水箱支架落料冲孔复合模设计

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1、水箱支架落料冲孔复合模设计5.1.1设计任务图5-1-1水箱支架为大宇客车的水箱支架，材料为Q215，料厚t=3mm，大批量生产。要求设计该零件的冲压模具，冲压出来的零件满足途中的公差和技术要求。图5-1-1水箱支架5.1.2冲压工艺分析该水箱支架既有冲孔，又有落料，共需两个工序。材料为Q235、t=3mm的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径ф44mm的圆孔，一个60mmX26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工

2、件边缘之间的最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全满足要求。755.1.1冲裁工艺方案的确定1、方案种类按工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有一下三种工艺方案。方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合膜生产。2、方案的比较各方案的特点及比较如下。方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工

3、序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案二：级进模式一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。3、方案的确定综上所述，本套模具采用冲孔-落料复合模。5.1.2模具结构形式的确定复合

4、模具有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。5.1.3工艺尺寸计算1、排样设计(1)排样方法的确定根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，粗画排样图如图5-1-2所示。75图5-1-2粗画的排样图(1)确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间。=2.8，侧面=3.2。考

5、虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取=5；为了方便计算取=3.(2)确定条料步距步距：257.5mm，宽度：5820+5+5=260mm。(3)条料的利用率(4)画出排样图根据以上资料画出排样图，如图5-1-3所示。图5-1-3排样图2、冲裁力计算(1)冲裁力F查表，取材料Q235的抗拉强度由75已知：所以(1)卸料力从相关手册上可知，卸料力、推件力相关的系数如表5-1-1所示。表5-1-1不同材料的卸料力、推件力系数由，查表5-1-1，知0.04；则(2)推件力由，查表5-1-1，知

6、则(3)顶件力由，查表5-1-1，知则3、压力机公称压力得确定本模具采用刚性卸料装置和下出料方式，所以根据以上计算结果，冲压设备拟选JA21-160.4、冲裁压力中心的确定(1)按比例画出每一个凸模刃口轮廓得位置，并确定坐标系，标注各段压力中心坐标点，如图5-1-4所示。75图5-1-4压力中心计算图(1)画出坐标轴x、y。(2)分别计算出各段压力中心及各段压力中心的坐标值，并标注如图5-1-4所示。冲裁直线段是，其压力中心位于各段直线段的中心。冲裁圆弧线段时，其压力中心得位置见如图5-1-5，按下式计算则所

7、以，根据图5-1-5求出H点的坐标为：H（121.27，120.86）。图5-1-5压力中心的位置(3)分别计算出凸模刃口轮廓的周长。75冲裁压力中心计算数据见表5-1-2压力中心数据表.表5-1-2压力中心数据表(1)根据力学原理，分力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和，则可求得压力中心坐标（，），得：，综上所述，冲裁力的压力中心坐标为（101.87，62.73）。5、刃口尺寸的计算(1)加工方法的确定。结合模具及工件得形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，先凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃

8、口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则只需在配作时保证最小双面合理间隙值。凹凸模刃口尺寸由凸模配作尺寸和凹模配作尺寸结合完成。(2)采用配做法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况，分别统计如下。第一种尺寸（增大）：181，171，56.5，14.5，98.27，50.73，179，113，56，27，51，75。第二种尺寸（减少）：142，13，26，6