“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、.“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書陳召國 2010.11.22于湖南文理學(xué)院一、課程設(shè)計(jì)的目的本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”理論課并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論，聯(lián)系實(shí)際，提高工程技術(shù)能力和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致作風(fēng)的一次重要機(jī)會。通過本次設(shè)計(jì)要達(dá)到以下目的：1、鞏固與擴(kuò)充“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”以及有關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握制訂沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)沖壓模具的方法。2、培養(yǎng)綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的知識，解決生產(chǎn)中實(shí)際問題的工程技術(shù)能力（包括：設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、技術(shù)分析與決策、文獻(xiàn)檢索以及撰寫技術(shù)論文的能力）。3、養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良

2、作風(fēng)。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求要求獨(dú)立地編制出給定零件的沖壓工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)出指定的沖壓模具。具體要求是：1、設(shè)計(jì)沖壓工藝過程卡1份；2、設(shè)計(jì)模具裝配圖1張、零件圖3張（手工畫圖）；3、編寫課程設(shè)計(jì)說明書1份。三、制訂沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)模具的一般步驟詳見“教科書第十章”P187-P1991、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作；2、分析沖壓件的工藝性；3、確定沖壓工藝方案；4、初步確定各工序模具的結(jié)構(gòu)型式；5、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算；6、選擇沖壓設(shè)備；7、填寫沖壓工藝過程卡；8、繪制模具裝配圖（本次只繪制指定工序模具裝配圖）；9、繪制模具零件圖（本次只繪制指定零件圖）；10、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。四、實(shí)例：設(shè)計(jì)罩殼零件的

3、沖壓工藝規(guī)程和指定沖壓模具 （一）作好必要的資料準(zhǔn)備工件圖：如上圖；原材料及尺寸規(guī)格：08鋼板2000×1000×1.5；生產(chǎn)批量：大批量；設(shè)備情況、械具制造條件及水平（參照中型企業(yè)）；各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊及有關(guān)資料。（二）分析沖壓件的工藝性1、本零件形狀簡單而規(guī)則。2、工件最小孔尺寸為查表11沖孔的最小尺寸，硬鋼：，可行。3、均為，其它尺寸為未注公差尺寸，按，可行。4、圓角半徑R3=2t可行。僅翻邊之R2處略小，查表14最小相對彎曲半徑，仍屬可行。綜上，本沖壓件工藝性良好。（三）確定工藝方案1、選擇基本工序從零件形狀看，屬于一般帶凸緣拉深件。可直觀分析出需要以下基本工序

4、：落料、拉深、沖孔、切邊。底部孔形成可有多種方案：（1）拉深成階梯形，然后車去底部；（2）拉深成階梯形，然后沖去底部；（3）只拉成，沖底孔再翻邊成形。其中第一方案質(zhì)量較高，但生產(chǎn)效率低，且費(fèi)料。第二方案要求底部圓角愈小愈好（接近于零），為此要增加整形工序，且質(zhì)量不易保證。第三方案生產(chǎn)率高，省料，質(zhì)量能滿足要求故采納之。2、確定沖壓次數(shù)和沖壓順序（1）先判斷可否一次翻邊成功A、翻邊前半成品形狀尺寸（見上圖），翻邊尺寸如下：B、求翻邊之預(yù)孔直徑，查表142可知C、查圓孔翻邊之極限翻邊系數(shù)，查表146可知，沖預(yù)孔，得D、求一次翻邊后可達(dá)極限翻邊高度，查表142可知 可以一次翻邊成功。（2）拉深次數(shù)與

5、各次拉深直徑的確定A、初步計(jì)算毛坯直徑確定修邊余量，拉深后筒壁直徑，查表132可知切邊前凸緣直徑：根據(jù)130可知毛坯直徑：B、確定能否一次拉成查表135附1表：凸緣相對直徑毛坯相對厚度第一次拉深的最大相對高度：實(shí)際相對高度：不能一次拉成。C、用逼近法確定第一次拉深直徑試算次數(shù)假定值第一次拉深直徑實(shí)際拉深系數(shù)極限拉深系數(shù)查表135附2相差值11.365/1.3=5050/77.2=0.650.49+0.1621.565/1.5=43.343.3/77.2=0.560.47+0.0931.865/1.8=36.136.1/77.2=0.470.45+0.0242.065/2.0=32.532.5/

6、77.2=0.420.420初選、D、確定首次拉深凸、凹模圓角半徑由教材P131得凹模圓角半徑：取凸、凹模圓角半徑相等：E、重新計(jì)算毛坯,設(shè)第一次多拉5%為了保證凸緣部分在以后各次拉深中不參加變形，首次拉深時拉入凹模之材料的表面積比零件實(shí)際需要多35%，并在以后各次拉深時逐漸擠回凸緣部分。由，將分解為凸緣部分和拉入部分兩部分，即F、校核相對高度是否超過表135附1表之最大相對高度根據(jù)可導(dǎo)出凸緣圓筒形件拉深各次高度的通式：，查表（，）得：，變形程度過大，應(yīng)重選。選檔：，查 表得，為安全起見再次減少變形程度。選檔：，查表得，可行。G、用推算法確定拉深次數(shù)及各次拉深直徑 首次，需多次拉深，以后各次拉

7、深系數(shù)由教材表52查明，見下表。推 算調(diào)整加大4.70.05加大6.40.06加大7.480.07(3)確定各工序尺寸及順序A、各次拉深凸凹模圓角半徑的確定，取各次，取表面5.543中間層6.254.753.75B、計(jì)算各次拉深高度: 第一次多拉5%，應(yīng)在以后各次返回。第二次多拉2%，在第一次基礎(chǔ)上返回3%。假想毛坯直徑：第三次按需要拉，在第二次基礎(chǔ)上返回2%，已全部返回。3、工序組合形式的確定本例按以下三種情況來進(jìn)行分析（1）、按工序分散原則，均按基本工序進(jìn)行（不合并），優(yōu)點(diǎn)是模具簡單，制造容易，成本低，故障少。缺點(diǎn)是工序數(shù)多，生產(chǎn)效率低。適合批量較小的情況。2、工序高度集中，全部基本工序合

8、并。即采用連續(xù)拉深沖壓成形（多工位自動沖模）。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，制造困難，成本高，使用中發(fā)生故障的可能性大。適合大量生產(chǎn)。3、部分工序組合，其余工序按基本工序進(jìn)行。這種情況比較適合本例。但具體哪些組合，哪些分開要認(rèn)真分析。（1）落料與首次拉深組合。見教材P193圖103，結(jié)構(gòu)合理，為常見之工序組合形式。（2）沖翻邊預(yù)孔與翻邊組合。見教材P194圖1010，其核心零件凸凹模壁厚太小易損壞。（3）沖翻邊孔與沖4- 5.3小孔組合。見教材P195圖1012，模具刃口不在同一產(chǎn)面內(nèi)，不易吃平且刃磨不便。（4）翻邊與切邊組合。見教材P195圖1013，一般應(yīng)將切邊放在最后以免沖

9、小孔時外圓失圓，故本組合欠妥。（5）落料拉深沖底孔。見教材P195圖1014，底孔沖出后在第二次拉深時會變形。（6）沖4-5.3小孔與切邊組合。見教材P194圖1011，若“凸凹?！敝诤翊笥谠试S的最小壁厚則為可行的方案綜上所述，本例決定采用落料與首次拉深合并，其余按單工序的方案。其中第三次拉深兼有整形作用。（四）確定模具類型及結(jié)構(gòu)型式模具類型主要指簡單模、連續(xù)?；驈?fù)合模。在上一步確定工藝方案時已基本確定第一道工序?yàn)閺?fù)合模，其余為簡單模。模具結(jié)構(gòu)型式主要指：（1）工作部件（凸模、凹模、凸凹模）的結(jié)構(gòu)型式和固定方法；（2）定位及擋料零件的結(jié)構(gòu)型式；（3）卸料，推頂件及壓料裝置的結(jié)構(gòu)型式；（4）導(dǎo)

10、向裝置的結(jié)構(gòu)型式等。本課題只需考慮指定設(shè)計(jì)的那一套模具的結(jié)構(gòu)形式（模芯部分可參考教材P193-194，模架部分自行考慮），繪制出方案設(shè)計(jì)圖紙。（五）其它工藝計(jì)算（只進(jìn)行指定工序之模具的計(jì)算）毛坯尺寸，主要工序尺寸已在前面步驟（三）中進(jìn)行，還需進(jìn)行以下內(nèi)容計(jì)算：1、合理間隙的確定；2、凸凹模工作部分（刀口）尺寸的計(jì)算；3、沖壓力，卸料力，壓邊力等的計(jì)算；4、模具閉合高度的計(jì)算；5、橡膠（或彈簧）有關(guān)尺寸的計(jì)算等。（六）選擇沖壓設(shè)備：詳見“指導(dǎo)書”P22-26介紹。（七）填寫沖壓工藝過程卡：參照“指導(dǎo)書”P16表1-12。（八）繪制指定零件的工作圖：應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)機(jī)械制圖、公差配合，形位公差，金屬

11、材料及熱處理，表面粗糙度等方面的國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。本次課程設(shè)計(jì)要求繪制下列零件的工作圖（選畫3張）1、凸模、凹模、凸凹模中選擇一個零件；2、上模座或下模座；3、凸模固定板、凹模固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套中選擇一個零件；（九）撰寫設(shè)計(jì)說明書按以下格式與內(nèi)容編寫：封面 目錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)說明一、前言（本課程設(shè)計(jì)的目的，內(nèi)容等）二、沖壓工藝規(guī)程的制訂（零件的沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案的擬定，模具類型及結(jié)構(gòu)型式的確定，必要的工藝計(jì)算選擇沖壓設(shè)備；填寫沖壓工藝過程卡等）三、模具設(shè)計(jì)（方案設(shè)計(jì)圖及零件工作圖設(shè)計(jì)的有關(guān)說明）四、設(shè)計(jì)評價及心得體會五、參考文獻(xiàn)資料明細(xì)表8-11 沖 壓 工 藝 卡 片標(biāo) 記產(chǎn)品名稱

12、沖壓工藝規(guī)程卡零件名稱外殼年產(chǎn)量第 頁產(chǎn)品圖號零件圖號10萬共 頁材料牌號及技術(shù)條件08鋼毛坯形狀及尺寸F65´1.5下料選用板料1800x900x1.5縱 裁 成1800x67.8x1.5工序號工序名稱工 序 簡 圖模具名稱及圖號設(shè) 備檢驗(yàn)要求備 注1落料兼拉 深落料-拉 深復(fù)合模CM-140(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)2二 次拉 深第二次拉深模CM-216(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)3三次拉深兼整形第三次拉深并兼整形模CM-340(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)4沖預(yù)孔F11沖孔模CM-43(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)5翻邊翻邊模CM-53(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)6沖孔沖孔模CM

13、-63(tf)沖 床按工序圖檢 驗(yàn)以定位7切邊達(dá)到零件工作圖要求尺寸切邊模CM-716(tf)沖 床按零件工作圖檢驗(yàn)原底圖總號日期更改標(biāo)記編 制校對審核批準(zhǔn)文 號姓 名底圖總號簽字簽 字簽 字日 期日 期“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：罩殼零件的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、沖壓工藝過程卡1份2、設(shè)計(jì)模具裝配圖1張3、設(shè)計(jì)模具零件圖3張4、編寫課程設(shè)計(jì)說明書 1份原始資料：1、工件零件圖1張2、生產(chǎn)類型 按大批量生產(chǎn)3、生產(chǎn)條件 按中型機(jī)械制造企業(yè)具體要求:單號：設(shè)計(jì)落料-拉深復(fù)合模（-1）；雙號：設(shè)計(jì)沖孔-切邊復(fù)合模（-2）模具裝配圖須手工繪圖，圖幅A1或A2，比例1：1，符合國標(biāo)。裝配圖應(yīng)包含基本視圖、沖件圖（排樣圖），標(biāo)題欄，明細(xì)表，序號按順時針（序號、名稱、數(shù)量、材料、備注：標(biāo)狀號、熱處理），標(biāo)準(zhǔn)圖框。零件圖3張，可電腦畫，符合國標(biāo)和工廠生產(chǎn)用圖要求時間安排：11月22日12月1日，8個工作日。綜合考慮：（1）定位問題；（2）卸料、推件、頂件、壓邊等