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%21.564AA2)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()0.40.040.016pZZmaxmin0.6()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)19.74ddDDxmm000min0.0160.016()(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)8.68ppddxmm0.0240.024min000()(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1251006T8A12凸模固定板125100144513卸料板125100124514凸凹模固定板125100164515下垫板1251006T8A17.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