《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的沖模課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的一次綜合練習(xí)。其主要 目的是：1使學(xué)生初步掌握沖壓工藝過(guò)程的擬定和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算的步驟和方法； 2鞏固，深化所學(xué)的基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力； 3提高學(xué)生使用國(guó)標(biāo)、手冊(cè)和圖冊(cè)的能力。二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)在兩周的時(shí)間內(nèi)完成下列任務(wù)，到指定的地點(diǎn)進(jìn)行答辯1擬定沖壓件的工藝過(guò)程，并填寫(xiě)工藝過(guò)程卡 1 份；2設(shè)計(jì)指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模 (每人設(shè)計(jì)一副不同的模具) ，并繪制裝配圖和凸、凹模 零件圖： 1 套；(注：指定沖壓件的生產(chǎn)批量可以根據(jù)需要進(jìn)行更改；沖壓件

2、未注尺寸公差按GB/T15055的m級(jí))3編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份，約 20 頁(yè)左右。三、設(shè)計(jì)原則1 裝配圖的零件必須完整，保證沖出合格的工件；2模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，成本低且與生產(chǎn)批量相適應(yīng)； 3操作方便，安全。四、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備1 熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；2了解沖壓零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技術(shù)要求和生產(chǎn)批量；3配備資料：( 1 )沖壓設(shè)備資料：從此資料中選擇沖壓設(shè)備的類(lèi)型，規(guī)格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，閉 合高度，工作臺(tái)面尺寸等，為模具設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備；( 2)沖模標(biāo)準(zhǔn)化資料；( 3)其他參考資料： 冷沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)， 冷沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 。五、沖模課程設(shè)計(jì)的一般步驟及方法

3、1 分析沖壓件的工藝性 沖裁件的工藝性主要從沖裁件的形狀，尺寸(最小孔邊距，孔徑，材料厚度，最大外形)精度，表面 粗糙度，材料性能等逐項(xiàng)分析，確定沖壓工序圖，若有不符者，應(yīng)與設(shè)計(jì)部門(mén)(指導(dǎo)老師)協(xié)商更改或采 取相應(yīng)的措施。2確定合理工藝方案( 1 )確定基本沖壓工序的性質(zhì)：沖孔，落料，沖搭邊，切料邊等。( 2)根據(jù)基本工序的性質(zhì)，數(shù)量，結(jié)合工件的形狀尺寸，公差要求，材料性能，生產(chǎn)批量，沖壓 設(shè)備，模具加工條件等因素，考慮模具類(lèi)型的同時(shí)確定工序組合和先后順序，在滿(mǎn)足沖件質(zhì)量要求的前提 下，選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案，填寫(xiě)工藝過(guò)程卡片。3確定模具總體結(jié)構(gòu)( 1 )模具類(lèi)型的確定根據(jù)沖件形狀， 尺寸

4、，精度及生產(chǎn)批量來(lái)選擇和確定模具類(lèi)型： 單工序模、 復(fù)合工序模還是級(jí)進(jìn)模。 ( 2 )導(dǎo)向方式根據(jù)沖件形狀，尺寸，精度及生產(chǎn)批量來(lái)選擇和確定導(dǎo)向方式：A 單工序模a. 沖件形狀簡(jiǎn)單且精度低時(shí)，可不用導(dǎo)向，采用敞開(kāi)模；b. 沖件精度較高，批量較小且材料較厚而凸模強(qiáng)度大時(shí)，可采用固定導(dǎo)板導(dǎo)向，即采用固定導(dǎo)板模；c. 沖件形狀復(fù)雜，精度較高，且為中，大批生產(chǎn)時(shí)用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。此種導(dǎo)向生產(chǎn)中常用（導(dǎo)柱導(dǎo)套有滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種， 一般都用滑動(dòng)導(dǎo)向， 只有沖件精度很高時(shí)才選用滾動(dòng)導(dǎo)向）d. 沖件孔小，凸模多且強(qiáng)度弱時(shí)用彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向。B 復(fù)合工序模 復(fù)合模都有導(dǎo)向。C 級(jí)進(jìn)模選擇方法與單工序模的 b,

5、c,d 三項(xiàng)相同。（3）滑動(dòng)式模架選擇 無(wú)導(dǎo)向和用固定導(dǎo)板導(dǎo)向的模具及用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向和彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向的模具，一般都有標(biāo)準(zhǔn)模架。用 導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的模架，隨導(dǎo)柱位置的不同又有如下幾種，可根據(jù)需要選擇：A 對(duì)角導(dǎo)柱模架： 可以承受一定的偏裁，上下動(dòng)作平穩(wěn)，且能縱橫兩方面送料，用于有偏載的大中型模具；B .后側(cè)導(dǎo)柱模架：可以三方面送料，操作特別方便，受力均為偏載，模架容易變形，一般用于受力不大或 精度要求不高的中小型模具；C.中間導(dǎo)柱模架： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，但只能一個(gè)方向送料，當(dāng)受偏裁時(shí)，模架也有變形；D .四角導(dǎo)柱模架： 滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，用于沖件精度較高的大型沖壓模具。（ 4）壓、卸料方式

6、的確定沖件平整度要求較高或料較薄時(shí)， 用彈壓卸料板， 它既可壓料， 又可卸料， 因卸料板隨上模上下運(yùn)動(dòng)， 送料直觀性強(qiáng)，操作方便，這是生產(chǎn)中常用的一種卸料方式。當(dāng)料較厚，用彈壓卸料難以卸件，或零件形狀簡(jiǎn)單，要求不高時(shí)采用固定卸料，它可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)， 但因行腔封閉，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。（5）定距方式的確定 對(duì)單工序模具且單排排樣，一般用擋料釘定位即可，若用雙排且需調(diào)頭送料的有時(shí)要用擋料釘和伸縮 擋料銷(xiāo)結(jié)合使用。對(duì)復(fù)合工序模中的順裝復(fù)合模，一般用固定擋料銷(xiāo)定距。對(duì)倒裝復(fù)合模，若擋料銷(xiāo)在凹模上的讓位孔 離凹模型腔較遠(yuǎn)時(shí)用固定擋料銷(xiāo)。若擋料銷(xiāo)讓位孔離凹模型腔太近時(shí)，則要用伸縮擋料銷(xiāo)。以

7、免削弱凹模 強(qiáng)度。對(duì)級(jí)進(jìn)模，其定距方式有始用擋料加固定擋料定距、側(cè)刃定距兩種方式，若跳步步數(shù)較少（1-2 個(gè)）且料厚時(shí)，可用始用擋料加固定擋料，跳步步數(shù)較多的則用側(cè)刃定距。從側(cè)刃定距方便容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化送 料的角度，側(cè)刃定距在現(xiàn)代生產(chǎn)的級(jí)進(jìn)模中用得越來(lái)越多。若尺寸要求較高，可在以上兩種定距方式中增 加導(dǎo)正銷(xiāo)，提高定距精度。4. 根據(jù)模具類(lèi)型畫(huà)排樣圖，并計(jì)算材料利用率 畫(huà)排樣圖是極為重要且技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣圖的合理與否直接影響到材料的利用率，零件質(zhì) 量，生產(chǎn)率與成本，以及模具的結(jié)構(gòu)與壽命等。（1）排樣圖包括排樣方法，零件的沖裁過(guò)程（模具類(lèi)型），級(jí)進(jìn)模的定距方式（用側(cè)刃定距的應(yīng)將側(cè)刃位置畫(huà)上

8、） ，材料利用率，步距，搭邊，料寬及料寬公差，對(duì)有彎曲，卷邊等要求的零件還要考慮其 紋向。（ 2）畫(huà)排樣圖必須注意以下幾點(diǎn)：a 能從排樣圖上的剖切線(xiàn)看出是單工序模還是級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。b. 對(duì)級(jí)進(jìn)模的排樣圖要能看出沖壓順序。c. 級(jí)進(jìn)模的排樣圖要考慮凹模強(qiáng)度，凹模洞口之間的距離小于5 mm時(shí)，要空步。d. 級(jí)進(jìn)模的排樣圖要能看出定距方式，一般未反映的為首次擋料+固定擋料，對(duì)側(cè)刃定距的 要畫(huà)出沖切條料的位置。e. 排樣圖上的尺寸，公差要完整。(3)排樣圖的設(shè)計(jì)方法和步驟a. 一般是先從排樣的角度考慮并計(jì)算材料的利用率，對(duì)于復(fù)雜的零件通常用厚紙剪成3-5個(gè) 樣件，排出各種可能的方案，選擇最優(yōu)方案；現(xiàn)

9、在常用計(jì)算機(jī)排樣。b. 再考慮模具尺寸的大小，結(jié)構(gòu)的難易程度，模具壽命，材料利用率等及幾個(gè)方面的問(wèn)題綜 合考慮，選擇一個(gè)合理的排樣方案。c .出搭邊，計(jì)算步距和料寬，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)板(帶)料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。d.將選定的排樣畫(huà)成排樣圖，按模具類(lèi)型和沖裁順序打上適當(dāng)?shù)钠是芯€(xiàn)，標(biāo)上算得的尺寸和 公差。5. 從排樣圖上找出沖切條料的線(xiàn)段(即模具的受力部分)，計(jì)算壓力中心；6. 從排樣圖上找出凹模工件洞口，在考慮壓力中心影響的同時(shí)，計(jì)算凹模輪廓尺寸，確定送料方向， 選擇典型組合有關(guān)尺寸，類(lèi)型，規(guī)格及代號(hào)。7. 計(jì)算沖、推、卸料力，初選壓力機(jī)類(lèi)型及規(guī)格，再按典型組合的有關(guān)尺寸校核所選定壓力機(jī)的規(guī) 格，

10、校核內(nèi)容：(1) 模具與壓力機(jī)閉合高度是否適應(yīng)；(2) 壓力機(jī)漏料孔是否能漏下工件和廢料，對(duì)有彈頂裝置的模具，還應(yīng)使漏料孔大于彈頂器外形 尺寸。即工作臺(tái)漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁間距和彈壓器的最大外形尺寸。(3) 模具下模座外形尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸是否相符，即下模座外形尺寸+2 x ( 5070)三壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸，若其中一項(xiàng)不符，則應(yīng)重選壓力機(jī)，一般是類(lèi)型不變，增大壓力機(jī)規(guī)格。8. 畫(huà)模具裝配草圖，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算，( 1)根據(jù)所選典型模具的結(jié)構(gòu)及規(guī)格，查出模架外形尺寸； ( 2)根據(jù)所選模具的閉合高度及模架外形尺寸， 考慮排樣圖及名細(xì)表位置， 按 1:1 確定圖紙規(guī)

11、格； ( 3)畫(huà)裝配草圖A .先打開(kāi)上模，畫(huà)下模的俯視圖、再畫(huà)模具工作位置的主視圖，模具工作位置的主視圖一般 應(yīng)按 模具閉合 狀態(tài)畫(huà)出，但為了使上下模重合部分表達(dá)清楚，可以將上下模拉開(kāi)一段距離，拉開(kāi)距 離后，仍按閉合時(shí)的狀態(tài)畫(huà)圖。畫(huà)模具裝配草圖時(shí)，模具零件的結(jié)構(gòu)，尺寸都應(yīng)相應(yīng)確定，同時(shí)應(yīng)考慮零件的加工工藝性。 選擇定位元件(定位擋銷(xiāo)，首次擋塊，導(dǎo)料板，側(cè)刃等)的類(lèi)型及尺寸，并計(jì)算定位元件的位 置。B .圓形小凸模用車(chē)磨法加工，用帶臺(tái)肩式固定。異形凸模用線(xiàn)切割和成型磨削加工，用鉚接 式固定，無(wú)論哪種固定方法，若固定端為圓形，工作端為非圓形都必須在固定端的接縫處加防轉(zhuǎn)銷(xiāo)。對(duì)大截面的凸模一般采用螺釘

12、緊固，但凸模與固定板必須加銷(xiāo)釘定位。C.計(jì)算彈壓卸料板的臺(tái)階高度和寬度尺寸D .確定推，打板的結(jié)構(gòu)形狀，計(jì)算推板，打板的活動(dòng)空間E. 計(jì)算頂，打桿的長(zhǎng)度F. 確定模柄類(lèi)型和尺寸，需考慮以下關(guān)系：(a) 模柄臺(tái)階 + 固定部分 =上模座厚；(b) 模柄全長(zhǎng) /上模座+壓力機(jī)滑塊的模柄；(c) 模柄安裝部分的直徑 = 壓力機(jī)的模柄孔徑。 注：模具零部件設(shè)計(jì)要盡量參照標(biāo)準(zhǔn)。( 4)標(biāo)注尺寸：A 導(dǎo)料板的進(jìn)料寬度尺寸和公差，閉合高度尺寸(指實(shí)際閉合高度，不是拉開(kāi)后的畫(huà)圖高度)B 模具外形尺寸；C.其它配合尺寸。(5)按順或逆時(shí)針標(biāo)出件號(hào)并填寫(xiě)明細(xì)表。明細(xì)表中，序號(hào)，名稱(chēng)都要填，標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)寫(xiě)明標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)和規(guī)

13、格，非標(biāo)準(zhǔn)件要注明零件圖的名稱(chēng)和圖號(hào)，材料及熱處理硬度。9 .畫(huà)模具零件圖，并計(jì)算相關(guān)尺寸。模具裝配草圖畫(huà)好后整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算就算大功告成了，零件圖的結(jié)構(gòu)形狀和相關(guān)尺寸基本都有數(shù)了。(1 )計(jì)算模具工作部分尺寸(2) 畫(huà)工作零件圖，且要注意以下幾點(diǎn)：A .結(jié)構(gòu)要合理，工藝性要好B .零件形狀要表達(dá)清楚，投影要正確，一般將零件在模具中的工作位置作為主視圖，上模的零件畫(huà)仰視圖，下模的零件畫(huà)俯視圖。以最少的視圖表達(dá)清楚為宜。C.尺寸，公差，表面粗糙度，材料，硬度及有關(guān)技術(shù)要求要合理且完整。D .相互聯(lián)接(或有相應(yīng)關(guān)系)的零件，其形狀及尺寸要相對(duì)應(yīng)，如：a. 用側(cè)刃定距時(shí)，導(dǎo)料板上的側(cè)刃讓位孔要與側(cè)刃的形

14、狀位置相對(duì)應(yīng)；b. 用始用擋料、固定擋料時(shí)，導(dǎo)料板上的讓位槽形狀，尺寸與始用擋塊相適應(yīng)，位置應(yīng)與擋料銷(xiāo)成步距關(guān)系；c. 卸料板的臺(tái)階寬度和高度尺寸應(yīng)與導(dǎo)料板的送料寬度及導(dǎo)料板的高度相適應(yīng)；d 卸料板的擋料釘讓位孔和始用擋塊讓位孔應(yīng)與擋料釘和始用擋塊的位置相適應(yīng)；e. 推板應(yīng)與凹模的形狀，尺寸相適應(yīng)，推板打板的活動(dòng)空間為5 -8mm ；f. 頂桿長(zhǎng)度應(yīng)能打下料來(lái)，又能保證打桿的活動(dòng)空間為5 -8mm ；g. 固定板的型腔應(yīng)與凸模結(jié)構(gòu)形狀相適應(yīng)，臺(tái)階固定的，其型腔上部要有讓位槽，鉚接固 定的，其型腔上部要有倒角；h. 固定板，卸料板，凹模的型孔位置應(yīng)一致，對(duì)于不對(duì)稱(chēng)的形狀，畫(huà)圖時(shí)要注意方向以防 畫(huà)

15、反；i. 相互聯(lián)系的螺銷(xiāo)孔的孔距尺寸應(yīng)相同。(3) 畫(huà)零件圖時(shí)，若結(jié)構(gòu)或工藝性的要求改變與總圖不符之處，應(yīng)更改裝配草圖與之對(duì)應(yīng)。(4) 模具零件的各項(xiàng)內(nèi)容(如圖號(hào)、名稱(chēng)、件數(shù)、材料等)必須與該零件在裝配圖上標(biāo)注的內(nèi)容 完全相同。10. 畫(huà)模具裝配正式圖：模具裝配圖除主俯視圖外(一般不畫(huà)左視圖)，其右上角為本次模具加工的本工序圖和上道工序圖，如果是落料模，則將上道工序圖用排樣圖代替，右下角為明細(xì)表；總圖上應(yīng)標(biāo)注模具封閉高度和總長(zhǎng)、總 寬及其它配合尺寸。對(duì)有導(dǎo)料板的應(yīng)標(biāo)注導(dǎo)料板送料空間的間距并注上公差。明細(xì)表的上方或左邊還應(yīng)寫(xiě) 技術(shù)要求。其技術(shù)要求標(biāo)注舉例如下(注意不同模具其技術(shù)要求不盡相同)；(

16、1 )上、下模座之上、下平面的平行度應(yīng)達(dá)到XX級(jí)精度；(2) 導(dǎo)柱與下模座、導(dǎo)套與上模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合分別為多少；(3) 模具的上模部分沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象；(4 )凸、凹模之間的間隙為 _mm，且四周的間隙應(yīng)均勻一致。設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)題欄和明細(xì)欄分別按標(biāo)準(zhǔn)GB10609.1-89技術(shù)制圖 標(biāo)題欄和GB10609.2-89技術(shù) 制圖明細(xì)欄執(zhí)行，明細(xì)表中，序號(hào)，名稱(chēng)都要填，標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)寫(xiě)明標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)和規(guī)格，非標(biāo)準(zhǔn)件要注明零 件圖的名稱(chēng)和圖號(hào)，材料及熱處理硬度。標(biāo)準(zhǔn)零件的名稱(chēng)和規(guī)格放在在明細(xì)表上的名稱(chēng)欄，標(biāo)準(zhǔn)零件的的 國(guó)標(biāo)號(hào)放在在明細(xì)表上的代號(hào)欄。非標(biāo)準(zhǔn)件圖號(hào)按JB/T5054.4-20

17、00產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件編號(hào)原則中 的隸屬編號(hào)規(guī)則標(biāo)題欄中，“共 張、第 張”要求填寫(xiě)同一圖樣代號(hào)中圖樣的總張數(shù)及該張所在的張次。iso1 6,5 GB10609.1-89推薦的標(biāo)題欄EA分區(qū)年r片、E年 MB)f圖蒔代號(hào)）LSt40j44838j何卜 -.hr N1, :,序代號(hào):答稱(chēng) 一-1td一1備注j1號(hào)ftTOFt1GB10609.2推薦的明細(xì)欄11. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要是將你進(jìn)行工藝分析的內(nèi)容，工藝方案確定的思路，計(jì)算項(xiàng)目等進(jìn)行歸納說(shuō)明。其正 文包括下列內(nèi)容：（1）簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求；（2）沖壓件工藝性分析的內(nèi)容；（3）模具結(jié)構(gòu)與工序組合、沖件質(zhì)量及批量的關(guān)系；（4 ）

18、排樣與模具結(jié)構(gòu)、材料利用率的關(guān)系；（5）模具結(jié)構(gòu)及排樣對(duì)生產(chǎn)率、操作安全、方便及成本的關(guān)系；（6）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析過(guò)程；（7）沖、推、卸料力的計(jì)算過(guò)程及選擇沖壓設(shè)備類(lèi)型和規(guī)格的依據(jù)；（8）壓力中心的計(jì)算過(guò)程；（9）凹模輪廓尺寸計(jì)算過(guò)程和典型組合的選擇；（10）沖模主要零部件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、公差的選擇及技術(shù)要求的說(shuō)明；（11）小凸模的剛度校核過(guò)程；（12）凸、凹模工作刃口計(jì)算的過(guò)程；（13）其他計(jì)算過(guò)程及需要說(shuō)明的內(nèi)容；（14）該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改造措施；（15）設(shè)計(jì)所使用的參考文獻(xiàn)；（16）設(shè)計(jì)的感想。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)格式參照廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化要求 ，用 A4 打印，正文用宋 體小四號(hào)字，行間距1.25倍；版面頁(yè)邊距上下