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任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
摩托車從動(dòng)盤沖壓工藝分析及其模具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求
一、原始資料（數(shù)據(jù)）、參考資料（文獻(xiàn)）
1．沖壓模工作原理圖及裝配圖資料；
2．計(jì)算機(jī)，繪圖機(jī)；
3. 設(shè)計(jì)室。
二、設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)
對(duì)所提供的零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在充分分析該件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，確定沖壓工藝并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，完成模具主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；選擇沖壓設(shè)備及工具；用電腦繪制一張模具總裝圖及五張主要零件圖。
三、基本要求及成果形式
1．寫出開題報(bào)告；
2. 文獻(xiàn)翻譯不少于3000字，與材料成型相關(guān)；
3. 文獻(xiàn)綜述不少于3000字，參考文獻(xiàn)不少于12篇，其中外文不少于兩篇；
4. 繪制零號(hào)裝配圖一張及主要非標(biāo)零件的零件圖五張，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書一份,字?jǐn)?shù)不少于8000字。
四、時(shí)間安排
1----2周 考察調(diào)研，工廠調(diào)研，完成開題報(bào)告；
3----4周 完成文獻(xiàn)綜述，文獻(xiàn)翻譯，擬定設(shè)計(jì)初步方案；
5----9周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿及模具工作原理圖；
10---11周 繪制模具結(jié)構(gòu)原理圖，完成畢業(yè)論文；
12周 做好答辯前的所有準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯；
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 20xx 年 2 月 13 日至 20xx 年 5月 15 日
計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 20xx 年 5 月 19日
專業(yè)（教研室）審批意見：
審批人簽名
金屬板成型時(shí)易變?cè)虻尿?yàn)證
卡爾·馬杰斯卡
美國安娜堡大阪街701號(hào)密歇根大學(xué)商學(xué)院
帕德里·哈梅特
摘要：生產(chǎn)商用傳統(tǒng)的流程控制圖程序來檢測(cè)金屬板沖壓成型過程時(shí)常會(huì)這樣處理：失控信號(hào)意味著沖壓成型工序發(fā)生了改變，然而在可控或失控的條件下，金屬板沖壓成型控制進(jìn)程在流程變量輸入設(shè)置里并沒有必要的校正。結(jié)果信號(hào)常常被忽略，生產(chǎn)商常常不明白那些變化已經(jīng)對(duì)成品產(chǎn)生了什么樣的影響。
我們用一個(gè)預(yù)定實(shí)驗(yàn)來定量分析金屬板沖壓成型變量對(duì)進(jìn)程改變的影響。我們把沖壓成型變量分為三部分：局部間、批量間和批次內(nèi)三個(gè)變量，局部間變量指的是短期的既定的平穩(wěn)變量或趨勢(shì)批次變量，批次間的變化代表的個(gè)別批次的變化之間的沖壓模具設(shè)置。批次內(nèi)變量代表的是在一個(gè)既定的批次運(yùn)行中任何運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程。借助于二位嵌套變量模型分析，制造商可能會(huì)估測(cè)這三個(gè)變量。將變量分為三種并假以分析之后，制造商會(huì)在變量削減計(jì)劃中驗(yàn)證對(duì)策是否合理。并且，通過驗(yàn)證短期變量制造商可以預(yù)測(cè)潛在流程的可行性和平穩(wěn)進(jìn)程的固有變量。我們通過運(yùn)用汽車車身側(cè)面面板案例分析來著重闡述一下該研究法。
關(guān)鍵詞：變量分析, 特定實(shí)驗(yàn), 運(yùn)動(dòng)批次法 ,金屬板沖壓成型 ,變量削減
1 引言
大部分客車均是由100到150個(gè)沖壓成型金屬板構(gòu)成，從小的已成型的安裝支架到大的復(fù)雜的金屬板（比如防護(hù)板、車蓋和車身面板），用了敘述成型面板的質(zhì)量特點(diǎn)指的是性能的集合（諸如剪邊和用了集中多金屬板板的寬底）。用來測(cè)量金屬板材質(zhì)的典型方法是測(cè)定它沿著制定平面設(shè)計(jì)規(guī)范的背離度。
金屬板沖壓過程的特殊特點(diǎn)下定量分析金屬板材質(zhì)構(gòu)造變化的分析方法論。
對(duì)于每一個(gè)機(jī)動(dòng)車身面板來說，金屬板沖壓成型過程需要兩種獨(dú)特類型的裝備：沖壓機(jī)和打印模，打印模指的是用來制作特殊形狀產(chǎn)品的常規(guī)生產(chǎn)設(shè)備；沖壓機(jī)指的是靈活的生產(chǎn)設(shè)備。通過簡單改變例如在車前部的前后或在車中心的里外。（羅恩和胡）這個(gè)分析研究法提供了在打印模，沖壓機(jī)就能生產(chǎn)出多種不同的機(jī)動(dòng)車身面板，為此一個(gè)特殊的沖壓機(jī)能生產(chǎn)出一批獨(dú)立的面板，使打印模的安裝在控制流程方面更加關(guān)鍵。
為了監(jiān)測(cè)車身面板的質(zhì)量，大部分制造商采用統(tǒng)計(jì)分析模型，例如SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)。沿用SPC，生產(chǎn)流程包括兩款變量：一般起因和特殊起因。普通起因變量指的是當(dāng)所有的輸入變量保持平衡時(shí)產(chǎn)出過程中固有的變量。特殊起因變量指的是產(chǎn)品變量的增加超過了普通起因變量。生產(chǎn)商通過控制圖上的失控信號(hào)檢測(cè)特殊起因變量。生產(chǎn)者必須能調(diào)整流程來校正失控條件和消除相關(guān)特殊起因變量。
在改變打印模后很多北美制造商的沖壓設(shè)備在控制平均變化的打印模設(shè)定時(shí)缺乏細(xì)節(jié)方面的關(guān)注。當(dāng)開始生產(chǎn)批量面板的時(shí)候，生產(chǎn)商會(huì)評(píng)估面板樣本來創(chuàng)建SPC分組。如果這個(gè)子分組測(cè)算失控，沖壓流程沒有簡單的調(diào)整機(jī)制來改變性能維度。在調(diào)整流程方面的無能已經(jīng)讓在沖壓工序方面運(yùn)用SPC的北美汽車制造商倍感沮喪。為此制造商必須持續(xù)的調(diào)整他們的下游流程來彌補(bǔ)在沖壓鋼板形狀的改變。不過日本的沖壓設(shè)備就能通過優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)的沖壓模改變流程來避免失控情況。通過消除那些設(shè)置的失控條件，日本的制造商有能力清除傳統(tǒng)的控制流程圖。
2 沖壓鋼板質(zhì)量的測(cè)量和提高
制造商用控制圖來分析產(chǎn)出過程中的穩(wěn)定性。X棒表和R表是汽車行業(yè)運(yùn)作協(xié)會(huì)廣泛使用的用來繪制長期的擁有偶發(fā)特征（例如鋼板與正常測(cè)量的偏差）的產(chǎn)品圖紙的方法。X棒表跟蹤樣本均值來探測(cè)流程中的改變。R表作為流程變量測(cè)試儀來跟蹤樣品。隨著時(shí)間的推移，當(dāng)大量的統(tǒng)計(jì)技術(shù)能設(shè)定一個(gè)平穩(wěn)的流程時(shí)，一些人士卻已經(jīng)解決了非穩(wěn)定流程問題。武道兒和托馬斯提出的追蹤生產(chǎn)流程的X棒的普通起因變量有兩個(gè)來源：它們也體現(xiàn)了一個(gè)模型，這個(gè)模型有第三個(gè)變量：測(cè)量錯(cuò)誤。武道兒和托馬斯慎用他們的技術(shù)“直到所做的努力清除了每一個(gè)普通起因變量來源才······”。蘇羅和范德芬運(yùn)用運(yùn)行變量對(duì)該流程進(jìn)行了研究，通過假定二次損失函數(shù)和0-1損失函數(shù)，他們提出了分析法來為生產(chǎn)流程設(shè)定。金屬板特性質(zhì)量評(píng)定包括測(cè)量工序能力測(cè)定，主要指在規(guī)格上限(USL)和規(guī)格下限(LSL)以內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品，即是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。布雷佛歌提出了Cp和Pp兩個(gè)潛在流程的測(cè)量。按照設(shè)計(jì)規(guī)范各部分的比例值是獨(dú)立的，有如下關(guān)系
Cp = Pp=(USL-LSL)/ 6σx (1)
兩個(gè)指數(shù)的不同在于相關(guān)流程穩(wěn)定性的假定和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)差方法的運(yùn)用。Cp假定了一個(gè)可控工序流程；而Pp則是長期的能力指數(shù)，它不要求標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性的假定。在Cp里面，生產(chǎn)商可以評(píng)估生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)差和樣本的標(biāo)準(zhǔn)，并拿它們作比較S。S=σx== ˉR /D2.。對(duì)于PP ，生產(chǎn)商需要從整體工序中拿出樣本，把工序的標(biāo)準(zhǔn)差與樣本標(biāo)準(zhǔn)差作對(duì)比得出σx = S.
3 金屬板沖壓過程的特點(diǎn)
在沖壓線通過單個(gè)或多個(gè)沖壓，金屬板需要多膜操作。沖壓模和沖壓機(jī)有多個(gè)能影響沖壓鋼板質(zhì)量的輸入變量（例如噸位、閉合高度、沖壓平行、平衡壓力、沖壓模氮壓、沖壓速度等），尤其是在沖壓模設(shè)置過程中。
在組合版生產(chǎn)過程中，運(yùn)用相同的沖壓設(shè)定，一個(gè)特定的沖壓膜一旦設(shè)定就會(huì)減少整體過程的變量。不幸的是，制造商并不能很好的發(fā)現(xiàn)和領(lǐng)悟金屬幾何板結(jié)構(gòu)里大量沖壓設(shè)置跟輸入過程要素之間的關(guān)系。例如在整個(gè)金屬板成型過程中很多輸入變量都是一個(gè)單一的值。然而個(gè)別面板在不同方面有多元化特性，這些特性必須通過相同系列的輸入變量設(shè)置來控制。當(dāng)SPC顯示某些特性失控時(shí)，把生產(chǎn)工序恢復(fù)到目標(biāo)值就不可能了，尤其是當(dāng)別的特性沒有發(fā)生改變時(shí)。另外，在金屬板特性里過程輸入變量是沒有因果關(guān)系的。例如，增加噸位在金屬板特性里引起的改變沒有加工過程中的明顯，不過調(diào)整切割工具的方位對(duì)生產(chǎn)工序有客觀的影響。
哈梅特，瓦爾和巴倫闡述了簡單的輸入變量調(diào)整的缺失是如何激發(fā)機(jī)身制造商運(yùn)用函數(shù)概念的，這些輸入變量是用來調(diào)整生產(chǎn)過程的。函數(shù)構(gòu)造（嗎杰斯克和哈梅特，2000）包括：評(píng)定在下游集裝工序里變量的影響后才決定完善沖壓模。
大量的潛在重要變量已經(jīng)使調(diào)整輸入設(shè)置的缺失更加復(fù)雜。大量的案例分析闡述了金屬板沖壓跟過程輸入變量之間的復(fù)雜關(guān)系。謝克爾克（1986）將大量生產(chǎn)的薄金屬板成型描述為是一種“藝術(shù)······”，用兩個(gè)特定實(shí)驗(yàn)來分析了沖壓過程中成品的質(zhì)量跟輸入過程的關(guān)系。謝克爾克發(fā)現(xiàn)了五個(gè)過程變量的重要性：空白的大小、空白的位置、潤滑、壓邊力、金屬板厚度。
周和曹驗(yàn)證了沖壓門內(nèi)工序，還驗(yàn)證了金屬板成型中的兩個(gè)變量：運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)變量和運(yùn)轉(zhuǎn)間變量。他們研究了在運(yùn)行內(nèi)三個(gè)過程變量的影響。運(yùn)用既定實(shí)驗(yàn)，他們驗(yàn)證了三個(gè)變量的影響程度，提出了能更好控制和削減運(yùn)行內(nèi)變量54%的方法。
王和漢克也研究了門內(nèi)沖壓工序，他們驗(yàn)證了金屬板沖壓過程中的十五個(gè)變量的影響，他們得出如下結(jié)論：影響金屬板無裂縫成型的三個(gè)變量是金屬表面本身的粗糙度、沖壓設(shè)備的外噸位、潤滑度。
貝利（1996）討論了金屬板的構(gòu)成和金屬板沖壓質(zhì)量的關(guān)系。他指出日本的制造商一般用統(tǒng)計(jì)控制的方式來運(yùn)轉(zhuǎn)他們的沖壓過程，而美國的制造商則非如此。貝利指出制造商從相同的源頭購買金屬，而美國的制造商強(qiáng)調(diào)從非金屬相關(guān)的變量上來提高質(zhì)量。
總之，大量的潛在重要輸入變量并沒有被很好的理解和控制。例如，輸入變量的因果關(guān)系常常是未知的。該調(diào)研以在輸入變量中發(fā)現(xiàn)的典型變量為基礎(chǔ)，提出了定量分析產(chǎn)品產(chǎn)出變量的方式，而非探索沖壓參數(shù)和鋼板幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。它提供了一個(gè)用來決定變量削減是否必須的一個(gè)分析攻擊。
4 模型發(fā)展
通過減少一些沖壓模和植入一些別的沖壓模，制造商用相同的沖壓機(jī)生產(chǎn)出了許多不同的鋼板。沖壓過程中放置一些沖壓模就是通常所說的沖壓模設(shè)置。沖壓模設(shè)置包括設(shè)置沖壓模過程變量，例如閉合高度和壓邊力。因此沖壓模設(shè)置強(qiáng)調(diào)了沖壓過程的再配置。伴隨著沖壓模設(shè)置而生產(chǎn)的部件的數(shù)量就叫一批
圖1 沖壓工藝數(shù)據(jù)（注：水平線代表一批手段）
圖1 展示了一個(gè)來自批量生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，每一批量都有自己的方法，從長期看，批量方法能隨機(jī)的改變一些整體生產(chǎn)工序。整體生產(chǎn)流程和設(shè)定的正常值或目標(biāo)值之間的差異代表了生產(chǎn)過程中的平均偏差。我們把關(guān)于當(dāng)時(shí)工序的變量定義為固有變量。
4.1 總體過程（TP）
TP代表著被顧客感受到的長期產(chǎn)出，這個(gè)變量代表著質(zhì)量特征變量的所有來源。對(duì)于金屬板成型，歷史數(shù)據(jù)展示的是TP會(huì)按正常的分配而不是一個(gè)工作的假定。TP的期望值代表了長期生存過程中產(chǎn)品質(zhì)量的平均值，E[TP] = μTP = μx .TP變量Var[TP] =σTP·σTP=σx·σx。代表了傳遞到下游工序和消費(fèi)者的變量。當(dāng)為了實(shí)現(xiàn)工程規(guī)格而評(píng)定沖壓能力時(shí)我們就會(huì)用到TP變量。
4.2 批量過程（B）
大量的沖壓工序變量會(huì)影響到單一的批量工序，沖壓工和沖壓模設(shè)置人員常常無法每次都進(jìn)行同樣的沖壓工序設(shè)置?？刂戚斎胱兞康囊恍├щy（金屬材料或潤滑度）都可能影響到批量工序，因此我們的模型過程代表了隨機(jī)變量，每一個(gè)批量Bi代表了第i批量的平均數(shù)。假定相等的批量規(guī)模，B的期望值跟長期工序平均數(shù)是相等的，即E[B] = E[TP].變量B代表著跟批對(duì)批流程轉(zhuǎn)換相關(guān)的金屬板變量，即Var[B] = σBB·σBB
4．3 批量內(nèi)方法（PP）
盡管Bi代表了第i批金屬板沖壓工序的平均值，這個(gè)模型允許批內(nèi)工序的非穩(wěn)定性。即是它允許非速成的動(dòng)態(tài)批量方法，批內(nèi)工序改變被認(rèn)為是輸入改變和流程參數(shù)改變（例如在購進(jìn)的材料中金屬材質(zhì)的差異）或因?yàn)榈獨(dú)夤扌孤抖鴮?dǎo)致沖壓模壓力改變?cè)斐傻?。我們讓W(xué)B代表即時(shí)平均數(shù)或金屬板批量沖壓工序平均數(shù)，作為從整體批量平均數(shù)的偏差Bi，即E[WB] = 0。在一個(gè)批量中WB變量包括所有的批量工序改變Bi。因此，批量內(nèi)變量Var[WB] = Var[Bi ] =σWB·σWB。代表著批量內(nèi)工序變量。
4.4 PP
PP代表著給固有變量賦予一個(gè)特定的值，我們假定沖壓工序在一定條件下正常分配，即時(shí)給現(xiàn)有的批量工序一個(gè)特定的值，該生產(chǎn)工序生產(chǎn)出正常分配的產(chǎn)出。PP變量旨在干擾變量捕獲干擾變量，干擾變量常被看做是正常生產(chǎn)運(yùn)作的一部分。PP變量的期望值是E[PP] = 0。Var[PP] = σPP·σPP。PP變量代表的是TP變量的潛變量或TP變量的程度，而這些都是通過消除批量內(nèi)工序變量和批量對(duì)批量工序變量可以實(shí)現(xiàn)的。
4.5 變量模型的源泉
該模型假定變量是附加的即TP = B +WB+PP。我們進(jìn)一步假定各要素是獨(dú)立的，由方差派生模型σTP·σTP= σBB·σBB+ σWB·σWB+ σPP·σPP 。PP變量在該模型中代表的是短期過程變量。如果制造商想要控制沖壓過程，PP方差將等于TP方差，等式CPP = （USL ? LSL）/6σPP （2）
與Pp相結(jié)合評(píng)定沖壓 過程的能力，Cpp代表的是潛在的能力，制造商將會(huì)通過控制過程標(biāo)準(zhǔn)值來獲取Cp的水平。
5 評(píng)估模型參數(shù)
我們提出用既定實(shí)驗(yàn)或DOE來評(píng)估變量成分。然而關(guān)于該模型的性質(zhì)，抽樣方案不可能是完全隨機(jī)的。抽樣方案應(yīng)該更加貼近控制圖標(biāo)合理抽樣，即是從總流程中獲取連續(xù)的部分。該模型并不要求查看樣品是連續(xù)件的，他們應(yīng)當(dāng)從相對(duì)短的間隔獲取。例如每隔一個(gè)或每隔兩個(gè)選一個(gè)。當(dāng)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)讓工序按照它本來的方式運(yùn)行，制造商不應(yīng)當(dāng)嘗試影響金屬板變量的任何工序，
估計(jì)模型參數(shù)，我們提出從吧b批量或沖壓模設(shè)置里進(jìn)行觀察。從多批量里抽樣將會(huì)允許估計(jì)批量對(duì)批量方差，在批量內(nèi)或在沖壓模設(shè)置里，制造商應(yīng)當(dāng)不同時(shí)多次采樣，來評(píng)估批量內(nèi)方差標(biāo)準(zhǔn)值。最后，每次過程采樣時(shí)制造商應(yīng)當(dāng)采樣n尺寸的，N=bsn。運(yùn)用對(duì)應(yīng)的變量X，這種方法將會(huì)產(chǎn)生形式數(shù)據(jù)：
Xijk, i = 1, . . . , b (batch),
j = 1, . . . , s (sample within batch), and
k = 1, . . . , n (observation in sample).
適應(yīng)本文概述的模型需要三個(gè)樣本指標(biāo)的選擇：批量數(shù)，每批量的數(shù)目，單個(gè)樣本的尺寸。樣本尺寸計(jì)劃優(yōu)先于做實(shí)驗(yàn)可以幫助制造商用最低的成本獲取信息。制造商可以用統(tǒng)計(jì)法來決定樣本尺寸計(jì)劃的三個(gè)要素。在隨機(jī)影響的模型里，這就要求特殊化制造商喜歡探測(cè)變量成分和他們可能探測(cè)該狀況的可能性。
另外，當(dāng)開展既定實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)該按照正常的生產(chǎn)流程進(jìn)行。我們需要批量平均方值、批量內(nèi)平均方值、平均平方差來估量實(shí)驗(yàn)中的方差數(shù)據(jù)。這可以通過統(tǒng)計(jì)軟件包來實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)軟件包有三個(gè)變量：對(duì)應(yīng)的Xi jk,值、批量（i）和批量內(nèi)樣本數(shù)量(j).我們提出了嵌入式二因素隨機(jī)影響變量分析模型。該模型不包括互動(dòng)的流程，但是在批量因素下，我們必須嵌入樣本因素。該軟件將向我們提供標(biāo)準(zhǔn)方的評(píng)估
第二我們應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)房誤差來估算PP變量。
σPP·σPP = MSE (3)
批量內(nèi)方差，如果是已知的，用
σWB·σWB= （MSWB ? MSE）/n. (4)
如果批梁內(nèi)方差是已知的，估量BB方差如下
σBB·σBB= （MSB ? MSWB）/sn. (5)
如果批次內(nèi)方差是未知的，估計(jì)BB變量如下
σBB·σBB= (MSB ? MSE)/sn. (6)
未知要素會(huì)從該模型中清除，該模型適合估測(cè)方差要素
6 案例分析
我們運(yùn)用從機(jī)動(dòng)車身沖壓成型設(shè)備中獲取的數(shù)據(jù)展現(xiàn)該技術(shù)。正像圖表2那樣，那些數(shù)據(jù)代表了從車身側(cè)面金屬板測(cè)量的數(shù)據(jù)，該特殊鋼板有十六個(gè)特征，不同的運(yùn)作和輸入變量常會(huì)影響到個(gè)體性能的質(zhì)量。盡管那些特征并不是完全獨(dú)立的，沖壓生產(chǎn)商將那些特性看作是相互獨(dú)立的。在一些案例里，生產(chǎn)商消除相關(guān)特性，因?yàn)樯a(chǎn)驗(yàn)證要優(yōu)先于固定生產(chǎn)。
為了研究車身面板沖壓形成過程，我們?cè)O(shè)定了如下的抽樣方案，為獲取批量間轉(zhuǎn)換的平均值，我們抽樣b=6，兩個(gè)月生產(chǎn)的非連續(xù)批量，制造商常常感受到批量內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)值可能已經(jīng)改變，鋼卷的改變導(dǎo)致了原材料的改變，最終導(dǎo)致了那種結(jié)果。因?yàn)閱为?dú)運(yùn)行的時(shí)間是4小時(shí)，我們有有限的時(shí)間來檢測(cè)批量內(nèi)轉(zhuǎn)變。因此我們選擇每批量S=2樣本，這兩個(gè)樣本分別是該批量的第一個(gè)和最后一個(gè)，使跟蹤樣本間均值變化的可能性最大化。樣本規(guī)模計(jì)劃的最后一個(gè)要素是決定替代品數(shù)量的，在SPC批量的開始生產(chǎn)商已經(jīng)既定了n=3的樣本規(guī)模。因?yàn)槌杀驹?，在批量最后，我們選擇把那些樣本增加到額外的n=3，而不是產(chǎn)生額外的整體研究數(shù)據(jù)。
表1由N=36的車身側(cè)面金屬板滋生的在圖形2地點(diǎn)3的測(cè)量滋生包括了精確到厘米的立體數(shù)據(jù)。制造商在機(jī)身側(cè)面面板測(cè)量金屬板偏離正常設(shè)計(jì)的程度，例如第一批量第一組的第一個(gè)面板偏離0.62毫米。我們利用原始數(shù)據(jù)組建控制圖表來評(píng)定沖壓過程的穩(wěn)定性。我們也讓在第五部分講述ANOVA模型跟該數(shù)據(jù)一致來評(píng)價(jià)變量成分。
為了評(píng)價(jià)長期的車身側(cè)面特性的流程穩(wěn)定性，我們構(gòu)造了控制表，如表3，為了準(zhǔn)備圖表3，我們僅僅用了三個(gè)連續(xù)樣本的第一個(gè)進(jìn)行觀察。兩個(gè)圖表都能展現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)控制，指出流程有一個(gè)穩(wěn)定的平均值和方差。在變量元素模型里，移動(dòng)范圍圖標(biāo)代表了全體工序的變量。因此個(gè)別圖標(biāo)代表的是長期流程的穩(wěn)定性，而不是批量間的一個(gè)平均值。
為了評(píng)價(jià)批量間車身面板特性，我們把該數(shù)據(jù)放到X棒和R表里面，正如圖表4所展示的那樣，首先看一下R表，方差有統(tǒng)計(jì)的方式控制。
在該沖壓過程里，PP變量保持平衡。接下來我們看一下X棒表我們看到標(biāo)準(zhǔn)值脫軌，在該控制表里的特殊起因變量暗示了潛在提升的空間。
定量分析變量來源，我們提出嵌入式二因素ANOVA模型。使ANOVA模型和那些數(shù)據(jù)相符，就可以估量批量和批量內(nèi)的平均平方，運(yùn)用等式（3）和（6）我們估算出變量因素，如表2所示，指出車身側(cè)面面板批量內(nèi)是無變化的，暗示批量內(nèi)沖壓模保持平衡。對(duì)于批量因素來說，沖壓模的設(shè)定里平均值的改變只占TP變量的79%，這表明了降低變量和讓下游受益的機(jī)會(huì)
最后我們用那些數(shù)據(jù)來評(píng)定工序能力。用傳統(tǒng)的工序能力指標(biāo)和那些數(shù)據(jù)，看起來違反了平衡工序假定。然而，在批量設(shè)置里有關(guān)的固有變量，我們認(rèn)為制造商可以在長期預(yù)測(cè)出某種程度的平均轉(zhuǎn)換。
從表1我們可以看出工序均值μ? x = ˉX = 0.055，樣本標(biāo)準(zhǔn)差σx = S = 0.3540. 再用等式（1）計(jì)算出Cp=0.942，該值顯示了工序產(chǎn)出分配的寬度已經(jīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)格的寬度。換句話說，不管工序中心在哪里，都會(huì)生產(chǎn)出不合格品。在汽車行業(yè)，Cp < 1.67的工序被認(rèn)為是不行的，需要提升質(zhì)量。
為了評(píng)價(jià)沖壓工序的潛能，我們用等式（5）算出Cpp=1.55,該指數(shù)顯示通過控制工序平均值制造商就能把Cp由0.942增加到1.92，也就是說工序可以了。因?yàn)檫@一特性，制造商必須提高安裝操作控制來降低批量間的平均轉(zhuǎn)換。
7 整體金屬板測(cè)定
對(duì)于大的復(fù)雜金屬板（例如車身側(cè)面）來說，汽車制造商測(cè)量出一系列特性，那些測(cè)量特性盡管不是完全獨(dú)立的，被用來在沖壓線檢測(cè)不同的運(yùn)轉(zhuǎn)工序，例如制造商可能在某一特定方面選一個(gè)特性來檢測(cè)沖壓外鑲膜或交換寬邊上的特性來反映寬邊膜運(yùn)轉(zhuǎn)情況。對(duì)于大的復(fù)雜的平板來說，如果過程輸入變量沒有相應(yīng)的影響，制造商可能會(huì)選擇被相同沖壓模影響的多種特性。例如，有一個(gè)沖壓是不平行的，在成型過程中一個(gè)角的噸位可能跟別的不同，導(dǎo)致了潛在的非正規(guī)的平均轉(zhuǎn)變，不同的金屬板的特性受到相同的沖壓模的影響。
分析整個(gè)鋼板，我們使變量成分跟機(jī)身側(cè)面面板十六個(gè)測(cè)量方位的任何一個(gè)相協(xié)調(diào)，如圖表（2）間表3.運(yùn)用變量分析模型提供了整體車身側(cè)面金屬板測(cè)定，我們運(yùn)用任何一個(gè)方面的測(cè)量隊(duì)的平均方差，車身側(cè)面有一個(gè)平均的TP方差是0.074mm.。用標(biāo)準(zhǔn)差來評(píng)價(jià)鋼板，我們計(jì)算出平均總方差的平方根是0.272mm，從表3我們知道不平衡的平均占據(jù)了總方差的70%。通過進(jìn)一步對(duì)特性點(diǎn)的驗(yàn)證，所有大的平均轉(zhuǎn)換問題都會(huì)發(fā)生在機(jī)身側(cè)面金屬板的擋風(fēng)玻璃開口那里。
通過運(yùn)用變量源模型，我們有能力定量分析不同方差的成分，并計(jì)算出安裝過程中的改進(jìn)。
當(dāng)多變量工序能力指標(biāo)可以評(píng)價(jià)金屬板沖壓過程時(shí)，汽車制造商通過獨(dú)立評(píng)估每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的能力已經(jīng)成功了他們的評(píng)定工序。表4包括了等式（1）的Pp,它是通過計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和方根來計(jì)算出來的，表4也包括了等式（2）里面的Cpp，它是由部分對(duì)部分的方差的平方根算出短期標(biāo)準(zhǔn)差的方法算出來的。十六個(gè)測(cè)定點(diǎn)里的十五個(gè)Cpp大于1.77.也就是說通過平衡長期的平均數(shù)，生產(chǎn)商可以通過（8/9特性不可接受下）Cpp>1.67的限制
結(jié)論
對(duì)于用靈活生產(chǎn)設(shè)備的制造商來說，安裝點(diǎn)對(duì)工序變量至關(guān)重要，該調(diào)研提出了把變量分為三種：短期平均變量、批量間變量和批量內(nèi)變量。這種將變量分為三類的技術(shù)給汽車制造商提供了一個(gè)清晰的整體生產(chǎn)變量來源畫面。定量分析變量來源和相應(yīng)的值給那些要減少變量的汽車制造商一個(gè)指導(dǎo)。幫助分解了車身金屬板變量的位置。
參考文獻(xiàn)
[1].機(jī)動(dòng)車行業(yè)協(xié)會(huì)，統(tǒng)計(jì)工序控制，第一版，AIAG,繅絲菲爾德
[2].機(jī)動(dòng)車行業(yè)協(xié)會(huì)，通過的工序生產(chǎn)部分，第二版，AIAG，繅絲菲爾德
[3].貝利，B 沖壓之內(nèi)，成本在哪里，新鋼鐵
[4].哈梅特PC,瓦爾SM和巴倫JS 在產(chǎn)品發(fā)展中利用靈活標(biāo)準(zhǔn)提升生產(chǎn)效率
[5].馬杰斯克，卡爾D 哈梅特卡特萊特，函數(shù)構(gòu)造法對(duì)忍耐性發(fā)展的影響
單位代碼
學(xué) 號(hào)
分 類 號(hào)
密 級(jí)
XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
摩托車從動(dòng)盤工藝分析及模具設(shè)計(jì)
院（系）名稱
工學(xué)院機(jī)械系
專業(yè)名稱
材料成型及控制工程
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
20xx年 5 月 15 日
開題報(bào)告表
課題名稱
摩托車從動(dòng)盤沖壓工藝分析及其模具設(shè)計(jì)
課題來源
教師擬訂
課題類型
AX
指導(dǎo)教師
學(xué)生姓名
專 業(yè)
材料成型及控制工程
學(xué) 號(hào)
一、選題資料的準(zhǔn)備
運(yùn)用大學(xué)期間學(xué)習(xí)的知識(shí)，簡要的了解本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，對(duì)圖形進(jìn)行分析，系統(tǒng)地對(duì)專業(yè)知識(shí)綜合整理，同時(shí)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料如：異形墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)，沖壓手冊(cè)，沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與范例等十幾種文獻(xiàn)資料，其中包括外文資料！
二、設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)
對(duì)所提供的零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在充分分析該件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，確定沖壓工藝并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，完成模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；選擇沖壓設(shè)備及工具；用電腦繪制一張模具總裝圖及五張主要零件圖。
三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果
1．寫出開題報(bào)告；
2. 文獻(xiàn)翻譯不少于3000字，與材料成型相關(guān)；
3. 文獻(xiàn)綜述不少于3000字，參考文獻(xiàn)不少于12篇，其中外文不少于兩篇；
4. 繪制零號(hào)裝配圖一張及主要非標(biāo)零件的零件圖五張，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書一份,字?jǐn)?shù)不少于8000字。
四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排
1周—— 2周 收集設(shè)計(jì)資料并完成開題報(bào)告；
3周—— 4周 完成英文資料翻譯并寫出文獻(xiàn)綜述；
5周—— 7周 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和部分零部件的選擇與設(shè)計(jì)；
8周——11周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書；
12周 修改整理，準(zhǔn)備答辯。
五、完成設(shè)計(jì)所具備的條件因素
針對(duì)此次模具設(shè)計(jì)工作量大，工作難度大特點(diǎn)，擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AUTOCAD等相關(guān)軟件來完成模具設(shè)計(jì)，從而節(jié)省時(shí)間和精力。
充分利用學(xué)校和老師提供的有限資源，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料。在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)的交流中，自己的努力一定能夠順利完成本次課程設(shè)計(jì)！
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
課題來源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會(huì)征集；（4）科研單位提供
課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)（藝術(shù)設(shè)計(jì)）；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報(bào)告
（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題
要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。
摩托車從動(dòng)盤沖壓工藝分析及其模具設(shè)計(jì)
摘要
沖壓件具有自重輕、強(qiáng)度大、剛度好和材料利用率高等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。本文分析了沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性，闡述了金屬塑性成形機(jī)理及其工藝，設(shè)計(jì)了摩托車離合器從動(dòng)盤沖壓件及其成型工藝，并進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)。
隨著摩托車技術(shù)的發(fā)展,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的要求也越來越高。大功率、大的傳動(dòng)比和長壽命等要求推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)并開始進(jìn)行復(fù)雜的離合器的設(shè)計(jì)。而離合器從動(dòng)盤是摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的重要傳動(dòng)部件,其主要功用為傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、起步及換擋時(shí)切斷動(dòng)力。本文設(shè)計(jì)了一種整體式離合器從動(dòng)盤，能較好的滿足設(shè)計(jì)要求。
另外，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行了選擇并對(duì)主要零件進(jìn)行了校核。經(jīng)試模后，便可投入生產(chǎn)，具有可靠的使用性能和良好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：摩托車，離合器從動(dòng)盤, 沖壓件, 扭矩，模具
Motorcycle Driven Plate Stamping Process Analysis and The Mold Design
Abstract
Stamping with light weight, high strength, stiffness and high material utilization characteristics of a wide range of applications in industrial production. This paper analyzes the structure of the stamping process on the metal plastic forming mechanism and process, design of motorcycle clutch plate stampings and molding process and mold design.
With the development of motorcycle technology, engine technology. High power, large transmission ratio and long life requirements to promote the development of the engine and begin a complex design of the clutch. The clutch disc between the motorcycle engine and gearbox transmission components, and its main function is to cut off the power to pass the engine torque to start and when shifting. This paper designs an integrated clutch disc, can better meet the design requirements.
In addition, on the press to select and check the parts. After the test mode can be put into production, with reliable performance and good economic benefits.
Key words: motorcycles, clutch disc, stamping parts, torque, die
摩托車從動(dòng)盤沖壓工藝分析及其模具設(shè)計(jì)
摘要
沖壓件具有自重輕、強(qiáng)度大、剛度好和材料利用率高等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。本文分析了沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性，闡述了金屬塑性成形機(jī)理及其工藝，設(shè)計(jì)了摩托車離合器從動(dòng)盤沖壓件及其成型工藝，并進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)。
隨著摩托車技術(shù)的發(fā)展,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的要求也越來越高。大功率、大的傳動(dòng)比和長壽命等要求推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)并開始進(jìn)行復(fù)雜的離合器的設(shè)計(jì)。而離合器從動(dòng)盤是摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的重要傳動(dòng)部件,其主要功用為傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、起步及換擋時(shí)切斷動(dòng)力。本文設(shè)計(jì)了一種整體式離合器從動(dòng)盤，能較好的滿足設(shè)計(jì)要求。
另外，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行了選擇并對(duì)主要零件進(jìn)行了校核。經(jīng)試模后，便可投入生產(chǎn)，具有可靠的使用性能和良好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：摩托車，離合器從動(dòng)盤, 沖壓件, 扭矩，模具
Motorcycle Driven Plate Stamping Process Analysis and The Mold Design
Abstract
Stamping with light weight, high strength, stiffness and high material utilization characteristics of a wide range of applications in industrial production. This paper analyzes the structure of the stamping process on the metal plastic forming mechanism and process, design of motorcycle clutch plate stampings and molding process and mold design.
With the development of motorcycle technology, engine technology. High power, large transmission ratio and long life requirements to promote the development of the engine and begin a complex design of the clutch. The clutch disc between the motorcycle engine and gearbox transmission components, and its main function is to cut off the power to pass the engine torque to start and when shifting. This paper designs an integrated clutch disc, can better meet the design requirements.
In addition, on the press to select and check the parts. After the test mode can be put into production, with reliable performance and good economic benefits.
Key words: motorcycles, clutch disc, stamping parts, torque, die
目 錄
1 緒論……………………………………………………………………………………… 1
2 離合器從動(dòng)盤概述……………………………………………………………………… 3
2.1離合器概述 ………………………………………………………………………… 4
2.2從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)形式…………………………………………… …………… …… …5
3 從動(dòng)盤本體的結(jié)構(gòu)工藝分析……… ……………………………………………………7
3.1沖裁件的工藝分析………………… ……… ……………………………………… 7
3.1.1 沖裁件的形狀和尺寸……… ……………… ………………………………… 7
3.1.2沖裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求………………… ……… …… ……… 7
3.1.3沖裁件的尺寸基準(zhǔn) ……………… ……………………………… ……………7
3.2沖裁加工的經(jīng)濟(jì)性分析 …………………… ………………………………………8
3.2.1沖裁件的制造成本 ……………………………………………………………8
3.2.2 降低沖壓件成本的途徑 …………………………………………………… …8
3.3沖裁工藝方案的確定 …… …………………………………………………………8
3.3.1 沖裁工序的組合 …………………………………… …………………………8
4 沖裁模具的確定 ………… ……… ……………………………………………………10
4.1沖裁模刃口尺寸的確定…………… ……………………………………………… 10
4.2凸、凹模尺寸的計(jì)算………………………………………………… …………… 11
4.2.1 計(jì)算沖外形的凸凹模尺寸………… ……… …………………………………11
4.2.2 內(nèi)孔的凸凹模尺寸計(jì)算 ………………………………………………………12
4.3凸凹模刃口間隙的確定………… ………………………………………………… 13
4.3.1 間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響…… …… ……………………………………13
4.3.2 間隙對(duì)模具壽命的影響……… ……… ………………………………………13
4.3.3 間隙對(duì)沖裁工藝中力的影響…… ……… ……………………………………14
4.3.4 間隙值的確定…………… ………… …………………………………………14
4.4 凹模、沖孔凸模工作部分的刃口圓角的確定…………………………………… 15
4.5 沖孔凸模的形式及固定方法……………………………………………………… 15
4.6 半沖孔零件（凸模）的選擇 ……………………………………………………… 15
4.6.1凸臺(tái)件…………………………………………………………………………… 15
4.6.2凸柱件…………………………………………………………………………… 16
5 壓力機(jī)的選擇………………………… ………………………………………………… 17
5.1 沖裁力……………………… ………………………………………………………17
5.2 齒圈壓板的壓料力…………………………………………………………………18
5.3 推件板的反壓力 …………… …………………… ………………………………19
6 模架及模柄的選擇………………………… ……………………………………………20
6.1 模架的選擇…………………………………………………………………………20
6.2 模柄的選擇…………………………………………………………………………21
7 模具主要工作零件的設(shè)計(jì)……………………………………………… ………………22
7.1 推件板的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………22
7.2 墊板.凸模固定板的設(shè)計(jì) …………………………………………………………22
7.3 推件桿的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………23
8 繪制模具總裝圖…………………………………………………… ……………………25
結(jié)論……… …………………………………………………………………………………26
致謝……………………………………………… …………………………………………27
參考文獻(xiàn)………… …………………………………………………………………………28
4
1 緒論
摩托車由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)，靠手把操縱前輪轉(zhuǎn)向的兩輪或三輪車型，具有輕便靈活，行駛迅速等特點(diǎn)，廣泛用于巡邏，客貨運(yùn)輸?shù)?，也用作體育運(yùn)動(dòng)器械。從大的方向來說，摩托車分為街車，公路賽摩托車，越野摩托車，巡航車，旅行車等。
自1885年德國的戴姆勒發(fā)明制造產(chǎn)出世界上第一輛以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的摩托車以來，摩托車的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了100多年的滄桑巨變。限于100多年前，當(dāng)時(shí)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尚處于低級(jí)幼稚的狀況，當(dāng)時(shí)的車輛尚為馬車技術(shù)階段，原始摩托車與現(xiàn)代摩托車在外形，結(jié)構(gòu)和性能上有很大差別。原始摩托車的車架是木質(zhì)的，車輪也是木質(zhì)的。其發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積為264ML,最大功率0.37KW(700r/min)，僅為現(xiàn)代簡易摩托車的1/5，時(shí)速12 km。由于當(dāng)時(shí)沒有彈簧的緩沖裝置，此車被稱為“震骨車”。盡管原始摩托車那么簡陋，但是從此以后摩托車才能不斷變革，不斷改進(jìn)，才有了100多年的數(shù)億輛現(xiàn)代摩托車子孫。
與德國摩托車相映生輝的是美國摩托車，其中以哈利-戴維森公司著稱于世。1903年美國哈利公司生產(chǎn)的第1號(hào)市場(chǎng)銷售的車型（美國最早的商品化摩托車），該車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積為409ML，功率2.94KW，采用自行車車架。19世紀(jì)90年代至20世紀(jì)初，早期的摩托車由于采用了當(dāng)時(shí)的新發(fā)明新技術(shù)，諸如充氣橡膠輪胎、滾珠軸承、離合器和變速器、前懸掛避震系統(tǒng)、彈簧車座等，才使得摩托車開始有了實(shí)用價(jià)值，在工廠批量生產(chǎn)，成為商品，這就是第二代摩托車，即商品代的摩托車。如1912年，美國哈雷公司生產(chǎn)的X-8A型單缸摩托車。但當(dāng)時(shí)還沒有解決變速器及傳動(dòng)系統(tǒng)，而是用皮帶傳動(dòng)附在后輪上的大皮帶輪，制動(dòng)是通過手柄拉動(dòng)后閘皮來制動(dòng)的。當(dāng)時(shí)也沒有解決后避震問題，前避震器有附在前叉上的環(huán)套式簡易避震裝置。
20世紀(jì)30年代之后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，摩托車生產(chǎn)又采用了后懸掛避震系統(tǒng)、機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)、鼓式機(jī)械制動(dòng)裝置、鏈條傳動(dòng)等。使摩托車逐步走向成熟，廣泛用于交通、競(jìng)賽以及軍事方面。這是摩托車的第三階段-成熟階段。1936年，美國哈利公司已能制造出水平較高的摩托車。該車采用100ML、OHV、27.93KW的V型雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)，最高時(shí)速達(dá)150km/h。
20世紀(jì)70年代之后，摩托車生產(chǎn)又采用了電子點(diǎn)火技術(shù)、電啟動(dòng)、盤式制動(dòng)器、流線型車體護(hù)板等，以及90年代的尾氣凈化技術(shù)、ABS防抱死制動(dòng)裝置等，是摩托車成為造型美觀、性能優(yōu)越、使用方便、靈活快速的先進(jìn)的機(jī)動(dòng)車輛，使摩托車達(dá)到爐火純青的境界。摩托車的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第四階段-鼎盛階段。
對(duì)于摩托車來說，由于它要求具有自重輕、行駛速度高、加速性好、適于各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，長期以來，它的發(fā)動(dòng)機(jī)都采用內(nèi)燃機(jī)。但是，由內(nèi)燃機(jī)的扭矩—轉(zhuǎn)速特性曲線可知，在其整個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)扭矩變化小，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速較高，不能適應(yīng)摩托車可能遇到的各種行駛條件：如起步、爬坡、通過各種路面和無路地區(qū)等。因此，在摩托車上需要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，以使內(nèi)燃機(jī)能適應(yīng)摩托車行駛的需要?，F(xiàn)代摩托車上常用的是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，它是由離合器及變速器、萬向節(jié)傳動(dòng)軸、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置等部件組成。
1—飛輪；2—從動(dòng)盤；3—離合器踏板；4—壓緊彈簧；
5—變速器第一軸；6—從動(dòng)盤轂
圖1.1 離合器工作原理圖
摩托車離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在摩托車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。其功用為：（1）使摩托車平穩(wěn)起步；（2）給傳動(dòng)系動(dòng)力，配合換檔；（3）防止傳動(dòng)系過載。
在上述機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)中，離合器作為一個(gè)獨(dú)立的部件而存在。它實(shí)際上是一種依靠其主、從動(dòng)件之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)（見圖1.1）。
離合器是摩托車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的部件，用來分離或給發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞。而從動(dòng)盤又是離合器的重要組成部分。
2 離合器從動(dòng)盤概述
2.1 離合器概述
離合器由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。主動(dòng)部分與曲軸剛性連接，從動(dòng)部分與后輪剛性連接。但主動(dòng)部分與從動(dòng)部分之間不能采用剛性連接，而是靠二者接觸面之間的摩擦作用來傳遞扭矩。離合器的主動(dòng)、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并傳遞動(dòng)力的基本機(jī)構(gòu)；操縱機(jī)構(gòu)是使離合器分離的裝置。
離合器分為不同的形式。按分離方式分，有強(qiáng)制分離式和自動(dòng)離心式離合器兩類。按安裝位置分，有前置式和后置式離合器兩類。推拿擦副的性質(zhì)分，有干式和濕式（浸在機(jī)油中）離合器兩類。推拿擦片數(shù)目分，有單片式和多片式離合器兩類。
在現(xiàn)代摩托車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤，用以避免摩托車傳動(dòng)系統(tǒng)的共振,緩和沖擊，減少噪聲，提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命，改善摩托車行使的舒適性，并使摩托車平穩(wěn)起步。從動(dòng)盤主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤轂，摩擦片等組成，由圖2.1可以看出，
1，13—摩擦片；2，14，15—鉚釘；3—波形彈簧片；4—平衡塊；5—從動(dòng)片；
6，9—減振摩擦；7—限位銷；8—從動(dòng)盤轂；10—調(diào)整墊片；11—減振彈簧；12—減振盤
圖2.1 帶扭轉(zhuǎn)減振器的離合器從動(dòng)盤組合
摩擦片1，13分別用鉚釘14，15鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動(dòng)片鉚在一起。從動(dòng)片5用限位銷7和減振12鉚在一起。這樣，摩擦片、從動(dòng)片和減振盤三者就被連在一起了。在從動(dòng)片5和減振盤12上圓周切線方向開有6個(gè)均布的長方形窗孔，在從動(dòng)片和減振盤之間的從動(dòng)盤轂8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動(dòng)片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧11，以便三者彈性的連接起來。在從動(dòng)片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動(dòng)片和從動(dòng)盤轂之間還裝有減振摩擦片6，9。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，從動(dòng)片及減振盤相對(duì)從動(dòng)盤轂發(fā)生來回轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會(huì)很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。
2.2 從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)形式
從動(dòng)盤主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式。
1） 整體式彈性從動(dòng)盤，如圖2.2所示。其特點(diǎn)是從動(dòng)盤本體是完整的鋼片，并開有T形槽，摩擦片直接鉚接在從動(dòng)盤本體上。
圖2.2 整體式彈性從動(dòng)盤
2）分開式彈性從動(dòng)盤，如圖2.3所示。其特點(diǎn)是從動(dòng)盤本體上鉚接波形彈簧片，摩擦片鉚接在波形彈簧片上。
圖2.3 分開始彈性從動(dòng)盤
3） 組合式彈性從動(dòng)盤，如圖2.4所示。其特點(diǎn)是靠近壓盤的一面鉚有波形彈簧片，靠近飛輪的一面沒有。
圖2.4 組合式彈性從動(dòng)盤
本文主要研究整體式彈性從動(dòng)盤的從動(dòng)盤本體的設(shè)計(jì)。
3 從動(dòng)盤本體的結(jié)構(gòu)工藝分析
沖裁工藝設(shè)計(jì)包含沖裁件的工藝形分析、沖裁工藝方案的確定和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的內(nèi)容。良好的工藝設(shè)計(jì)和合理的工藝方案可以實(shí)現(xiàn)用最少的工序數(shù)量和工時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)品，并使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命高，最終獲得穩(wěn)定的合格件。勞動(dòng)量和工藝成本是衡量沖裁工藝設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。
從動(dòng)盤本體是從動(dòng)盤上的主要零件，該件為板形沖裁件，其成型工藝采用落料、沖孔等沖裁加工。
3.1沖裁件的工藝分析
沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求。沖裁件的工藝性是否合理對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。
3.1.1 沖裁件的形狀和尺寸
1）沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對(duì)稱、排樣廢料少。在滿足質(zhì)量要求的條件下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少廢料、無廢料的排樣形狀。
2）除在少廢料無廢料排樣或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時(shí)允許工件有尖銳的清角外沖裁件的外形或內(nèi)孔交角處應(yīng)采用圓角過度避免產(chǎn)生清角。
3）盡可能避免沖裁件上過長產(chǎn)生懸臂與狹槽，而應(yīng)使它們的最小寬度b≥1.5t。
4）沖裁件中孔與孔之間孔與零件邊緣之間的壁厚，因受模具強(qiáng)度和零件質(zhì)量的限制，起值不能太小。一般要求c≥1.5t；cˊ≥t。
5）沖裁件的孔徑因受孔凸模強(qiáng)度和剛度的限制不宜太小，否則凸模容易折段和壓彎。沖孔最小尺寸取決與材料的機(jī)械性能凸模強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)。用自由凸模和帶護(hù)套的凸模沖制。
3.1.2 沖裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求
沖裁件的精度要求應(yīng)在經(jīng)濟(jì)精度范圍以內(nèi)，對(duì)于普通沖裁件，其經(jīng)濟(jì)精度不高于I711級(jí)，沖孔件比落料件高一級(jí)。如果工件精度高于上述要求，則需在沖裁件后進(jìn)行整修或采用精密沖裁。
3.1.3 沖裁件的尺寸基準(zhǔn)
沖裁件的尺寸基準(zhǔn)應(yīng)盡可能和制模時(shí)的定位基準(zhǔn)重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差?？孜恢贸叽鐟?yīng)盡量選擇在沖裁過程中不參加變形的變形線上，切不要與參加變形的部位聯(lián)系起來。
3.2沖裁加工的經(jīng)濟(jì)性分析
3.2.1沖裁件的制造成本
所謂經(jīng)濟(jì)性就是以盡可能少的生產(chǎn)消費(fèi)獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)濟(jì)分析的方法找降低成本，取得優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效果的工藝途徑。
沖裁件的制造成本C0 包括：C0=C1+C2+C3
式中C1為材料費(fèi)，C2為加工費(fèi)（工人工資，設(shè)備折舊費(fèi)、管理費(fèi)等），C3為模具費(fèi)。上述成本中模具費(fèi)，設(shè)備折舊費(fèi)一般與產(chǎn)量無關(guān)，加工費(fèi)中的工人工資和其它經(jīng)費(fèi)在一定時(shí)間內(nèi)基本上也是不變的，因此做固定費(fèi)用，用Ca表示。而材料費(fèi)、外購件費(fèi)等將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬于可變費(fèi)用，用Cb表示（以單位計(jì)）。
若產(chǎn)量為Q，則C0=Ca+QCb
這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費(fèi)和可變費(fèi)用兩部分組成。設(shè)法降低固定費(fèi)用和可變費(fèi)用都能使成本降低，利潤增加，并積累資金。產(chǎn)品的制造的成本和產(chǎn)量之間有著密切的關(guān)系。分別對(duì)固定費(fèi)用和可變費(fèi)用進(jìn)行了分析。
3.2.2 降低沖壓件成本的途徑
增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費(fèi)用，相當(dāng)減少消耗，而通過感節(jié)約也可以直接降低消耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括產(chǎn)料費(fèi)、加工費(fèi)、模具費(fèi)等。因此，降低成本就是降低上述各項(xiàng)的費(fèi)用。
3.3沖裁工藝方案的確定
在進(jìn)行沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，可根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。
3.3.1 沖裁工序的組合
沖裁工序可分為單工序沖裁，復(fù)合件沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。
復(fù)合沖裁是在壓機(jī)一次過程中，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序，級(jí)進(jìn)沖裁上把完成一個(gè)沖裁件的 ，N個(gè)沖壓工序排列成一定順序，在壓機(jī)一次行程中，按順序使條料早沖模的不同位置，上分別完成所需求的工序。除最初幾次沖程外，以后每次沖程都可以完成一個(gè)沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)的效率高，獲得的制件精密度很高。
確定沖裁組合方式使應(yīng)根據(jù)下列一些因素。
1）生產(chǎn)批量。一般來說，小批量與試制沖裁采用單工序沖裁，中批量和大批量生產(chǎn)采用復(fù)合沖裁級(jí)進(jìn)沖裁。本課題中將采用復(fù)合沖裁。
2）工件尺寸公差等級(jí)。復(fù)合沖裁所得到工件尺寸公差等級(jí)很高，因此它避免了多次沖壓的定位誤差，并且在沖裁過程中可以進(jìn)行壓料，工件較平整。經(jīng)過沖裁所得到的工件尺寸，公差等級(jí)較復(fù)合沖裁低。
3）模具的制造、安裝調(diào)整和成本。對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件,采用復(fù)合沖裁比采用級(jí)進(jìn)沖裁為宜。因?yàn)椴捎脧?fù)合沖裁時(shí)模具較容易制造、安裝、調(diào)整、成本較低。
4) 操作方便與安全。復(fù)合沖裁中出件或清除廢料較困難、工作安全性差。
綜合上述，在滿足模具制造成本低、模具壽命長、操作方便又安全的工藝方案時(shí),采用落料-沖孔工序便可以完成。
4 沖裁模具的設(shè)計(jì)
4.1沖裁模刃口尺寸的確定
精沖零件的內(nèi)，外輪廓分別是由凹凸模，凹模和沖孔(窄槽)凸模的刃口沖裁形成的。精沖零件的外輪廓尺精度，而其內(nèi)輪廓尺寸精度，則主要取決于沖孔(窄槽)凸模的刃口尺寸精度。但是凸模和凹模刃口之間的間隙大小，刃口圓角的大小，齒圈壓板的壓力以及推件板反壓力的大小等，都對(duì)零件的尺寸精度有一定的影響。
影響精沖零件尺寸精度主要因素有：
1）齒圈壓板的壓料力及推件板的反壓力愈大,則精沖零件尺寸的收縮就愈大。
2) 材料塑性好的比塑性差的尺寸收縮大；材料厚的比材料薄的尺寸收縮大；對(duì)外輪廓來說，間隙小的比間隙大的尺寸收縮大；沖孔凸模刃口圓角值愈大，則孔的收縮就愈大。凹模刃口圓角值愈大，則孔的收縮就愈大；凹模刃口圓角值愈大，則對(duì)精沖零件的側(cè)擠壓力大，造成材料內(nèi)部的彈性變形，使精沖零件外輪廓尺寸稍有增大；沖孔凸模在長時(shí)間使用后，刃口部分都有磨損，這將直接改變精沖零件的尺寸。
其他模具零件（如：復(fù)合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸則按落料凹模及沖孔凸模的刃口尺寸配制，保證雙面間隙值即可。模具工作部分的尺寸計(jì)算后，還應(yīng)根據(jù)零件應(yīng)有的收縮量加以修正，尤其以在零件的精度較高。公差范圍較小時(shí)，最后的修正是確保零件的質(zhì)量合格和延長壽命的重要性。
由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可以分為兩種情況，本課題中將采用凸模與凹模分開加工。
采用這種方法，凸模和凹模分別按圖加工至尺寸，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模，凹模），適用與圓形或簡單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙2Cmax，必須滿足下列條件： ||+||2Cmax-2Cmin
或=0.4(2Cmax-2Cmin)
=0.6(2Cmax-2Cmin)
也就是說，新制造的模具應(yīng)該是||+||+2Cmin2Cmax，否則制造的模具間隙已超過允許變動(dòng)范圍2Cmax-2Cmin,影響模具的使用壽命，下面對(duì)落料進(jìn)行討論一下。
根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值2Cmin。其計(jì)算公式如下：
Dd=(Dmax-x)
Dp=(Dd-2Cmin)
=(Dmax-x-2Cmin)
Dd—落料凹?；境叽纾╩m）；
Dp—落料凸?；境叽纾╩m）；
Dmax—落料件最大極限尺寸（mm）；
d —沖孔凹模基本尺寸（mm）；
d—沖孔凸模基本尺寸（mm）；
—制件公差（mm）；
2Cmin—凸凹模最小初始雙面間隙（mm）；
—凸模下偏差，可按IT6選用（mm）；
—凹模下偏差，可按IT7選用（mm）。
X-為系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件的公差帶的中間尺寸，P35
當(dāng)制件公差為IT11—IT13， 取X=0.75；
當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取X=0.5。
4.2 凸、凹模尺寸的計(jì)算
4.2.1.計(jì)算沖外形的凸凹模尺寸
由原始數(shù)據(jù)知離合器板的外圓直徑為110mm，內(nèi)孔直徑為58mm，同時(shí)獲得2Cmin=0.78mm；
2Cmax=0.86mm；
則
2Cmax-2Cmin=(0.86-0.78)mm=0.08mm
由公差表查得：58為h11級(jí)，取x=0.75；110為h11級(jí)，取x=0.5
設(shè)凸凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造；
則沖內(nèi)孔：dp=(dmin=x)
=(58+0.750.20)mm
=58.15mm
d=(d+2Cmin)
=(58.15+0.78)mm
=58.93mm
校核: ||+||2Cmax-2Cming
0 + 0 0.86-0.78
0 0.08（滿足間隙公差條件）
落料： Dd=(Dmax-X)
=（110-0.50）mm
=110mm
Dp=(Dd-2Cmin)
=(110-0.78)mm
=109.22mm
校核 0+0=00
故得 Dd=110mm
Dp=109.22mm
4.2.2內(nèi)孔的凸凹模尺寸計(jì)算
由1部分知X=0.5 =0 2Cmin=0.86mm
故 Dd=(Dmax-X)
=(58-0)
=58m
Dp=(Dd-2Cmin)
=(58-0.86)mm
=57.14mm
故 Dd=58mm
Dp=57.14mm
4.3凸凹模刃口間隙的確定
沖裁凸模和凹模間的間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量有著極其重要的影響。此處，沖裁間隙還影響著模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。
4.3.1 間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響
沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸的差值，查值越小，則精度就越高。這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸?；虬寄３叽绲钠?，二是模具本身的制造偏差。
沖裁件相對(duì)于凸.凹模尺寸的偏差尺寸的偏差，主要是制件從凹模推出（落料件）或從凸模上卸下（沖孔件）時(shí)，因材料所受的擠壓變形、纖維伸長、穹彎等產(chǎn)生彈性恢復(fù)而造成的。偏差值可能是正的，也可能是負(fù)的。影響這個(gè)偏差值的因素有：凸凹模的間隙，材料的性質(zhì)，工件的形狀與尺寸等。其中主要因素是凸凹模的間隙值。
當(dāng)凸凹模間隙較大時(shí)，材料所受拉伸作用增大，沖裁結(jié)束后，因材料的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向?qū)嶓w方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。當(dāng)間隙較小時(shí)，由于材料受凸模凹模的擠壓力大，故沖裁后材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔徑變小。尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度、扎制方向等因素有關(guān)。材料性質(zhì)直接決定了材料在沖裁過程中的彈性變形量。軟剛的變形量較小，沖裁后的彈性恢復(fù)也??；硬剛的彈性恢復(fù)量較大。若模具刃口制造精度低，則沖裁件的制造精度也就無法保證。此外，模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方式對(duì)孔的定位尺寸精度也有較大的影響。
4.3.2 間隙對(duì)模具壽命的影響
模具壽命受各種因素的影響，間隙是其中最主要的因素之一。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間、凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙值越小，模具作用的壓力越大，磨損也越嚴(yán)重。所以過小的間隙對(duì)模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側(cè)面與材料的間的摩擦減小，并減少制造和裝備精度對(duì)間隙的限制，放寬間隙不均勻的不利應(yīng)，從而提高模具壽命。
4.3.3 間隙對(duì)沖裁工藝中力的影響
隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不明顯，當(dāng)單邊間隙為材料的厚度的5％-20％左右時(shí)，沖裁力的降低不超過5％-10％。
間隙對(duì)卸料力、推件力的影響比較嚴(yán)重。間隙增大后，從凸模上卸料和從模里推出零件都省力，當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料的15％-25％左右時(shí)，卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大會(huì)使毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。
4.3.4 間隙值的確定
由以上分析，凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝中的力、模具壽命都有很大的影響。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，使所需沖裁力小，模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的間隙不是同一個(gè)值，只是彼此接近。考慮到模具制造的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛橐粋€(gè)合理的間隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。本設(shè)計(jì)中將采用經(jīng)驗(yàn)確定法來確定凸、凹模的間隙。
根據(jù)研究與使用經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。對(duì)于尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小間隙值，對(duì)于斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降低沖裁力、底稿模具壽命為主，可采用較大的間隙值。其值可按下列經(jīng)驗(yàn)公式選用：
對(duì)于軟材料：
t＜1mm， C=(3％-4％)t
t=1-3mm， C=(5％-8％)t
t=3-5mm， C=(8％-10％)t
對(duì)于硬材料：
t＜1mm， C=(4％-5％)t
t=1-3mm， C=(6％-8％)t
t=3-5mm， C=(8％-13％)t
精沖模的間隙很小，一般只有材料厚度的0.5-1。間隙的大小與材料厚度、性能以及精沖零件的形狀有關(guān)。
根據(jù)已知到的參數(shù)值和經(jīng)驗(yàn)公式：
精沖凸凹模刃口間隙可取為：
外形Z1=0.06mm
內(nèi)形Z2=0.08mm
4.4 凹模、沖孔凸模工作部分的刃口圓角的確定
將模具鋒利的刃口倒成圓角，可起到擠壓材料的作用，在剪切過程中，能改善工件的剪切面的質(zhì)量。由于沖件的外形是由凹模成型的，沖件的內(nèi)形是由沖孔（槽）凸模成形的，所以應(yīng)該在凹模和沖孔凸模的刃口上倒以圓角，用這種方法可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。但圓角值不能太大，否則易在沖件的剪切面上形成波紋狀的粗糙表面，并且使沖件塌角增大，所以，在一般情況下試模時(shí)先取最小圓角值，待試沖后視零件的質(zhì)量情況再逐步加大。
模具刃口圓角值與材料厚度及材料的抗拉強(qiáng)度有關(guān)，內(nèi)形較外形易于光潔，所以凹模與沖孔（槽）凸模的刃口原角值也不一樣，根據(jù)已知道的參數(shù)值以及參考文獻(xiàn)⑷查得：凹模、沖孔（窄槽）凸模的刃口原角值分別為：
R1=0.12mm；R2=0.10mm
4.5 沖孔凸模的形式及固定方法
沖孔凸模工作部分的形狀，與精沖零件的內(nèi)孔形狀一致。在設(shè)計(jì)中，由于弧形的窄槽的成形凸模的截面較小，在設(shè)計(jì)時(shí)其工作部分就很短（L＜10），在其后部形狀加大，以增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
沖孔凸模工作部分的長度，應(yīng)考慮與相配合的零件（推件板）的導(dǎo)向和活動(dòng)距離應(yīng)為材料的3-5倍，導(dǎo)向部分的長度則應(yīng)為活動(dòng)部分的1.5-2倍。在本設(shè)計(jì)中，沖弧形窄槽凸模的精度要求高，難于加工，可采用鑲拼結(jié)構(gòu)，其總長度為凹模厚度與固定板之和，即70。沖內(nèi)孔凸模由于截面較大，又難于加工，可作成直通道式結(jié)構(gòu)，用螺釘直推固定在墊板上，而沖窄槽凸模則采用固定板固定在凸模上作為抬階。
4.6 半沖孔零件（凸模）的選擇
半沖孔零件的結(jié)構(gòu)形式，主要有凸臺(tái)、凸柱和凸焊。它們多用于定距、定心和鉚接。
4.6.1凸臺(tái)件
其工藝特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
1）凸模與凸臺(tái)的直徑相等，且壓入體積V1大于壓出體積V2的20％即：V1=1.2V2；
2）凸臺(tái)在毛刺側(cè)時(shí)，用復(fù)式精沖模加工；
3）凸臺(tái)在塌角側(cè)時(shí)用連續(xù)精沖模加工。
4.6.2凸柱件
其工藝特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
1）凸模直徑大于凸模直徑D且D=S；
2）凸柱在毛刺側(cè)時(shí)，用復(fù)式精沖加工；
3）凸柱在塌角側(cè)時(shí)，用連續(xù)精沖模加工；
4）凸柱直徑D與材料厚和材料變形程度有關(guān)。
有零件及已知數(shù)據(jù)得該半沖孔件為凸柱件，但需選擇單獨(dú)半沖模加工。
半沖孔凸模如圖4.1所示。
圖4.1 半沖孔凸模
5 壓力機(jī)的選擇
在設(shè)計(jì)中,沖載壓力的計(jì)算是選擇機(jī)床的主要因素之一,也是考慮沖壓模具的強(qiáng)度依據(jù)。
由于沖壓是在三向受力狀態(tài)下進(jìn)行沖裁的,所以設(shè)計(jì)模具時(shí)必須對(duì)各個(gè)壓力分別進(jìn)行計(jì)算,然后求出沖壓時(shí)所需的總壓力,從而選用合適的沖壓機(jī).
沖載總壓力：P=Ps+Pr+Pg
式中：Ps─沖裁力，KN；
Pr─壓料力，KN；
P g─推件板的反壓力，KN；
P─沖載所需要的總壓力，KN。
5.1沖載力
影響沖裁力的因素主要有：零件尺寸，材料機(jī)械性能，材料厚度等。
根據(jù)VD1-3345；Ps=L.S..f
式中 L─裁切線周長，mm；
S─材料厚度，mm；
─抗拉強(qiáng)度，KN/mm；
f ─系數(shù)，其值為0.6~0.9，常取0.9。
根據(jù)F.W.Timmerbeil公式：
P=L.S（1-t’/s）
式中：Ps─最大沖裁力，KN；
L─裁切線長度，mm；
─抗拉強(qiáng)度，KN/mm；
S─料厚，mm；
t’─凸模擠入深度，mm。
f=(1-t’/s)-取決于屈強(qiáng)比/比值，可由求得。對(duì)于精沖材料，在多數(shù)情況下/=0.6，故(1-t’/s)常取0.6~0.7。
由原始數(shù)據(jù)知L=1024.5mm；S=4.5mm。
10鋼的取為400Mpa
所以Ps=1024.54.54000.9
=1844052.056N=1844KN
5.2 齒圈壓板的壓料力
如圖5.1所示，齒圈壓料力Pr在精沖過程中的主要作用是：固定材料，對(duì)板料沿剪切力周圍施加靜壓力，以利塑剪變形，并在沖裁完后起退料的作用。
圖5.1 齒圈每毫米長度的壓力
根據(jù)VDL-3345：
Pr=L.h..f
式中L─剪切線周長mm；
h─齒高度mm；
─抗拉強(qiáng)度N/mm；
f─系數(shù)，常取4。
根據(jù)其他經(jīng)驗(yàn)，（1）按沖裁力Ps的百分?jǐn)?shù)選取，即
Pr=(40-60)℅Ps
（2）按齒圈和內(nèi)齒根到型孔邊的面積取
Pr=(F1+F2).
式中F1—齒形的投影面積，mm；
F2—齒圈內(nèi)齒根到型孔邊間的面積，mm；
—被沖材料的屈服極限，N/mm。
因?yàn)辇X形的角度是固定的，為了計(jì)算的方便,可以用齒高進(jìn)行計(jì)算，可以在計(jì)算時(shí)先查出每毫米周長所需的壓力，再乘以齒圈的總長度，即可得出齒圈壓板的壓料力。
計(jì)算得Pr=528.77KN。
5.3 推件板的反壓力
頂件器的反壓力Pg對(duì)沖壓零件的彎曲，沖裁表面錐度，塌角大小，尺寸精度等都有影響。但是過大的反壓力，使凸模過載，影響其壽命。反壓力按下式計(jì)算:
Pg=F.P
式中F—零件的受壓面積，mm
P—零件的單位反壓力，P=20-70 N/mm，大面積零件取70N/mm，小面積薄零件取20N/mm。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式
Pg=0.2Ps
Pg=(0.1~0.25)Ps
式中Ps—沖裁力，N。
由原始數(shù)據(jù)取Pg=70N/mm計(jì)算得Pg=492821.6396N所以沖載過程中所需的總壓力為P=Ps+Pr+Pg=2866KN 。為能滿足此壓力的需要，選擇公稱壓力為4000KN的沖載壓力機(jī)。
壓力機(jī)參數(shù)：
滑塊行程：130mm；
公稱壓力行程：2mm；
最大裝模高度：400mm；
導(dǎo)軌間距離：660mm；
滑塊底面尺寸 前后左右：400620mm；
工作臺(tái)板尺寸 前后左右：660640mm。
6 模架及模柄的選擇
6.1 模架的選擇
根據(jù)已知條件選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架作為精沖模的模架，型號(hào)為GB2851.3-81HT200。
其數(shù)據(jù)參數(shù)為：L=305mm；
B=192mm；
D=192mm；
閉合高度 最小：275mm ；最大320mm；
上模座：GB2855.5-81 30519250 ，數(shù)量1個(gè)；
下模座：GB2855.6-81 30519265，數(shù)量1個(gè)；
導(dǎo)柱： GB2861.1-81 25275，數(shù)量2個(gè)；
導(dǎo)套： GB2861.6-81 4810558，數(shù)量2個(gè)。
根據(jù)已知條件選擇單柱模架為半沖孔模的模架， 其參數(shù)為：L=224mm，
B=192mm，H=186mm。
圖6.1 半沖孔模柄
上模座GB2856.1-81 22419245，數(shù)量1個(gè)；
下模座GB2856.2-81 22419250 ，數(shù)量1個(gè)；
導(dǎo)柱 GB2861.3-81 25171 ，數(shù)量1個(gè)；
導(dǎo)套 GB2861.8-81 254851 ，數(shù)量1個(gè)。
6.2 模柄的選擇
由已知條件可查出半沖模柄應(yīng)選擇壓入式模柄:如圖6.1所示。
7 模具主要工作零件的設(shè)計(jì)
7.1 推件板的設(shè)計(jì)
推件板是沖壓模的一個(gè)重要組成部分，它的作用是在沖壓前將材料加壓，沖壓后將沖壓件從凹模里推出，在復(fù)合沖壓模里，它還是沖孔凸模的導(dǎo)向定位，因此在沖壓模中，推件板是一個(gè)既精密又要有一定強(qiáng)度的構(gòu)件。推件板的精度要求很高，外形與凹模型孔，內(nèi)形與沖孔（縫，槽）凸模成無松動(dòng)配合。
在本設(shè)計(jì)中，推件板可做成整體帶凸圓狀的圓形件。推件板借助于頂桿傳遞推力，故頂桿的位置分布十分重要，在設(shè)計(jì)中頂桿應(yīng)分布在推件板強(qiáng)度較弱的截面位置，或在以它為對(duì)稱的位置上，使它承受垂直力，且不受偏載荷，這樣就可以提高推件板的使用強(qiáng)度，延長模具的壽命。
推件板的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖7.1所示。
圖7.1 推件板
查沖壓手冊(cè)，根據(jù)以上尺寸校核該零件，符合技術(shù)要求。
7.2 墊板.凸模固定板的設(shè)計(jì)
考慮到凸模為固定不動(dòng)的，采用墊板加固。墊板的厚度取10mm，固定板的厚度取20mm，其外形直徑取192mm，其結(jié)構(gòu)如圖7.2所示。
1-墊板 2-凸模固定板
圖 7.2 凸模
7.3 推件桿的設(shè)計(jì)
推件桿是精沖模結(jié)構(gòu)中用于推出沖孔的廢料，它安裝在凸、凹模的內(nèi)形孔中，由頂板將它托住。推料板的形狀與凸凹模內(nèi)形孔一致，為了防止脫出，后部帶有凸臺(tái)。它的頭部應(yīng)高出凸模0.2，以便推出廢料，凸模內(nèi)行孔為狹長的縫槽時(shí)，推料桿可以做成板狀，再與頂板進(jìn)行連接。在本設(shè)計(jì)中，凸、凹模內(nèi)狹長槽的推料桿即設(shè)計(jì)成與其形狀一致的弧形桿。
1.3-沖孔推件桿 2-凹模推件桿
圖7.3 推件桿
為了讓孔內(nèi)空氣逃走，要開出氣槽，在沖件內(nèi)外形間材料狹窄時(shí)，沖裁時(shí)產(chǎn)生的熱量不易散失，也要開氣槽，壓縮空氣經(jīng)常由此通過，可以延長模具壽命。為防止廢料粘在頂板上，頂桿頭部易帶圓弧，或按裝彈簧頂銷。如圖7.3所示。
8 繪制模具總裝圖
裝配圖應(yīng)用足夠說明模具構(gòu)造的投影圖及必要的剖面圖、剖視圖，一般主視圖和俯視圖應(yīng)對(duì)應(yīng)繪制。還要注明必要尺寸，如封閉高度、輪廓尺寸、壓力中心以及靠裝配保證的有關(guān)尺寸和精度。畫出工件圖、排樣圖，填寫詳細(xì)的零件明細(xì)表和技術(shù)要求。
結(jié) 論
本設(shè)計(jì)主要敘述了摩托車離合器從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步確定了合適的離合器從動(dòng)盤結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)給定的參數(shù)，完成了離合器從動(dòng)盤本體的設(shè)計(jì)工作。
離合器從動(dòng)盤由從動(dòng)盤本體，從動(dòng)盤轂和摩擦片等三部分組成，其中從動(dòng)盤本體是其主要零件，該件作為沖裁件采用板材經(jīng)落料、沖孔等沖裁加工可一次成形，不僅確保了精度，同時(shí)顯著提高了生產(chǎn)率。根據(jù)離合器從動(dòng)盤的基本性能參數(shù)要求，完成了離合器從動(dòng)盤本體的設(shè)計(jì)及校核工作，從而能達(dá)到設(shè)計(jì)所需要的各種性能。
經(jīng)校核，本離合器從動(dòng)盤本體設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果符合整車性能要求，可為同類車型離合器的設(shè)計(jì)提供參考。由于時(shí)間倉促和自己水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在一些不足之處，有待于在今后的學(xué)習(xí)工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究，希望老師多多指正。
致 謝
我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師劉萬福教授，因?yàn)槲议_始不知道該怎么動(dòng)手，老師就給我講解了一些離合器從動(dòng)盤相關(guān)設(shè)計(jì)的資料和模板，每次都給我悉心的指導(dǎo)，指出并解答了我設(shè)計(jì)中的問題和疑問，劉老師熱情待人、認(rèn)真的研究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度也深深感染并影響了我，給了我學(xué)習(xí)的榜樣。借此論文完成之際特向老師表示我的敬意和感激之情。
在離合器從從盤的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，有些地方不清楚，又和同學(xué)們一起討論，很多同學(xué)細(xì)心地給我講解，在這里一并感謝。
通過這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了自己理論知識(shí)的缺乏，繪圖軟件使用不熟練等問題，在今后的學(xué)習(xí)中應(yīng)多加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和繪圖軟件的練習(xí)，并把理論知識(shí)用運(yùn)到實(shí)踐中，使所學(xué)到的知識(shí)可以靈活運(yùn)用，為以后踏入社會(huì)工作做好充分的準(zhǔn)備。
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附錄：文獻(xiàn)綜述-沖壓模具的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
附錄：中英文文獻(xiàn)翻譯名稱——金屬板成型時(shí)易變?cè)虻尿?yàn)證
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