| 标题 | 飞行器支撑零件的冲压模具设计 |
| 范文 | 应昊 摘 要：模具在飞行器零件制造中有很重要的地位，同时它也被评为百业之母，说明飞行器零件都可以通过模具进行加工，在飞行器零件中有种支撑零件，它的加工方法是通过冲压成形的，本文通过飞行器零件工艺分析，对凸凹模设计，最后进行模具设计，实现对零件的加工。 关键词：零件工艺分析；凸凹模设计；模具设计 中图分类号：TG385 文献标志码：A 1 零件工艺分析 图1为飞行器支撑零件的零件图。 零件图的要求是材质选用10#钢，用量为大批量，材料的厚度为2mm，要求的制造精度为IT10，通过零件图的谁要求可以分析出该零件的制造精度不要要求很高，零件的厚度不厚，材质的硬度相对比较低，再通过零件的外形分析，确定该零件的加工通过冲压制造的方式。 该零件冲压需要有冲孔、落料和弯曲这几道工序，冲孔时将零件图中的5个圆孔加工成，落料是加工零件的外形，最后是弯曲成90°零件的结构。 零件的加工顺序有很多种，通过3个工序组合确定3种方案，分别为落料冲孔、弯曲；落料、弯曲、冲孔；落料、冲孔、弯曲，根据零件的外形结构首先可以确定的是弯曲必须在最后，这样加工起来简单，而在工序安排上，每增加一道工序，制造成本就会提高，所以最終选择的是落料与冲孔一起的加工，减少工序，在模具设计上也可以实现。 在零件加工之前需要确定零件毛坯的尺寸，图2为零件展开图。 在对零件展开尺寸L的计算中，需要利用一个中性层弯曲半径p，它的计算公式为： p=r+xt 式中： r—内弯曲半径； x—中性层系数； t—材料厚度。 这个中性层弯曲半径主要的作用就是对零件弯曲位置变形前零件的长度计算，零件展开长度L是将零件两边长度与弯曲位置前长度相加所得。 2 凸凹模设计 图3为冲压模具凸凹模的配合形式图。 冲压模具的凸凹模设计中，需要考虑凸凹模之间的缝隙，这个缝隙的大小影响零件的加工，小了会影响零件冲压时候凸模与凹模的运动，会有卡的现象，间隙要是大，冲压时候孔会出现卷边情况，或者出现裂纹。 冲压间隙的确定是与零件的厚度和材质有关的，厚度大的零件间隙需要大一些，在选取间隙时候要满足零件加工端面质量和尺寸的精度，同时使凸凹模寿命要长，结合设计手册，通过零件厚度查找凸凹模的间隙在0.246～0.360。 在凸凹模设计之前需要将凸凹模的刃口尺寸计算出来，原则如下： （1）冲孔时候，需要先把凸模刃口尺寸确定出来，这个尺寸一般是零件孔的最大值，目的是在使用一段时候，防止模具磨损影响加工尺寸，而凹模的刃口尺寸是在凸模尺寸的基础上加上间隙最小偏差值。 （2）落料时候，这个与冲孔时候不同，是通过先确定凹模的刃口尺寸，它的数值是选取零件的最小偏差值，这样可以保证零件的尺寸，不会加工超过零件最大偏差值，凸模刃口尺寸是凹模减去最小间隙值。 3 模具设计 模具结构图（如图4所示）模具设计主要从以下几个方面进行： 凸凹模结构设计，通过计算冲孔和落料的凸凹模尺寸之后，需要确定凸模的长，它等于零件的厚度加上凹模的厚度还有凸模固定板的厚度；凹模的结构一般采用圆柱形结构，在内孔中有一个锥型过渡，凹模的厚度需要满足凹模的强度和刚度，计算方法是厚度因素与凹模的最大宽度的乘积。 其他辅助零件可以选取编制零件，例如结构中的固定板，可以按照GB2858.2—81中选取，垫板在GB2858.3—81中选，定位零件选取定位销，标准是GB/T2866.5，螺钉选取GB2867.5—81中的。 结论 模具设计是一个非常复杂的工作，同时也是经验性很强的设计，有些设计在设计手册上是没有体现的，需要通过实际或者设计人员的阅历，一些钣金或者简单零件都是通过冲压的方式加工的，通过模具和冲压成型，对零件的加工效率高，降低制造成本，在制造行业的发展中，冲压已经成为加工设备中一个重要的设备，同时也是一门产业。 参考文献 [1]许发樾.模具标准应用手册[M].北京：机械工业出版社，1994. [2]王秀风，万良辉.冷冲压模具设计与制作[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005. |
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