摘 要

本次设计是为了完成能够进行大批量生产座盆骨架中间冲压板模具的设计。主要内容包括针对该覆盖件的结构特点，对座盆骨架中间冲压板成型工艺进行分析，确定其成型加工工艺；设计其冲压加工模具，并绘制出成形加工模具装配图以及模具零件图；制定模具主要零件加工工艺及工艺卡。其工序包括五步：下料、成形，落料冲孔，冲断，弯曲，整形。本次设计所设计完成的模具主要有三个，分别为成形模具，落料冲孔模具以及弯曲模具，图纸使用CAD软件进行绘制，包括三幅模具的装配图，以及成型模具中几个非标准件的零件图。经过校核检验，本次设计能够达到生产目的，并满足一定的经济性以及高效性。

关键词：冲压模具；工艺分析；模具设计；CAD绘图；汽车覆盖件

Abstract

This design is capable of mass production in order to complete skeleton in the middle seat basin plate stamping die design. The main contents include the molding process analysis of structural characteristics of the cover member of the seat bowl skeleton intermediate press plate; the design of their stamping dies, and draw the forming mold assembly drawing and mold part drawings; develop the main parts processing technology and process card. Its process includes five steps: cutting, forming, blanking punching, thrusting, bending, shaping. The completed mold of this design are three, forming die, blanking die and punching bending die, drawings using CAD software to draw, including three of the mold assembly drawing, as well as a few non-standard die part drawings. After verification testing, this design can achieve production purposes and meet certain economy and efficiency.

Key Words：Stamping die, Process Analysis, Mold Design, CAD Drawings, Automobile panel forming

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题的背景及目的意义 1

1.2 国内外研究现状及发展前景 1

1.3 冲压工艺分析及技术方案 2

第2章 成形模具的设计与计算 4

2．1 成形工艺设计 4

2.1.1 毛坯尺寸的计算 4

2.1.2 成形次数的计算 4

2.1.3 成形力及成形功的计算 5

2.1.4 压边力的计算 5

2.1.5压力机的选择 6

2.2 成形模具设计 7

2.2.1 模具工作部分尺寸及公差计算 7

2.2.2 模具其他零件的选择与计算 9

2.2.3 合模高度的校核 11

第3章 落料冲孔模具的设计与计算 11

3．1 落料冲孔工艺的计算分析 11

3.1.1 总冲裁力的计算 11

3.1.2 压力机的选择 13

3.1.3 冲裁模压力中心的确定 13

3.2 冲裁模具结构的设计 13

3.2.1 落料模具尺寸的计算 14

3.2.2 冲孔模具尺寸的计算 14

3.2.3 凸模长度的计算与校核 15

3.2.4 凹模外形尺寸的确定 16

3.2.5 凸凹模的校核 16

3.2.6 凸模、凹模与凸凹模的固定零件 16

3.2.7 螺钉与销钉 17

3.2.8模架与导柱导套 17

3.2.9合模高度的校核 17

第4章 弯曲模具的设计与计算 18

4.1 弯曲工艺的计算分析 18

4.1.1最小相对弯曲半径的确定 18

4.1.2 弯曲力以及压料力的计算 18

4.1.3 压力机的选择 19

4.2 弯曲模具结构的设计 19

4.2.1 弯曲凸凹模的间隙计算 20

4.2.2 弯曲模工作部分尺寸 20

4.2.3凸模凹模的固定板选择 20

4.2.4 模架导柱导套以及模柄的选择 21

4.2.5 压边装置的设计与选择 21

4.2.6 螺钉与销钉的选择 22

4.2.7 合模高度的校验 22

结 论 23

参考文献 24

致 谢 25

第1章 绪论

1.1 课题的背景及目的意义

本课题是汽车坐盆骨架中间冲压板的模具设计。在当今我国汽车工业极速发展的背景下，汽车工业已经成为我国的支柱型产业之一，与此同时，对于汽车覆盖件冲压模具的需求量也呈井喷增长的态势。但就目前的现状而言，中国仍处于汽车普及期，长期需求仍有空间。中国的汽车渗透率仅为千人 113 辆，低于发达国家及全球平均水准，汽车的产量增长具备确定性，且中国的汽车需求长期稳健增长的趋势不变。因此，汽车冲压覆盖件成为我国模具产品的核心部分，据可靠的调查数据表明，我国超过1/3的模具产品都是为汽车行业服务的，而其中汽车覆盖件的生产则是汽车冲压件制造中最为重要的一个组成部分。如此，在当今模具制造行业，以汽车覆盖件为主要代表的大型薄板零件的冲压成形技术已发展成为板材冲压成形中一个举足轻重的部分。正是由于汽车模具需求量的不断增长，对于当今模具行业的制造效率又有了进一步的要求，于是，CAD（计算机辅助设计）和CAE（计算机辅助工程）被广泛运用于模具制造中。CAE/CAD技术使设计人员抛开了画板和图纸，极大的节省了绘图的时间和准确度；制造者设计好模具后，可以在计算机上进行仿真模拟，能很大程度地反映出模具存在的缺陷，减少了材料的损耗和做实验的时间浪费。同时，用户对压力机速度、精度、换模效率等方面的要求不断提高，这使得计算机辅助设计成为了现代模具制造中不可或缺的一种工具。CAE/CAD技术不仅改善了产品的质量，更降低了开发成本，让制造效率得到了大幅的提升。

正是在如此的背景之下，本设计应运而生。其目的与意义则在于根据基本的冲压成型原理，按要求确定冲压工艺的步骤方案，计算相关的冲压力以及尺寸公差，选用合适的压力机与标准件，设计合理的模具结构与各种非标准零件，初步分析解决冲压工艺中的质量以及结构问题，并对所有结构、零件进行可行性可靠性的分析校核，同时综合运用CAD软件完成模具装配图和零件图的绘制。并最终设计出能够进行大批量生产座盆骨架中间冲压板的模具。

1.2 国内外研究现状及发展前景

由于冲压件极具竞争力和生产效率的表现，人们认为其具有相当大的潜力，并将其广泛使用在汽车行业。在进行金属塑性成形时，冲压是最基本同时也是最常见的方法之一，它指的是利用冲模在压力机上施加压力于金属材料，使其分离或变形，从而得到一定的形状，并且满足一定使用要求的零件的加工方法。

现如今，国内的汽车冲压模具水平与国外先进水平的差距正在不断的减小。其中大型冲压模具所能制造的规格已从上世纪的单套5吨提升至重达50多吨，足足有10倍之多。而作为处于消费中高端的B、C级汽车的覆盖件模具生产的也进一步提升至1～2μm的精度。另一方面由于高寿命的多工位级进模具有极强的经济性以及高效性，其制造水平也得到了长足的发展，甚至于我国已有大量的企业能够生产寿命高达2亿次的多工位级进模。与此同时，国内模具行业也在精冲模制造方面产生了质的飞跃，其中比较突出的包括表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模。