发动机油管夹支架模具设计
目录
一、冲压模具形势 1
二、发动机油管夹支架制件图 1
三、发动机油管夹支架工艺性分析与工艺方案的设计 1
（一）发动机油管夹支架工艺性分析 1
（二）发动机油管夹支架工艺方案设计与确定 2
四、模具结构形式总体设计 3
（一）模具结构的选择 3
（二）条料定位方式的选择 3
（三）卸料装置与顶件装置 4
（四）导向方式 4
（五）模架的确定 5
五、发动机油管夹支架的排样设计与计算 5
（一）发动机油管夹支架的排样设计 5
（二）确定板材大小 7
（三）确定板料裁剪方式及计算利用率 7
六、发动机油管夹支架冲裁力与压力中心计算 8
（一）冲压力的计算 8
（二）冲压设备的选择 9
（三）压力中心的确定 9
七、凸模、凹模刃口尺寸的确定 10
（一）冲孔部分 10
（二）落料部分 10
八、模具主要零件设计 11
（一）落料凹模 11
（二）冲孔凸模尺寸 12
（三） 凸凹模尺寸计算 12
（四）模柄的选用 13
（五）模架上其他模具零件结构尺寸 13
九、冲压设备的校核 13
（一）公称压力的校核 13
（二）闭合高度的校核 13
十、发动机油管夹支架冲压模具工作原理 14
十一、发动机油管夹支架主要工作零件加工工艺过程 15
（一）落料凹模 15
（二）凸凹模 15
（三 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
）冲孔凸模 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
一、冲压模具形势
国内的模具制造工业自从二十世纪七十年代以来得到快速的发展。国家的模具水平是国家制造业发展的重要标志。如今模具已经广泛地应用于电子信息技术、航天航空、汽车和家用电器、军用和日用的工业品中。
现如今，我们国家的模具市场总体形式是非常好的，显现出一种生产和供求都很火热的趋势。虽然我们每年的产量现已达到世界名列前茅的水平，但是由于我们国家人才短缺，技术也比不上国外的专业和标准等原因，导致我们的模具行业整体显示出的是不够优越。
二、发动机油管夹支架制件图
如图2-1所示，其材料为H62-M，制件厚度为1.5mm，生产方式为大批量生产，图中尺寸为自由尺寸，按IT14级查取即可，该件平整度、断面粗糙度无特殊要求。
三、发动机油管夹支架工艺性分析与工艺方案的设计
（一）发动机油管夹支架工艺性分析
1. 零件的材料分析
发动机油管夹支架零件的材料为H62-M，属于黄铜材料，其含铜量为62%，材质在常温状态下塑性较好，由《冲压模具设计与制造》[4] H62-M材料力学性能如表3-1所示。
表3-1 H62-M材料的力学性能
材料名称 抗剪强度 抗拉强度 屈服点 伸长率
H62-M 300 343～460 200 20
由上表可知，H62-M材料达到冲裁的要求。
2.零件的结构分析
该设计的制件是发动机油管夹支架，结合本零件分析：
发动机油管夹支架制件的结构不规整，外形较为复杂。料厚为1.6mm，但边缘都 且均有圆弧过渡。由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.7.1查取可知材料为H62-M的冲裁件最小圆角半径 。虽然制件的构造复杂，但是达到冲裁的要求，可以进行冲裁。。
因为太小的孔边距会造成制件变形以及损坏模具强度，所以由《冲压模具设计与制造》[4]中图2.7.2可知 。因孔边距符合冲裁要求可以进行冲裁。
在发动机油管夹支架制件上存在悬臂，由《冲压模具设计与制造》[4]中图2.7.2可知 。故虽然有悬臂，但是符合冲裁要求。
为了避免凸模折断或弯曲，使孔的尺寸不能太小，这个制件孔的大小为Φ6，由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.7.2中所了解 。故Φ6孔大小符合冲裁要求。
综上所述，该制件的悬臂的值、最小圆角半径的值、孔边距的大小以及弯曲半径的校核均满足冲压要求。因此该制件具有良好的冲压工艺性，部分只需要普通冲裁的加工方法即可制得。
3. 零件尺寸精度分析
经分析，发动机油管夹支架制件经济公差等级小于 级，而它落料公差等级高于 级，半径为3的冲孔件精度不低于 ，其他的都按 的要求来查表取其公差值。所以，该冲压件对尺寸精度要求比较低，符合冲压条件，可以采取冲压工艺加工。用普通冲裁方法对厚度为1.5mm的制件进行冲裁时，其断面粗糙度为 ，而毛刺容许的最高高度为 。由图可知，发动机油管夹支架制件对断面粗糙度没有很高的要求，所以冲裁工艺良好。
4.零件平整度及断面粗糙度分析
该制件后期有一部分弯曲工艺，而冲裁部分所需的平整度不高。本制件用H62-M的黄铜材料进行冲裁，选用1.5mm的厚度。由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.2.1可知，普通冲裁是毛刺允许的高度值为 ，断面粗糙度Ra的取值为 ，符合冲裁要求。
5.工艺性分析结论
经过上述分析总结，本制件冲裁工艺良好，符合冲裁。
（二）发动机油管夹支架工艺方案设计与确定
1.工艺方案的比较
通过对发动机油管夹支架零件的结构特征可得，一共有落料、冲孔、弯曲三个工序内容进行制作，可以设计如下几种方案。
方案一：先落发动机油管夹支架件外形料，再冲φ6孔，最后进行弯曲。需要用三套的单工序模进行生产。
方案二：先落发动机油管夹支架件外形料--冲φ6孔，再进行弯曲，需要用一套复合模和一套弯曲模进行生产。
2.工艺方案的分析与确定
第一个方案需要用到三套单工序模，这样在实际生产过程中危险性较大，生产时间较长，不能进行大批量生产，所以不符合。
第二个方案较第一种方案设计简单，在实际操作中也是很便捷的。冲压件的精度和尺寸比较准确，生产的效率也高，但是需要用两套模具生产。
对以上二种方案的分析和比较，方案二提高了效率，结构也不复杂。所以采用第二种方法。
四、模具结构形式总体设计
（一）模具结构的选择
模具结构的选择要将零件图，技术要求和具体实际生产的情况相结合，确定设计方案，再进行初步的分析和比较，最终确定模具的类型。
冲压复合模是一种采用多道工序进行生产的冲裁模类型。倒装式复合模常常使用刚性推件装置把卡在凹模内的冲裁件推出来，而冲孔得到的废料无需顶件装置推下，直接在下模内自由落下。结构相对于正装式复合模，简单一些。但是，H62-M材质较软，所以倒装模不能冲出精准又合格的零件，无需采用。
正装式复合模冲出的制件平直度较高，冲出的制件比倒装式复合模精准，适用于零件厚度较小或者有悬臂结构。该模具结构的凸凹模安装在上模部分，落料凹模以及冲孔凸模安装在下模部分，冲出的制件在凹模里，用顶件块顶出，冲孔的废料在凸凹模内，使用打料杆推出。这种冲裁模主要涉及的难点就是凸凹模的设计，因为在这里凸凹模不仅是冲孔凹模也是落料凸模。而本设计发动机油管夹支架制件的厚度为1.5mm，材料为H62-M，材质在常温状态下塑性较好，孔边距足够也符合冲裁要求且为大批量生产，结构上有悬臂，在下模安装弹顶器，卸料可靠，方便操作。
一、冲压模具形势 1
二、发动机油管夹支架制件图 1
三、发动机油管夹支架工艺性分析与工艺方案的设计 1
（一）发动机油管夹支架工艺性分析 1
（二）发动机油管夹支架工艺方案设计与确定 2
四、模具结构形式总体设计 3
（一）模具结构的选择 3
（二）条料定位方式的选择 3
（三）卸料装置与顶件装置 4
（四）导向方式 4
（五）模架的确定 5
五、发动机油管夹支架的排样设计与计算 5
（一）发动机油管夹支架的排样设计 5
（二）确定板材大小 7
（三）确定板料裁剪方式及计算利用率 7
六、发动机油管夹支架冲裁力与压力中心计算 8
（一）冲压力的计算 8
（二）冲压设备的选择 9
（三）压力中心的确定 9
七、凸模、凹模刃口尺寸的确定 10
（一）冲孔部分 10
（二）落料部分 10
八、模具主要零件设计 11
（一）落料凹模 11
（二）冲孔凸模尺寸 12
（三） 凸凹模尺寸计算 12
（四）模柄的选用 13
（五）模架上其他模具零件结构尺寸 13
九、冲压设备的校核 13
（一）公称压力的校核 13
（二）闭合高度的校核 13
十、发动机油管夹支架冲压模具工作原理 14
十一、发动机油管夹支架主要工作零件加工工艺过程 15
（一）落料凹模 15
（二）凸凹模 15
（三 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
）冲孔凸模 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
一、冲压模具形势
国内的模具制造工业自从二十世纪七十年代以来得到快速的发展。国家的模具水平是国家制造业发展的重要标志。如今模具已经广泛地应用于电子信息技术、航天航空、汽车和家用电器、军用和日用的工业品中。
现如今，我们国家的模具市场总体形式是非常好的，显现出一种生产和供求都很火热的趋势。虽然我们每年的产量现已达到世界名列前茅的水平，但是由于我们国家人才短缺，技术也比不上国外的专业和标准等原因，导致我们的模具行业整体显示出的是不够优越。
二、发动机油管夹支架制件图
如图2-1所示，其材料为H62-M，制件厚度为1.5mm，生产方式为大批量生产，图中尺寸为自由尺寸，按IT14级查取即可，该件平整度、断面粗糙度无特殊要求。
三、发动机油管夹支架工艺性分析与工艺方案的设计
（一）发动机油管夹支架工艺性分析
1. 零件的材料分析
发动机油管夹支架零件的材料为H62-M，属于黄铜材料，其含铜量为62%，材质在常温状态下塑性较好，由《冲压模具设计与制造》[4] H62-M材料力学性能如表3-1所示。
表3-1 H62-M材料的力学性能
材料名称 抗剪强度 抗拉强度 屈服点 伸长率
H62-M 300 343～460 200 20
由上表可知，H62-M材料达到冲裁的要求。
2.零件的结构分析
该设计的制件是发动机油管夹支架，结合本零件分析：
发动机油管夹支架制件的结构不规整，外形较为复杂。料厚为1.6mm，但边缘都 且均有圆弧过渡。由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.7.1查取可知材料为H62-M的冲裁件最小圆角半径 。虽然制件的构造复杂，但是达到冲裁的要求，可以进行冲裁。。
因为太小的孔边距会造成制件变形以及损坏模具强度，所以由《冲压模具设计与制造》[4]中图2.7.2可知 。因孔边距符合冲裁要求可以进行冲裁。
在发动机油管夹支架制件上存在悬臂，由《冲压模具设计与制造》[4]中图2.7.2可知 。故虽然有悬臂，但是符合冲裁要求。
为了避免凸模折断或弯曲，使孔的尺寸不能太小，这个制件孔的大小为Φ6，由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.7.2中所了解 。故Φ6孔大小符合冲裁要求。
综上所述，该制件的悬臂的值、最小圆角半径的值、孔边距的大小以及弯曲半径的校核均满足冲压要求。因此该制件具有良好的冲压工艺性，部分只需要普通冲裁的加工方法即可制得。
3. 零件尺寸精度分析
经分析，发动机油管夹支架制件经济公差等级小于 级，而它落料公差等级高于 级，半径为3的冲孔件精度不低于 ，其他的都按 的要求来查表取其公差值。所以，该冲压件对尺寸精度要求比较低，符合冲压条件，可以采取冲压工艺加工。用普通冲裁方法对厚度为1.5mm的制件进行冲裁时，其断面粗糙度为 ，而毛刺容许的最高高度为 。由图可知，发动机油管夹支架制件对断面粗糙度没有很高的要求，所以冲裁工艺良好。
4.零件平整度及断面粗糙度分析
该制件后期有一部分弯曲工艺，而冲裁部分所需的平整度不高。本制件用H62-M的黄铜材料进行冲裁，选用1.5mm的厚度。由《冲压模具设计与制造》[4]中表2.2.1可知，普通冲裁是毛刺允许的高度值为 ，断面粗糙度Ra的取值为 ，符合冲裁要求。
5.工艺性分析结论
经过上述分析总结，本制件冲裁工艺良好，符合冲裁。
（二）发动机油管夹支架工艺方案设计与确定
1.工艺方案的比较
通过对发动机油管夹支架零件的结构特征可得，一共有落料、冲孔、弯曲三个工序内容进行制作，可以设计如下几种方案。
方案一：先落发动机油管夹支架件外形料，再冲φ6孔，最后进行弯曲。需要用三套的单工序模进行生产。
方案二：先落发动机油管夹支架件外形料--冲φ6孔，再进行弯曲，需要用一套复合模和一套弯曲模进行生产。
2.工艺方案的分析与确定
第一个方案需要用到三套单工序模，这样在实际生产过程中危险性较大，生产时间较长，不能进行大批量生产，所以不符合。
第二个方案较第一种方案设计简单，在实际操作中也是很便捷的。冲压件的精度和尺寸比较准确，生产的效率也高，但是需要用两套模具生产。
对以上二种方案的分析和比较，方案二提高了效率，结构也不复杂。所以采用第二种方法。
四、模具结构形式总体设计
（一）模具结构的选择
模具结构的选择要将零件图，技术要求和具体实际生产的情况相结合，确定设计方案，再进行初步的分析和比较，最终确定模具的类型。
冲压复合模是一种采用多道工序进行生产的冲裁模类型。倒装式复合模常常使用刚性推件装置把卡在凹模内的冲裁件推出来，而冲孔得到的废料无需顶件装置推下，直接在下模内自由落下。结构相对于正装式复合模，简单一些。但是，H62-M材质较软，所以倒装模不能冲出精准又合格的零件，无需采用。
正装式复合模冲出的制件平直度较高，冲出的制件比倒装式复合模精准，适用于零件厚度较小或者有悬臂结构。该模具结构的凸凹模安装在上模部分，落料凹模以及冲孔凸模安装在下模部分，冲出的制件在凹模里，用顶件块顶出，冲孔的废料在凸凹模内，使用打料杆推出。这种冲裁模主要涉及的难点就是凸凹模的设计，因为在这里凸凹模不仅是冲孔凹模也是落料凸模。而本设计发动机油管夹支架制件的厚度为1.5mm，材料为H62-M，材质在常温状态下塑性较好，孔边距足够也符合冲裁要求且为大批量生产，结构上有悬臂，在下模安装弹顶器，卸料可靠，方便操作。
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