1、1河南科技学院2007 届本科毕业设计论文题目：汽车转向液压油箱模具设计学生姓名： 所在院系：所学专业： 机械设计制造及其自动化导师姓名： 完成时间：2摘 要模具是生产应用中极为广泛的基础工艺装备。利用模具进行生产所表现出来的产品精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列优点，是其他加工方法不能比的。模具生产技术的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。本文为汽车转向液压油箱模具设计，主要内容包括油箱下壳拉深模具设计、下壳冲孔模具设计、上壳拉深成形模具设计、上壳冲孔翻边模具设计及切边修整模具设计，共计 5 套模具，其中切边修整模具为上下壳共用的一组模具。关键词： 模具，拉深，冲孔，翻边
2、3本文由闰土服务机械外文文献翻译成品淘宝店整理Mold Design of Automobile Hydraulic Fluid Tank AbstractMold is the based process equipment which widely used in the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparable with other processing method. As a co
3、untry, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country. This design is Automobile Hydraulic Fluid Tank Mold Design, it including five parts, the under-part of the gasoline tank deep drawing mold, the under-part of the gasoline tank punching mol
4、d, the top gasoline tank drawing mold, the top gasoline tank extruding tool and the restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank.Keywords：Mold, Drawing, Punching, Flanging4目录1 绪论 .12 设计要求及模具材料选择 .13 油箱下壳拉深模具设计 .23.1 拉深工艺方案的确定 .23.2 毛坯尺寸的计算 .23.2.1 拉深方法的
5、确定 .23.2.2 确定修边余量 .23.2.3 计算毛坯直径 .23.2.4 确定拉深系数及拉深次数 .33.3 计算各部分工艺力 .33.3.1 拉深力的计算 .33.3.2 压边力的计算 .33.3.3 压力机的公称压力的计算 .43.4 凸凹模主要工作部分尺寸的计算 .43.4.1 凸凹模的间隙 .43.4.2 拉深模具的圆角半径 .43.4.3 凸凹模的尺寸及公差 .43.4.4 凸模通气孔直径的确定 .53.5 模具结构及主要零部件设计 .53.5.1 压边圈设计 .53.5.2 弹簧的选择 .63.5.3 定位板设计 .63.5.4 模架的选用 .63.6 冲压设备的选择 .7
6、3.7 模具结构图 .74 油箱下壳冲孔模具设计 .84.1 冲压力的计算及冲压设备的选用 .84.1.1 冲裁力的计算 .84.1.2 推件力的计算 .84.1.3 卸料力的计算 .94.1.4 冲压设备的选用 .94.2 确定模具的压力中心 .94.3 计算凸凹模刃口尺寸 .94.4 模具总装置及主要零部件设计 .104.4.1 卸料橡胶的设计 .104.4.2 模具结构设计 .104.5 冲压模具结构图 .1155 切边与修整模具设计 .125.1 切边力与整形力的计算及冲压设备的选用 .125.1.1 切边力的计算 .125.1.2 整形力的计算 .125.1.3 卸料力的计算 .12
7、5.1.4 冲压设备的选用 .125.2 计算凸凹模工作部分尺寸 .125.3 模具结构设计 .135.4 整形切边模具结构图 .146 上壳拉深模具设计 .156.1 毛坯尺寸计算 .156.1.1 毛坯直径计算 .156.1.2 确定修边余量 .156.1.3 确定拉深次数 .156.2 各部分工艺力的计算及设备的选用 .156.2.1 拉深力的计算 .156.2.2 压边力的计算 .156.2.3 设备的选用 .166.3 主要工作部分尺寸计算 .166.4 模具结构及主要零部件设计 .177 上壳翻边成形模具设计 .197.1 各部分工艺力的计算及设备的选用 .197.1.1 翻边力的
8、计算 .197.1.2 切边力的计算 .197.1.3 卸料力的计算 .197.1.4 设备的选用 .197.2 主要工作部分尺寸计算 .197.2.1 压力中心的确定 .197.2.2 冲孔翻边模尺寸计算 .197.3 模具结构及主要零部件设计 .208 结束语 .21谢词 .21参考文献 .22附录 1 工件上壳 .23附录 2 工件下壳 .2461 绪论人类在劳动中学会了制造工具和使用工具，人们正是利用工具创造了巨大的精神文明和物质财富，生产工具的发展和不断改进代表着人类社会的进步，而模具是人类社会发展到一定程度所产生的一种先进的生产工具，人们用它制造了成千上万种生活用品和生产用品。在近
9、代工业中模具工业已经成为工业发展的基础。国民经济中一些重大的工业部门，如机械、电子、冶金、交通、建筑、轻工、食品等行业都大量地使用着各种各样的模具。用模具成型制品与采用机床分步加工成制品的方法相比具有以下优点。（1）用模具成型生产效率高。（2）用模具成型的制品质量高。（3）用模具成型的制品原材料的利用率高。（4） 用模具成型的制品比用别的方法获得的制品成本更低，经济效益更好。（5）用模具成型操作简单。综上所述，模具已成为当代工业生产中的重要手段，特别适用于各类产品的制造和生产，传统的用机械加工等方法自由成型的零件，很多都逐渐改成了使用模具成型，如自由锻改成了模锻、切削成型零件改成了压铸成型零件
10、等，可以认为模具成型是成型工业发展的一个方向。2 设计要求及模具材料选择工件图见附录。设计出的模具要求能够满足以下条件：（1）能够拉深成型油箱上下壳。（2）能够完成油箱下壳冲孔。（3）能够完成油箱上壳冲孔翻边。（4）能够完成修边切边。（5）成型过程中保证精度要求。冷作模具材料选用时，可按下列步骤考虑：（1）按模具的大小考虑；（2）按模具形状和受力情况考虑； （3）按模具的使用性能考虑；7（4）按模具的工作量考虑；（5）按模具的用途考虑。汽车转向液压油箱由 08AL 碳素结构钢制造。综合考虑各种因素，查热处理技术数据手册及模具设计手册 ，常用冷作模具钢的选用参考为： 冲裁模：轻载冲裁模（厚度 2
11、mm） ，大批量生产零件 选用 Cr12冲孔翻边模：冲孔翻边模大批量生产用 Cr12MoV (Cr4WMo2V)硬度要求HRC 57-60拉深模: 轻载拉深模、成形浅拉深模 9Mn2V ;Cr12。硬度要求 60-62 HRC 重载拉深模、大批量成型拉深模 Cr12；Cr12MoV ,硬度要求 60-62 HRC故考虑各种因素，本设计模具材料均选 Cr12，能符合各种性能要求，较为合适。3 油箱下壳拉深模具设计3.1 拉深工艺方案的确定本工件材料为 08AL，材料力学性能好，故本工件首先要落料，制成直径为300mm 的圆片，拉深成成品，然后进行冲孔，最后进行修边修整 1。3.2 毛坯尺寸的计算
12、3.2.1 拉深方法的确定工件厚度 t =2mm，t 1mm,故按板厚中径尺寸计算,工件为筒形件，即按筒形件计算 2。凸缘直径 d t =197mm,中径 d =193mm。则d t/d =197mm/193mm=1.021.11.4即该工件凸缘为窄凸缘，可按无凸缘筒形件进行计算。3.2.2 确定修边余量由表可知：h/d=75mm/193mm=0.39查表可得，取修边余量 h=3mm。83.2.3 计算毛坯直径图 1 工件图查手册，由公式D= （1）211218.64rdhd其中，d 1=179mm,d2=193mm,h1=67mm,r=6mm,h2=75mm 则毛坯直径为： D= 12.=
13、26879.69347=301（ mm）取 D=300 mm。3.2.4 确定拉深系数及拉深次数工件的总拉深系数：m= = =0.65Ddm30195毛坯相对厚度： 100 =100 =0.672工件相对高度： = =0.404dh+197查表得,首次拉深极限系数为：m 1=0.530.55 m故拉深次数为：n=13.3 计算各部分工艺力3.3.1 拉深力的计算查表，由公式P=dtbk1 （2） 其中， b 为材料的抗拉强度取 410MPa3k1 为修正系数，查表取 0.69则拉深力为：P=dtbk1=3.14 193 2 410 0.6=300（KN）3.3.2 压边力的计算由式 t D 0
14、.045 (1-m) (3)可知, D 0.045 (1-m)=300 0.045 (1-0.95)=4.725 t=2mm 故需要有压边圈。由公式 F=Sq (4)其中,S 为压边圈下毛坯的投影面积。Q 为单位压边力，查表取 q=3N.mm2。则压边力为： F=Sq=3.14 （D/2） 2 q=3.14 150 150 3=21（KN）3.3.3 压力机的公称压力的计算压力机的公称压力为： F 压 =1.4 （F+P）=1.4 （21+300）=449（ KN）故压力机的公称压力应该大于 449KN。 3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的计算3.4.1 凸凹模的间隙查表，选取拉深模单边间隙为：
15、 z=1.1t=1.1 2mm=2.2mm3.4.2 拉深模具的圆角半径由公式可知，r a=8t=8 2mm=16mmrt=r=6mm3.4.3 凸凹模的尺寸及公差由公式可知， Da =(D-0.75 ) (5)a0Dt=(D-0.7 -2z) (6)t10查表可知， =0.12, =0.08at则凹模长轴为：a a=(195-0) =195 （mm）a012.0凸模长轴为： a t=(195-0-4.4) =190.6 （mm）t08.凹模短轴为：b a= (155-0) =155 （mm）a012.0凸模短轴为：b t=(155-0-4.4) =150.6 （mm）t8.由公式可知，凹模高度为：h=kd其中，取系数 k=0.2则凹模高度为：h=kd=0.2 195mm=39mm取 h=40mm，L B=350mm 300mm凹模厚度为：c=(1.52)h=6080mm取 c=80mm 凹模结构如图 2。 图 2 凹模3.4.4 凸模通气孔直径的确定查表取凸模通气孔直径为 dd=8mm。凸模结构如图 3。
