《模具设计》课程设计---汽车横梁底座连接支架模具设计.doc

湖南大学模具设计课程设计报告课程名称 汽车横梁底座连接支架模具设计 专业班级 机自（2）班学 生 蓝 钰 然学 号 20040430310指导老师 龚 志 辉一、 零件及其冲压工艺分析图示为汽车横梁底座连接支架，材质：BLD，厚度1.5mm，剪切强度320Mpa分析该零件可经冲孔落料后弯折加工而成，由于两个4.5的孔处板料宽度较小，若落料后再冲孔不易定位且容易产生变形，故应先冲两个4.5孔，以冲得的孔作为定位基准再进行落料，最后对落料件进行弯折得到所需零件。二、 产品工序确定：模具结构选择：根据产品形状、尺寸和精度要求可有两种方案进行选择：（1） 单工序模具结构第一工序：冲孔（依次冲两个4.5孔，10孔和矩形孔）；第二工序：下料落外形（获得零件外形轮廓）；第三工序：折弯（获得零件要求形状）。优点：模具结构简单、设计容易，加工、制造成本较低。对冲压设备的配置要求较低，无需配备送料机和整平机器。缺点：需三个工序来完成产品的生产，生产效率低，模具产能较低。产品需人工进行多次取放，容易造成人为的产品定位不准、形变等产品不良情况的发生。（2） 连续模具结构 用一个连续工序即可完成冲孔，落料，折弯。根据零件工艺结构特点，第一工位先冲两个4.5，第二工位冲10孔及矩形孔，并落料，第三工位弯曲成型。优点：效率高，精度高； 缺点：模具结构复杂，机床设备要求高，要配备送料装置、整平装置；根据模具制造成本、设备配置和需求产能三方面进行考量，考虑到第一种方案生产效率低，需要人工多次取放，容易造成人为的产品定位不准、形变等产品不良情况的发生。决定选择方案（2）连续模具结构，连续进行冲孔、落料、折弯三道工序完成产品。三、 主要工艺参数计算1、 零件展开尺寸根据公式 L=L1+/2（r+x*t）其中t=1.5 mm ；x查表可得。得L1=24+24+36+10=94 mm ； L2=103.05 mm ； 取L2=103 mm（考虑弯曲时材料略有伸长）2、 排样方案（1）确定排样方案:直排由于采用连续模一次进行冲孔、落料、折弯工序，考虑送料的连续、方便，故采用单直排方案。 搭边值a和a1由表查得，a=2 mm ；a1=1.8 mm，由于考虑连续送进，再落料时不能切断工件，等弯折时才切断工件，因此工件间间隙a1进行调整，调整后a1=12 mm。（2）确定板料规格和裁料方式。根据条料得宽度尺寸，选择合适的板料规格，使剩余的边料越小越好。该零件宽度用料为98 mm，查得1.5mm厚度BLD条料规格有 1.5*1280*C 和1.5*1499*C 两种，所以选择1.5*1280*2560 的板料规格。（3） 计算材料消耗工艺定额和材料利用率。根据排样计算，一张钢板可充制的零件数量为n=13*22=286（件）材料消耗工艺定额G=一张钢板质量/一张钢板冲制的零件数量=1.5*1280*2560*0.0000078/286=0.134051（kg）材料利用率=一张钢板冲制的零件数量*零件面积/一张钢板面积*100%=286*4451/1280*2560*100%40%由于工件形状排样方式选取直对排较为合适，但因选用连续模考虑送料的方便所以选取直排，导致材料利用率不高。对于冲裁剩余材料可用作小零件的冲制或回收利用，以提高材料利用率。四、 结构设计(1) 冲床吨位选择已知材料剪切强度为310MPa产品外形周长L通过测量为415mm产品料厚t为1.5mm安全系数K取1.3根据冲裁力的计算公式：F=K*L*t*可得：F=1.3*415*1.5*320= 258960 N经换算可得258960/1000026吨即落料冲床吨位大于等于26吨即可。五、 应用CAD软件绘制模具二维及三维结构图1、 用AutoCAD绘制模具总装配图绘制零件图时要注意如下事项：1)、结构要合理，工艺性要好。2)、零件形状必须表达清楚，投影要正确。必须以最少的视图表达清楚为宜，且要符合国家最新制图标准的规定画法。3)、尺寸、公差、形状位置公差、表面粗糙度、材料、热处理、硬度及有关技术要求要合理、完整。4)、注意有关零件的相互位置关系。2、 应用三维设计软件UG对模具总体结构图进行绘制（1）冲裁间隙的确定采用经验确定法，经验确定发事根据材料性质与厚度，按公式式中：K与材料有关的系数 t材料厚度，mm软材料，Z=（0.080.1）t 中硬材料，Z=（0.10.12）t硬材料，Z=（0.10.14）t计算Z=0.13*1