汽车上横臂软管支架冲孔模具设计.docVIP

汽车制动软管支架 冲孔、翻边、落料连续模设计 王运银 （长丰集团 衡阳风顺车桥有限公司 421001） 摘要：通过对原生产工艺流程的改进将原冲压加工该零件的工序由5道变为3道工序，设计3工序连续冲压模具。通过工艺改进有效确保了产品质量，大大提高了生产效率，产生了良好的经济效益。 关键词：制动软管支架冲压工艺流程改进；连续冲压模具设计 引言　　　 如下图1所示为某车型汽车制动软管支架工件图，材料为Q195，厚度为2.5ｍｍ，该工件的特点是尺寸精度要求高，翻边高度(4.5)小，支架表面平面度要求不大于0.10。改进前采用的工艺流程是：钻孔 铣缺口 成型 翻边 线切割缺口。加工的工件尺寸不稳定，常出现17.3±0.3尺寸超差，4.5翻边后工件起皱且两边高度不一致，工件质量达不到图纸要求，生产效率低。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　 1、工艺方案分析 　　根据工件结构和技术要求，对工件的冲压工艺流程作如下改进： 冲孔 翻边 落料 1.1工艺可行性分析：流程改进后只有三道工序，根据生产批量决定设计连续模，即先冲孔，后翻边，再落料连续完成工件的冲压加工，既能有效确保产品质量，又能大大提高了生产效率。 2、毛坯尺寸计算 　　工件展开图如图2所示： 　　　　　图2　零件展开图 3、排样设计 　　为保证各工位的位置精度，送料采用如图3方式： 经计算材料利用率为72%。 4、工艺计算： 4.1　冲孔力的计算 　　对一般平刃口的凸模和凹模进行冲裁，可用下列公式进行计算： 　　　F1＝KLｔτ　　　　　　　　　　 式中：F1──冲裁力，N 　　　L──冲裁件周边长度，ｍｍ ｔ──材料厚度，ｍｍ τ──材料抗剪强度，Mｐａ，取320 ｋ──系数，一般取K＝1.3 将各尺寸代入公式中，得出： F 　　F1＝1.3X51.68X2.5X320＝53.74KN。 翻边力的计算 F2＝ｋπｔбS（D－ｄ） 式中：F2──翻边力，N ｔ──材料厚度，ｍｍ бS──材料屈服强度，Mｐａ，取200 D──翻边冲压后尺寸，ｍｍ ｄ──毛坯翻边前冲压尺寸，ｍｍ ｋ──系数，一般取K＝1.1 将各尺寸代入公式中，得出： F2＝1.1X3.14X2.5X200X（17.3-14）＝5.699KN 4.3落料力的计算　　 F3＝KLｔτ　， 式中：L──冲裁件周边长度，ｍｍ τ＝320Mｐａ 将各尺寸代入公式中，得出： F3＝1.3X206X2.5X320＝214.24KN 总冲压力为F＝F1＋F2＋F3＝53.74＋5.699＋214.24＝273.679KN 4.4　压力机的选用 因为总冲压力为270.679KN，约为28T力，考虑模座大小和总封闭高度，选用63T冲床较合适。 4.5　凸、凹模刃口尺寸计算 此模具的凸、凹模采用配合加工，冲孔时尺寸以凸模为准，冲孔凹模尺寸在原凸模尺寸上单边放大0.20－0.25ｍｍ，落料时尺寸以凹模为准，落料凸模尺寸在原凹模尺寸上单边缩小0.20－0.25。计算可按三种情况进行计算： 　　 凸模磨损后减小的尺寸： 　　 A　凸＝（A＋ｘ△） 　　 凸模磨损后增加的尺寸： 　　 B　凸＝（B－ｘ△） 凸模磨损后不变的尺寸： C　凸＝C±δ　凸 式中：△为工件公差，ｍｍ 　　　δ　凸为凸、凹模制造公差，ｍｍ 　　　ｘ为磨损系数 4.6压力中心的确定 为了保证压力机和模具的正常运行，必须使模具的压力中心和机床的中心重合，否则在冲压时使冲模与机床滑块歪斜，引起凸、凹间隙不均，造成刃口损坏，机床也会损坏。机床压力中心求法如下： 求各个冲裁凸模的冲压力。 选定坐标系，用观察法直观求出各个冲裁凸模的压力中心。 设各冲模的各个凸模的冲压力为P1，P2，P3，相应的坐标为 （x1, y1）, (x2, y2), (x3, y3) .公式：　 　 p1x1+p2x2+p3x3 p1+p2+p3 　 p1y1+p2y2+p3y3 p1+p2+p3 　求得：ｘ＝0，ｙ＝-9。 5、软管支架连续进级模结构特点： （1）该模具采用对角导柱模架，上下模座采用HT200，选用凸缘式模柄，通过压入式与上模座相连接。 （2）凸、凹模均采用配合加工，经查阅有关资料，根据冲裁连续模的设计理论和实践经验、结合图纸的精度要求，两工步之间必须保证在38ｍｍ，特在上模结构中增加了凸模固定板，将冲孔凸模、翻边凸模和落料凸模固定在一起，从而保证了冲孔、翻边、落料的间距尺寸38