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車窗玻璃升降器外殼沖壓模具設計 摘要】以AutoCAD和Pro/e為基礎，對汽車玻璃升降器外殼的模具進行了設計，分析了玻璃升降器的市場需求。 探討了玻璃升降器外殼經濟高效的生產方法，論述了沖壓模具設計的指導原則和一般步驟，包括分析零件工藝性、 初選壓力機、選擇標準模架、設計模具總體結構以及工作零件。不僅有利于汽車工業的發展，并在現代沖壓模具設計 中有一定的意義。 【關鍵詞】玻璃升降器；拉深模具；沖壓工藝分析；模具結構 0引言 汽車玻璃升降器在車輛的運營中屬于常用件，使 用頻次較高，用戶對該件的關注程度也很高，為此生 產出既滿足數量又滿足使用要求的較高質量的零件 尤為重要。 從目前汽車功能件發展的趨勢看，為方便使用，提 升車輛內部品質，許多廠商已將電動玻璃升降器系統 作為車輛的基本配置來設計，手動玻璃升降器己經用 得越來越少，己經有被電動玻璃升降器系統替代的趨 勢，為此國外眾多汽年制造商以及玻璃升降器生產商 都己將精力及財力集中到電動玻璃升降器系統的研究 及開發中。目前，我國汽車車身附件的開發技術與手段 與歐美日等發達國家相比有較大的差距，我們許多大 的車門玻璃升降器生產廠家基本都是利用外來樣件進 行模仿開發，對該件在裝車后產生的綜合效果及車輛 在行駛中產生的問題缺乏系統的分析研究[1]。本文的主 要研究內容就是車門玻璃升降器外殼的生產工藝及其 模具的設計。 1升降器外殼的說明 汽車車門上的玻璃升降是由升降器操縱的，主要作用就是保證車門玻璃 能夠順暢升降，以方便 駕乘人員在車輛上進行 正常活動—保證車輛內 部有良好的通風、方便 駕乘人員在車內不下車 就能與車周圍的人員進 行交流。升降器部件裝 配如圖1所示。 升降器的傳動機構裝在外殼內，通過外殼凸緣上 均布的三個Φ3.2 mm的小孔鉚接在車門內板上。傳動 軸6以IT11級的間隙配合裝在外殼件右端Φ16.5 mM的承托部位，通過制動扭簧3、聯動片9及心軸4與小 齒輪11連接，搖動手柄7時，傳動軸將動力傳遞給小 齒輪，繼而帶動大齒輪12，推動車門玻璃升降。 本沖壓件為其中的件5，如圖2所示。采用1.5 mm 的鋼板沖壓而成，保證了足夠的剛度和強度。外殼內腔 主要配合尺寸Φ16.5+0.12 mm，Φ22.3+0.14 mm，16+0.2 mm 為IT11~IT12級。為使外殼與座板鉚裝固定后，保證外 殼承托部位Φ16.5 mm與軸套同軸，三個小孔Φ3.2 mm 與Φ16.5 mm的相互位置要準確，小孔中心圓直徑 Φ42±0.1mm為IT10級。 2工件沖壓工藝性及方案確定 根據沖壓件零件圖，并結合可供選用的沖壓設備 規格以及模具制造條件、生產批量，對沖壓件的形狀 特點、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規格和力學性 能等因素進行分析。首先，判斷該產品需要哪幾道工 序，各道工序間半成品的形狀尺寸由哪幾道工序完 成，然后逐個分析各道工序，裁定該沖壓件加工的難 易程度，確定是否需要采取特殊工藝措施。工藝分析 是要判斷產品在技術上能否保質、保量地穩定生產， 在經濟上是否有效益。 工藝方案的確定是在沖壓件工藝分析之后進行 的重要設計環節。本環節需要作以下幾步：1）列出沖 壓所需的全部單工序；2）對于所列的各道加工工序， 根據其變形性質、質量要求、操作方便等因素，對工序 的先后順序作出初步安排；3）經過工序的順序安排和 組合，形成多種工藝方案，從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造的難易程度和壽命高低、生產成 本、操作方便與安全程度等方面進行綜合分析、比較， 確立最佳工藝方案。 2.1沖壓工藝性分析 根據零件的技術要求，進行沖壓工藝性分析，可以 認為：該零件形狀屬旋轉體，是一般帶凸緣圓筒件，且 d凸/d，h/d都比較合適，拉深工藝性較好。只是圓角半 徑偏小些，Φ22.3+0.14，Φ16.5+0.12，16+0.2幾個尺寸精度偏高 （均高于表4-3和表4-6所列尺寸偏差[2]），這可在拉 深時采取較高的模具制造精度和較小的模具間隙，并 安排整形工序來達到。由于Φ3.2小孔中心距要求較 高精度，按照規定，需要采用精密沖裁（即尺寸精度可 達IT8~IT9級，斷面粗糙度Ra值為1.6~0.4μm，斷面 垂直度可達89°30′或更佳[3]）同時沖出三小孔，且沖孔 是應以Φ22.3 mm內孔定位。 該零件底部Φ16.5 mm區段的成形，可有三種方 法：1)可采用階梯拉深后車去底部；2)可以采用階梯 拉深后沖去底部；3)可以采用拉深后沖底孔再翻邊， 如圖3所示。 在這三種方法中，第一種車底的質量高，但生產率 低且浪費材料，該零件底部要求不高不宜采用；第二種 沖底，要求零件底部的圓角半徑壓成接近清角（R≈ 0），這就需要增加一到整形工序且質量不易保證；第三 種采用翻邊，生產效率高且省料，翻邊端部雖不如以上 的好，但該零件高度21mm為未注公差尺寸，翻邊完全 可以保證要求，所以采用第三種方案是較合理的。 2.2計算毛坯尺寸 計算毛坯尺寸須先確定翻邊前的半成品尺寸，翻 邊前是否也需拉成階梯零件，這要核算翻邊的變形高 度。翻邊前的半成品形狀尺寸如圖4所示。 2.3計算拉深次數 d′凸/d=54/23.8=2.3>1.4，屬寬凸緣筒形件。 t×100/D=1.5×100/65=2.3，由表4-9[4]查有凸緣 件第一次拉深的最大相對高度h1/d1=0.45，而h/d= 16/23.8=0.67>0.45，故一次拉不出來。 當d′凸/D=54/65=0.83，t×100/D=2.3時，按表1-3- 15[5]查得m1=0.44，所以d1=m1×D=0.44×65=28.6 mm， d2/d1=23.8÷28.6=0.83。查表4-5[4]，[m2]=0.75

回答者：iwrcime2016-04-10 00:00