汽车转向液压油箱模具设计说明书范本.docx

1、汽车转向液压油箱模具设计说明书范本汽车转向液压油箱 模具设计说明书范 本河南科技学院_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：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 , 是其它加工方法不能比的。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

2、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 TankAbstractMold is the based process equipment which widely usedin the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparab

3、le with other processing method. As a country, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country.This designis AutomobileHydraulicFluid TankMoldDesign,it including fiveparts, theunder-part ofthegasolinetankdeep drawingmold, theunder-part ofthegas

4、olinetankpunching mold, thetop gasolinetankdrawingmold,the top gasoline tankextruding toolandthe restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank.Keywords: Mold, Drawing, Punching, Flanging1绪论 2设计要求及模具材料选择 3油箱下壳拉深模具设计 3.1拉深工艺方案的确定 3.2毛坯尺寸的计算 3.2.1拉深方法的确定 3.

5、2.2确定修边余量 3.2.3计算毛坯直径 3.2.4确定拉深系数及拉深次数3.3计算各部分工艺力 3.3.1错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签拉深力的计算 3.3.2 压边力的计算 错误 !未定义书签3.3.3 压力机的公称压力的计算 错误 !未定义书签3.4凸凹模主要工作部分尺寸的计算 错误 !未定义书签3.4.1 凸凹模的间隙 错误 !未定义书签3.4.2 拉深模具的圆角半径 错误 !未定义书签3.4.3 凸凹模的尺寸及公差 错

6、误 !未定义书签3.4.4 凸模通气孔直径的确定 错误 !未定义书签3.5 模具结构及主要零部件设计 错误 !未定义书签3.5.1 压边圈设计 错误 !未定义书签3.5.2 弹簧的选择 错误 !未定义书签3.5.3 定位板设计 错误 !未定义书签3.5.4 模架的选用 错误 !未定义书签3.6 冲压设备的选择 错误 !未定义书签3.7 模具结构图 错误 !未定义书签4 油箱下壳冲孔模具设计 错误 !未定义书签4.1冲压力的计算及冲压设备的选用 错误 !未定义书签4.1.1 冲裁力的计算 错误 !未定义书签4.1.2 推件力的计算 错误 !未定义书签4.1.3 卸料力的计算 错误 !未定义书签4

7、.1.4 冲压设备的选用 错误 !未定义书签4.2 确定模具的压力中心 错误 !未定义书签4.3 计算凸凹模刃口尺寸 错误 !未定义书签4.4模具总装置及主要零部件设计 4.4.1卸料橡胶的设计 4.4.2模具结构设计 4.5冲压模具结构图 5切边与修整模具设计 5.1切边力与整形力的计算及冲压设备的选用5.1.1切边力的计算 5.1.2整形力的计算 5.1.3卸料力的计算 5.1.4冲压设备的选用 5.2 计算凸凹模工作部分尺寸 5.3模具结构设计 5.4整形切边模具结构图 6上壳拉深模具设计 6.1毛坯尺寸计算 6.1.1毛坯直径计算 6.1.2确定修边余量 6.1.3确定拉深次数 6.2

8、各部分工艺力的计算及设备的选用 .6.2.1拉深力的计算 6.2.2压边力的计算 6.2.3错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签设备的选用 6.3主要工作部分尺寸计算 6.4模具结构及主要零部件设计 7上壳翻边成形模具设计 7.1各部分工艺力

9、的计算及设备的选用7.1.1翻边力的计算 7.1.2切边力的计算 7.1.3卸料力的计算 7.1.4设备的选用 7.2主要工作部分尺寸计算 7.2.1压力中心的确定 7.2.2冲孔翻边模尺寸计算 7.3模具结构及主要零部件设计 8结束语 谢词 参考文献 附录 1 工件上壳 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签附录 2 工件下壳 1

10、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

11、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等 , 能够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

12、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 ;(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 ,常见冷作模具钢 的选用参考为 :冲裁模：轻载冲裁模(厚度2mm),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

13、 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勺圆片，拉深成成品，然后进行冲孔，最后进行修 边修整 1 。3.2毛坯尺寸勺计算3.2.1拉深方法勺确定工件厚度 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贝Sd t /d =197mm/193mm=1.022.5h 工牛=2

14、.5 75mm=188mr查表选用 JD21-100型压力机。3.7模具结构图模具结构图如下图6所示。其中卸料螺钉 d=20mm,h=180mm下模座与凹模间固定螺钉选用 M1Q定位板与凹模固定螺钉为 M&图6油箱下壳拉深模具结构图1.模柄2.上模座3.凸模固定板4.弹簧5.压边圈6.固定板7.凹模8.下模座9.卸料螺钉10.凸模4油箱下壳冲孔模具设计4.1冲压力的计算及冲压设备的选用 4.1.1冲裁力的计算由于两孔的大小相同，因此冲裁力相等。F1 = Lt (T b其中，T b为材料的抗拉强度取 380MPa,L为冲裁件的周长。则冲裁力为：F1=Lt t b=3.14 16mm 2mm380

15、MPa=38KN故 F=2Fi=76(KN)4.1.2推件力的计算由式 F推=nK推F(8)选凹模刃口形状如 7图，取h=6mm则n二h/t=3个，查表取K推=0.05贝S推件力为：F 推二nK推 F=3 0.05 76KN=11.4KN图7凹模刃口形状4.1.3卸料力的计算由式 F卸=K卸F(9)查表取 K卸二0.05,则,F 卸二K卸 F=0.05 76KN=3.8KN故选择冲床的总冲压力为:F总=F+F卸+F推=76+3.8+11.4=91.2(KN)4.1.4冲压设备的选用选用开式双柱可倾压力机 J23-10型压力机。4.2确定模具的压力中心画出工件形状，把冲裁周边分成基本线段，并选定

16、坐标系X0Y,L 1= n D=3.14 16mm=50.24mmL 2=Li=50.24mm即压力中心为图8虚线坐标中心。图8压力中心4.3计算凸凹模刃口尺寸查表可知，Zmin=0.22,Z maF0.26,凸凹模的制造公差校核：Z ma灯Zmin=0.26- 0.22=0.04, S a+S t=0.02+0.02=0.04满足Zmax-Zmin5 a+ S t的条件，能够采用凸凹模分开加工的方法 进行加工。dt=(d+X凸模刃口尺寸(10)凹模刃口尺寸： da=(dt+Zmin)。查表得:X=0.75,已知 =0.1则,dt=(d+X ) 0t =(16+0.75 0.1) o.2=16

17、.075 0.o2(mm)da=(dt+Zmin) 0 日=(16.075+0.22) 0002 =16.295 o0.02(mm)冲孔凸模要在外面装推件块，因此设计成直柱的形状。凹模的厚度取 h=25mm,壁厚取c=40mm,凹模直径D=180mm,d=140m凸凹模结构如图 9,图10,016.075-0,02图9冲孔凸模4.4模具总装置及主要零部件设计 441卸料橡胶的设计橡胶的自由高度为:H自由=(3.5 4)S工作(12)取修模量为 5mm, S 工作=t+1mm+修模量=2mm+1mm+5mm=8mm故橡胶的自由高度取28mm30mm,橡胶的装配高度取H=25mm 4.4.2模具结

18、构设计上模座：L B H=200mm200mm45mm下模座：L B H=200mm200mm 50mm模架的闭合高度：170mm210mm垫板厚度:10mm 凸模固定板厚度：18mm卸料板厚度:20mm 模具高度:H=45+10+18+25+10+75+2+25+50=260(mm)凸模的自由长度：L=25mm+20mm+75mm+2mm+1mm+5mm=128mm 其中，凸模进入凹模的深度为 1mm凸模的修磨量为5mmd 2 1q23800ma=95 I =95 : =394(mm).3800 3800L Lmax,故满足弯曲强度要求。4.5冲压模具结构图模具结构如下图111C图11下壳冲

19、孔模具结构图1.螺栓2.下模座3.凹模4.定位板5.卸料板6.橡胶7.凸模固定板8.上模座9.螺栓10.模柄11.卸料螺钉12.垫板13.凸模14.圆柱销5切边与修整模具设计5.1切边力与整形力的计算及冲压设备的选用 5.1.1切边力的计算由式可知,F=Lt(T b = n 1.5 (a+b) ab t (T b其中a,b 为椭圆的半轴，a=98.5mm,b=77.5mm,L为冲裁件的周长。则,F=Lt(T b =n 1.5 (a+b) ab t o b=422(KN)5.1.2整形力的计算由式 P=Fp(13)其中,F为整形面积,p为单位压力，查表取p=100MPa贝卩 P=Fp=L 1mm

20、100MPa=55.7KN5.1.3卸料力的计算查表取系数K卸=0.05由式可知,F 卸二K卸 P=0.05 55.7KN=2.78KN5.1.4冲压设备的选用根据各工艺力的计算，F总=F+P+F卸=480.48(KN),选用JD21-100型压力机。5.2计算凸凹模工作部分尺寸整形凸模尺寸与拉深凸模尺寸相同，即at1 =190.6 0o.08mm,bi =150.6 0Q08mm,r1=1mm,r2=6mm查表取 Zmin=0.22,Z max=0.26,凸凹模的制造公差=0.02, t =0.02 校核：Zma疋Zmin=0.26-0.22=0.04, S a+S t=0.02+0.02=

21、0.04满足Zma対Zmin S a+ S t的条件，能够采用凸凹模分开加工的方 法进行加工。取 X=0.75。由式 (10)(11) 可知,at2=(197+0.75 0) 0 t =197 00.02 (mm) b t2=(157+0.75 0) 0 t =15700.02(mm)a 0.02a a2=(a t2+Zmin) 0 =197.22 0 (mm)b a2=(bt2+Zmin) 0 a=157.22 00.02 (mm)凹模圆角 r a=1mm取凹模高度h=25mm凹模厚度c=40mm凸凹模结构如图 12, 图 13。5.3 模具结构设计卸料板厚度 ：20mm上模座 ：L B H

22、=200mm200mm45mm下模座 ：L B H=200mm200mm60mm凸模固定板厚度 ：18mm凸模自由长度 ：L=25mm+25mm=50mm螺钉选用 M10。压边圈与下壳拉深模具上的压边圈相同。 其它标准件按国家标准选用。197-0.02图12凸模结构图图13凹模结构图5.4整形切边模具结构图如图14图14 整形切边模具结构图1.模柄2.上模座3.凸模固定板4.弹簧5.定位板6.凹模7.下模座8.卸料螺钉9.凸模6上壳拉深模具设计6.1毛坯尺寸计算6.1.1毛坯直径计算由式(1)可知,D二 4d20 6.28rd1 8r2=1882 4 192 22 6.28 1 188 8=2

23、30(mm)6.1.2确定修边余量毛坯的修边余量为：卫二空巴=0.13d 192mm查表取 h=2mm6.1.3确定拉深次数工件的拉深系数:m= = 192mm =0.83 D 230mm毛坯的相对厚度：丄100二二如 100=0.87D 230mm毛坯的相对高度：h h = 25mm 2mm=0.14D 230mm查表得首次拉深极限为 ：m1=0.53 0.55 m,因此拉深次数为n=1。6.2各部分工艺力的计算及设备的选用6.2.1拉深力的计算由公式(2)F=n dt(T bk1其中，c b为材料的抗拉强度取 380MPa k 1为修正系数，查表取0.4则拉深力为：F=n dt c bk1=3. .4= 183(KN)6.2.2压边力的计算由式 t D 0.045 (1-m)t=2mm可知, D 0.045 (1-m)=230 0.045 (1-0.87)=1.345故不需要有压边圈。6.2.3设备的选用设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件。查表选用JD21-100 型压力机。6.3主要工作部分尺寸计算查表可知 , 拉深模单边间隙 Z=1.1t=2.2mm取凹模圆角为：r a=6