽車行業(yè)相比，國內(nèi)大 多數(shù)汽車行業(yè)的模具 設(shè)計(jì)制造在 CAD/CAM 技術(shù)上的應(yīng)用還不是很成熟，沒有形成設(shè)計(jì)制造一體化的有機(jī)聯(lián)系。雖 然國內(nèi)現(xiàn)在也有許多廠商采用 CAD/CAM 系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，但是很多廠商為了縮短設(shè) 計(jì)時(shí)間，而把設(shè)計(jì)的一些細(xì)節(jié)留給后續(xù)工程，留給生產(chǎn)的鉗工靈活處理。廠商認(rèn)為 只要增加質(zhì)檢次數(shù)就可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。其實(shí)不然，這樣會增加產(chǎn)品的等待時(shí)間和 增

15、加了人力。加工過程中靈活處理會產(chǎn)生的后續(xù)的不可控的連鎖反應(yīng)；國內(nèi)許多企 業(yè)也僅僅是在三維平臺上進(jìn)行手工造型，完成模具的設(shè)計(jì)過程。由于模具結(jié)構(gòu)的差 異，即使對同一類型的模具設(shè)計(jì)，也需要設(shè)計(jì)人員按照同一流程完成設(shè)計(jì)過程，極 大降低了設(shè)計(jì)效率。 1.2.3 汽車頂蓋修邊模具簡介 汽車頂蓋是車廂頂部的蓋板，本課題設(shè)計(jì)的汽車頂蓋修邊模具。模具使用材料 為SPCEN，即冷壓碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳量約 0.05%0.70%，個(gè)別可高達(dá) 0.90% 。用途很多，用量很大，主要用于鐵道、橋梁、各類建筑工程，制造承受靜 載荷的各種金屬構(gòu)件及不重要不需要熱處理的機(jī)械零件和一般焊接件。 1.3 基于 UG 的覆蓋

16、件模具設(shè)計(jì) 1.3.1 UG 簡介 本課題是基于 UG 的汽車頂蓋修邊模具設(shè)計(jì)。 UG 是 Siemens PLM Software 公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程提供了數(shù)字化 造型和驗(yàn)證手段。 Unigraphics NX 針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求， 提 供了經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。它是一款集 CAD/CAE/CAM 一體的三維參數(shù)化軟 件，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、航 天、汽車、造船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。利用 UG 軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，分析 汽車頂蓋的沖壓工藝性，確定工藝方案。根據(jù)對該零件的沖壓工藝及模

17、具結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)，對提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。在設(shè)計(jì)過程中主要培養(yǎng)學(xué)生理論 聯(lián)系實(shí)際的能力，加深學(xué)生對書本知識的理解并能系統(tǒng)地、綜合地運(yùn)用于分析處理 實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立從事沖壓事業(yè)相關(guān)工作的能力。 1.3.2 UG 在汽車覆蓋件模具中的應(yīng)用 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展， 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD Computer Aided Design) 技術(shù)在減輕模具設(shè)計(jì)工作強(qiáng)度、提高設(shè)計(jì)速度等方面已經(jīng)提供了令模具設(shè)計(jì)者滿意 的效果目前，越來越多的模具設(shè)計(jì)工作者在利用三維設(shè)計(jì)軟件的過程中逐漸認(rèn)識 到了減少重復(fù)設(shè)計(jì)、提高設(shè)計(jì)效率、有效利用以往積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)成果等的 必要性和重要性，紛紛開展

18、了建立參數(shù)化的模具結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)零件庫方面的工作模 具設(shè)計(jì)中一個(gè)最主要的問題就是設(shè)計(jì)更改困難，往往是工件產(chǎn)品有一處小的修改就 會引起整套模具的大變動，需要重新設(shè)計(jì)很多零部件，而且，以往的設(shè)計(jì)資料很難 被有效利用因此，綜合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)資料，利用三維軟件開發(fā)出參數(shù)化 的模具結(jié)構(gòu)、建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫對模具進(jìn)行整體驅(qū)動，從而大大減少重復(fù)性勞動，提 高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期 而同一般沖壓件相比，汽車覆蓋件具有材料薄、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。形狀較復(fù)雜的覆蓋件要經(jīng)過多道工序的沖壓才能完成，大型覆蓋件模具的設(shè)計(jì) 和制造調(diào)試是汽

19、車制造廠家和模具制造廠家必須攻克的一道難題。 。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 與制造(CAD /CAM)發(fā)展成為一個(gè)強(qiáng)大新興行業(yè)，引起了制造業(yè)一場新的技術(shù)革命。 應(yīng)用模具CAD/CAM系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法中所存在的問題，顯 示其優(yōu)越的性能和廣闊的前景。 UG是基于特征的、全參數(shù)化的輔助設(shè)計(jì)軟件，它能實(shí)現(xiàn)CAD , CAE, CAM等 各種功能，涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域它的許多特點(diǎn)非常適合于模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)， 如 直接建模， UG 可以直接生成實(shí)體的基本體素特征，通過特征操作設(shè)計(jì)出所需 要的零件，并通過直接修改參數(shù)來任意改變零件尺寸，方便、快捷；UG中的虛 擬裝配以主模型為基礎(chǔ)，可保持幾何相關(guān)性和

20、零件的自動刷新功能，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化約 束零件之間的定位關(guān)系，使一些零件隨著關(guān)鍵零件的改動而改動，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)， 而動全身”的效果； 精確的干涉檢查，尺寸測量能讓設(shè)計(jì)人員在第一時(shí)間知道零 件問的裝配關(guān)系，了解設(shè)計(jì)的效果，避免實(shí)際裝配中的干涉。 2 頂蓋修沖整形復(fù)合模設(shè)計(jì) 2.1 DL 信息的獲取 DL 圖即 Die Layout 圖，反映了模具的工序內(nèi)容，是模具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。在 設(shè)計(jì)頂蓋修邊模具之前要讀懂 DL 圖內(nèi)容。包括修邊線位置， 整形線位置，斜楔位置， 有無其他特殊要求。 圖 2.1 DL 圖內(nèi)容 由外向內(nèi)兩條線分別代表修邊線，整形線。 此零件材質(zhì)為SPCEN，料厚0.8 ; 此工序內(nèi)容為

21、正修邊，修邊線長度 5000mm 。 由此計(jì)算修邊力： 修邊力 Pkg P= t X L Xt 其中t :料厚（mm ） L：切斷長度（mm ） t:切斷強(qiáng)度（kg/mm 2） t按下表（剪切強(qiáng)度系數(shù)） 表2.1切斷強(qiáng)度表 板材質(zhì) t (kg/mm2) 普通材料SPC-C 35(kg/mm 2) 高強(qiáng)度鋼材 40(kg/mm 2) P= t X L Xt =0（800 XX 35=140000 （kg ） =140 （ton ） 卸料力：修邊模剪斷加工后，拔起凸模時(shí)必須有分離產(chǎn)品的附著力的力量，這時(shí)被 稱為卸料力。卸料力根據(jù)板厚剪斷形狀等不同而不一樣，但一般是沖裁力的 6%10% （外板8%1

22、0%，內(nèi)板6%8% ）。卸料力在沖孔間隙小于10%的時(shí)候要顯著提高 軟鋼板（SPCEN）的情況下的卸料力使用下面計(jì)算方法： 板厚2mm 以下。形狀簡單的場合：Ps=P*0.06 ;形狀復(fù)雜的場合：Ps=P*0.07。 由此計(jì)算卸料力：Ps=P*0.06=8.4（ton ） worn刪 圖22 廢料刀 廢料刀： 廢料刀一共10把，廢料最大長度為450mm ,滿足生產(chǎn)排廢料小于500的要求。廢 料刀原則上設(shè)計(jì)成直刃口，切刃高度應(yīng)與修邊刃口有一高度差，廢料刀切刃長度應(yīng) 略大于廢料對應(yīng)尺寸。 根據(jù)DL圖可以選擇模具的典型結(jié)構(gòu) 圖2.3 典型斷面結(jié)構(gòu) 修邊沖孔模設(shè)計(jì)要求： 導(dǎo)向：采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，修邊側(cè)

23、向力較大時(shí)應(yīng)采用復(fù)合導(dǎo)向，或增加反側(cè)裝置。 當(dāng)采用復(fù)合導(dǎo)向時(shí)，導(dǎo)板應(yīng)先于導(dǎo)柱 30至50毫米導(dǎo)入。 修邊鑲塊的分塊：凸凹模鑲塊的拼合面不能重合，最少應(yīng)錯(cuò)開5毫米以上。修邊 鑲塊在分塊時(shí)，應(yīng)避免刃口處產(chǎn)生尖角，保證鑲塊刃口處60 下模修邊鑲塊的拼合面位置與廢料刀位置應(yīng)最少錯(cuò)開 5 毫米以上 上模修邊鑲塊的拼合面分在廢料切斷處，作為廢料切斷的刃口。 沖孔凸模的選用：垂直沖孔時(shí)通常采用帶定心銷的臺肩式凸模。斜楔沖孔采用帶 頂銷的臺肩凸模，當(dāng)孔徑較?。讖叫∮?8 毫米）時(shí)，為了便于更換凸模，應(yīng)選用 球鎖快換凸模。 沖孔凹模的防轉(zhuǎn)：當(dāng)凹模型面不是平面時(shí)，凹模應(yīng)設(shè)置防轉(zhuǎn)裝置。通常選用C4 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)，有

24、時(shí)也可采用鍵防轉(zhuǎn)。 修邊沖孔的卸料一般采用彈性壓料器，壓料器的限位通常采用側(cè)銷，小型模具也 可采用卸料螺釘限位。 壓料器的彈性元件有矩形扁鋼絲彈簧、聚氨脂彈簧、氮?dú)鈴椈傻?。?dāng)采用氮?dú)鈴?簧時(shí)，不允許使用二級側(cè)銷鎖死。 壓料器的導(dǎo)向：一般采用導(dǎo)板導(dǎo)向，特殊情況下也可采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向或?qū)О寮?導(dǎo)柱導(dǎo)套的復(fù)合導(dǎo)向方式。 修邊沖孔的廢料排出：廢料通常采用滑板滑出。廢料滑板的角度應(yīng) 25。，當(dāng)由于 高度限制廢料滑板不能滿足25。時(shí)，可改用網(wǎng)紋鋼板。 2.2 DL 圖預(yù)處理過程 圖 2.4 DL 圖 縫合模面： 采用 UG 默認(rèn)的 0.0254 公差進(jìn)行縫合， 以確保模具圖紙與模具的符 合性。采取 0.0

25、254 的公差縫合修邊線， 在每段修邊線范圍內(nèi)通過光順曲線來把每條 DL 曲線的控制點(diǎn)數(shù)量控制在 100 個(gè)以內(nèi)。并在保存好相對坐標(biāo)的前提下將處理好的 圖原點(diǎn)移動至絕對坐標(biāo)系下面 。 圖 2.5 DL 圖處理參數(shù)設(shè)計(jì) 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 模具鑲塊設(shè)計(jì) 3.1.1 凹模鑲塊設(shè)計(jì) 根據(jù)江淮技術(shù)要求鑲塊材質(zhì)選定為空冷鋼 鑲塊材質(zhì)：空冷鋼也稱火焰鋼，通稱模具鋼，淬火后硬度為 HBC5065 。目前，主 要用來制作汽車模具。 圖 3.1 鑲塊 鑲塊螺釘設(shè)計(jì)要求： 1、螺釘孔中心離擋墻面及配合面距離 C1C2, D1D2為5mm的整數(shù)倍； 2、螺釘孔中心間距 A1A5 , B1B5為20mm的整數(shù)倍；

26、3、使用 M16 的螺釘； 鑲塊在設(shè)計(jì)中要考慮以下三點(diǎn)： 1， 項(xiàng)目總體要求， 在不同的項(xiàng)目當(dāng)中由于產(chǎn)品的生命周期不盡相同， 導(dǎo)致鑲塊的結(jié) 構(gòu)式樣不同； 2， 鑲塊鑄造， 加工的需求： 鑲塊鑄造要求鑲塊設(shè)計(jì)要符合鑄造工藝性，加工要保證 加工刀具可以加工到每個(gè)加工面； 3， 一個(gè)整車項(xiàng)目， 在整個(gè)周期中設(shè)變的次數(shù)是很頻繁的， 修邊線常常改動， 在設(shè)計(jì) 過程中往往會留有余量 圖 3.2 鑲塊 基于以上三點(diǎn)考慮，我們利用的 UG 中的鑲塊制作工具來進(jìn)行鑲塊設(shè)計(jì)，此種帶參 鑲塊設(shè)計(jì)的方法可以克服以上三點(diǎn)中的所有問題。 一個(gè)鑲塊的形狀控制有一下幾點(diǎn)： 刃口形狀，規(guī)格式樣，安裝平面。有了一下幾點(diǎn)，我們可以

27、任意的制作鑲塊，較原 有周期相比，可以節(jié)約時(shí)間一半以上。 圖 3.3 鑲塊典型斷面圖 現(xiàn)科Jfi n-H Ull l_r 憨（Tj 刀匚融BV 1背厚欣丄TJ 刀背讓頤XPJ Wffilf LAI 讓忙伸和T如0 讓榕（KJ 墾區(qū)炳復(fù)BE） 茄應(yīng)匪崗咋） 腹杓處機(jī)人豈 zo- Ou 0000 20.0000 LU. U LOO J.UOUUi 圖3.4鑲塊設(shè)計(jì)以及參數(shù)設(shè)計(jì) 有了參數(shù)化設(shè)計(jì)，如果發(fā)生數(shù)據(jù)變更或者優(yōu)化，只需要更改圖3.4中的參數(shù), 即可完成調(diào)整，而不用再實(shí)體進(jìn)行操作，從而節(jié)約了時(shí)間。 圖3.5凹模鑲塊 3.1.2凸模設(shè)計(jì) 此圖即為設(shè)計(jì)出的凸模型面。為了在沖模上加工必要最小量的型面，

28、以減少加工工 時(shí)，型面最小尺寸見下圖 圖 3.6 凸模型面基本尺寸 同凹模設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)完成的凸模鑲塊 圖 3.7 凸模鑲塊 設(shè)計(jì)出來的凸模鑲塊 3.2 壓料芯 （板）的設(shè)計(jì) 3.2.1 設(shè)置基準(zhǔn)（壓料芯 （板 ）行程確定方法） 基本上，在上方刃口離板件 10mm （余量）時(shí)，開始壓料。 壓料行程為余量 a 加上板件料厚，再加上切口切入量的總和。 壓料芯（板）壓住板件時(shí)，上方刃口和板件之間的余量 a 為 10mm 。設(shè)置的余量 a 要使加工開始時(shí)壓料芯 （板）的壓力能起到作用。 不起作用時(shí)，可以增加余量 a 或增加 彈性元件，以使壓料芯 （板）的壓力大于或等于理論壓料力。 壓料芯（板）的行程

29、=余量+板件厚度 +最大切入量 h = 余量（ 10mm ）+ 板件厚度（ 0.8mm ）+ 最大吃入量（最大翻邊深度） 30mm=40mm 據(jù)此設(shè)計(jì)壓料芯行程為 40mm ，工作側(cè)銷設(shè)計(jì)行程 40mm ，安全側(cè)銷行程設(shè)計(jì) 在工作側(cè)銷的行程基礎(chǔ)上增加 40mm 。 3.2.2 導(dǎo)板、彈簧及平衡塊的選擇 壓料芯采用導(dǎo)套導(dǎo)柱和導(dǎo)板的復(fù)合導(dǎo)向，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的原則，設(shè)計(jì)導(dǎo)板滑 動距離要求為壓料芯行程的 2 倍，要求計(jì)算出導(dǎo)板的長度最小為 140mm ，根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)件手冊選擇導(dǎo)板長度為 150mm 。此頂蓋寬度為 1180mm 左右，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)向 寬度為零件長度的 1/5 到 1/8 ，選擇導(dǎo)向?qū)挾葹?/p>

30、 200mm 分配到兩個(gè)導(dǎo)板，由此計(jì) 算出導(dǎo)板的型號 100*150 ，型號為 MWF150-100. 彈簧的選擇：根據(jù)前面計(jì)算出來的壓料力 8.4ton ， SWM60-100 。采用底部固 定的方式。 彈簧常數(shù) 95/mm 壓縮量 40mm. 單個(gè)彈簧的力 95N*40=0.38 噸 8.4/0.38=22 根 圖 3.8 氮?dú)鈴椈?壓料芯中間導(dǎo)柱導(dǎo)向設(shè)計(jì)。導(dǎo)柱要選用 GPM50-200 ，導(dǎo)套選用 GBF50 為了避免導(dǎo)柱磨損不均勻，采用導(dǎo)柱導(dǎo)向要超出導(dǎo)套 10mm 以上。 圖 3.9 導(dǎo)柱 為了避免凹面積物，通常將導(dǎo)套布置在模具上方，凸導(dǎo)柱設(shè)計(jì)的模具下方 3.2.3 設(shè)計(jì)步驟 壓料芯設(shè)

31、計(jì)的具體步驟： 1. 產(chǎn)品型面向 Z 軸粗偏 50mm 。 2. 將分模線投影至 XY 平面 3. 利用分模線沿 Z 正向拉伸 300mm 4. 利用產(chǎn)品型面以及粗偏過的型面對拉伸實(shí)體進(jìn)行剪切，保留中間部分。即可做為 壓料芯的工作部分。 圖 3.10 DL 圖 模具型面是靠數(shù)模利用加工中心進(jìn)行加工的，整體的型面加工是浪費(fèi)的，具體 有以下幾點(diǎn)： 刀具走完整個(gè)型面，耗費(fèi)的時(shí)間長； 刀具走完整個(gè)型面，刀的磨損量大； 刀具走完整個(gè)型面，精度要求會增加； 由于以上三點(diǎn)原因，模具的符合型面通常有如下定義： 對于內(nèi)板模具，修邊的付型面要在 30-40mm 之間，整形翻邊類模具付型面要 在 40-50mm 之

32、間 , 對于外板模具，修邊的付型面要在 40-60mm 之間，整形翻邊類付型面要在 60-80mm 之間，對于外板模具，上付型區(qū)域要小于下付型區(qū)域單邊 5-10mm ，以 保證面品。 我們設(shè)計(jì)的模具屬于第二種條件，所以要設(shè)置 40- 60mm 的付型區(qū)域。 彈簧布置： 對于壓力源的設(shè)計(jì)要有如下幾個(gè)原則： 彈簧要靠近修邊線，或者翻邊線的位置。 彈簧要均勻布置，保證沒有偏心布置 根據(jù)以上原則，我們把彈簧分成了均布在壓料芯上已達(dá)到力的平衡。 3.2.4 側(cè)銷 用途：防止壓料芯脫落及限定壓料芯的行程。 1）側(cè)銷直徑選擇按下式計(jì)算 L ? （S ? m + W1） n ?Qp S:沖擊力系數(shù)（如表3.2

33、.41所示） m :壓料板自重（kg ） W1 :初期載荷（kg ） Qp :側(cè)銷抗彎強(qiáng)度（表3242所示） n：側(cè)銷數(shù)量L:作用點(diǎn)長度 L=20mm ） 表 3.1 壓料行程與沖壓力系數(shù)的關(guān)系表 3.2 側(cè)銷直徑與側(cè)銷抗彎強(qiáng)度關(guān)系 注:壓料芯墩死時(shí)， W1 按墩死時(shí)的載荷、沖擊系數(shù)按 3.2計(jì)算，根據(jù)工作條件及墩 死兩方面因素選定直徑。 2） 設(shè)定基準(zhǔn) a）側(cè)銷安裝位置考慮可操作性，以下述為準(zhǔn)。優(yōu)先按設(shè)計(jì)說明書。 串聯(lián)、全自動生產(chǎn)線模具:送料方向的前后側(cè)，特殊情況可以放在送料方向的 左右側(cè)。 圖 3.11 側(cè)銷安裝位置 b）側(cè)銷安裝在與模具中心線平行且裝卸容易的位置，模座加工面與壓料芯加工間

34、 隙取 5mm 。 側(cè)銷的布置： 側(cè)銷分為兩種，一種是工作側(cè)銷，另外一種是安全側(cè)銷。 工作側(cè)銷的作用是保證壓料芯在工作的時(shí)候起到一個(gè)懸掛的作用，安全側(cè)銷的 作用是保證萬一工作側(cè)銷斷裂的情況下，有一個(gè)輔助的懸掛作用防止壓料芯從上模 里面掉出來。通常安全側(cè)銷的行程大于工作側(cè)銷 10-20 毫米。 工作側(cè)銷的布置原則為壓料芯的盡量四角處，保證壓料芯在下落后，有四個(gè)平 衡的支撐點(diǎn)。 測得實(shí)體重量為 1500kg ，單根側(cè)銷承擔(dān)的重量為 1500/4=350kg 按照設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)選擇半徑為 50 的側(cè)銷 6 根。 工作側(cè)銷型號為 ccspsp 50-120 安全側(cè)銷為兩段式 ccspwp50-120 工作

35、側(cè)銷為單節(jié)，起到工作限位的作用 安全側(cè)銷為雙節(jié)，作用是在生產(chǎn)修模的時(shí)候可以將側(cè)銷插入壓芯的孔中，來維 修刃口。 另外在設(shè)計(jì)的過程中要考慮模具加工的合理性。 3.12 導(dǎo)板 在導(dǎo)板的布置過程中要考慮，導(dǎo)板的安裝面加工時(shí)要與本體保證一定的距離， 即圖示中導(dǎo)板 A 的邊緣要與壓料芯本體邊緣有 30mm 的距離，因?yàn)閷?dǎo)板是用于垂直 方向面采用的是插銑的工藝進(jìn)行加工的， 插銑刀的最小半徑為 30mm 故需要留有足 夠的加工距離。 3.3 上模本體設(shè)計(jì) 3.13 上模本體 上模座的設(shè)計(jì)，上模的整體形狀是一個(gè)盒子的形狀，中間為 Z 向的掏空，四周 為了強(qiáng)度的要求采用了側(cè)面掏空的形式。 上模座的作用： 承擔(dān)著

36、鑲塊的安裝作用，使壓力機(jī)的力量通過上模座到翻邊整形修邊的鑲塊。 通過側(cè)銷，導(dǎo)板以及彈簧，承擔(dān)著壓料芯的安裝。 刀塊通過刀塊安裝面安裝在上模上面。刀塊安裝面的形狀與刀塊相同，是利用 UG 中得拉伸命令，將刀塊下平面拉伸 10mm 形成的。刀塊安裝面要有與刀塊擋墻 配合的擋塊，擋塊結(jié)構(gòu)是起到定位安裝以及防止側(cè)向力的作用，它的厚度按照設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)的要求需要設(shè)計(jì)成 30mm 厚的結(jié)構(gòu)實(shí)體。如圖 3.14 刀塊的安裝 壓料芯通過側(cè)銷孔中的側(cè)銷與上模相連接，側(cè)銷安裝面是配合面，需要做出凸 臺，凸臺的規(guī)格為 100*100 中間挖 50 直徑的過孔。如圖 3.15 3.15 側(cè)銷安裝面 3.4 下模本體設(shè)計(jì)

37、3.16 下模本體 下模座的作用是支撐下修邊鑲塊，在設(shè)計(jì)過程中要注意如下事項(xiàng)： 35mm 1. 下模鑲塊受力部位要有立筋的支撐，廢料刀下方要有厚度為 的立筋進(jìn)行支撐，可采用廢料刀的邊界進(jìn)行拉伸加厚完成； 3.17 立筋 2. 廢料的滑出要有 25 度的夾角；保證廢料能夠順利滑出。 3.18 廢料滑板 3. 下模的重量要進(jìn)行減輕 3.19 下模的側(cè)空及掏空 在下模要設(shè)計(jì)減輕孔，節(jié)約成本。 鑄造通孔的用途 a）用于放置廢料滑槽及廢料盒 b ）減輕重量 c）調(diào)整導(dǎo)向部分 d）用于配管 e）躲避工序件形狀 f ）調(diào)整確定緩沖裝置及壓料板內(nèi)彈簧等 g ）拉延凸模、壓料板、側(cè)沖滑塊等鑄件的起吊和裝夾 4

38、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 4.1 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 1）鑄件的鑄造精度 a ）長度的一般精度（一般參考尺寸） 表 4.1 長度的一般精度 b）非加工壁厚鑄造的偏差（一般參考尺寸） 表 4.2 非加工壁厚鑄造的偏差 2）鑄件空刀 加工面的空刀取 10mm ，擋塊部分可取 5mm ，如圖 4.1所示。本次設(shè)計(jì)的模具 結(jié)構(gòu)刀塊安裝面，加工配合面均采用類似的結(jié)構(gòu)。 圖4.1 加工配合面圖 4.2 倒角 3）倒角 原則上倒角取10 X45。，有強(qiáng)度要求時(shí)也可以取大于上述值，如圖4.2所示。 b ）側(cè)向減輕 i ）上下邊緣對齊的情況（如4.3、圖4.4所示） 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，上模本體采用側(cè)向減輕的結(jié)構(gòu)。 圖 4.4

39、 上下緣對齊剖視圖 圖4.7剖視圖 圖4.3 上下緣對齊俯視圖 4.5 對齊三維圖 c）縱向減輕（如圖 4.6、圖 4.7 所示） 圖 4.6 俯視圖 表4.3 減輕示例 圖 4.8 減輕示例 4.9 模具本體的側(cè)掏空及下掏空 4.2 U 形槽 1）U 形槽數(shù)量（具體參照技術(shù)協(xié)議執(zhí)行） 表4.3 U 形槽長邊側(cè)尺寸和夾緊槽數(shù)量的關(guān)系 2）U 形槽結(jié)構(gòu)（具體參照技術(shù)協(xié)議執(zhí)行） a）手動夾緊的情況（上/下模按圖4.10設(shè)計(jì)，具體參照技術(shù)協(xié)議執(zhí)行） b）自動夾緊的情況（上模按圖4.11設(shè)計(jì)，具體參照技術(shù)協(xié)議執(zhí)行） 圖4.10 手動夾緊的情況圖 4.11 自動夾緊的情況 4.3 周邊結(jié)構(gòu) 圖4.12 與兩側(cè)立筋的距離 4.4 布置要求 1） U 槽的布置要使模具受力平衡，根據(jù)數(shù)量的要求均勻的分布在模具上 2）原則上要最外側(cè)（ X 方向）的