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1、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,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。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。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,
2、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,搭边值为和,可算出送料进距为,材料宽度为,查出剪板机剪料的精度并标注于图中。图二 排样图一个步距的材料利用率：2) 凸、凹模工作部分尺寸计算由文献1中的
3、表2-2可查得凸、凹模间隙分别为：,又有文献1表2-4可查得采用分别加工法制造模具。凸模制造精度和凹模制造精度分别取：确定凸、凹模工作部分尺寸：落料：先计算凹模尺寸,再计算凸模尺寸。落料20时,尺寸20的自由公差按IT14选取,；取,、的计算如下：冲孔：先计算凸模尺寸,再计算凹模尺寸。冲8.5的孔时,尺寸8.5的自由公差按IT14；取,、的计算如下：孔距：孔距是不变尺寸：孔距：式中：,取0.037。3) 计算冲压力,选择压力机。落料力：式中：取,143是冲裁件冲裁周长。冲孔力：卸料力：式中：可由文献1表2-5查得。推料力：式中：可由文献1表2-5查得,为卡在凹模的冲孔废料数目,现取。根据复合模
4、结构,总的冲压力为：为满足冲压力的要求,可选用的开式压力机。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： 式中系数可由文献1表2-9查得为0.25,为冲裁件最大外形尺寸。凹模壁厚：,实取30。凹模板边长：凹模板宽度：由文献2,查标准/T-7643.1-94确定出凹模板外形尺寸为：。凸凹模尺寸：凸凹模厚度：其中：凸凹模固定板厚度；弹性卸料板厚度；增加长度包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度
5、等凸凹模外刃口间壁厚校核：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：其中：凸模固定板厚度；凹模板厚度；附加长度凸模强度校核：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/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
6、机规格根据凹模周界尺寸并查文献2GB/T 2831.1-1981选择复合模矩形厚凹模典型组合,上下模座厚度分别为30和35,模具的闭合高度在120150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/T 143471993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。参考文献1 党根茂,骆志斌,集仁编. 模具设计与制造. ：电子科技大学,20062 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. ：机械工业,2003
