汽车挡泥板支架冲压模设计(附件)【字数：4871】
日 期 汽车挡泥板支架是用于连接汽车车身与挡泥板的联结件。市场上，有许多种类，其中大部分位支架基座和悬梁管结构，通过螺纹连接。但是，现在常用的挡泥板支架问题很多，导致车主放弃使用，致使车的外壳严重刮花（车轮旋转溅射泥沙等物）。针对于车主关于挡泥板支架 结构复杂难以自行购买及更换和其不能承受较恶劣环境阻力的影响而易失效的问题，在符合车主的需求和综合市场的条件为前提下，设计出能生产出符合需求的产品的冲压模具。倘若，此次设计能有效的解决上述问题，那么该设计将有不错的市场。此外在模具设计制造方面，我国的设计、制造的技术不断完善；国家的政策仍持续为我国制造业输入动力；外国的跨国公司到我国采购模具的趋势有明显的上升。所以，在国内外模具市场的大趋势下，能做更好的产品，将是模具设计师的机遇和挑战。
目 录
一、绪论 1
二、挡泥板模具结构工艺分析 2
三、冲裁工艺方案确定 3
四、冲压模的结构设计计算 4
4.1排样设计 4
4.2冲裁工艺力计算 4
4.3弯曲工艺设计 5
4.4压力中心的计算 5
4.5刃口尺寸计算 6
4.6弯曲模的工作尺寸设计 10
五、凹模的设计和模具材料及标准件的选用 12
六、总结 13
参考文献 14
致谢 15
一、绪论
随着制造行业的各项技术的成熟以及多方面的创新与改良，在制造业辐射的行业也有不同的改变。
人们在汽车领域追求细致化，就连汽车挡泥板支架这么细小的零部件亦是期待改造的对象。针对于车友关于支架结构复杂难以自行购买及更换和其不能承受较恶劣环境阻力的影响而易失效的问题，而角铁式支架能解决这问题；在该支架上布置有加强筋，这不仅增强了其刚度和强度，还简化了结构便于使用；在重量上不及复杂的条式支架和板式支架，降低车身重量；简单的造型结构又有利于厂商批量制造。此外，作为较常见的连接件，则可一物多用，增大该产品在市场的流通性。
在设计改良上，通过在制件中间压筋，强化其物理性能；在两侧设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
有卷边， 可以防止出现产品边角具有一定锋利性而伤人和增加一定的抗压能力；次模具的设计加工，虽然有一定难度，但采用了复合、级进的综合式构造，相比其他的支架模具，在加工工艺上大大简化，使产品量产性提高。
二、挡泥板模具结构工艺分析
工件实物图如图 21 所示，三视图如图22所示，样件材料为 Q235，材料厚度 2mm， 抗剪强度 τ=[210～400]Mpa，初设定为 310Mpa。
图 21 工件实物图
图 22 工件三视图
冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。
1）结构工艺性分析
该工件结构较复杂，形状对称，中间有 r=1.8t=3.6mm 的压筋，工件四个边角对称分布着 Φ6 的通孔，两侧有法兰，该工件可以通过冲孔、切断、压筋和弯曲来实现成型。
2） 精度
工件的精度选用ST4 等级， 即大于 IT9、小于 IT11。
3) 原材料
Q235钢具有较高的强度和较好的冲压加工性能;该零件形状简单,但对孔边距大于凸凹模所允许的最小壁厚。另外Q235钢具有良好塑性（A=21%25%），屈服极限为 τ=240Mpa，适合冲压成型。一次压出加强筋的条件：（LL0）/L0=(LB)/B≤（0.7～0.75）A ，求出为 0.163符合(0.147～0.1875)，故能一次压出加强筋，其中（L 是成型后筋段面的曲线长度，L0 压筋前原材料的长度，A 是材料的均匀延伸率）。
三、冲裁工艺方案确定
由上述对样件外形、结构分析，本次设计的冲压模具采用级进模，其中包含2 个工序，组合的方案有：
方案 1：
工序 1 包括：冲孔；
工序 2 包括：切断、压筋和折弯；
方案 2：
工序 1 冲孔、压筋；
工序 2 切断、折弯；
经对比分析，方案 1 更具有成型优势且成型效果更好，而方案 2 会导致模具结构复杂化（送料、导料结构较为复杂）且相对在压筋出效果会受后续工序影响较大。故，最终选择方案 1 进行设计。
模具结构形式确定：综合前述的结构分析及冲裁工艺分析：凹模采用整体式结构，凸模采用双边带台阶结构的非标准结构；
送料及定位方式：采用自动送料装置，导料板导料，导正销导正及定位； 卸料与出件方式：采用弹性卸料装置，上出件，冲孔废料下出；
导向方式选择：选用对角导柱的滑动导向方式。
四、冲压模的结构设计计算
4.1排样设计
样件长 54mm，宽 50mm条料采用有搭边类型便于送料以及定位；侧搭边 a1=2mm 搭边 a=3mm，条料宽度B=(D+2a+e)0 =56.80 mm，其中 D 为冲裁件在垂直送料方向上的最大外形尺寸，a是搭边值，e是条料与导料板之间的间隙步距 S=L+a=54+3=56mm选用市场常用的长为 8000mm，宽 1500mm 的板料，横向裁成 8000mmí60mm 的条料，则有每块板材可裁出 25 条条料，可成型 114 个/条； 导料板距离 A=B+e=600 +0.8=60.80 mm(无侧压)。
? 总 =[（53.84í59.44πí9）í114í25/（1500í8000）] *100%≈73.27%
排样图如图41所示：
图41 排样图
4.2冲裁工艺力计算
因为采用了弹性卸料和上出料的模具结构，这里需计算冲裁力、卸料力、顶件力和推件力。
切断的轮廓长 Lc=2，（54+56）=220mm 冲孔的总轮廓长 Ls=8π，r=75.4mm因为 Lc>Ls ，所以用 Lc=220mm 带入下面的计算； 安全系数 k 取 1.3 ， τb=310Mpa冲裁力：Fmax=KLCtτb=1.3í220í2í310=177320N 卸料力：F 卸 =k 卸íFmax =0.045í161980N=7979.4N推件力：F 推=nk 推íFmax =0.055í1í177320N=29257.8N 顶件力：F 顶=k 顶íFmax =0.06í177320N=10639.2NF 总= Fmax + F 推+ F 顶+ F 卸=225196.4N
目 录
一、绪论 1
二、挡泥板模具结构工艺分析 2
三、冲裁工艺方案确定 3
四、冲压模的结构设计计算 4
4.1排样设计 4
4.2冲裁工艺力计算 4
4.3弯曲工艺设计 5
4.4压力中心的计算 5
4.5刃口尺寸计算 6
4.6弯曲模的工作尺寸设计 10
五、凹模的设计和模具材料及标准件的选用 12
六、总结 13
参考文献 14
致谢 15
一、绪论
随着制造行业的各项技术的成熟以及多方面的创新与改良，在制造业辐射的行业也有不同的改变。
人们在汽车领域追求细致化，就连汽车挡泥板支架这么细小的零部件亦是期待改造的对象。针对于车友关于支架结构复杂难以自行购买及更换和其不能承受较恶劣环境阻力的影响而易失效的问题，而角铁式支架能解决这问题；在该支架上布置有加强筋，这不仅增强了其刚度和强度，还简化了结构便于使用；在重量上不及复杂的条式支架和板式支架，降低车身重量；简单的造型结构又有利于厂商批量制造。此外，作为较常见的连接件，则可一物多用，增大该产品在市场的流通性。
在设计改良上，通过在制件中间压筋，强化其物理性能；在两侧设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
有卷边， 可以防止出现产品边角具有一定锋利性而伤人和增加一定的抗压能力；次模具的设计加工，虽然有一定难度，但采用了复合、级进的综合式构造，相比其他的支架模具，在加工工艺上大大简化，使产品量产性提高。
二、挡泥板模具结构工艺分析
工件实物图如图 21 所示，三视图如图22所示，样件材料为 Q235，材料厚度 2mm， 抗剪强度 τ=[210～400]Mpa，初设定为 310Mpa。
图 21 工件实物图
图 22 工件三视图
冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。
1）结构工艺性分析
该工件结构较复杂，形状对称，中间有 r=1.8t=3.6mm 的压筋，工件四个边角对称分布着 Φ6 的通孔，两侧有法兰，该工件可以通过冲孔、切断、压筋和弯曲来实现成型。
2） 精度
工件的精度选用ST4 等级， 即大于 IT9、小于 IT11。
3) 原材料
Q235钢具有较高的强度和较好的冲压加工性能;该零件形状简单,但对孔边距大于凸凹模所允许的最小壁厚。另外Q235钢具有良好塑性（A=21%25%），屈服极限为 τ=240Mpa，适合冲压成型。一次压出加强筋的条件：（LL0）/L0=(LB)/B≤（0.7～0.75）A ，求出为 0.163符合(0.147～0.1875)，故能一次压出加强筋，其中（L 是成型后筋段面的曲线长度，L0 压筋前原材料的长度，A 是材料的均匀延伸率）。
三、冲裁工艺方案确定
由上述对样件外形、结构分析，本次设计的冲压模具采用级进模，其中包含2 个工序，组合的方案有：
方案 1：
工序 1 包括：冲孔；
工序 2 包括：切断、压筋和折弯；
方案 2：
工序 1 冲孔、压筋；
工序 2 切断、折弯；
经对比分析，方案 1 更具有成型优势且成型效果更好，而方案 2 会导致模具结构复杂化（送料、导料结构较为复杂）且相对在压筋出效果会受后续工序影响较大。故，最终选择方案 1 进行设计。
模具结构形式确定：综合前述的结构分析及冲裁工艺分析：凹模采用整体式结构，凸模采用双边带台阶结构的非标准结构；
送料及定位方式：采用自动送料装置，导料板导料，导正销导正及定位； 卸料与出件方式：采用弹性卸料装置，上出件，冲孔废料下出；
导向方式选择：选用对角导柱的滑动导向方式。
四、冲压模的结构设计计算
4.1排样设计
样件长 54mm，宽 50mm条料采用有搭边类型便于送料以及定位；侧搭边 a1=2mm 搭边 a=3mm，条料宽度B=(D+2a+e)0 =56.80 mm，其中 D 为冲裁件在垂直送料方向上的最大外形尺寸，a是搭边值，e是条料与导料板之间的间隙步距 S=L+a=54+3=56mm选用市场常用的长为 8000mm，宽 1500mm 的板料，横向裁成 8000mmí60mm 的条料，则有每块板材可裁出 25 条条料，可成型 114 个/条； 导料板距离 A=B+e=600 +0.8=60.80 mm(无侧压)。
? 总 =[（53.84í59.44πí9）í114í25/（1500í8000）] *100%≈73.27%
排样图如图41所示：
图41 排样图
4.2冲裁工艺力计算
因为采用了弹性卸料和上出料的模具结构，这里需计算冲裁力、卸料力、顶件力和推件力。
切断的轮廓长 Lc=2，（54+56）=220mm 冲孔的总轮廓长 Ls=8π，r=75.4mm因为 Lc>Ls ，所以用 Lc=220mm 带入下面的计算； 安全系数 k 取 1.3 ， τb=310Mpa冲裁力：Fmax=KLCtτb=1.3í220í2í310=177320N 卸料力：F 卸 =k 卸íFmax =0.045í161980N=7979.4N推件力：F 推=nk 推íFmax =0.055í1í177320N=29257.8N 顶件力：F 顶=k 顶íFmax =0.06í177320N=10639.2NF 总= Fmax + F 推+ F 顶+ F 卸=225196.4N
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