1、第 1 页 共 40 页 xxxxx 大 学 毕 业 论 文（设计） 论文题目 汽车备轮架冲压模具设计 姓 名 xxxxx 学 号 xxxxx 院 系 xxxxxx 专 业 xxxxx 指导教师 xxxxx 职 称 xxxxx 2015 年 5 月 第 2 页 共 40 页 目录 摘要： . 3 绪 论 . 4 1. 模具工业在国民经济中的地位 . 4 1.2 冲模设计与制造方面 . 4 1.3 冲压设备和冲压生产自动化方面 . 4 2 冲压工艺设计和冲压力的计算 . 5 2.1 冲压件（汽车备轮架加固板）简介 . 5 2.2冲压工艺分析和工艺方案分析 . 6 2.2.1 冲压的工艺分析 .
2、6 2.2.2 冲压工艺方案的确定 . 7 2.3 工件冲孔落料毛胚尺寸计算 . 11 2.4 确定其搭边值 . 12 2.5确定排样图 . 12 2.5.1 利用率的计算 . 12 2.5.2 确定排样图 . 13 2.6 计算冲孔落料各工序冲压力 . 13 3 落料、冲孔复合模的设计 . 14 3.1 凸、凹模尺寸计算 . 14 3.2 冲模凸模工作零件的设计与计 算 . 16 3.3 冲模凹模与凹凸工作零件的设计以及其他零件 . 19 3.4 模柄，螺钉以及模架的选择 . 29 3.5 落料冲孔复合模总装图 . 29 4.弯曲模设计 . 33 4.1弯曲工艺分析 . 33 4.2 第一次
3、弯曲模设计 . 34 4.3第二次弯曲模设计 . 36 5 结论 . 38 参考文献 . 39 第 3 页 共 40 页 汽车备轮架加固板冲压模具毕业设计 作者： xx 指导老师： xxx xxxx 大学工学院 专业 xxxx 合肥 230036 下载须知： 本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。另外，有需要电子档的同学可以加我 2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。 摘要： 冲压模具一种高效的加工零件的方法，在工业生产中得到广泛的应用。 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料 加工成零件 的一种特殊工艺装备，称为
4、冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 本次设计是针对汽车备轮 加固板的落料、冲孔的模具设计。设计中应用AutoCAD 和 CATIA 对其结构进行设计。本次设计 工作量比较大 ，设计了一个冲孔落料复合模与两套弯曲模，设计的零件超过一百。 设计集中考虑了模具的加工、第 4 页 共 40 页 装配量产以及冲压件的生产效率等因素并对其进行了详细的设计计算，以保证冲压加的精度。 关键词 ： 冲孔 落料 弯曲 Abstract Method of stamping die for machinin
5、g parts of the efficient, widely used in industrial production. Stamping die, is in the cold stamping processing, metal or non-metallic materials processing into parts (or semi-finished products) of a special technical equipment, known for cold stamping die (commonly known as cold die). Stamping is
6、at room temperature, using the installed in the press mould to exert pressure on the material to produce plastic deformation or separation, thus obtaining the necessary parts of a pressure processing method. This design is for the wheel frame plate blanking, punching die design of automobile product
7、ion. Its structure was designed using AutoCAD and CATIA design. The design workload is relatively large, a punching blanking compound die with two sets of bending die, parts of the design more than one hundred. Design considers production mold processing, assembly and stamping parts of the productio
8、n efficiency and make the detailed design calculation to the, in order to ensure the stamping of precision. Key words: punching blanking bend 1 绪 论 冲压成型是指靠 压力机 和 模具 对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生 塑性变形 或分离，从而获得所需 形状和尺寸的工件（ 冲压件 ）的加工成型方法。冲压的坯料主要是 热轧 和 冷轧 的钢板和钢带。全世界的钢材中，有 60 70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器
9、片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是 冲压加工 的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.1 模具 其作用 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中， 60 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、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。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自第 5 页 共 40 页 身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低
10、，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 1.2 冲模设计 的发展 冲模是实现冲压生产的基本条件。在冲模的设计和制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的 需要，冲模块正向高效率、高精度、精密、高寿命及多功能方向发展，与此相适应的新型模具材料及其热表处理技术，各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 CAD/CAM 技术也正在迅速的发展；另一方面，为了适应产品更新和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制
11、造技术也得到了迅速发展 7。 1.3 冲压设备 自动化 性能良好的冲压设备是提高冲压生产水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批 量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量应用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控 2 冲压工艺设计和冲压力的计算 2.1 冲压件（ 汽车备轮架加固板 ）简介 1）备轮架加固板的特性如下： 冲压件零件图与三维图如下： 第 6 页 共 40 页 外形简单。 第 7 页 共 40
12、页 结构简单，形状规则对称。 备轮架加固板造价低，适于批量生产。 2）产品加工材料的选择 根据上述介绍，选取工件的材料及特性如下： 选取材料为： SPCC SB（冷轧板），选用 08此种钢材广泛用于汽车制造业。材料的其它特性见表 1： 表 1 SPCC SB 材料的特性 材料名称 牌号 状态 抗剪强度 /MPa 抗拉强度 1/MPa 伸长率 （ %） 优质碳素结构钢 08 已退火 260360 330450 32 2.2 冲压工艺分析和工艺方案分析 2.2.1 冲压的工艺分析 零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件 。 1. 工件的外形及内形分布均匀，无尖锐的角， 符合冲
13、裁要求。 2. 孔边距 a1.5（圆孔 =1.5），符合冲裁要求。 3. 工件无细长的旋臂与窄槽，模具结构简单，适合冲裁。 4. 该零件为备轮架加固板，材料较厚，其主要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径 5,相对圆角半径 tr为 1.25，大于表相关资料所示的最小弯曲半径值，因此可以弯曲成形。 11mm 的八个小孔和两个腰圆 孔分别均布在零件的三个平面上，孔距有们置要求，但孔径无公差配合 ，弯曲角为 90，也无公差要求。 通过上述工艺分析，可以看出该零件为普通的 厚板弯曲件，尺寸精度要求不高，主要是轮廓成
14、形问题，又属大量生产，因此可以用冲压方法生产。 第 8 页 共 40 页 2.2.2 冲压工艺方案的确定 （ 1） 落料 弯曲 冲孔，单工序冲压。 （ 2） 落料 冲孔 弯曲，单工序冲压。 （ 3） 切边 弯曲 冲孔，单件复合冲压。 （ 4） 切边（落料） 冲孔 弯曲，单件复合冲压。 冲孔时：冲底部两个直径 11孔、一个直径 21 孔和两个腰形孔，其余六个直径 11 孔转削加工。方案（ 1）、（ 2）属于单工序冲压，由于此制件生产批量较大，生产效率低，不宜采用。 方案（ 3）由于先弯曲，造成冲孔时 非常不方便，增加了 模具的制造难度，故不宜采用。 方案（ 4）加工零件时较为容易，且效率较高，故此方案最为合适 。 工序 流程 二维，三维图如下 : 1） 毛胚 第 9 页 共 40 页 2） 冲孔落料：3)第一次弯曲第 10 页 共 40 页 4)第二次弯曲
