固定板复合模设计（CAD图+PROE三维）

固定板复合模设计（CAD图+PROE三维）下载

固定板复合模设计核心要点

一、设计目标与工艺分析

1. 零件特性
   • 固定板多为金属板材（如Q235钢、20号钢板），厚度范围1-3mm，需完成落料、冲孔、弯曲、翻边等多工序复合成形。
   • 典型案例：汽车安全带固定板需通过复合模实现弯曲、扩孔、翻孔同步完成，避免二次定位误差。
2. 工艺方案选择
   • 复合模优势：单工位完成多工序，保证内外缘相对位置精度（如孔距公差≤0.1mm），生产效率比级进模提升30%以上。
   • 方案对比：
     • 单工序模：需多套模具，累计误差大，适合小批量生产。
     • 级进模：工位数多，材料利用率低（约65%-75%），适合高速自动化但成本高。
     • 复合模：材料利用率达85%-90%，模具成本较级进模低20%-30%，适合大批量生产。

二、关键结构设计

1. 模具类型选择
   • 正装复合模：
     • 结构：凹模在下模，冲孔凸模在上模。
     • 特点：制件平整度高（表面粗糙度Ra≤1.6μm），但废料需手动清除，操作安全性较低。
   • 倒装复合模：
     • 结构：凹模在上模，凸凹模在下模。
     • 特点：废料自动漏下，操作安全，但制件平整度略低（需增设弹压力装置补偿）。
   • 推荐选择：倒装复合模，配合碟形弹簧提供额外压料力（压力≥500N），可满足高平整度要求。
2. 导向与定位系统
   • 导向精度：采用H7/h6级导柱导套配合，导向间隙≤0.01mm，确保模具寿命≥50万次。
   • 定位方式：
     • 粗定位：以固定板长度方向两侧面为基准，配合活动挡料销初定位。
     • 精定位：采用导正销（直径公差±0.005mm）插入制件工艺孔，消除送料误差。
3. 工作零件设计
   • 凸凹模：
     • 材料：选用Cr12MoV（硬度HRC58-62），热处理后耐磨性提升3倍。
     • 结构：采用台阶式固定，最小壁厚≥1.5t（t为板厚），防止应力集中开裂。
   • 卸料装置：
     • 弹性卸料板（厚度≥1.2t）配合橡胶弹簧（压缩量10%-15%），确保卸料力稳定（≥300N）。
   • 顶出系统：
     • 倒装模采用顶杆+顶板结构，顶出行程≥5mm，避免制件卡模。

三、典型案例分析：汽车安全带固定板复合模

1. 工艺流程
   • 落料→弯曲（R2mm）→冲孔（φ10.9mm）→翻孔（φ13.9mm×R1mm）。
   • 关键控制点：先扩孔后翻孔，避免材料冷作硬化导致翻边开裂。
2. 模具结构
   • 上模部分：上弯曲凸模（配合下弯曲凸模完成弯曲）、扩孔翻孔凸模（双功能一体设计）。
   • 中模部分：凹模、定位夹紧块（夹紧力≥800N）、中模板（提供刚性支撑）。
   • 下模部分：下弯曲凸模、弹簧复位机构（弹簧刚度系数K=50N/mm）。
   • 限位构件：沉头台阶螺钉（限制中模行程±0.05mm），确保合模精度。
3. 性能数据
   • 寿命：模具连续生产10万件后，冲裁间隙变化≤0.01mm。
   • 效率：单件生产时间≤2s，较级进模提升40%。
   • 成本：模具总成本约8万元，较级进模降低25%。

四、设计优化方向

1. 材料轻量化：采用高强度钢（如DP600）替代Q235，板厚可减至2.5mm，重量降低15%。
2. 自动化集成：增设传感器检测模具状态，配合机械手实现全自动生产。
3. 仿真验证：通过Autoform软件模拟冲压过程，优化凸凹模圆角半径（R=0.5-1mm），减少回弹量≤0.2mm。