《模具设计》课程设计---汽车横梁底座连接支架模具设计

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1、 模具设计课程设计报告模具设计课程设计报告 课程名称课程名称 汽车横梁底座连接支架模具设计汽车横梁底座连接支架模具设计 一、一、 零件及其冲压工艺分析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、二、 产品工序确定：产品工序确定： 模具结构选择：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

2、1） 单工序模具结构单工序模具结构 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：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：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

3、，并落料，第三工位弯曲成型。 优点优点：效率高，精度高； 缺点缺点：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、三、 主要工艺参数计算主要工艺参数计算 1 1、 零件零件展开尺寸展开尺寸 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

4、； 取 L2=103 mm （考虑弯曲时材料略有伸长） 2 2、 排样方案排样方案 （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*149

5、9*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

6、或回收利用，以提高材料利用率。 四、四、 结构设计结构设计 (1) 冲床吨位选择冲床吨位选择 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、五、 应用应用CAD软件软件绘制模具绘制模具二维及二维及三维结构图三维结构图 1、 用用AutoCAD绘制模具总装配图绘制模具总装配图 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、 应用三维设计软件应用三维设计软件UG对模