支架连接板的模具设计(冲压模设计实例)

模具课程设计支架连接板的模具设计一支架连接板零件如图一所示，材料为Q235钢板，料厚为1.5mm，该零件年产量为20万件，要求制定冲压工艺方案并进行模具设计。图一冲压件图1.分析零件的冲压工艺性该连接板形状简单、结构对称，除孔距mm有公差要求外，其余尺寸为自由公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。8.5的孔边距外轮廓的距离（20/2-8.5/2=5.75）大于凸凹模允许的最小壁厚，故考虑采用复合冲压工序。2.确定冲压工艺方案该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产。模具课程设计方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔一落料级进冲压，采用级进模生产。上述三个方案中，方案一模具结构简单，需要两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量。方案二需要一副模具，冲压件的形状精度和尺寸精度易于保证，且生产效率高，模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三需要一副模具，生产率高，但冲制的制件精度较复合模冲制的制件精度低。在级进模中为给条料定位需要设置导正销，故其模具结构较复合模复杂。通过上述方案分析、比较，宜采用方案二。3.工艺计算1)排样设计该零件采用直排式排样形式如图二所示，搭边值为2mm和1.5mm，可算出送料进距为21.5mm，材料宽度为64mm，查出剪板机剪料的精度并标注于图中。模具课程设计图二排样图一个步距内的材料利用率：2208.510402022100%100%72.7%21.564AA2)凸、凹模工作部分尺寸计算由文献1中的表2-2可查得凸、凹模间隙分别为：min0.13Z，max0.17Z又有文献1表2-4可查得maxmin0.050.04pdZZ采用分别加工法制造模具。凸模制造精度p和凹模制造精度d分别取：maxmin0.4()0.40.040.016pZZmaxmin0.6()0.60.040.024dZZ确定凸、凹模工作部分尺寸：落料：先计算凹模尺寸dD，再计算凸模尺寸pD。落料20时，尺寸20的自由公差按IT14选取，0.52；取0.5x，dD、pD的计算如下：模具课程设计0.0240.024max000()(200.50.52)19.74ddDDxmm000min0.0160.016()(19.740.13)19.61ppdDDZmm冲孔：先计算凸模尺寸pd，再计算凹模尺寸dd。冲8.5的孔时，尺寸8.5的自由公差按IT14；0.36；取0.5x，dd、pd的计算如下：000min0.0160.016()(8.50.50.36)8.68ppddxmm0.0240.024min000()(8.680.13)8.81ddpddZmm孔距dL：孔距是不变尺寸：min(0.5)/8dLl孔距(400.15)：[(400.150.520.15)20.15/8]400.037dLmmmm式中：/80.0375mm，取0.037mm。3)计算冲压力，选择压力机。落料力F落：1.31.31431.535097.5FLtKN落式中：取350MP，143mm是冲裁件冲裁周长。冲孔力F孔：21.321.33.148.51.535036FLtKN孔卸料力F1：110.0597.54.875FKFKN落式中：1K可由文献1表2-5查得。推料力F2：2240.055368FnKFKN孔式中：2K可由文献1表2-5查得，n为卡在凹模内的冲孔废料数目，现取4n。根据复合模结构，总的冲压力F总为：1297.5364.8758146FFFFFKN总孔落模具课程设计为满足冲压力的要求，可选用150KN的开式压力机。4.模具结构总体设计根据冲压工艺方案，已确定采用复合模结构，根据该零件特点可用倒装复合模结构；采用弹压卸料、刚性推件；条料在模具中的定位采用活动挡料销；采用纵向送料；为了操作方便，采用后侧导柱滑动模架。5.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：0.256015HKbmm式中系数K可由文献1表2-9查得为0.25，b为冲裁件最大外形尺寸。凹模壁厚：(1.5~2.0)(22.5~30)cHmm，实取30mm。凹模板边长：260230120Lbcmm凹模板宽度：2023080Bmm由文献2，查标准JB/T-7643.1-94确定出凹模板外形尺寸为：12510016mm。凸凹模尺寸：凸凹模厚度：1216121442()Lhhhmm其中：1h——凸凹模固定板厚度；2h——弹性卸料板厚度；h——增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：由文献1表2-10可查得冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为3.8mm，该壁厚为5即可。故该凸凹模侧壁强度足够。冲孔凸模尺寸：凸模长度：1214161545mmLhhh凸其中：1h——凸模固定板厚度；2h——凹模板厚度；h——附加长度模具课程设计凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。6.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准JB/T-7643.1-94，确定其它模具模板尺寸列于表1：表一模具的其它零件尺寸序号名称长宽厚材料数量1上垫板1251006T8A12凸模固定板125100144513卸料板125100124514凸凹模固定板125100164515下垫板1251006T8A17.选择典型组合和压力机规格根据凹模周界尺寸并查文献2（GB/T2831.1-1981）选择复合模矩形厚凹模典型组合,上下模座厚度分别为30mm和35mm，模具的闭合高度在120~150mm之间。根据总的冲压力和模具闭合高度，进一步选择压力机的规格，查GB/T14347——1993可选用开式固定台压力机，其主要工艺参数如下：公称压力：160KN；滑块行程：71mm；行程次数：115次∕分；最大闭合高度：180mm；工作台尺寸（前后×左右）：355mm×500mm。8.绘制模具装配图和零件图按照确定的复合模结构形式和标准模架，绘制出装配图如附录所示。模具课程设计参考文献[1]党根茂，骆志斌，李集仁编.模具设计与制造.西安：西安电子科技大学出版社，2006[2]中国机械工程学会中国模具设计大典编委会编著.中国模具设计大典.北京：机械工业出版社，2003