汽车上横臂软管支架冲孔模具设计.doc

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0 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2.5，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17.30.3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。图1零件图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：图3排样图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：F1KL式中：F1冲裁力，NL冲裁件周边长度，材料厚度，材料抗剪强度，M，取320系数，一般取K1.3将各尺寸代入公式中，得出：F F11.3X51.68X2.5X32053.74KN。4.2 翻边力的计算F2S（D）式中：F2翻边力，N材料厚度，S材料屈服强度，M，取200D翻边冲压后尺寸，毛坯翻边前冲压尺寸，系数，一般取K1.1将各尺寸代入公式中，得出：F21.1X3.14X2.5X200X（17.3-14）5.699KN4.3落料力的计算F3KL，式中：L冲裁件周边长度，320M将各尺寸代入公式中，得出：F31.3X206X2.5X320214.24KN总冲压力为FF1F2F353.745.699214.24273.679KN4.4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0.200.25，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0.200.25。计算可按三种情况进行计算： 凸模磨损后减小的尺寸：0 A凸（A） 凸模磨损后增加的尺寸：0 B凸（B）凸模磨损后不变的尺寸：C凸C凸式中：为工件公差，凸为凸、凹模制造公差，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：（1） 求各个冲裁凸模的冲压力。（2） 选定坐标系，用观察法直观求出各个冲裁凸模的压力中心。（3） 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： X=p1x1+p2x2+p3x3 p1+p2+p3= p1y1+p2y2+p3y3 p1+p2+p3求得：0，-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38，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。固定板和垫板采用45钢，凸、凹模材料均采用C12MV，各凸模与固定板之间采用H7/6过盈配合，压入固定板后将其与底面与固定板磨平。（3）第一工位冲孔时，靠定位板导向，上面用橡胶和卸料板起卸料作用，由于有方向，靠凸模固定板定向，需进行凸模抗压失稳和强度校核。经过计算，均符合要求。（4）翻边凸模设计时，凸模顶部先进入预孔，导正工件位置后，然后进行翻边，为了保证翻边后尺寸均匀，凸模与凹模之间的间隙Z/2一般略小于厚度。（5）落料时，为了保证各凸模的强度和可靠性，设计各凸模外圆角半径为2，其外形靠凸模固定板固定，定位。（6）由于冲压力比较大，凹模用凹模固定板固定，四周卡入凹模固定板中，并且对凹模进行了校核，能符合要求。其结构形式可见图4所示：图4模具结构1、模柄2、上模座3、M10内六角螺钉4、M8内六角螺钉5、凸模固定板6、冲孔凸模7、卸料橡胶8、翻边凸模9、卸料板10、定位圆柱销11、凹模固定板12、下模座13、弹簧14、M10内六角螺钉15、导正销16、导柱17、定位板及销18、凹模19、落料凸模20、导套21、卸料螺钉22、定位圆柱销6、结论我厂许多模具均采用了这种方案，均遵循了上述