冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
压铸产品切边模的设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
切边模的设计 该零件是采用的是一模两件的结构方式,分型面不是在产品的同一个平面上,孔的公差要求不高,唯一的难点就在于一模两件的产品结构在压铸生产过程中是存在变形的, 那么我们如何去设计这一切边模才能满足产品的要求既然产品存在变形,那么产品的固有的工艺参数下,产品的变形是存在一定规律性,我们只有通过一系列生产跟踪和试验摸索,才能找到了这一变形的规律,只要该产品的变形规律确定,那么这一套切边模设计和制作将不存在任何的问题.从以上的产品的要求我们最终确认切边和冲孔由一套模具完成,并且产品的两个件都必须有独立的模腔,只有这样才方便我们在后期根据产品的变形量对每一模腔进行调整,以满足产品的要求（如图所示2）. a) 通常的情况下,铸件的飞边都是在冷态下进行,因此要求切边模的材 料应有较高的综合机械性能,良好的耐磨性和耐疲劳性.热处理硬度的硬 度推荐为HRC56-60 b) 切边模凸凹模间隙选择是非常重要的,如果间隙选择过大,那么会造 成切边后的产品浇口余根过高,飞边过高,无法满足客户的要求; 如果间隙 选择过小,那么会导致飞边卡的模具上,难于退料,影响模具的使用寿命.为 了利于凸凹模为准和产品的要求,我们一般的凸凹模单边间隙应该在之 间. 切边过程中的工艺影响 产品在切边每个循环中,我们一定要严格按照切边工艺执行,主要影响的工艺有：首先，模具内有残留的飞边，会造成产品表面有压痕，所以每一循环我们都对模具进行清理，可以使用自动吹气系统和手动气枪将模具表面的飞边吹干净。其次，产品没有完全放置在切边模，就已经启动切边按钮，造成产品切伤。最后,我们要对产品进行100%的自检，特别是切边涉及到的浇口、集渣包的部位、孔内以及相关的位置，都是特别要关注的地方。自检在切边工序中是非常重要的,因为及时发现了问题，才能针对出现的问题提出
钢板弹簧悬架系统设计规范 1范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参 数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005客车装载质量计算方法 GB 1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置 （减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的 振动，保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性，还对操纵稳定性、燃油经济性、通过性等多种
万方数据
万方数据
所需参数的复选框或单击“ｓｅｌｅｃｔＡｌｌ”选项，选择“Ｄｏｎｅｓｅｌ”选项； ｅ．输入必要的参数： ｆ．软件按输入的参数自动更新模型。即可完成该钢板弹簧的设计建模（如图４）。 圈４铜板弹簧建梗图 ３可靠性计算 ３．１计算理论 各种车辆的钢板弹簧大部分为中心受载的筒支叠板弹簧（图 ４），按一定的宽度将其截开重叠使用。其工作应力为： ３尸ｆ 仃２石丽 式中，尸为载荷，６、ＪＩｌ和，分别为板簧的宽度、厚度和长度，Ⅳ为板簧的钢板片数。 严格来说，应考虑叠板之间的摩擦对工作应力的影响．不过工程计算中采用这种近似设计方法是允许的，因此在车辆中的钢板弹簧设计里大多会采用这种近似方法。 根据应力一强度千涉理论，以应力极限状态表示的状态方程 为： 艄一器＝尺一砘 式中，，为钢板弹簧的材料强度，基本随机参数向量胙ｎ只‘反＾１７。 向量瑚均值目的和方差及协方差ＶａｍＤ均为已知，并可视其为服从正态分布的相互独立的随机变量。根据状态函数ｇ㈤对向量朋勺一阶和二阶偏导数，可解出∥批）和ＤｆＶａｒ国），然后代人可靠性指标公式，由卢邓。红，经推导整理得到可靠性指标为Ⅲ： 式中：彳＝券＋器％２＋券×ｏ．…２ 庐器审＋貉砰＋将订＋静×ｏ．吣２ ３．２增加计算关系 在参数设计中已设定了包括板簧基本尺寸、载荷以及材料性能等方面的各项计算必要参数，根据公式（１）的计算关系，在模型“工具”菜单下的“关系”中设置好计算可靠性指标的公式语句如下： ＴＥＣＨＮＩＣＦｏＲＵＭ Ａ＝３宰ＬｏａｄＥ＋ＬｅｎｇｔｈＥ／（２＋ＷｉｄｍＥ木Ｎ）＋３’ＬｏａｄＥ＋Ｌｅｎ垂ｈＥ／（２＋ＷｉｄｔｈＥ“２木Ｎ）｝ＷｉｄｔｈＳ“２＋９幸ＬｏａｄＥ幸ＬｅｎｇｔｈＥ＋Ｏ．０１５＾２／ （２＋ＷｉｄｔｈＥ＋Ｎ） Ｂ＝９＋ＬｅｎｇｔｈＥ“２＋ＬｏａｄＳ＾２／（４幸ＷｉｄｔｈＥ＾２＋Ｎ＾２）＋９?ＬｏａｄＥ＾２?ＬｅｎｇｔｈＳ＾２／（４夺ＷｉｄｔｈＥ＾２＋Ｎ＾２）＋９木ＬｏａｄＥ＾２４Ｌｅｎ西ｈＥ＾２宰 ＷｉｄｔｈＳ＾２“４＋ＷｉｄｔｈＥ“２＋Ｎ＾２）＋９＋ＬｏａｄＥ＾２幸Ｌｅｎ垂ｈＥ＾２? Ｏ．０１５“２“ＷｉｄｔｈＥ“２＋Ｎ“２） Ｃ＝ｓｑｎ（（Ｓ仃ｅｎｇｔｌｌＥ＾２?Ｎ＾４—２＋ＳｔｒｅｎｇｔｈＥ卑Ａ掌Ｎ＾２＋Ａ＾２）／（Ｂ＋ｓ仃ｅｎｇｔｈＳ“２＋Ｎ“４）） 由参数ｃ得到可靠性指标卢，对照正态分布表，则可查出对应的可靠度Ｒ。 ４实际应用及改进 某车辆的钢板弹簧几何尺寸如表２所示。 表２板簧尺寸、藏荷及材料参数 打开钢板弹簧的建模文件，按２．４．２参数设计运行的步骤输入表２中的数据对模型进行更新，此时钢板弹簧的宽度、片数及跨距发生了变化，在窗口参数栏内，参数ｃ显示为３．３７７，即可靠性指标卢＝３．３７７，对照正态分布表查得对应的可靠度尺＝Ｏ．９９９６，则可根据此结果进行设计处理，如生成零部件工程图、进行设计参数校核等。这与以前根据参数重新建模或修改模型、然后计算可靠性指标的工作流程相比，节省了大量时间、大大减少了繁琐的重复性工作。 针对平台的特点及设计的可逆性要求，此计算流程尚未实现优化设计，如输入可靠度便能计算出可靠性指标、优化板簧的某些尺寸等，这要涉及到复杂的微积分编程，并且还要能满足不同厚度钢板弹簧总成及其他结构形式板簧的建模与计算需求，这些内容有待在后续的设计中完善和提高。 参考文献 【１］张洪欣．汽车设计【Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９９６． 【２】陈家瑞．汽车构造ｆＭ】．北京：人民交通出版社，１９９９． 【３】赵殿华，李兰英，朱杉等．钢板弹簧平衡悬架的设计计算程序化【Ｊ】．机械工程师，２００６．０７：５０．５３． 【４】张义民．汽车零部件可靠性设计【Ｍ】．北京：北京理工大学出版社，２０００．０９． 收稿日期：２００８一１２．１５ ２００９．０４氢辫６１万方数据
1 引言 1.1 汽车工业的发展 几千年来人们一直生活在马车时代。马拖着车厢在乡村田埂上颠簸行驶，在城市的大街小巷中踢踏的慢跑。人们的生活节奏缓慢，既沉重又舒展。18世纪，瓦特打破了这种平静，蒸汽机的发明掀起了工业革命的浪潮。随后，法国人尼克.卡歌楼特将蒸汽机装在马车上，第一辆“动力车”诞生了。1885年德国人卡尔.奔驰将汽油机装在车上，就出现了“汽车”。在19世纪末到20世纪初，蒸汽车、电动车、汽油车相互竞争，形成三足鼎立之势。汽油机不干净而且危险，于是电动汽车的销量占据上风，但是在以后的20年间，电动汽车由于速度慢、行程短等缺点，渐渐的被淘汰。而汽油机慢慢的变成了最可靠和最方便的发动机，这样汽车才成为主导的交通工具。 自1886年世界上第一辆汽车诞生以来，汽车已经历了120多年的发展来历程。随着科学技术日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已经成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通运输工具。 在汽车发展的短短一百多年的历史中，出现了三次革命。第一次革命是19世纪末发生在欧洲的汽车手工制作革命。随着蒸汽机、汽油机、柴油机等动力机械的出现，人们开始将这些机械装在马车上，就诞生了各种各样的汽车。那时的汽车都是一件一件的用手工制作，在一个作坊里或一个小车间里，就可以生产一部汽车。这种单一的生产模式使得汽车生产成本昂贵，所以汽车只是富豪们的享受品。即便在汽车制造完全机械化的今天，欧洲人还保留着这种生产模式，并生产出像“劳斯莱斯”这样的超豪华车。 汽车的第二次工业革命是汽车的大规模生产。1914年，亨利.福特发明了生产线，流水线大大地降低了汽车的安装时间和成本。福特汽车公司生产出价廉物美的T型车，这是汽车走向大众的起点。流水线的发明不仅是汽车历史上的一次革命，也给人类带来了工业历史上的一次革命。 汽车的第三次革命是20世纪70年代发生在日本的精益生产。20世纪60年代，日本实现了经济腾飞，汽车行业也随之发展。到70年代，日本一下子自成为世界上第二汽车生产大国。80年代，其产量还一度超过美国。 汽车是国民经济的支柱产业。汽车带动着很多行业的发展，如加油站、公路等。汽车发展到今天，已经不再是简单的交通运输工具，而且成为一种时尚。公路上奔驰着各种各样的汽车，
第二章冲压件工艺过程设计的内容及步骤 不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何,其生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序（如退火，酸洗，表面处理等）加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削，焊接或铆接等加工，才能完成。冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压课程设计的主要内容。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。 2.1 工艺过程设计的基本内容 冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法。工艺过程设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益。 冲压件工艺过程设计的主要内容和步骤是： 一. 分析零件图(冲压件图) 产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面： 1. 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。 2. 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消
切边模的设计 该零件是采用的是一模两件的结构方式,分型面不是在产品的同一个平面上,孔的公差要求不高,唯一的难点就在于一模两件的产品结构在压铸生产过程中是存在变形的, 那么我们如何去设计这一切边模才能满足产品的要求? 既然产品存在变形,那么产品的固有的工艺参数下,产品的变形是存在一定规律性,我们只有通过一系列生产跟踪和试验摸索,才能找到了这一变形的规律,只要该产品的变形规律确定,那么这一套切边模设计和制作将不存在任何的问题.从以上的产品的要求我们最终确认切边和冲孔由一套模具完成,并且产品的两个件都必须有独立的模腔,只有这样才方便我们在后期根据产品的变形量对每一模腔进行调整,以满足产品的要求（如图所示2）. a) 通常的情况下,铸件的飞边都是在冷态下进行,因此要求切边模的材 料应有较高的综合机械性能,良好的耐磨性和耐疲劳性.热处理硬度的硬 度推荐为HRC56-60 b) 切边模凸凹模间隙选择是非常重要的,如果间隙选择过大,那么会造 成切边后的产品浇口余根过高,飞边过高,无法满足客户的要求; 如果间 隙选择过小,那么会导致飞边卡的模具上,难于退料,影响模具的使用寿命. 为了利于凸凹模为准和产品的要求,我们一般的凸凹模单边间隙应该在 0.2-0.4mm之间. 切边过程中的工艺影响 产品在切边每个循环中,我们一定要严格按照切边工艺执行,主要影响的工艺有：首先，模具内有残留的飞边，会造成产品表面有压痕，所以每一循环我们都对模具进行清理，可以使用自动吹气系统和手动气枪将模具表面的飞边吹干净。其次，产品没有完全放置在切边模，就已经启动切边按钮，造成产品切伤。最后,我们要对产品进行100%的自检，特别是切边涉及到的浇口、集渣包的部位、孔内以及相关的位置，都是特别要关注的地方。自检在切边工序中是非常重要的,因为及时发现了问题，才能针对出现的问题提出解
1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
湖北汽车工业学院 Hubei Automotive Industries Institute 分析计算说明书 课程名称车辆工程专业课程设计 设计题目钢板弹簧简化模型的有限元分析 班级 T843-2 专业车辆工程学号 20080430232 学生姓名杨强 指导教师（签字） 起止日期2011年 12 月 19 日- 2011 年 12 月 30 日2012年 2 月 20 日- 2012 年 2 月 24 日
目录 1 引言 (3) 2设计要求 (3) 3 分析所用数据 (4) 4 分析过程 (4) 4.1简化模型一的分析过程 (4) 4.1.1模型的建立及网格划分 (4) 4.1.2 加载与求解 (6) 4.1.3 收敛性分析 (12) 4.2简化模型2的分析过程 (14) 4.2.1建模 (14) 4.2.2网格划分 (14) 4.2.3加载与求解 (15) 4.2.4简化模型二的优化设计 (18) 5 课程设计的心得体会 (22) 6 参考文献 (22)
钢板弹簧简化模型的有限元分析 1 引言 钢板弹簧是汽车非独立悬挂装置中常用的一种弹性元件。其作用是传递车轮与车身之间的力和力矩，缓和由于路面不平而传递给车身的冲击载荷，衰减冲击载荷所引起的振动，保证车辆的行驶平顺性。钢板弹簧结构简单，维修方便，成本低廉，在悬挂系统中可兼起导向作用，因此得到极为广泛的应用，其疲劳特性与阻尼特性对车辆行驶的可靠性和安全性有重要意义。本文对钢板弹簧简化模型结构进行有限元分析，弄清楚其应力分布的规律。采用各种网格对模型对模型划分，并作出了比较，计算了模型的最大misses应力和变形，用对称结构进行了计算，用目标驱动优化功能对模型做了结构优化设计。 2设计要求 图2.1 如图2.1所示钢板弹簧的简化模型，受力情况如上，要求： （1）采用四面体，六面体及自由方式进行网格划分，计算各情况的钢板弹簧三维简化模型的最大misses应力，变形和安全系数； （2）采用二维单元计算模型的最大misses应力，变形；利用结构的对称性对二维模型进行计算； （3）若钢板弹簧简化模型改为图2.2，分析结构的三维简化模型的最大misses应力，变形和安全系数；
通用模具结构 第3部分：修边冲孔模 1 范围 本标准规定了本公司汽车覆盖件修边冲孔模的技术要求 2 冲裁力的计算 2.1 冲裁力 2.1.1 无剪切时的冲裁力P P=Lt σ（N ） P ：冲裁力（N ） L ：冲裁轮廓长度（mm ） t ：板厚（mm ） σ：抗拉强度（σ=350N/mm 2 ） 2.1.2 切刃侧压力N 约为冲裁力P 的1/3，即 N = P / 3 = Lt σ/3 2.1.3 有剪切（设置波浪刃口）时的冲裁力Px 图1 PPx=KP(N) Px ：有剪切角时的冲裁力 P ： 无剪切时的冲裁力 H = t 时，K = 0.4-0.6 H = 2t 时，K = 0.2-0.4 冲裁力超过冲床能力的50%时，要考虑设置波浪刃口，修边刃口长的情况下，可设计若干个波浪口。每块镶块上尽可能取半个波浪或一个波浪；一个波浪的高点，取在镶块中间。 2.2 退料力Ps 退料力据板厚、形状的不同而变化，一般为冲裁力的4-20% ，如间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大。P 为冲裁力： t ≤2mm ： 退料力 Ps=0.05P （形状简单）； Ps=0.06P （形状复杂） t=2～4.5mm ： 退料力 Ps=0.07P （形状简单）； Ps=0.08P （形状复杂） t ≥4.6mm ： 退料力 Ps=（0.10-0.20）P ； 2.3 卸料力 卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的2～6%。（常取5%） 2.4 常用冲压材料的抗拉强度 表1
3 冲裁间隙 3.1 间隙选取原则 落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基准侧），间隙取在凹模上。 3.2 间隙值的选取 表2 3.3 钝角修边 ——30°以下钝角修边，间隙取常规的1/2。 ——30～60°倾角修边，钝角刃口作出局部平台，一般为3 倍料厚，但不超过5mm ； 间隙趋于0。 图2 3.4 立切修边 3.4.1 刃口线与斜面上的最大斜线平行，允许最小θ角可参照下表，冲裁间隙按常规选用。 图3 表3 3.4.2 立切角度θ角不满足上表要求，需改造凹模刃口，并取小间隙冲裁，对于接近90° 立切，冲裁间隙趋于0。此外，注意检查压件器行程是否满足最大立切工作行程的要求。 图4 4 修边接刀基本设定原则 4.1 薄板 图5 4.2 厚板
专业课程设计说明书题目：商用汽车后悬架设计 学院机械与汽车学院 专业班级 10车辆工程一班 学生姓名 学生学号 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1
一．设计任务：商用汽车后悬架设计 二．基本参数：协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定 额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG 轴荷分配 空载前：后52:48 满载前：后32:68 满载校核后前：后33：:67 质心位置： 高度：空载793mm 满载1070mm 至前轴距离：空载2040mm 满载2890mm 三．设计内容 主要进行悬架设计，设计的内容包括： 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩，驱动轮类型与规格，汽车总质量和使用工况，前后轴荷，前后簧上质量，轴距，制动时前轴轴荷转移系数，驱动时后轴轴荷转移系数)，选择悬架的布置方案及零部件方案，设计出一套完整的后悬架，设计过程中要进行必要的计算。 3．悬架结构设计和主要技术参数的确定 （1）后悬架主要性能参数的确定 （2）钢板弹簧主要参数的确定 （3）钢板弹簧刚度与强度验算 2
（4）减振器主要参数的确定 4．绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5．负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6．计算20m/s车速下，B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四．设计要求 1．钢板弹簧总成的装配图，1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系，标注出总体尺寸，配合关系及其它需要标注的尺寸，在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2．主要零部件的零件图，3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求，材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。 3．编写设计说明书。 五．设计进度与时间安排 本课程设计为2周 １．明确任务，分析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。 ２．设计计算0.5周 ３．绘图0.5周 ４．编写说明书、答辩0.5周 3
在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的问题。模具加工工艺是一项先进的制造工艺，已成为重要发展方向，在航空航天、汽车、机械等各行业得到越来越广泛的应用。模具加工技术，可以提高制造业的综合效益和竞争力。研究和建立模具工艺数据库，为生产企业提供迫切需要的高速切削加工数据，对推广高速切削加工技术具有非常重要的意义。本文的主要目标就是构建一个冲压模具工艺过程，将模具制造企业在实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身的实际情况积累得高速切削加工实例、工艺参数和经验等数据有选择地存储到高速切削数据库中，不但可以节省大量的人力、物力、财力，而且可以指导高速加工生产实践，达到提高加工效率，降低刀具费用，获得更高的经济效益。 关键词 : 冲压冲模分离工序复合切边悬臂冲孔冲裁件精度
1.绪论 (1) 1.1 冲压的概念、特点及应用 (1) 1.2 冲压的基本工序及模具 (3) 1.3 冲压技术的现状及发展方向 (3) 2 . 零件的工艺性分析 (7) 2.1 零件的工艺性分析 (7) 2.2 冲裁件的精度与粗糙度 (8) 2.3 冲裁件的材料 (9) 2.4 确定工艺方案 (9) 3. 冲压模具总体结构设计 (9) 3.1 磨具类型 (9) 3.2 操作与定径方式 (9) 3.3 卸料与出件方式 (9) 3.4 模架类型及精度 (9) 4. 冲压磨具工艺与设计计算 (9) 4.1 排样设计与计算 (9) 4.2 设计冲压力与压力中心 (11) 5. 磨具的总张图与零件图 (14) 5.1 总张图 (14) 5.2 冲压磨具的零件图 (14) 5.3 压力机的校核 (21) 6. 冲压磨具零件加工工艺的编制 (22) 6.1 凹模加工工艺过程 (22) 6.2 凸模加工工艺过程 (22) 6.3 卸料板加工工艺过程 (24) 6.4 凸核固定板加工工艺过程 (24) 6.5 模座加工工艺过程 (25) 6.6 导料板加工工艺过程 (25) 1. 绪论
汽车钢板弹簧悬架设计 (1)、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外，还兼起导向作用，而多片弹簧片间磨擦 还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹 簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ① 通多片钢板弹簧，如图1-a 所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上， 弹簧弹性特性如图2-a 所不，呈线性特性。 图1 图2 ② 少片变截面钢板弹簧，如图1-b 所不，为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向 制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-a 。这种弹簧主要用于 轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③ 两级变刚度复式钢板弹簧，如图1-c 所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽 车后悬架。弹性特性如图2-b 所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载 荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。 ④ 渐变刚度钢板弹簧，如图1-d 所示，这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车 后悬架。副簧放在主簧之下，副簧随汽车载荷变化逐渐起作用，弹簧特性呈非线性特 性，如图2-c 所示。 多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能（频率）要 求，确定弹簧刚度，求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹 簧的强度要求。 荷 载 V ：
3.1钢板弹簧设计的已知参数 1）弹簧负荷 通常新车设计时，根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量, 得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴，车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1/4弹簧质量为非簧载质量。 2）弹簧伸直长度 根据不同车型要求，由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下，尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比，因此从改善汽车平顺性角度看，希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下，长的弹簧在车轮上下跳动时，弹簧两卷耳孔距离变化相对较小，对前悬架来说，主销后倾角变化小，有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅，从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧，从而减少弹簧片数，并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3）悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求，应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率，就可以求出悬架静挠度值c。选取悬架静挠度值时，希望后悬架静挠度值c2小于前悬架静挠度值ci，并且两值最好接近，一般推荐:
。 1.1单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg，非簧载质量Gu1=285kg，则据此可计算出单个钢板弹簧的载荷: Fw1=（G1－Gu1）／２＝1357.5 kg （１） 进而得到： Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N （２） 1.2钢板弹簧的静挠度 钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变形。前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性能[1]。为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸（纵向角振动），应力求使前后弹簧的静挠度比值接近于1。此外，适当地增大静挠度也可减低汽车的振动频率，以提高汽车的舒适性。但静挠度不能无限地增加（一般不超过240 ｍｍ），因为挠度过大，即频率过低，也同样会使人感到不舒适，产生晕车的感觉。此外，在前轮为非独立悬挂的情况下，挠度过大还会使汽车的操纵性变坏。一般汽车弹簧的静挠度值通常如表1[2]所列范围内。 本方案中选取fc1=80 ｍｍ。 1.3钢板弹簧的满载弧高 满载弧高指钢板弹簧装到车轴上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差[3]。当H0=0时，钢板弹簧在对称位置上工作。考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值，常取H0∈10－20ｍｍ。本方案中H01初步定为１8ｍｍ。 1.4钢板弹簧的断面形状 板弹簧断面通常采用矩形断面，宜于加工，成本低。但矩形断面也存在一些不足。矩形断面钢板弹簧的中性轴，在钢板断面的对称位置上。工作时，一面受拉应力，一面受压应力作用，而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。因材料的抗拉性能低于抗压性能，所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。除矩形断面以外的其它断面形状的叶片，其中性轴均上移，使受拉应力的一面的拉应力绝对值减小，而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大，从而改善了应力在断面上的分布情况，提高了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。本方案中选用矩形断面。 1.5钢板弹簧主片长度的确定
通用模具结构 第3部分：修边冲孔模 1 范围 本标准规定了本公司汽车覆盖件修边冲孔模的技术要求 2 冲裁力的计算 2.1 冲裁力 2.1.1 无剪切时的冲裁力P P=Lt σb （N ） P ：冲裁力（N ） L ：冲裁轮廓长度（mm ） t ：板厚（mm ） σb ：抗拉强度（σb =350N/mm 2 ） 2.1.2 切刃侧压力N 约为冲裁力P 的1/3，即 N = P / 3 = Lt σb /3 2.1.3 有剪切（设置波浪刃口）时的冲裁力Px
图1 PPx=KP(N) Px：有剪切角时的冲裁力 P：无剪切时的冲裁力 H = t 时，K = 0.4-0.6 H = 2t 时，K = 0.2-0.4 冲裁力超过冲床能力的50%时，要考虑设置波浪刃口，修边刃口长的情况下，可设计若干个波浪口。每块镶块上尽可能取半个波浪或一个波浪；一个波浪的高点，取在镶块中间。 2.2 退料力Ps 退料力据板厚、形状的不同而变化，一般为冲裁力的4-20% ，如间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大。P 为冲裁力： t≤2mm：退料力Ps=0.05P（形状简单）； Ps=0.06P（形状复杂） t=2～4.5mm：退料力Ps=0.07P（形状简单）； Ps=0.08P（形状复杂） t≥4.6mm：退料力Ps=（0.10-0.20）P； 2.3 卸料力 卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的2～6%。（常取5%） 2.4 常用冲压材料的抗拉强度 表1
3 冲裁间隙 3.1 间隙选取原则 落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基 准侧），间隙取在凹模上。 3.2 间隙值的选取 表2 板厚t 间隙C C/t 板厚t 间隙C C/t 板厚t 间隙C C/t 0.6 0.030 5% 1.6 0.100 6.2% 3.2 0.221 6.9% 0.7 0.035 5% 1.8 0.113 6.3% 4 0.320 8% 0.8 0.040 5% 2 0.130 6.5% 4.5 0.400 8.9% 0.9 0.045 5% 2.2 0.143 6.5% 5 0.460 9.2% 1.0 0.050 5% 2.5 0.163 6.5% 6 0.600 10.0% 1.2 0.070 6% 2.6 0.169 6.5% 7 0.700 10.0% 1.4 0.080 6% 2.9 0.200 6.9% 8 0.800 10.0% 1.5 0.090 6% 3 0.207 6.9% 10 1.000 10.0% 3.3 钝角修边 ——30°以下钝角修边，间隙取常规的1/2。 ——30～60°倾角修边，钝角刃口作出局部平台，一般为3 倍料厚，但不超过5mm ； 间隙趋于0。 图2
汽车钢板弹簧悬架设计 （１）、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外,还兼起导向作用,而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ①通多片钢板弹簧,如图1-ａ所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上，弹簧弹性特性如图2-ａ所不,呈线性特性。 变形 载荷变形 载荷变形载荷 图1 图2 ②少片变截面钢板弹簧，如图1-ｂ所不,为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-ａ。这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③两级变刚度复式钢板弹簧，如图１-c 所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。弹性特性如图2－b 所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。 ④渐变刚度钢板弹簧,如图1-d 所示,这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。副簧放在主簧之下,副簧随汽车载荷变化逐渐起作用,弹簧特性呈非线性特性,如图2-c 所示。
多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下,根据汽车对悬架性能(频率)要求,确定弹簧刚度,求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 3.1钢板弹簧设计的已知参数 1)弹簧负荷 通常新车设计时,根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴,车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1／４弹簧质量为非簧载质量。 2)弹簧伸直长度 根据不同车型要求,由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下,尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比,因此从改善汽车平顺性角度看，希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下，长的弹簧在车轮上下跳动时，弹簧两卷耳孔距离变化相对较小，对前悬架来说,主销后倾角变化小,有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅,从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧，从而减少弹簧片数,并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3）悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求,应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率，就可以求出悬架静挠度值c δ。选取悬架静挠度值时,希望后悬架静挠度值2c δ小于前悬架静挠度值1c δ,并且两值最好接近,一般推荐：
切边冲孔模设计步骤 一：设计前的分析和计算 1．分析本序续冲压内容 进行模具设计前，需要分析本工序的冲压内容 a)确定本工序的冲压方向 b)确定本工序的送料方向 c)确定本工序的数模中心 d)确定本工序的切边线，冲孔个数、孔径、孔位 e)分析废料排出有无障碍，考虑废料排出方案。 f)检查有无C/H孔 2．分析上序冲压内容 上工序的冲压内容对本序的设计有影响，需要确定几点 a)上序完成后的数模坯料大小，用来确定本序废料刀长度，保证 切断。 b)制件定位方式，形状定位、或切过的边定位、或孔定位，并确 定定位板或定位销的位置。 c)检查上序的制件放在本序模具上时，废料部分不能与本序模具 的结构实体干涉。 3．计算冲裁力和退料力，分析侧向力确定导向及防侧形式 a)冲裁力 i.无剪切角时的冲裁力P P=Ltσb（N）
P：冲裁力（N） L：冲裁轮廓长度（mm） T：板厚（mm） σb：抗拉强度（σb=350-500N/mm2） ii.切刃侧压力N （此项似道理不充分，且力较大）约为冲裁力P的1/3，即N=P/3=Ltσb/ 冲裁模块所受的侧向力一般有两种情况： 1.由于冲裁间隙产生的侧向力，其数值大小与间隙值占料 厚的百分比很接近，即冲裁间隙为料厚的5％时，侧向 力大小约为冲裁力的5％。（可加图说明力的分析，力的 平衡，防侧力结构等。） 2.由于冲切线的起伏，使冲切法向与冲压方向出现夹角 （α）产生的侧向力，该力的大小与法向冲裁力及夹角 α的大小有关，P侧＝P冲×Sinα (加图说明力的分 析，力的平衡，防侧力结构等）。 b)退料力Ps 在常规设计中，退料力一般为冲裁力的3-5%。（规定2～5％,常取3％） 如双边间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大。 t≤2mm，Ps=0.05P（形状简单）；退料力Ps=0.06P（形状复杂）；P为冲裁力。（退料力的大小与冲裁间隙、切边线长度及料厚等
前言
随着公司业务的扩大,公司的客户也在不断增加，经不完全统计,近两年与我们公司有业务往来的客户都有四十多家,这些客户大多数都有自已的设计标准,要求我们按他们的要求设计制作，但有很多客户提供给我们的标准本身不是很全,有些内容在沟通过程中有修正，但客户标准没有及时修正过来,为了让工程师特别是新来的工程师能尽快熟悉客户标准，减少出错,现特对现有的客户标准做一次系统的整理。 对客户标准对最熟悉的人是具体负责这个客户的设计组长和设计工程师，只有他们才清楚客户标准哪些内容修改了，哪些内容不完善,哪些方面我们出过错，因此，起草这些客户标准的人就是这些设计组长和工程师，公司研发部标准化组在这个过程中起引导及审核的作用。 由于编制人员的水平有限以及客户要求的不断变化和模具设计制造技术的不断发展,本总结中出现不合理或过时的内容在所难免，如有发现者,欢迎通知编制人员和研发部标准化组进行修正,以使本总结更符合客户要求和生产实际情况。 另外,本标准属银宝山新公司内部资料，任何人不得随意复制。 公司研发部标准化组 ２009年7月2０日 目录 第一章客户简介 (4)
第二章技术文件.................................................................................... (５）２．1 技术文件 (5) 2.2图纸文件 (5) ２.3确认文件 (6) 第三章模具设计 (7) 3．1切边模在生产中的动作描述及最初模具设计时的要求 (7) 3.2模具材料及热处理…………………………………………………………(１2） 3．3模具基准及压铸骨架在切边模中的放置要求 (12) 3.4切削系统(刀刃、支撑板及支撑镶件) (14) 3．5顶出系统 (16) 3.6排渣系统 (17) 3．7奥托立夫切边模专用标准件说明…………………………………………(１9) 3．８模具标识…………………………………………………………………… (2４) ３.9加工要求、FIT模要求及注意事项………………………………………（２5) 第四章模具的使用 (26) 4．1模具的吊装与搬运………………………………………………………… (2６) 4.2模具的维护…………………………………………………………………… (2８) 4.３模具的走模要求 (28) 第五章模具的布局与联接 (28) 5.1模具的外形尺寸与布局 (28) 5.２模具的安装…………………………………………………………………(2９） 第六章客户工厂及模具图片……………………………………………………………（3２） 6.1冲压机床图片 (32) 第七章补充说明南京云海切边模设计…………………………………………………（3９) 7.1模具材料及热处理 (39) 7．2顶出系统……………………………………………………………………… (3９) 7.3排渣系统 (40) ７.4 骨架在模具中的布局 (41)第一章客户简介 上海奥托立夫汽车方向盘有限公司(英文简称AＣW)是瑞典奥托立夫在中国的一家全资子公司，其生产的方向盘面向中国所有整车制造商,并出口到日本\韩国\美国\澳大利亚等国，预计到2０10年,年产量将达到25０万套，其中7０%用于出口。生产设备采用代表世界最先进水平的压铸机、聚氨酯发泡机、加工、钻孔等设备。公司的主要产品是汽车方向盘系统及其相关的零部件。主要工艺为:骨架压铸／骨架加工/聚氨酯发泡/缝皮/组装。主要客户包括:通用、福特、雷诺、大众、宝马、马自达、沃尔沃、标致、尼桑、现代、本田、菲亚特等。