汽車前大燈反射鏡像模具設(shè)計(jì).doc

目錄中文摘要第一章緒論.11.1引言.11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.11.3拉深工藝介紹.21.4本文研究的內(nèi)容.4第二章板料沖壓成形機(jī)理和工藝特點(diǎn)52.1引言.52.2金屬塑性變形機(jī)理.52.2.1金屬晶體結(jié)構(gòu)與塑性變形方式.52.2.2塑性變形對(duì)材料組織及性能的影響.72.2.3影響塑性變形的因素92.2.4塑性變形條件92.3板料的沖壓性能.102.3.1低碳鋼塑性變形基本規(guī)律102.3.2板料沖壓性能及影響因素.112.4板料沖壓的工藝特點(diǎn).122.4.1板料沖壓變形的特點(diǎn)和形式.122.4.2板料拉深時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變分析13第三章拉深工藝及模具設(shè)計(jì).173.1拋物面拉深件拉深工藝特點(diǎn).173.1.1拋物面件拉深的應(yīng)力應(yīng)變分析.173.1.2拋物面件拉深工藝可行性分析.173.2汽車反射鏡拉深工藝制定.183.2.1反射鏡拉深性能分析.183.2.2反射鏡拉深工藝制定.193.3反射鏡拉深模具設(shè)計(jì).193.3.1拉深參數(shù)及工藝分析.193.3.2拉深模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)263.3.3工作部件材料選用及熱處理263.3.4模具總裝和調(diào)試29汽車前大燈反射鏡像模具設(shè)計(jì)摘要沖壓加工作為一種高效、節(jié)能，高材料利用率的加工方法在現(xiàn)代工業(yè)制造中得到了廣泛的應(yīng)用。沖壓技術(shù)水平的高低，已在相當(dāng)程度上決定了企業(yè)的生產(chǎn)能力和在總體行業(yè)中的地位。因此，細(xì)化而深入研究沖壓加工中的各類技術(shù)問題，已是現(xiàn)代沖壓制造業(yè)共同的要求。拉深加工是薄板料常見的沖壓加工方法之一，板料通過模具作用，經(jīng)塑性變形后，最后獲得制品所需要的形狀和尺寸。拉深過程中，板料產(chǎn)生塑性變形，材料被轉(zhuǎn)移和重新分布，內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變十分復(fù)雜，導(dǎo)致拉深過程中的狀態(tài)難以精確控制。本文通過對(duì)汽車燈具用類拋物面反射鏡拉深工藝的設(shè)置及模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),本文主要設(shè)計(jì)了汽車前大燈，對(duì)于前大燈的拉深形成做出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)，利用CrWMn制造成功，并對(duì)它進(jìn)行了一系列熱處理。關(guān)鍵詞：拋物面反射鏡拉深工藝熱處理MolddesignofAutomotiveHeadlampReflectorandInfluenceWangJinsongGrade2006,MechanicalDesignManufacturingandAutomationSchoolofAppliedTechnology,ChongqingThreeGorgesUniversity,WanzhouChongqing404000ABSTRACTStampingprocessasahighlyefficient,energy-saving,highmaterialutilizationmethodhasawiderangeofapplicationsinthemodernindustrialmanufacturingfield.Toagreatextent,stampingtechnicalleveldeterminesthecapacityofsuchenterprisesinthestatusinthisfield.Therefore,detailedandin-depthprocessingofstampingonthevariousproblemshavebecamecommontopicsinmodernmanufacturingindustry.Thedrawingprocessingisoneofthecommonrammingprocessingmethodsofthinsheet,throughmoldfunction,afterplasticdeformation,finallyobtainstheshapeandsizewhichtheproductsneed.Inthedrawingprocess,thesheethastheplasticdeformation,thematerialisshiftedanddistributed,becauseofthecomplexityoftheinsidestressandstrain,itisdifficulttocontroltheconditionpreciouslyinthedrawingprocess.Inthispaper,typeofvehiclelampswithparabolicreflectorissetdeepdrawingprocessanddiestructuredesign,thispaperdesignedthecarheadlights,fortheformationofheadlightsmadeadrawingofthecorrespondingdesign,theuseofCrWMncreatesuccessful,anditconductedaseriesofheattreatment.Keywords：parabolicreflector,drawingcraft，heat2010屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁(yè)共33頁(yè)第一章緒論1.1引言沖壓是一種具有悠久應(yīng)用歷史的傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)也是與人們生活最為相關(guān)的技術(shù)之一，沖壓技術(shù)的主要方面在于模具和工藝的設(shè)計(jì)。沖壓技術(shù)隨著人類社會(huì)現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為一種節(jié)能、高效、高材料利用率和低環(huán)境污染的生產(chǎn)加工方法，在制造領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。特別在交通制造、電氣、機(jī)械，國(guó)防和航空制造業(yè)等重要的社會(huì)支柱性行業(yè)中，沖壓加工更占據(jù)著十分重要的地位。材料科學(xué)和塑性力學(xué)的發(fā)展帶動(dòng)了沖壓技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用和控制技術(shù)的發(fā)展，使在過去難以實(shí)現(xiàn)的工藝成為可能。沖壓技術(shù)逐漸發(fā)展為一門技術(shù)科學(xué)，呈現(xiàn)出工藝、材料，控制一體化的發(fā)展特點(diǎn)。經(jīng)不斷地技術(shù)革新和發(fā)展，現(xiàn)今沖壓技術(shù)及模具技術(shù)的發(fā)展主要反映在以下幾個(gè)方面：錯(cuò)誤!未找到引用源。模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)（模具CAD/CAM）采用該技術(shù)，模具設(shè)計(jì)和制造效率一般可以提高23倍，模具生產(chǎn)周期可縮短1/22/3。在實(shí)行CAD/CAM一體化后，模具圖紙只作模具檢驗(yàn)、維修參考之用。錯(cuò)誤!未找到引用源。工藝分析中的板料成形模擬仿真技術(shù)（沖壓CAE）對(duì)于復(fù)雜曲面成形的沖壓件，在沒有模擬仿真技術(shù)（CAE）前，其沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)方案完全依靠設(shè)計(jì)者的個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，因此投資大，風(fēng)險(xiǎn)大，問題解決的周期長(zhǎng)。而現(xiàn)在通過采用專用的板料成形過程模擬軟件對(duì)沖壓過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真（CAE）后，其仿真結(jié)果供設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)參考，以預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可行性和可能發(fā)生的質(zhì)量問題。錯(cuò)誤!未找到引用源?？焖倌＞咧圃旒夹g(shù)的發(fā)展將快速成形（RPM）技術(shù)與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結(jié)工藝相結(jié)合而發(fā)展起來的快速模具制造技術(shù)，以及低熔點(diǎn)合金模具、樹脂模具用于沖壓生產(chǎn)。采用此類技術(shù)，其模具的制造周期僅為常規(guī)模具制造的1/51/3，成本則降低5075%；在制品精度和模具壽命方面又能同時(shí)滿足生產(chǎn)的使用要求，非常適合于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗(yàn)證或中、小批量的生產(chǎn)。錯(cuò)誤!未找到引用源。采用沖壓新工藝精密沖裁、液壓成形、橡膠軟模拉深，沖壓焊接復(fù)合工藝等特種沖壓工藝的采用和技術(shù)突破，能加工許多傳統(tǒng)沖壓方法無法成形的高質(zhì)量產(chǎn)品，使沖壓工藝的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，沖壓件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，從而使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。錯(cuò)誤!未找到引用源。冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在拉深技術(shù)運(yùn)用中，如汽車行業(yè)用大型覆蓋件，特別是轎車用外覆蓋件拉深工藝和模具設(shè)計(jì)研究方面，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)水平總體上高于國(guó)內(nèi)。國(guó)內(nèi)目前只能自主設(shè)計(jì)部分轎車用覆蓋件的拉深模具，對(duì)應(yīng)于國(guó)內(nèi)沖壓技術(shù)的研究和模具的設(shè)計(jì)制造水平，相當(dāng)一部分技術(shù)含量高的模具無法在國(guó)內(nèi)制造或因工藝水平落后、制造精度底，總體使用壽命短等問題無法達(dá)到生產(chǎn)中的使用要求，王勁松機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化第2頁(yè)共33頁(yè)需要從國(guó)外成套進(jìn)口來解決。國(guó)內(nèi)因設(shè)備及其它輔助技術(shù)等總體水平落后，拉深件的工藝設(shè)計(jì)和安排以及拉深件的總體質(zhì)量，與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍存在相當(dāng)?shù)牟罹唷Ｄ壳皣?guó)內(nèi)外，技術(shù)先進(jìn)的大型企業(yè)對(duì)于復(fù)雜或需要多道次拉深的拉深件，在工藝分析、制定及模具設(shè)計(jì)時(shí)，事先常運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行成形仿真，以減少設(shè)計(jì)的缺陷。在國(guó)外沖壓技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，沖壓CAD/CAE和模具CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)用較為普遍和成熟。目前主流CAD/CAE軟件多為國(guó)外開發(fā)，如AotoCAD、UG、Pro/E以及Dynaform等，國(guó)內(nèi)的同類軟件則有海爾的CAXA，吉林金網(wǎng)絡(luò)模具工程研究中心的沖壓CAD/CAE系統(tǒng)等。國(guó)外工業(yè)技術(shù)先進(jìn)國(guó)家在沖壓新工藝、新方法及生產(chǎn)管理等綜合運(yùn)用開發(fā)方面也處于領(lǐng)先地位。生產(chǎn)數(shù)控技術(shù)和柔性化技術(shù)的日趨成熟，奠定了沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化和柔性化的基礎(chǔ)。國(guó)外沖壓技術(shù)先進(jìn)的汽車制造企業(yè)中，車身的冷沖壓件（主要為覆蓋件拉深）生產(chǎn)已采用自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行，采用單工位多臺(tái)壓力機(jī)聯(lián)線或運(yùn)用大型多工位壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。對(duì)沖壓過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過自動(dòng)裝置處理后進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和狀態(tài)控制，整個(gè)沖壓過程從材料的送料、沖制品的移送到?jīng)_壓過程的檢測(cè)控制，全部由自動(dòng)機(jī)械手和測(cè)控裝置完成。此類自動(dòng)生產(chǎn)線，在參數(shù)設(shè)定后，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高而且穩(wěn)定。另外，國(guó)外在板料液壓拉深脹形成形工藝的研究方面也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。部分汽車制造企業(yè)現(xiàn)已成功運(yùn)用液壓成形技術(shù)，并且由傳統(tǒng)的單板液壓成形發(fā)展到成對(duì)件液壓成形、液壓熱成形，變壓邊力技術(shù)等，在成形外形復(fù)雜的拉深覆蓋件時(shí)收到了很好的效果。此外對(duì)拉深過程采用工藝、材料，控制一體化實(shí)現(xiàn)工藝控制或在線測(cè)控的研究也在探索進(jìn)行之中。主要通過材料性能量化控制、沖壓生產(chǎn)智能控制和工藝參數(shù)進(jìn)行場(chǎng)景控制來實(shí)現(xiàn)。隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品換代快，開發(fā)周期越來越短，生產(chǎn)中一些沖壓件多以小批量生產(chǎn)，對(duì)應(yīng)工、模具的開發(fā)時(shí)間短。為滿足此類生產(chǎn)要求，各類快速模具成形技術(shù)的研究，近年來得到了迅速的發(fā)展。運(yùn)用于各類拉深模的快速模具成形技術(shù)有：低溫合金快速模具、環(huán)氧樹脂模、金屬噴涂模等。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家開發(fā)的鋅基合金拉深模具在一般拉深中的性能上已接近傳統(tǒng)的鋼質(zhì)模具；環(huán)氧樹脂材質(zhì)的快速拉深模具在拉深0.8mm左右的鋼板時(shí)，壽命可達(dá)1萬以上。而對(duì)于采用金屬噴涂模等快速成形方法制作的拉深模具，在日本等一些工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家中已開始在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用，并形成了生產(chǎn)力。國(guó)內(nèi)等離子噴涂模等技術(shù)的發(fā)展，大多處于試驗(yàn)研究階段，未真正運(yùn)用于生產(chǎn)并產(chǎn)生效益。對(duì)于傳統(tǒng)的鋼質(zhì)模具，在模具原材料的來源和選用、模具的熱處理及加工方面，國(guó)內(nèi)總體上落后于國(guó)外工業(yè)技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家。在國(guó)外，對(duì)于部分汽車用大型覆蓋件拉深件模具的加工精度可達(dá)0.01mm以上。1.3拉深工藝的介紹拉深（又稱拉延）是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它是沖壓基本工序之一，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、日用品、儀表、航空和航天等各種工業(yè)部門的產(chǎn)品生產(chǎn)中，不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件，如圖1所示。2010屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3頁(yè)共33頁(yè)a)軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體拉深件b)盒形件c)不對(duì)稱拉深件圖1拉深件類型拉深可分為不變薄拉深和變薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚與拉深前的坯料相比基本不變；后者拉深成形后的零件，其壁厚與拉深前的坯料相比有明顯的變薄，這種變薄是產(chǎn)品要求的，零件呈現(xiàn)是底厚、壁薄的特點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用較多的是不變薄拉深。本章重點(diǎn)介紹不變薄拉深工藝與模具設(shè)計(jì)。拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。圖2為有壓邊圈的首次拉深模的結(jié)構(gòu)圖，平板坯料放入定位板6內(nèi)，當(dāng)上模下行時(shí)，首先由壓邊圈5和凹模7將平