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1、摘 要板料冷冲压、拉深加工是机械加工的一个重要组成部分。它应用十分广泛。但由于传统的加工存在着工艺方案选择不合理、冲压间隙选择过大，压力机不相匹配等问题。本文就以合理选用模具，设计汽车离合器压盘盖，过程如下：(1) 合理选材，设定工艺参数；(2) 经工艺分析、工艺计算，间隙值的选择，确定了该设计工艺流程及拉深模结构形式； (3)在冲压工艺中选择级进模；(4)对压力机做出了合理的选择；(5) 整个过程采用手工绘制模具的二维装配图和个别零件图；(6) 设计出汽车内轴承电磁离合器的压盘盖关键词：冲压模；离合器压盘盖；拉深模目 录摘 要I关键词：冲压模；离合器压盘盖；拉深模I1 前言12材料的选用及要
2、求22.0优质碳素结构钢08F22.1特性及适用范围：22.4要求23拉深模的设计43.0拉深工艺的计算43.1确定坯料直径43.2确定拉深系数mt43.3修边余量R的确定53.4拉伸次数53.5拉深凸凹模的间隙53.6凸凹模圆角半径的确定63.6.1凹模圆角半径的确定63.6.2凸模圆角半径的确定63.7拉深模工作部分尺寸的确定63.8模具的结构设计73.9压力机的选择84冲裁模具设计94.0 工艺方案的确定94.1工艺方案的分析94.1.1冲裁件的精度和表面粗糙度分析94.1.2尺寸标注分析与生产批量分析104.2 确定工艺方案104.2.3模具结构的选择104.2.4级进模的特点104.
3、3确定毛坯尺寸、搭边值104.4 排样和计算材料的利用率104.5工艺组合及其方案确定114.6冲裁力的计算114.7凸模与凹模刃口尺寸的确定125表面处理145.1热处理145.2润滑14总 结15致 谢16参考文献17 - III - 汽车离合器压盘盖模具设计1 前言21世纪的制造业，正从以机器为特征的传统技术时代，向着以信息为特征的技术时代迈进，即用信息技术改造和提升传统产业。现在，汽车制造业发展迅速，而且更新速度很快。离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一，而离合器是由摩擦片，弹簧
4、片，压盘以及动力输出轴组成，其中压盘盖起着承载负荷的作用。中国目前设计制造离合器采用压铸和冲压与拉深两种模具，刚度要求高的采用压铸模，绝大多数采用冲压与拉深模具.模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。模具的发展方向为：充分运用IT技术发展 。模具设计、制造用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。外形车身和发动机是汽车两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三分之二的时间，成为
5、汽车换型的主要制约因素。目前世界上汽车的改型换代一般约需48个月，而美国仅需30个月，主要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽车覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体，实现异地设计和异地制造。虚拟制造等IT技术的应用，将推动模具工业的发展，在这汽车制造业中，汽车离合器压盘盖制造是重要的一个方面。汽车离合器压盘盖的制造现在目前使用冲裁、拉深的工艺比广泛，这将会给汽车离合器压盘盖的制造带来新的发展。2材料的选用及要求2.0优质碳素结构钢08F2.1特性及适用范围：其强度低、钢质软、塑性和韧性好。一般使用不需进行热处理，但为消除因冷加工而产生的内
6、力，改善钢的切削性能，可进行热处理，冷加工可增加强度。常用于制造冲压件和渗碳件，如冲压制品、套筒、搪瓷制品、汽车外壳等。2.2化学成份：碳 C ：0.050.11硅 Si：0.03锰 Mn：0.250.50硫 S ：0.035磷 P ：0.035铬 Cr：0.10镍 Ni：0.25铜 Cu：0.252.3力学性能：抗拉强度b (MPa)：295(30)屈服强度 s (MPa)：175(18)伸长率 5 ()：35断面收缩率 ()：602.4要求拉伸后须保证尺寸200.02mm，300.1mm冲孔后须保证尺寸：35+0.150，38+0.160 mm，落料后保证1000-0.02此零件外观要求较
7、高，圆角处，圆弧处要明显，压印要清晰，表面无皱折及明显伤痕，毛刺要少，凸缘处要平整，凸台成型要到位。从而保证离合器可靠地安装在发动机与变速器之间，灵活接合与分离，以传递和切断发动机输出到变速器的动力，使汽车起步及换档时工作平稳，且在汽车急刹车时防止传动系统过载。2.5选材由以上分析得到，汽车离合器压盘盖材料选用08F钢3拉深模的设计3.0拉深工艺的计算3.1确定坯料直径 零件底部圆角半径r与凸缘转角半径R相等，即r=R时，坯料直径：D= (dt2+4dh-3.44dR)1/2D2=(dt2+4dh-3.44dR)2 =1002+43011-3.44302=11113.6因此,D=105.43.
8、2确定拉深系数mt mt=d/D （1）mt-有凸缘圆筒形件的拉深系数;d-零件筒形部分的直径；D-坯料直径; D=(dt2+4dh-3.44dR)1/2 （2）由(1)式(2)式得 （3）mt= d/ D= D= =2/(1002+43011-3.44302)1/2 =0.2853.3修边余量R的确定凸缘相对直径dt/d=100/30=3.3dt=100,根据下表由凸缘圆筒形拉深件的修边余量R,mm凸缘直径dt凸缘相对直径dt/d1.5以下1.5222.52.53252550501001001501.62.53.54.31.42.03.03.61.21.82.53.01.01.62.22.5
9、 修边余量R=2.2，毛坯尺寸为D=2.22+100=104.4，毛坯料为1000104.4mm3.4拉伸次数一次拉深，mt=0.2853.5拉深凸凹模的间隙拉深模的凸凹模之间间隙对拉深力、零件质量、模具寿命等都有影响。设计使用有压料圈的拉深模，查表得，单边间隙Z/2=（11.1）t=(44.4)mm,Z/2取4.2 mm3.6凸凹模圆角半径的确定3.6.1凹模圆角半径的确定首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径可按下式计算：rA1=c1c2trA1凹模圆角半径；c1考虑材料的力学性能系数，对于软钢，硬铝, c1=1,纯铝，铜c1=0.8；c2考虑板料厚度与拉深系数，查表得c2=（45），c1=
10、1rA1=c1c2t=（45）14=1620取rA1=183.6.2凸模圆角半径的确定首次拉深可取：rT1=(0.71.0) rA1=(0.71.0) 18=1.812.6取rT1=10最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于圆角半径r0但零件圆角半径如果小于拉深工艺性要求时，则凸模圆角半径应按工艺性的要求确定，（即rTt），然后通过整形工序得到零件要求的圆角半径。圆角半径r=2mm, rT1=(0.71.0) rA1=10,满足rT=10t=4mm3.7拉深模工作部分尺寸的确定对于最后一道工序的拉深模，其凸凹模工作部分尺寸及公差按零件的要求来确定，零件尺寸标注在外形以凹模为基准，工作部分尺寸为：
11、DA=(Dmax-0.75)+0ADT=(Dmax-0.75-z)0TDA 、DT凹凸模的尺寸；Dmax拉深件外径的最大极限尺寸；零件的公差；A、T凹凸模制造公差，z拉深模双面间隙；Dmax=30mm, =0.42，A、T查表得:A=0.08,T=0.05,z=z/22=8.4DA=(Dmax-0.75)+0A =29.685+0.080DT=(Dmax-0.75-z)0T =21.2850-0.053.8模具的结构设计该制件拉深属于浅拉深，采用倒装拉深模如下图所示，由于弹性元件装在下模座下压边机工作台面的孔中，因此空间较大，允许弹性元件有较大的压缩行程，可以拉深深度较大的拉深件。这副模具采用
12、了锥形压边圈6，在拉深时，锥形压边圈先将毛坯压成锥形，使毛坯的外径已经产生一定量的收缩，然后再将其拉成筒形件。采用这种结构有利于拉深变形，可以降低极限拉伸系数。弹性压边装置采用弹簧压边装置，弹簧应选用总压缩量大，压边力随压缩量缓慢增加的弹簧，图3.8所示。3.8.1拉伸凸凹模的结构有压料的拉深模凸凹模结构，拉伸直径D=30100mm，采用下图结构，这种结构有锥形凹模的改善金属流动、减少变形抗力，材料不易薄等特点外，还能减轻坯料的反复弯曲变形程度，提高冲件侧壁质量。凸凹模的锥角大，对拉深件有利。t2mm, 取60。图3.8.1所示。3.8.2校形带凸缘拉深件的整形部位常常有：凸缘平面侧壁、底平面
13、和凸凹模圆角半径。整形时由于工序件圆角半径变小，要求从邻边区域补充材料，如果邻近不能流动过来，则只有靠变形区本身的材料变薄来实现。这时，变形部位材料的伸长变形以2%5%左右为宜，变形过大则工件会破裂。3.9压力机的选择 采用油压机，工作原理利用帕斯卡原理，以油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上下往复运动。该类压力机，压力大，而且是静压力，但生产率低，运用于拉深成形工序。油压机的主要特点：1. 设有上行下行快速装置及计数器，速度快、效率高、能耗低。2. 工作平稳、噪音低、符合环保要求。3. 采用液压件，经久耐用。4. 配有的电器元件及光电保护器，具有安全保护功能及超行程保护功能。5.
14、主机、 油箱整体结构，外形紧凑、美观、便于按装，机架与活动工作台精度高、刚性好、抗侧向力强；活动工作台速度快、生产效率高。4冲裁模具设计4.0 工艺方案的确定 良好的工艺性可以用最少的材料，最少的工序数和工时，使得模具结构简单且模具寿命长，能稳定地获得合格冲件。 4.1工艺方案的分析 图4.1所示，冲压件的工艺分析的目的是能用普通的冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。冲压件的形状和尺寸分析：a. 冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用；b. 冲裁件内形及外形的转角，冲裁件內形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡；c. 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽，尽量避免冲裁件上过长的凸出，悬臂和凹槽宽度不宜过小；d. 冲裁件的孔边距与孔间距，为避免工件变形
