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汽车前制动软管支架论文
汽车前制动软管支架
落料冲孔复合模设计
北京机械制造有限公司见习生:
裴彦军
摘要
本课题为汽车前制动软管支架落料冲孔复合模的设计,本文介绍的模具实例结构简单实用,使用方便可靠。
本套模具的设计不是以复杂模具设计为主,而主要是对模具设计知识的系统学习和设计的练习,以达到掌握冲压模具设计的基本技能的目的。
首先,对零件做整体的分析。
包括:
材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。
为了降低成本,对排样方式进行了合理的设计;其次,对零件整体进行工艺设计。
通过工艺目的的设计、工序的顺序设计、压力机的选择等实现所达到的要求;再次,想要保证制件精度的要求,就要考虑模具刃口尺寸的计算。
因为刃口是制件工作的主要工作部分,刃口处精度就决定了制件的精度,就必须根据公差进行精确计算。
最后,根据计算出的模具刃口尺寸设计出相应的凸凹模,并且查找资料选择冷冲压模的标准零件,符合标准后,就把凸凹模与其它零部件进行总体装配。
在确定了模具闭合高度后,选出合适的压力机在调试校验后并进行试冲压加工,以达到符合的标准,最终完成制动软管支架的加工。
第一章冲裁工艺及冲裁模具设计
第一节冲压件的工艺分析及工艺方案
1.冲压件的形状和尺寸
材料:
Q235-A
材料厚度:
2.0mm
零件简图:
如图1.1所示
图1.1
2.冲压件的尺寸精度
零件图未注尺寸公差,冲裁件的精度按IT13确定,冲裁制造精度按IT6-IT7确定。
3.生产批量
生产批量:
大批量
4.冲压工艺方案的确定
1)方案种类
分级制件工艺性分析,要加工此零件,分析出以下两种方案。
方案一:
复合冲裁模方案一次性实现落料和冲孔,一次性完成零件的生产。
方案二:
先落料后冲孔单工序完成落料,然后完成冲孔的工序。
2)方案比较
方案二属于单工序冲压。
模具结构简单,制造方便,但需要两道工序,成本相对较高,生产率较低。
第一道工序完成之后,进入第二道工序,必然会加大误差,使工序质量和精度会较差,达不到所需要的要求,不易满足生产的要求,再加之此制件生产批量大,尺寸较小,这种方案生产率低,一般不宜采用。
方案一为复合冲裁模,在同一部位完成了零件的生产,对于这种大批量生产零件,大大的提高了生产效率。
故选择方案二。
第二节确定工艺方案及模具结构形式
1.模具结构形式的选择
在冲压方案的制定中,已经选定用复合冲裁模。
板料定位方式:
控制条料卷进方向采用导料销,控制条料的送进步距采用挡料销来。
卸料、出件方式的选择:
根据模具冲裁的运动特点,该模具采用弹性卸料方式比较好。
采用推料块,利用模具的开模力来推工件,既安全又可靠,因此采用刚性装置取出工件。
2.工序与排样
根据工件的开关,采用无废料的排样方法不可能做到,但可采用有废料和少废料的排样方法。
经排样计算采用。
1)搭边设计
板料厚度t=2.0mm,工件变长L>50mm,所以a1=2.5mm,a=3.5mm。
送料步距A=34.5mm,条料宽度B=98mm。
2)排样布局
排样布局如图1.2所示,
图1.2
材料利用率计算:
η=
78.6%
式中η-材料利用率;
S-工件的实际面积;
Sa-所用材料面积,包括工件面积和废料面积;
A-步距;
B-条料宽度;
3.制件定位、导正方式
用导料销和挡料销来导正条料的进给。
4.卸料装置
采用弹性卸料装置。
5.模架选择
中间导柱模架。
第三节工艺计算
1.毛坯的展开尺寸计算
利用CAD计算毛坯的周长和面积。
周长C=234.8mm
面积S=2660mm2
2.凸模、凹模刃口尺寸的计算
外形由落料获得,φ9孔由冲孔获得,所以落料以凹模为基准,冲孔以凸模为基准。
(1)、冲φ9孔
根据经验值,单面间隙最小值Cmin=7%-10%t(t为料厚),由于模具在使用过程中会有磨损,为使磨损的模具仍能冲出合格的样件,一般取最小间隙,既Cmin=0.14mm。
因此dp=9mm,dd=9.28mm。
(2)、落料(外形)
冲裁件外形属落料件,选凹模为设计基准件,按配制加工方法,只需计算落料凸模尺寸,凸模刃口尺寸由凹模的实际间隙获得。
3、冲裁力计算
冲裁力的计算的目的是为了选用合适的压力机,设计模具和检验
模具的强度。
压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以满足冲裁
工艺的需要。
冲裁力Fp=KtLtτ=1.3×234.8×2×380=232KN
卸料力FQ=KFp=0.05×232=11.6KN
顶件力FQ1=K1Fp=0.06×232=13.92KN
冲压力F=Fp+FQ+FQ1=257.52KN
式中:
τ-材料抗剪强度,MPa查表的τ=280~400MPa,τ=380MPa;
L-冲裁总周长;
Kt-安全系数,一般取1.3;
K-卸料力系数,其值为0.02~0.06,薄料取大值,厚料取小值,取0.05;
K1-顶件力系数,其值为0.04~0.08,薄料取大值,厚料取小值,取0.06;
4、压力机公称压力的选取
冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和F。
因此压力机可以选取400KN吨位的压力机。
型号:
JA23-40
5、压力中心计算
模具压力中心是指冲压时诸冲压力全力的作用点位置。
为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模压力中心与压力机滑块的中心生命。
否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的使用寿命。
利用CAD软件,寻找制件中心位置,如图1.3所示;
图1.3
第二章模具零件及结构的详细设计
1、标准件的选取
(1)、模架的选用:
根据零件外形尺寸取:
L=93mmB=30mm
模架选取:
凹模周界L=180mmB=125mm闭合高度H=180~205mm的中间导柱模架。
上模座180×125×35下模座180×125×45
渭河BB中间导柱,序号为19a。
(2)、模柄采用凸缘模柄A50×100GB/T2862.3—81·A3
(3)、凸模固定板140×100×25Q235-A
(4)、卸料板140×100×10Q235-A
(5)、固定挡料销
8
(6)、圆柱销
6
(7)、卸料螺钉用M8,凸凹模固定用M8,凹模固定也用M8,模柄固定用M8
2、模具工作零部件详细设计
(1)、凹模
(2)、凸凹模
(3)凸模
第三章模具结构的装配
1、模具装配二维工程图
2、模具装配三维结构
参考文献
[1]成虹.冲压工艺与冲模设计.北京:
机械工业出版社.2010.
[2]高军、李熹平.冲压模具标准件选用与设计指南.北京:
化学工业出版社.2007
[3]丁松聚.冷冲模设计.北京:
机械工业出版社.2000
[4]邓志平.机械制造技术基础.成都:
西南交通大学出版社.2005
[5]周理.冷冲模设计指导教程与简明手册.长沙:
中南大学出版社.2010.4
[6]陈剑鹤.冷冲压模具设计图册.北京:
清华大学出版社.2007
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