模具設(shè)計課程設(shè)計汽車橫梁底座連接支架模具設(shè)計

1、湖南大學(xué)模具設(shè)計課程設(shè)計報告課程名稱 汽車橫梁底座連接支架模具設(shè)計專業(yè)班級 機(jī)自（2）班學(xué) 生 藍(lán)鈺然學(xué) 號 20040430310指導(dǎo)老師 龔志輝一、 零件及其沖壓工藝分析圖示為汽車橫梁底座連接支架，材質(zhì)：BLD，厚度1.5mm，剪切強(qiáng)度320Mpa分析該零件可經(jīng)沖孔落料后彎折加工而成，由于兩個4.5的孔處板料寬度較小，若落料后再沖孔不易定位且容易產(chǎn)生變形，故應(yīng)先沖兩個4.5孔，以沖得的孔作為定位基準(zhǔn)再進(jìn)行落料，最后對落料件進(jìn)行彎折得到所需零件。二、 產(chǎn)品工序確定：模具結(jié)構(gòu)選擇：根據(jù)產(chǎn)品形狀、尺寸和精度要求可有兩種方案進(jìn)行選擇：（1） 單工序模具結(jié)構(gòu)第一工序：沖孔（依次沖兩個4.5孔，10孔

2、和矩形孔）；第二工序：下料落外形（獲得零件外形輪廓）；第三工序：折彎（獲得零件要求形狀）。優(yōu)點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計容易，加工、制造成本較低。對沖壓設(shè)備的配置要求較低，無需配備送料機(jī)和整平機(jī)器。缺點(diǎn)：需三個工序來完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，模具產(chǎn)能較低。產(chǎn)品需人工進(jìn)行多次取放，容易造成人為的產(chǎn)品定位不準(zhǔn)、形變等產(chǎn)品不良情況的發(fā)生。（2） 連續(xù)模具結(jié)構(gòu)用一個連續(xù)工序即可完成沖孔，落料，折彎。根據(jù)零件工藝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，第一工位先沖兩個4.5，第二工位沖10孔及矩形孔，并落料，第三工位彎曲成型。優(yōu)點(diǎn)：效率高，精度高；缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)床設(shè)備要求高，要配備送料裝置、整平裝置；根據(jù)模具制造成本、設(shè)備配置和

3、需求產(chǎn)能三方面進(jìn)行考量，考慮到第一種方案生產(chǎn)效率低，需要人工多次取放，容易造成人為的產(chǎn)品定位不準(zhǔn)、形變等產(chǎn)品不良情況的發(fā)生。決定選擇方案（2）連續(xù)模具結(jié)構(gòu)，連續(xù)進(jìn)行沖孔、落料、折彎三道工序完成產(chǎn)品。三、 主要工藝參數(shù)計算1、 零件展開尺寸根據(jù)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（考慮彎曲時材料略有伸長）2、 排樣方案（1）確定排樣方案:直排由于采用連續(xù)模一次進(jìn)行沖孔、落料、折彎工序，考慮送料的連續(xù)、方便，故采用單直排方案。搭邊值a和a1由表查得，a=2 mm ；a

4、1=1.8 mm，由于考慮連續(xù)送進(jìn)，再落料時不能切斷工件，等彎折時才切斷工件，因此工件間間隙a1進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后a1=12 mm。（2）確定板料規(guī)格和裁料方式。根據(jù)條料得寬度尺寸，選擇合適的板料規(guī)格，使剩余的邊料越小越好。該零件寬度用料為98 mm，查得1.5mm厚度BLD條料規(guī)格有 1.5*1280*C 和1.5*1499*C 兩種，所以選擇1.5*1280*2560的板料規(guī)格。（3） 計算材料消耗工藝定額和材料利用率。根據(jù)排樣計算，一張鋼板可充制的零件數(shù)量為n=13*22=286（件）材料消耗工藝定額G=一張鋼板質(zhì)量/一張鋼板沖制的零件數(shù)量=1.5*1280*2560*0.0000078/

5、286=0.134051（kg）材料利用率=一張鋼板沖制的零件數(shù)量*零件面積/一張鋼板面積*100%=286*4451/1280*2560*100%40%由于工件形狀排樣方式選取直對排較為合適，但因選用連續(xù)?？紤]送料的方便所以選取直排，導(dǎo)致材料利用率不高。對于沖裁剩余材料可用作小零件的沖制或回收利用，以提高材料利用率。四、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(1) 沖床噸位選擇已知材料剪切強(qiáng)度為310MPa產(chǎn)品外形周長L通過測量為415mm產(chǎn)品料厚t為1.5mm安全系數(shù)K取1.3根據(jù)沖裁力的計算公式：F=K*L*t*可得：F=1.3*415*1.5*320= 258960 N經(jīng)換算可得258960/1000026噸即落

6、料沖床噸位大于等于26噸即可。五、 應(yīng)用CAD軟件繪制模具二維及三維結(jié)構(gòu)圖1、 用AutoCAD繪制模具總裝配圖繪制零件圖時要注意如下事項：1)、結(jié)構(gòu)要合理，工藝性要好。2)、零件形狀必須表達(dá)清楚，投影要正確。必須以最少的視圖表達(dá)清楚為宜，且要符合國家最新制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定畫法。3)、尺寸、公差、形狀位置公差、表面粗糙度、材料、熱處理、硬度及有關(guān)技術(shù)要求要合理、完整。4)、注意有關(guān)零件的相互位置關(guān)系。2、 應(yīng)用三維設(shè)計軟件UG對模具總體結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行繪制（1）沖裁間隙的確定采用經(jīng)驗確定法，經(jīng)驗確定發(fā)事根據(jù)材料性質(zhì)與厚度，按公式式中：K與材料有關(guān)的系數(shù) t材料厚度，mm軟材料，Z=（0.080.1）t 中硬材料，Z=（0.10.12）t硬材料，Z=（0.10.14）t計算Z=0.13*1