汽车挡泥板复合冲压模具设计.docx

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汽车挡泥板复合冲压模具设计

毕业设计（论文）

题目：

汽车挡泥板复合冲压模具设计

专业：

模具设计与制造

层次：

专科

毕业论文（设计）任务书

题目

汽车挡泥板复合冲压模具设计

学生姓名

专业

模具设计与制造

层次

专科

学号

指导教师

任务书下达时间

概述：

我国冲压模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。

在冲压模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术；开发新的成型工艺和快速经济模具；提高冲压模标准化水平和标准件的使用率；应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量；未来的发展趋势是：

大型化、高精密度化、多功能复合型、热流道模具、气辅模具、高压注射成型。

要求阅读或检索的参考资料及文献（包括指定给学生阅读的外文资料）：

[1]钟毓斌.冲压工艺与模具设计[M].北京：

机械工业出版社，2005

[2]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：

机械工业出版社，2005.

[3]程能林.工业设概论与机械基础.湖南大学，2006.

[4]梁东:

企业战略管理[M].机械工业出版社，2004年.

摘要

对汽车挡泥板进行冲裁工艺分析并确定冲裁方案，说明了模具主要零部件的设计和选用。

以UG为平台，利用三维参数化设计与建模技术，对汽车挡泥板的冲压模具进行三维参数化造型设计，可以根据需要改变模具的尺寸；进行虚拟装配，可以直观地观察和分析模具的结构以及零件的相互位置关系；加快了产品开发速度，提高了产品开发效率，缩短了产品开发周期。

关键词：

UG；挡泥板；冲压模具设计

前言

传统模具设计方法设计周期长、工作量大；在整机装配环节，仅在理论上进行可行性的装配计算，对于装配过程中可能出现的问题无法预知，各个零件之间的相对装配关系只能间接表达出来，可视性差；而且当某一个零件的参数改变时，整个设计过程都要随之改变，设计智能化低。

因此，利用高度集成CAD/CAM功能的UG软件进行模具的三维造型设计，通过对设计的三维模型进行分析和干涉检查，根据得到的分析结果，可以确定是否修改现有的装配模型，以达到修改设计的目的；并且可以利用UG软件来实现参数化、智能化设计和虚拟装配，使设计人员摆脱对物理样机的过度依赖，缩短产品的设计开发周期，降低成本，提高产品质量，节省人力物力。

1模具工业的发展

1.1我国冲压模具工业的发展现状及特点

我国冲压模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。

精密塑料模具方面，已能生产照相机冲压件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。

成型工艺方面，多材质冲压成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。

气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，。

但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%～80%相比，差距较大。

近年来，我国自主开发的冲压模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。

近年来，国内已较广泛地采用一些新的冲压模具，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。

冲压模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。

但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%～80%相比，仍有差距。

1.2我国冲压模具工业和今后的主要发展方向

（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。

（2）在冲压模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。

。

（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。

（4）开发新的成型工艺和快速经济模具。

以适应多品种、少批量的生产方式。

（5）提高冲压模标准化水平和标准件的使用率。

2挡泥板落料冲孔模设计

该零件结构复杂，形状不对称，既有沟槽又有悬臂，两处悬臂长小于5倍臂宽、宽度大于1.5t，具体结构见图2-1。

图2-1挡泥板零件图

工件材料为碳素结构钢08，厚度t＝1mm，采用卷料，其抗剪切强度τ＝255～353MPa

2.1材料具

有较高的弹性和良好的塑性，冲裁加工性较好。

该零件属于大批量生产，尺寸较大，形状不对称且具有复杂的沟槽。

经过分析，采用复合冲裁模进行加工，能够满足各项要求。

该复合模采用手工送料、挡料销定位、弹压卸料，冲件由推件板推出，模架为导面平稳的四导柱模架。

2.2排样设计

经分析，采用有搭边的直排，材料的利用率为η＝80.6％，排样图见图2-2。

图2-2零件排样图

2.3冲压力计算

模具采用弹压卸料逆出件方式，故总冲压力为：

ZQ1Q3

F=F+F+F

（1）

式中：

FZ为总的冲压力；F为冲裁力；FQ1为卸料力；FQ3为顶件力。

经计算FZ＝353618N，选择压力机型号J23－63[2]。

除此以外，还需正确确定其压力中心，以保证冲压正常进行。

2.4凸、凹模刃口尺寸计算

该模具采用配作法计算凸、凹模刃口尺寸，以冲孔凸模和落料凸模为基准件，凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸进行配作，保证单面间隙为0.05mm。

3主要零、部件的设计与选用

3.1凹模结构设计

由于该工件比较复杂，且有很深的沟槽，所以将凹模设计为镶拼结构，并用内六角螺钉和销钉将其固定在上模座上。

凹模采用镶拼结构后，虽然拼块的装配和模具结构变得复杂，但是分块后凹模易于加工，精度容易保证，而且还可以将悬臂结构单独作为一个部分，损坏后易于更换，可避免整体凹模报废。

凹模的具体结构见图3-1。

图3-1凹模结构图

3.2凸凹模和冲孔凸模结构设计

凸凹模刃口部分为非圆形，为便于凸凹模和固定板的加工，可设计成阶梯形结构，并将安装部分设计成便于加工的长方形，通过铆接方式与固定板固定。

凸凹模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定要求确定，材料选用Cr12MoV，工作部分淬火，硬度达到60～64HRC。

凸凹模具体结构见图3-2。

图3-2凸凹模结构图

冲孔小凸模刃口为圆形，结构比较简单，材料选用T10A。

小凸模具体结构见图3-3。

图3-3小凸模结构图

3.3定位装置设计及模架选用

该模具主要采用接触定位，通过两个导料销和一个挡料销来实现定位。

由于工件轮廓复杂、冲裁力较大且不均匀，故采用导面平稳的四导柱模架。

3.4其它零件设计

主要包括弹压卸料板、凸模固定板、垫板、推件板、推杆、打板和打杆等。

结论

本文以UG为设计平台，建立了汽车挡泥板复合冲裁模的三维参数化模型，可根据需要改变模具的尺寸，并且在虚拟装配过程中实时检查运动部件间的干涉情况，修正模具零件、改进模具结构。

通过此种方法设计模具，大大加快了产品的开发速度，明显缩短了开发周期。

总的说来，这次的毕业设计确确实实学到了知识，拓宽了视野。

虽然还有一些不足和遗憾，可这些不会给我打击只会更好的鞭策我前行，让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。

致谢

经过半年的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的导师老师。

我的毕业设计及论文都是在唐老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。

他给我提供了大量的学习资料，并且在我的实际设计中给予很大的帮助，指导我，为我解答了很多设计上的难题。

唐老师的督促使我一直把毕业设计放在心理，保证按质按量的完成。

还要要感谢宿舍同学，是大家把从图书馆接来的资料和从网上下载的资料共同分享，是大家把遇到的问题集中起来共同探讨、共同解决、共同进步，是大家在CAD及UG的学习和操作中共同交流、共同传授绘图技巧和经验共同提高。

最后还要特别的感谢我父母。

虽然他们还在遥远的家乡，但是，正是他们保证了我在学习期间的衣食物忧，为我提供了一个良好的学习环境。

他们永远是我精神上和心灵深处的坚强后盾。

借次机会，还要感谢大学三年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，为我提供无私的支持和帮助。

感谢三年来陪伴在我身边的每一个人，谢谢你们！

参考文献：

[1]钟毓斌.冲压工艺与模具设计[M].北京：

机械工业出版社，2005

[2]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：

机械工业出版社，2005.

[3]程能林.工业设概论与机械基础.湖南大学，2006.

[4]梁东:

企业战略管理[M].机械工业出版社，2004年.