1、2013屆 分 類 號:TG385 單位代碼:10452畢業(yè)論文（設(shè)計）汽車底盤支架沖孔模具設(shè)計姓 名 董海龍 學(xué) 號 200903750228 年 級 2009 專 業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 系（院）機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 楊瑞寧 2013年3月30日摘 要現(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(jī)構(gòu)上，其形狀各異，是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)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(shè)計與加工

2、工藝關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具設(shè)計與制造技術(shù)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(biāo)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(diǎn)，進(jìn)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(shè)計手冊，依據(jù)凹模尺寸查得整副模具的尺寸要求。運(yùn)用CAD軟件對沖孔模具的設(shè)計，得出了具體的沖壓設(shè)備與沖孔模具各零件的加工工藝。關(guān)鍵詞:汽車底盤;支架;沖孔模;沖壓工藝;設(shè)計ABSTRACTMost modern cars have a skeleton as a vehicle frame, the frame is the matrix of the en

3、tire 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 installation of automotive engine and its components, assembly to form the overall shape of

4、the car, and to accept the power of the engine, the car produces sports to ensure normal driving. Most of the chassis to support all mass-produced by stamping dies，mold design and processing technology related to the quality of the product.The mold industry is the basic industry of the national econ

5、omy, the level of mold design and manufacturing technology, is one important indicator for measuring a country's level of product manufacturing. According to the actual size and shape of the bracket features ，in this paper, an example chassis bracket punching，Stamping process carried out the ana

6、lysis and determine the size of the die mold. Design Manual by pressing, investigation was based on die size of the entire vice die size requirements. Punching mold design, draw a specific process of stamping and punching mold parts using CAD software.Key words: Chassis; Support; Piercing Die; punch

7、 process; Design目 錄1 緒論11.1選題的背景、目的和意義11.2國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r及趨勢11.3本次設(shè)計的主要方向22 汽車底盤支架沖壓工藝42.1沖壓件工藝分析42.2零件沖壓工藝方案的分析及確定42.3制件排樣及搭邊53 汽車底盤支架模具的工藝尺寸計算83.1工作零件刃口尺寸計算8刃口尺寸確定的原則8刃口尺寸確定的方法83.2沖裁力與壓力中心的計算10沖裁力的計算10卸料力、推件力及頂件力的計算103.3汽車底盤支架沖模壓力中心的確定114 汽車底盤支架沖孔模具設(shè)計124.1沖孔模具的總體設(shè)計12沖孔模具類型的確定12定位零件的選擇12卸料、出件方式的選擇12導(dǎo)向裝置的

8、選擇124.2 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸134.2.1 沖孔凸模尺寸13沖孔凹模尺寸13聚胺脂橡膠的選用與計算13其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸及模架尺寸144.3 模具裝配圖155 汽車底盤支架沖壓設(shè)備的選定166 汽車底盤支架沖孔模具加工工藝176.1模具零件組裝的問題及其加工工藝過程176.1.1 沖孔凹模加工工藝過程186.1.2 沖孔凸模加工工藝過程196.1.3 凸模固定板加工工藝過程206.1.4 凸模墊板加工工藝過程216.1.5 凸模脫料板加工工藝過程226.1.6 上模座加工工藝過程236.1.7 下模座加工工藝過程246.1.8 定位支撐桿加工工藝過程256.1.9 側(cè)定位加工工藝過程26

9、6.1.10 縱向定位加工工藝過程266.2 其余模具標(biāo)準(zhǔn)零件286.2.1 圓柱銷286.2.2 沉頭內(nèi)六角螺釘286.2.3 內(nèi)六角圓柱頭螺釘287 總結(jié)29參考文獻(xiàn)30附錄31致謝381 緒論1.1選題的背景、目的和意義沖壓工藝在現(xiàn)代機(jī)械、汽車、電子信息產(chǎn)品等制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，沖壓模具是進(jìn)行沖壓工藝生產(chǎn)的重要工藝裝備。我現(xiàn)在實習(xí)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。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(shè)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(rèn)識，使自己能夠更好的融入中作中去。當(dāng)代汽車沖壓

10、生產(chǎn)中，各種新型沖壓設(shè)備、先進(jìn)的機(jī)械化系統(tǒng)、新工藝及沖模、智能控制技術(shù)等被逐步采用，大大提高了沖壓生產(chǎn)效率和成品質(zhì)量，降低了大批量生產(chǎn)的成本。冷沖模多為安裝在壓力機(jī)上的，對放置在內(nèi)的板料在室溫下施加變形力，使其產(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。沖壓件是靠壓力機(jī)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。從未來發(fā)展趨勢分析，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整將加快，針對低檔模具供過于求，大型、精密、復(fù)雜的模具供不應(yīng)求的情況，

11、高檔模具的比重將增加，行業(yè)將向大型、精密、復(fù)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(rèn)為未來重點(diǎn)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(fù)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(jì)模具、多功能復(fù)合模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件等。就企業(yè)發(fā)展方面分析，采用數(shù)控技術(shù)、快速原型技術(shù)、高速切削和超精加工等高新技術(shù)，進(jìn)一步提升模具工業(yè)的設(shè)計制造水平將是未來企業(yè)改造重點(diǎn)，也是未來企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)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(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元

12、。本設(shè)計注重在模具的設(shè)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(jī)裁板。這樣沖出的工件才具有更高的精度，且模具的加工費(fèi)用及加工速度也可得以提高。1.2國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r及趨勢我國模具工業(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(zhì)量和水平進(jìn)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(shù)水平的提升提供了保障。中國模具工業(yè)協(xié)會常務(wù)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”，今后一段時期仍將保持持續(xù)快速增長。近年來，模具行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，以大型、精

13、密、復(fù)雜、長壽命模具為代表的技術(shù)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(dá)35.73，逆差進(jìn)一步下降，進(jìn)出口模具結(jié)構(gòu)趨于合理，國產(chǎn)模具替代進(jìn)口模具已成氣候。我國模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，6080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(fù)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(zhì)量、效益和開發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達(dá)的國家在模具設(shè)計上已經(jīng)大量使用計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）軟件進(jìn)行模具

14、的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并普及了計算機(jī)繪圖。據(jù)有關(guān)資料介紹，美國和日本75%的模具廠已使用了CAD技術(shù)。國外模具加工技術(shù)已大量使用數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用計算機(jī)輔助加工（CAM）軟件和數(shù)控編程技術(shù)對模具，特別是對具有復(fù)雜型腔（三維曲面）的模具進(jìn)行加工，使模具的質(zhì)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(diào)高60%以上。為了提高加工效率及滿足各種復(fù)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(jìn)入了實用階段。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高，模具標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用日益廣泛，已實現(xiàn)了商品話。根據(jù)模具生產(chǎn)的特點(diǎn)，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)，

15、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%。1.3本次設(shè)計的主要方向12覆蓋件汽車底盤支架，大量用于汽車覆蓋件、安裝機(jī)構(gòu)上，其形狀各異，是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動，保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。汽車底盤支架一般是沖裁件，材料是08AL，厚度是根據(jù)受力情況而定，精度等級也根據(jù)用途而定，一般為I

16、T11IT14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。圖1 汽車底盤支架零件圖2 汽車底盤支架沖壓工藝沖壓件的工藝性指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)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(shè)加強(qiáng)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。2.1沖壓件工藝分析34（1）材料：該沖裁件的材料08AL優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)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。（2）零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)

17、構(gòu)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(jìn)行切斷。（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。2.2零件沖壓工藝方案的分析及確定首先分析該產(chǎn)品單件沖孔，兩孔在零件邊緣。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。圖2 沖裁件孔邊距尺寸，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。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：（1）先落料，再折彎，接著沖孔，最后切斷，采用三類模具制造生產(chǎn)。（2）落料沖孔復(fù)合沖壓，然后折彎。（3）先落料，再沖孔，

18、最后折彎。方案（1）模具結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的關(guān)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(dāng)大的，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(shè)置了定位基準(zhǔn)。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。圖3 折彎圖4 沖孔圖5 切斷2.3制件排樣及搭邊排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊有兩個作用：一是補(bǔ)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(jìn)，

19、提高勞動生產(chǎn)率。表1是材料的搭邊值的確定。表1 各類材料的搭邊值材料厚度t手工送料自動送料圓形非圓形往復(fù)送料<11.51.521.532121.52.523.52.53222.5232.543.5332.53.535443443546554554657665665768776876879887兩工件間的搭邊：確定后是產(chǎn)品的排樣圖見圖6，屬于少廢料排樣圖6 產(chǎn)品排樣圖一個步距內(nèi)的材料利用率為： (2-1)查沖模設(shè)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： (2-2)3 汽車底盤支架模具的

20、工藝尺寸計算3.1工作零件刃口尺寸計算63.1.1刃口尺寸確定的原則沖裁過程中，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(jié)果使間隙越用越大。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則：（1）設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。（2）根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸則取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。這樣

21、，凸、凹在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。用x、表示，其中為工件的公差值，x為磨損系數(shù),其值在0.51之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選取：工件精度IT10以上 X=1工件精度IT11IT13X=0.75工件精度IT14X=0.5（3）不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值()。（4）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(guān)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24級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6IT7級來選取；對于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取；對

22、于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以 ()。（5）工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時應(yīng)向材料實體方向單向標(biāo)注。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。3.1.2刃口尺寸確定的方法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：（1）按凸模與凹模圖樣分別加工法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(shè)計時，需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。（2）凸模與凹模配作法采用凸、凹模分

23、開加工法時，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，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(fù)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。配作法就是先按設(shè)計尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)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(diǎn)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(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計時，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)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

24、值”。在材料厚度較大是，間隙值可根據(jù)經(jīng)驗得，。采用配作法，計算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，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。刃口尺寸計算： (3-1)沖孔: (3-2)孔心距： (3-3)式中、-沖孔凸、凹模尺寸-凹模孔心距的尺寸，公差取工件公差的，即-工件孔心距的最小極限尺寸-沖孔件孔的最小極限尺寸-沖載件制造公差-最小初始雙面間隙、-凸、凹模的制造公差-系數(shù)圖7 沖孔各部分尺寸與公差分布情況3.2沖裁力與壓力中心的計算783.2.1沖裁力的計算通常說的沖裁力是指

25、沖裁力的最大值，平刃口沖裁模的沖裁力F計算公式，落料力： (3-4)沖孔力 ： (3-5)3.2.2卸料力、推件力及頂件力的計算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(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力。卸料力: (3-6)推件力： (3-7)其中2是因有兩個孔。總沖壓力： (3-8)3.3汽車底盤支架沖模壓力中心的確定9沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。由于工件結(jié)構(gòu)對稱，故壓力中心在零件中心上。設(shè)零件中心的坐標(biāo)為，L1距y軸150mm，L2距x軸625mm。 壓力中心：沖裁合力中心s相對y軸的距離為： (3-9)沖裁合力中心s

26、相對x軸的距離為： (3-10)其中L在X和Y軸的坐標(biāo)如表2所示:表2 L在X和Y軸的坐標(biāo)L1L2L3L4L5L6L7L8150150150150150150150150X1X2X3X4X5X6X7X810-1020-2030-30625-625Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y810-1020-2030-30150-150由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為。4 汽車底盤支架沖孔模具設(shè)計4.1沖孔模具的總體設(shè)計10114.1.1沖孔模具類型的確定按照工序性質(zhì)選擇沖孔模。按工序組合程度選擇單工序。按照模具導(dǎo)向方式，選擇導(dǎo)柱式。總結(jié)設(shè)計要求，最終確定模具類型為導(dǎo)柱式單工序沖孔模。4.1.2定位零件的

27、選擇模具采用兩側(cè)擋零件和彎曲定位零件精確定位，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(cè)定位和縱向定位。圖8 側(cè)定位圖9 縱向定位4.1.3卸料、出件方式的選擇卸料和頂件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。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(zhì)量較好，平直度較高。因此就選擇彈壓卸料裝置。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。4.1.4導(dǎo)向裝置的選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置是常用的裝置，導(dǎo)套和導(dǎo)柱分別固定在上、下模座上。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座可以采用過渡

28、配合代替過盈配合，容易保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的軸線垂直于模座平面。故選此裝置。4.2 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸124.2.1 沖孔凸模尺寸凸模長度： (4-1)其中：凸模固定板厚度固定卸料板厚度導(dǎo)料板厚度增加長度凸模強(qiáng)度校核：該凸模沖頭比較粗大，強(qiáng)度足夠，并且使用凸模固定板固定。4.2.2沖孔凹模尺寸凹模外形采用矩形，結(jié)構(gòu)采用整體式，刃口取平刃。凹模高度H:(4-2)式中:垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離（mm）；系數(shù)，查沖壓工藝及沖模設(shè)計3。垂直于送料方向的凹模寬度B: (4-3)送料方向的凹模長度L： (4-4)式中:送料方向的凹模刃壁間最大距離；送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離；其值查沖壓工藝及沖

29、模設(shè)計3,經(jīng)計算得:；結(jié)合零件取：、。4.2.3聚胺脂橡膠的選用與計算橡膠選用與計算步驟如下：（1）根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能、形狀和數(shù)量。沖裁卸料用較硬橡膠。（2）根據(jù)卸料力求橡膠橫截面尺寸。橡膠產(chǎn)生的壓力按下式計算： (4-5)所以，橡膠橫截面積為：式中：F-橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計時取大于或等于卸料力-橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力（N/mm2），與壓縮量有關(guān)A-橡膠橫截面積（mm2）（3）求橡膠高度尺寸限壓極縮量： (4-6)式中：H-橡膠自由狀態(tài)下的高度（mm）-橡膠極限壓縮率。對于合成橡膠，可取橡膠預(yù)壓縮量： (4-7)上兩式相減得橡膠高度H的計算公式： (4-8)式中：-橡膠工作

30、壓縮量4.2.4其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸及模架尺寸根據(jù)單工序模形式特點(diǎn):凹模板尺寸并查模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊9，確定其它模具模板尺寸如表3：表3 其他模具模板尺寸名稱尺寸（mm）材料凸模墊板450×300×3545鋼凸模固定板450×300×4545鋼凸模脫料板450×300×4045鋼根據(jù)模具凹模等零件結(jié)構(gòu)尺寸，查沖模設(shè)計手冊13，選取后模架如表4：表4 后模架名稱尺寸（mm）材料上模座700×450×5545鋼下模座700×450×6545鋼導(dǎo)柱50×240A型導(dǎo)柱按GB/T 2861.11

31、990標(biāo)準(zhǔn)選用導(dǎo)套50×150×60A型導(dǎo)套按GB/T 2861.61990標(biāo)準(zhǔn)選用4.3 模具裝配圖圖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(jī)械操作。模具開啟時，放入制件，第一次沖孔由第一個彎曲點(diǎn)定位，通過前部定位零件的精確定位。上模根據(jù)導(dǎo)套5導(dǎo)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(yùn)動，壓住制件，沖孔凸模13和凹模3同時進(jìn)行沖孔，沖孔廢料從凹模3至下模座1落出，同時凸模卸料板4向下移動；當(dāng)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(fù)位，頂出制件

32、，達(dá)到卸料的目的。然后推進(jìn)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。1.下模板 2.導(dǎo)柱 3.凹模 4.卸料板 5.導(dǎo)套 6.上模板 7.內(nèi)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橫向定位 15沉頭螺釘16圓柱銷 17內(nèi)六角螺釘 18鑲套圖10 模具裝配圖5 汽車底盤支架沖壓設(shè)備的選定14根據(jù)以下條件：（1）總沖壓力為： (5-1)（2）模具閉合高度為： (5-2)裝模高度為： (5-3)可調(diào)節(jié)連桿，對壓力機(jī)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(jī)的最大封閉高度時，模

33、具就不能在壓力機(jī)上使用。（3）沖床工作臺面和滑塊底面尺寸，一般壓力機(jī)臺面應(yīng)大于模具底座尺寸5070mm以上。（4）壓力機(jī)的精度和剛度。（5）凸、凹模尺寸等。上網(wǎng)查開式壓力機(jī)基本參數(shù)。選用J23-63開式雙柱可傾壓力機(jī)，工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如表5：表5 主要工藝參數(shù)名稱參數(shù)公稱力630kN公稱力行程5mm滑塊行程120mm行程次數(shù)40spm最大裝模高度270mm裝模高度調(diào)節(jié)量80mm工作臺尺寸550×850mm標(biāo)準(zhǔn)型：滑塊中心到機(jī)身距離（喉深）260mm工作臺尺寸（前后×左右）550mm×850mm活動臺壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺平面之距離290m

34、m模柄孔尺寸（直徑×深寬）60mm×70mm工作臺板厚度85mm傾斜角（不大于）30°6 汽車底盤支架沖孔模具加工工藝6.1模具零件組裝的問題及其加工工藝過程4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(yīng)注意：（1）先看懂理解裝配圖，配齊各類零件；（2）列出各零部件相互之間的裝配次第；（3）檢查各零部件的尺寸精度，明確各項配合要求；（4）配齊所需工具，然后著手裝配模具；（5）先裝模架部分的導(dǎo)柱導(dǎo)套、型腔成型塊組件鑲拼組合；（6）組立模板與凸模、凹模結(jié)合，微量調(diào)整各板位置；（7）開合模具，檢查

35、模具動作是否可靠。使用銑床加工一個零件時，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定下來，保證加工能順利完成，同時，設(shè)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(shè)計時沒有充分考慮到材料對加工帶來的問題，導(dǎo)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(xì)節(jié)。在買回來的模板里，要確定模板的加工基準(zhǔn)，哪些面是基準(zhǔn)面，這一般在訂購模板時會標(biāo)明哪幾個面是經(jīng)過打磨，之后就是把加工基準(zhǔn)定下來，當(dāng)然事前必須準(zhǔn)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，就必須把加工原點(diǎn)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

36、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(dāng)表很靠近工件時，不能使用加速進(jìn)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(zhǔn)方向的平行度定好后，就要用分中器確定原點(diǎn)坐標(biāo)，在設(shè)置坐標(biāo)時要將分中器的半徑算進(jìn)去，這樣才能使主軸對應(yīng)工件原點(diǎn)，x-y平面的坐標(biāo)定下來后，就要把刀具裝到銑床上，使用半徑范圍內(nèi)的夾具把刀具夾緊，裝上道具后就是確定z方向上的原點(diǎn)，一般選擇工件表面為0以方便編程。之后就是加工，如果是選用數(shù)控加工，必須使程序和當(dāng)前銑床的刀具起點(diǎn)相一致，否則加工位置就會錯誤，同時還要察看刀具路線

37、是否會超出銑床的工作行程，防止出事故。如果程序沒錯，就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行。不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速，鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速慢，進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來手動調(diào)試，加工時要時刻觀察走刀情況，同時適當(dāng)加冷卻液及掃除鐵屑，若發(fā)生事故，必須馬上停止。當(dāng)程序完成后，刀具就會回原點(diǎn)，繼續(xù)做下一工序。6.1.1 沖孔凹模加工工藝過程圖11是沖孔凹模圖紙，表6是沖孔凹模加工工藝，材料:Cr12，硬度:6062HRC圖11 沖孔凹模圖紙表6 沖孔凹模加工工藝件1備料鍛造（退火狀態(tài)）：455×1305×62mm2粗銑銑六面到尺寸450×300×60.6mm，注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用

38、標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)到基本垂直3平面磨磨光兩大平面，厚度達(dá)60.5mm，并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直，垂直度為0.02mm/100mm4鉗劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔 鉆螺紋底孔，銷釘?shù)卓祝寄４┚€孔鉸孔 鉸銷釘孔到要求攻絲 攻螺紋絲到要求5熱處理960淬火，低溫回火使硬度達(dá)6064HRC6平面磨磨光兩大平面，使厚度達(dá)14.3mm7線切割割凹模洞口，并留0.010.02mm研磨余量8鉗磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)0.8um9鉗用墊片層保證凸模與凹模間隙均勻，凹模與下模座配作銷釘孔10平磨磨凹模板上平面厚度達(dá)要求11鉗總裝配6.1.2 沖孔凸模加工工藝過程圖12是沖孔凸模圖紙，表7是沖孔凸模加工工

39、藝，材料：Cr12，硬度：6062HRC圖12 沖孔凸模圖紙表7 沖孔凸模加工工藝1備料鍛件（退火狀態(tài)）：120×115mm2熱處理退火，硬度達(dá)180220HB3車車一端面，打頂尖孔，車外圓至114.5mm；掉頭車另一端面，長度至尺寸110mm；打頂尖孔兩頭頂尖頂，車外圓尺寸114.4±0.04mm，115mm，135±0.04mm至要求；車尺寸至要求。4檢驗檢驗5熱處理960淬火，低溫回火使硬度達(dá)6064HRC6磨削磨削外圓尺寸至要求7線切割切除工作端面頂尖孔，長度尺寸至要求8磨削磨削端面至Ra0.8m9檢驗10鉗工裝配（鉗修并裝配，保證）6.1.3 凸模固定板

40、加工工藝過程圖13是凸模固定板圖紙，表8是凸模固定板加工工藝，材料:45，硬度:2428HRC圖13 凸模固定板圖紙表8 凸模固定板加工工藝1備料鍛打下料455×305×48mm2熱處理調(diào)質(zhì):硬度2428HRC3銑銑六面達(dá)450×300×45.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)45.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線：凸模固定孔中心線，銷釘孔中心線，螺紋過孔中心線，銷釘過孔中心線鉆孔：凸模固定孔穿絲線，螺紋過孔和銷釘過孔達(dá)要求6線切割割凸模安裝固定孔單邊留0.010.02mm研余量7

41、銑銑凸模固定孔背面沉孔到要求8鉗研配凸模9平磨磨厚度到要求10鉗總裝配用透光層使凸模，凹模間隙均勻后。6.1.4 凸模墊板加工工藝過程圖14是凸模墊板圖紙，表9是凸模墊板加工工藝，材料:45，硬度:2428HRC圖14 凸模墊板圖紙表9 凸模墊板加工工藝1備料鍛打下料455×305×38mm2熱處理調(diào)質(zhì):硬度2428HRC3銑銑六面達(dá)450×300×35.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)35.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺紋過孔中心線，銷釘孔中心線鉆孔 螺紋過孔到要求6平磨

42、磨厚度到要求7鉗裝配與上模座、凸模固定板一起配作銷釘孔6.1.5 凸模脫料板加工工藝過程圖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:2428HRC圖15 凸模卸料板圖紙表10 凸模脫料板加工工藝1備料氣割下料455×305×43mm2熱處理調(diào)質(zhì):硬度2428HRC3銑銑六面達(dá)450×300×40.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)40.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺紋孔中心線，中間型孔輪廓線鉆孔 螺紋底孔，型孔穿絲孔攻絲 螺紋孔攻絲到要求6線切割割型

43、孔到要求7加工中心銑出指定槽配合橫向定位零件8鉗型孔與落料凸模裝配螺紋孔與螺釘裝配9平磨磨厚度到要求10鉗總裝配6.1.6 上模座加工工藝過程圖16是上模座圖紙，表11是上模座加工工藝，材料:45，硬度:2428HRC圖16 上模座圖紙表11上模座加工工藝1備料鍛打下料：705×455×58mm2熱處理調(diào)質(zhì)硬度2428HRC3粗銑銑六面達(dá)700×450×55.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)55.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺釘過孔中心線，銷釘孔中心線，裝導(dǎo)套孔中心線，裝等

44、高脫料桿孔中心線，裝模腳的螺絲孔鉆孔：鉆螺釘過孔、螺絲孔及其它穿絲孔攻絲：攻螺紋絲到要求6線切割割導(dǎo)套孔，等料脫料桿孔7平磨磨座板上下平面厚度達(dá)要求8鉗總裝配6.1.7 下模座加工工藝過程圖17是下模座圖紙，表12是下模座加工工藝，材料:45，硬度:2428HRC圖17 下模座圖紙表12 下模座加工工藝1備料鍛打下料:705×455×68mm2熱處理調(diào)質(zhì)：硬度2428HRC3銑銑六面達(dá)700×450×65.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4磨磨光兩大平面厚度達(dá)65.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線：螺釘

45、過孔中心線，裝導(dǎo)柱孔中心線，廢料孔中心線鉆孔：鉆螺釘過孔、配合凹模鉆銷釘孔及其它穿絲孔6切割割導(dǎo)柱孔及廢料孔7平磨磨座板上下平面厚度達(dá)要求8鉗總裝配6.1.8 定位支撐桿加工工藝過程圖18是定位支撐桿圖紙，表13是定位支撐桿加工工藝，材料:45圖18 定位支撐桿圖紙表13 定位支撐桿加工工藝1備料鍛打下料30×230mm2車車一端面，打中心孔，車外圓至28mm；掉頭另一端面，打中心孔，長度至尺寸223mm；兩頭頂尖頂，車外圓尺寸16×10至要求；車M16×20至要求。3線切割割出一指定槽4平磨磨上下兩平面到要求5鉗總裝配6.1.9 側(cè)定位加工工藝過程圖19是側(cè)定位

46、圖紙，表14是側(cè)定位加工工藝，材料:45圖19 側(cè)定位圖紙表14 側(cè)定位加工工藝1備料鍛打下料300×40×12mm2平磨磨六個面達(dá)到要求3鉗劃線:螺紋孔過孔中心線，銷釘孔中心線鉆孔:螺紋過孔，銷釘孔4平磨磨厚度到要求5鉗總裝配6.1.10 縱向定位加工工藝過程圖20是縱向定位，表15是縱向定位加工工藝，材料:45圖20 縱向定位圖紙表15 縱向定位加工工藝1備料鍛打下料355×35×48mm2粗銑銑六面至350×30×45.4mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直3平磨磨光兩大平面厚度達(dá)45.2mm，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂

47、直度0.02mm/100mm4鉗劃線：螺紋孔過孔中心線鉆孔：螺紋過孔5線切割割出與產(chǎn)品零件相同弧度的過度角6平磨磨厚度到要求7鉗總裝配6.2 其余模具標(biāo)準(zhǔn)零件6.2.1 圓柱銷GB/T 119.1查表：（中國模具設(shè)計大典15,不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼圓柱銷）銷：GB/T 119.120008 m6×20GB/T 119.1200016 m6×120圓柱銷，主要是防止凸模和底板的偏轉(zhuǎn)。其硬度為：125245HV30；材料：45鋼6.2.2 沉頭內(nèi)六角螺釘查表：(中國模具設(shè)計大典,沉頭內(nèi)六角螺釘）可知模具的螺釘為：M8×206.2.3 內(nèi)六角圓柱頭螺釘GB/T 70.1查表：（中國模具設(shè)計大典,內(nèi)六角圓柱頭螺釘）可知螺釘?shù)牟牧希?5鋼型號為：GB/T 70.12000 M16×110GB/T 70.12000 M16