支架连接板的模具设计冲压模设计实例

1、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 模具课程设计 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：

2、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

3、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： A0 100% A 102 40 20 2 21.5 64 82.52 100% 72.7% 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： Z min 0.13 ， Z max 0.17 又有文献 1 表 2-4 可查得 p d 0.05 Zmax Zmin 0.04 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： p0.4(ZmaxZmin )0.40.040.016 d0.6(ZmaxZmi

4、n )0.60.040.024 确定凸、凹模工作部分尺寸： 模具课程设计 落料：先计算凹模尺寸 Dd ，再计算凸模尺寸 Dp。落料 20时，尺寸20的自由 公差按IT14选取，0.52；取x 0.5， Dd 、 Dp的计算如下： Dd ( Dmax x )0 d (20 0.5 0.52) 00.024 19.7400.024mm D p ( D d Z min ) p (19.74 0.13) 0.016 19.61 0.016 mm 冲孔：先计算凸模尺寸 d p ，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 x 0.5，dd 、 d p的计算

5、如下： d p ( dmin x ) p (8.5 0.5 0.36) 0.016 8.68 0.016 mm dd (dp Zmin )0 d (8.68 0.13)00.024 8.8100.024 mm 孔距 Ld ：孔距是不变尺寸： Ld (lmin 0.5 )/ 8 孔距 (40 0.15) ： Ld (40 0.15 0.5 2 0.15) 2 0.15/ 8mm 40 0.037mm 式中： /8 0.0375mm，取0.037 mm。 3) 计算冲压力，选择压力机。 落料力 F落 ： F落 1.3Lt 1.3 143 1.5 350 97.5KN 式中： 取 350MP ， 1

6、43 mm是冲裁件冲裁周长。 冲孔力 F孔 ： F孔 2 1.3Lt 2 1.3 3.14 8.5 1.5 350 36KN 卸料力 F1 ： F1 K1F落 0.05 97.5 4.875KN 式中： K1可由文献 1表2-5 查得。 推料力 F2 ： F2 nK 2F孔 4 0.055 36 8KN 式中： K 2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 n 4 模具课程设计 根据复合模结构，总的冲压力 F总 为： F总 F落 F孔 F1 F2 97.5 36 4.875 8 146KN 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

7、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： H Kb 0.25 60 15mm 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： c (1.5 2.0) H (22.5 30) mm，实取 30mm。 凹模板边长： L b 2c 60 2 30 120mm 凹模板宽度： B 20 2 30 80mm 由文献2，查标准 JB/T-7643.1-94确定出凹模板外

8、形尺寸为： 125 100 16mm 凸凹模尺寸： 凸凹模厚度： L h1 h2 h 16 12 14 42(mm) 其中： h1 凸凹模固定板厚度； h2 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 模具课程设计 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： L凸 h1 h2 h 14 16 15 45mm 其中： h1 凸模固定板厚度； h2 凹模板厚度； h 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

9、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 6 T8A 1 2 凸模固定板 125 100 14 45 1 3 卸料板 125 100 12 45 1 4 凸凹模固定板 125 100 16 45 1 5 下垫板 125 100 6 T8A 1 7. 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/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 30mm和35mm ，模具的闭合高度在 120150mm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 14347 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 ； 模具课程设计 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.