支架加工工艺及模具设计

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1、支架加工工艺及模具设计湖北四联汽车工业有限公司(湖4}石首市434400)傅烈钧上官守兵胡陶凌【摘要】分析了支架零件的结构特点，介绍了零件的加工工艺及模具设计要点。关键词支架加工工艺模具设计1工艺分析为士0.50，其余尺寸全为自由公差，按GB/T15055-1994图1为支架零件图，材料为厚2mm的Q195冷轧《冲压件未注公差尺寸极限偏差》标准中的m级(中等钢板。该零件是汽车电动刮水器总成上的一个关键零级)精度选取。件，其两侧斜平面与主机(汽车)上的安装座靠2-经分析，在冲压工艺上有以下结论和措施:小6.5mm孔连接在一起;中间平面与电动刮水器总成的(1)中间平面上的5个孔(2-中6

2、.5mm,2-小3mm和传动机构支座靠2-小6.5mm孔连接在一起，2-小3mm中25mm)和零件展开后的外形依靠冲裁完全可满足其孔起定位、防转作用，支座中间凸起部分从中25mm中精度要求。穿过。所以该零件起连接与固定作用。要求零件的强(2)两侧斜面上的2-(}6.5mm孔中心距95士O.lmm度、形状、弯曲成形的高度、740角度以及孔的位置等必精度较高，弯曲前冲孔无法保证，应在弯曲后再冲孔。须符合产品设计要求，零件表面要平整、无影响装配的(3)弯曲处的加强筋可在每道压弯工序弯曲接近毛刺、翘曲、擦伤和压痕等缺陷。终了时压出来。(4)支架零件的关键工序为弯曲工序。由参考文献}11}}2

3、}}}3」可知，弯曲件进行直角弯曲时，弯曲的直立部分(即直边高度)不能过小，否则弯曲边在模具上支持的长度过小，形不成足够的弯矩，会产生不规则的变形，很难弯出正确的形状，特别是安装角度(740)无法保证，在尖角处还会产生裂纹。参考文献上给出的直立部分高度H>2.5t(H不含A-A旋转(所有筋)料厚t和内圆角R)，见图2所示。本零件H>2.5x2=黝的.0900利创5mm，最小直壁总高应为L=t+R+H=2+1.5+5=8.5mm，但一︸因零件中间两侧边呈斜形，小端的总高仅为5mm(见图图1支架零件图不规则变形部位从图1可看出，支架零件是典型的冲裁、弯曲件。每个弯曲处都压有2个三角形的加

4、强筋，这不但可以减少弯曲回弹，更重要的是可增强零件的刚度，防止零(a)(b)件在使用过程中发生变形。零件中间平面和两侧斜平图2弯曲件的直边与侧边高度面上的孔中心距尺寸公差分别为10.1mm，角度公差一弯曲件直边高度b-弯曲件侧边高度1侧视图下部)，此尺寸太小，为了保证弯曲质量，满足3.1落料冲孔工序及模具设计零件的工艺性要求，将尺寸由5mm扩大为9mmo为了保证零件质量，落料与冲中间孔采用复合工(5)从零件展开图(见图3所示)可看出两侧斜平序，模具设计成倒装式落料冲孔复合模。面弯曲线与中间平面的弯曲线成740角，这给弯曲成形凸凹模间隙按GB/T16743-1997《冲裁间隙》标准增加

5、了难度，无法一次弯成，要分两次弯曲成形。若先选取。经分析，支架零件材料Q195属于低碳钢，料厚t=弯曲中间部分再弯曲两侧很难实现，所以先弯曲两侧，2mm，零件尺寸精度介于IT10-IT15之间，精度要求不再弯曲中间。高，用一般的冲压方法完全可以达到。为了降低冲裁力、减小毛刺高度和提高模具寿命，采用标准中的II类(中等)间隙，即落外形的凸凹模单边间隙取0.16mm,压弯线—一个冲孔间隙加大至0.18mm，外形缺口处属于冲孔性质，其间隙亦应按冲孔的间隙来选取。为方便模具设计制造，先确定落料凹模尺寸，其名6-R5义尺寸按制件展开尺寸来标注(缺口R1.5mm处加大至R1.7mm)，在技术要

6、求栏中统一标注“制造公差按士0.05mm";落料凸模尺寸按凹模的名义尺寸标注，在技术要求栏中统一标注“按凹模配作，每边留间隙0.16mm"，冲孔的凸、凹模尺寸可分别标注尺寸和制造图3展开图公差。a修改前A处放大b—修改后A处放大按上述间隙设计制造的模具，经试冲和批量生产表明效果较好，毛刺比较均匀，毛刺高度仅为0.10mm(6)弯曲成形两侧时，若将加强筋同时压出，则给左右，远远小于JB/T4129-1999《冲压件毛刺高度》标中间弯曲成形带来一定难度，互相干涉，为此弯曲两侧准中的数据(标准中f级为0.18mm,m级为0.26mm,g时不压出加强筋，此加强筋留到整形工序时压出。级为0.3

7、5mm)，能满足后续工序和产品的使用要求。综上所述，支架零件的加工工艺流程为:①落料冲孔;②压弯;③压弯压筋;④整形压筋;⑤冲孔;⑥转电3.2第一次压弯工序及模具设计镀(酸洗、镀锌、钝化)。从工序图图4可看出，工件由两个L形弯曲部分组成，弯曲线相互成1480角，弯曲时受力情况不是太好，2确定零件的展开尺寸侧面有较大的推力，凸凹模间隙有增大趋势，对制件弯(1)先设计制造两套压弯模，也可先只制造第二副曲成形不利。为了改善模具的受力情况和减少推力，将压弯模，第一