模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書

1、湖北汽車工業(yè)學(xué)院（專）科（工程設(shè)計類含沖模具）畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)書 一、認(rèn)真閱讀本課題畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，（見附件1）1、明確本課題內(nèi)容、目的及任務(wù)要求，并認(rèn)真閱讀（機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專畢業(yè)設(shè)計）教學(xué)大綱可在汽院機(jī)械工程系網(wǎng)頁下載。（見附表2）2、進(jìn)程安排：要按照指導(dǎo)教師進(jìn)度要求認(rèn)真完成各階段任務(wù)，同時要認(rèn)真填寫學(xué)生工作日志，在每周一交給指導(dǎo)教師檢閱，以便指導(dǎo)教師了解掌握論文設(shè)計進(jìn)度情況。3、收集閱讀主要參考文獻(xiàn)及資料10篇以上，應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn)有：1張鼎承主編.沖模設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19882王孝培主編.沖壓手冊（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19993陳錫棟等

2、編.沖模設(shè)計應(yīng)用實例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19994胡燦如等編.汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)匯編.北京.中國汽車工業(yè)總公司，19935袁定福編著.Pro/ENGINEER Wildfire2.0模具設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，20036楊占堯編著.沖壓模具圖冊.北京：高等教育出版社，20047李發(fā)致編.模具先進(jìn)制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20038趙振鐸等編著.實用沖裁技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20049盧險峰編著.沖壓工藝模具學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199910鄭家賢編著.沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200511梁炳文主編.冷沖壓工藝手冊.北京：航空航天大學(xué)出版社，20041

3、2 林青安編. Pro/ENGINEER Wildfire2.0零件設(shè)計 北京清華大學(xué)出版社出版 200413 黃圣杰等編著. Pro/ENGINEER 2001高級開發(fā)實例 北京 電子工業(yè)出版社 2002二、撰寫開題報告，要求三周前完成。（見附件3）開題報告主要包括以下內(nèi)容（根據(jù)課題內(nèi)容取舍）：（1）課題來源、目的和意義；（2）文獻(xiàn)綜述（國內(nèi)外）技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展；（3）主要研究（設(shè)計）內(nèi)容、總體設(shè)計（或試驗）方案及可行性分析；（4）課題重點和難點要解決的主要問題；（5）研究路線及工作計劃；（6）參考文獻(xiàn)。開題報告要求3000字以上，用宋體小四號字，1.25倍行距排版，A4復(fù)印紙單面打印。版面頁

4、邊距為上邊距4cm，下邊距3cm，左右各3cm。三、本科畢業(yè)設(shè)計前八周要完成畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻(xiàn)譯文（見附件4） 譯文要求：1、外文翻譯一律采用計算機(jī)錄入，用A4紙打印輸出。 2、譯文內(nèi)容必須與課題（或?qū)I(yè)內(nèi)容）相聯(lián)系，并需注明詳細(xì)出處。 3、外文翻譯30005000漢字，要求見畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)工作條例；外文參考資料閱讀量至少3篇以上。 4、譯文應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計前八周內(nèi)完成，并附上英文原件一起裝訂。四、畢業(yè)論文撰寫（論文目錄范例見本文后面的附件5）1、畢業(yè)設(shè)計論文撰寫格式要求見湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫格式詳解，論文內(nèi)容不少于15000字。（見附表6）2、對申請優(yōu)秀論文的學(xué)生除完

5、成正常畢業(yè)設(shè)計論文外，還要撰寫一份小論文，詳見小論文格式要求。小論文內(nèi)容不少于3000字。（見附表7）模具零件的分類根據(jù)沖件的形狀、大小、精度和不同的工藝要求，以及考慮到生產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)性等不同的要求，模具的結(jié)構(gòu)型式和復(fù)雜程度各不相同。但其模具的結(jié)構(gòu)組成是很有規(guī)律性的。對功能齊全的手工送料模具來說，根據(jù)其模具的作用情況，所有的零件可以分為工藝零件、傳動零件和輔助結(jié)構(gòu)零件三大類。五、模具設(shè)計一、工藝零件這類零件是直接參加完成沖壓工序及材料和沖件相互接觸，它們對完成工藝過程起主要作用，直接使板料產(chǎn)生金屬流動、造成塑性變形或引起材料分離的零件。其中包括：（1）工作零件直接完成工作要求的一定變形或造成材料

6、分離的零件。如凸模、凹模、凸凹模等；（2）定位零件用以確定加工中材料和毛坯正確位置的零件。如擋料銷、定位板、定距側(cè)刃等；（3）卸料、推料及壓料零件用于夾持毛坯或在沖壓完成后進(jìn)行推件及卸料的零件。在某些情況下，也能起到限位、校整和幫助提高沖件精度的作用。如卸料板、壓邊圈、頂件器、廢料切刀以及與模具安裝在一起的送料、送件裝置等。二、傳動零件使板料進(jìn)行送料或使模具工作部分生產(chǎn)某種特定的運動方向，使得壓力機(jī)垂直上下運動變成工藝過程中所需的運動方向的零件。如凸輪、斜楔、滑板、鉸鏈接頭等。三、輔助結(jié)構(gòu)零件這類零件不直接參與完成工藝過程，也不和坯料直接發(fā)生作用。只是在模具結(jié)構(gòu)中有安裝夾持及裝配的作用，對模具

7、完成工藝過程起保證作用或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟婆c輔助的作用。其中包括：（1）導(dǎo)向零件作為上模在工作時的運動定向，保證模具上、下部分正確的相對位置的零件。（2）夾持及支持零件用以安裝工藝零件及傳遞工作壓力，并將模具安裝固定到壓力機(jī)上的零件。（3）緊固及其他零件連接緊固工藝零件與輔助零件，及將模具固定到壓力機(jī)臺面上的零件。模具零件的分類又可細(xì)分如下圖所示：凸模凹模 工作零件 凸凹模凸?；虬寄５蔫偲磯K擋料銷導(dǎo)正銷定位板（定位銷）工藝零件 定位零件 導(dǎo)料板（導(dǎo)向槽）導(dǎo)料銷側(cè)壓板側(cè)刃卸料板壓料板（壓邊圈）頂件器卸料、推料 頂桿（頂銷）及壓料零件 推件器推桿（推板）廢料刀側(cè)楔（斜楔）模具零件 凸輪傳動零件 導(dǎo)向

8、塊（滑塊）鉸鏈接頭上下模座模柄支持及 凸（凹）模固定板夾持零件 墊板行程限制器導(dǎo)柱輔助結(jié)構(gòu)零件 導(dǎo)向零件 導(dǎo)套導(dǎo)板導(dǎo)筒螺釘 銷釘緊固及 彈簧、橡皮其他零件 壓板其他二、模具設(shè)計的一般步驟模具設(shè)計實質(zhì)上是沖件工藝方案的制定和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一般步驟可歸納為以下幾點： 1、取得必要的資料根據(jù)相關(guān)資料分析工件的沖壓工藝性，對工件進(jìn)行工藝審核及標(biāo)準(zhǔn)化審核。（1）取得注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品工件圖紙或零件數(shù)模，了解工件的形狀、尺寸與精度要求。關(guān)鍵孔的尺寸（大小和位置），關(guān)鍵表面，分析并確定工件的基準(zhǔn)面。其實，沖壓件的各項工藝性要求并不是絕對的。尤其在當(dāng)前沖壓技術(shù)迅速發(fā)展的情況下，根據(jù)生產(chǎn)實際的需要和可能，

9、綜合應(yīng)用各種沖壓技術(shù)，合理選擇沖壓方法，正確進(jìn)行沖壓工藝的制定和模具結(jié)構(gòu)的選擇，使之既滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求，又符合沖壓工藝的條件。（2）收集工件加工的工藝過程卡片。由此可研究其前后工序間的相互關(guān)系和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求及裝配關(guān)系等。（3）了解工件的生產(chǎn)批量。零件的生產(chǎn)對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用，為此，必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量和零件的質(zhì)量要求，來決定模具的形式、結(jié)構(gòu)、材料等有關(guān)事項，并由此分析模具加工工藝的經(jīng)濟(jì)性及工件生產(chǎn)的合理性。（4）確認(rèn)工件原材料的規(guī)格及毛料情況（如板料、條料、卷料、廢料等），了解材料的性質(zhì)和厚度，并初步確定材料的規(guī)格和精度等級在滿足使用性能和沖壓工藝性

10、能要求的前提下，應(yīng)盡量采用廉價的工件材料。（5）分析設(shè)計和工藝上對材料纖維方向的要求、毛刺的方向。（6）分析工（模）具車間制造模具的技術(shù)能力和設(shè)備條件以及可以采用的模具標(biāo)準(zhǔn)件的情況。（7）熟悉沖壓車間的設(shè)備資料或情況。（8）研究消化上述資料，初步構(gòu)思模具的結(jié)構(gòu)方案。必要時可對既定的產(chǎn)品設(shè)計和工藝過程提出修改意見，使產(chǎn)品設(shè)計、工藝過程和模具設(shè)計與制造三者之間能更好的結(jié)合，以取得更加完善的效果。2、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式并進(jìn)行分析、比較工藝方案的確定是沖壓件工藝性分析之后應(yīng)進(jìn)行的一個重要的環(huán)節(jié)。它包括：（1）根據(jù)工件的形狀特征、尺寸精度及表面質(zhì)量的要求，進(jìn)行工藝分析，判斷出它的主要屬性，確定基

11、本工序的性質(zhì)。即落料、沖孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等基本工序。列出沖壓所需的全部單工序，一般情況可從產(chǎn)品零件圖樣要求直接確定。（2）根據(jù)工藝設(shè)計，確定工序數(shù)目。對于拉深件，還應(yīng)計算拉深次數(shù)。而彎曲件、沖裁件等也應(yīng)根據(jù)其形狀、尺寸及精度要求等，確定是一次或幾次加工。（3）根據(jù)各工序的變形特點、尺寸精度要求及操作的方便性等要求，確定工序排列的先后順序。如采用先沖孔后彎曲、還是先彎曲后沖孔等。（4）根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、設(shè)備能力等多種因素，將已初步依次而排的單工序予以可能的工序的組合。在確定的工序的性質(zhì)、順序及工序的組合后，既確定了沖壓的工藝方案。也即決定了各工序模具的結(jié)

12、構(gòu)型式。3、進(jìn)行必要的工藝計算（1）設(shè)計材料的排樣和計算毛坯尺寸。對于成形工件的落料件毛坯尺寸一般先計算預(yù)定尺寸，再通過后續(xù)成形模具試驗后最終確定。（2）計算沖壓力（包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力及卸料力、推件力、壓邊力等），必要時還須計算沖壓功和功率。（3）計算模具的壓力中心。應(yīng)盡量使模具壓力中心與沖壓設(shè)備壓力中心重合。（4）計算或估算模具各主要零件的厚度。如凹模、凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等。（5）決定凸、凹模的間隙，計算凸、凹模工作部分的尺寸。（6）對于拉深工序，需要決定拉深的方式（壓邊或不壓邊），計算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。4、模具的總體設(shè)計

13、在上述分析計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計（此時一般只需勾出草圖即可），并初步算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸。5、選定沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備的選擇是工序設(shè)計和模具設(shè)計的一項重要內(nèi)容。合理地選用設(shè)備對工件質(zhì)量的保證、生產(chǎn)率的提高、操作時的安全性等都有重大的影響，也為模具的設(shè)計帶來方便。沖壓設(shè)備的選擇主要決定其類型和規(guī)格。沖壓設(shè)備類型的選定，主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批量。沖壓設(shè)備規(guī)格的確定，主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。對于曲柄壓力機(jī)來說，必須滿足以下要求：（1）壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力。即 P壓>P。更確切地說，應(yīng)該是沖壓過程的負(fù)荷曲線必須在壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線

14、之下。對于拉深件還需計算拉深功。（2）壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。（3）壓力機(jī)的行程要滿足工件成形的要求。如對拉深工序所用的壓力機(jī)，其行程必須大于該工序中工件高度的22.5倍，以便放入毛坯和取出工件。（4）壓力機(jī)的臺面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并要留有固定模具的位置。一般每邊應(yīng)大出5070mm以上。壓力機(jī)臺面上的漏料孔尺寸必須大于大件（或廢料）的尺寸。6、模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）工作部分零件設(shè)計。如凸模、凹模、凸凹模等結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計包括尺寸確定及固定形式的選擇。（2）定位零件設(shè)計。在模具中常用的定位裝置有很多的型式。如可調(diào)定位板、固定擋料銷、活動擋料銷及定距側(cè)刃等

15、，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選用及設(shè)計。（3）卸料和推件裝置設(shè)計。如選用剛性還是彈性的，彈簧和橡皮的選用和計算等。（4）導(dǎo)向零件設(shè)計。如選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向還是導(dǎo)板導(dǎo)向，選用中間導(dǎo)柱、后側(cè)導(dǎo)柱還是對角導(dǎo)柱。（5）支持及夾持零件、緊固零件。如模柄、上下模板的結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)模板選擇或非標(biāo)模板設(shè)計等。7、繪制模具總圖模具總圖（包括零件工作圖）的繪制應(yīng)嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4457GB/T4460和GB/T1311993）。同時，在實際生產(chǎn)中，結(jié)合模具的工作特點和安裝、調(diào)整的需要，其圖面的布置已形成一定的習(xí)慣。模具總圖包括：（1）主視圖。繪制模具在工作位置的剖面圖。一般情況下，其中一半繪制沖壓開始以前（沖

16、床滑塊在上止點位置時）毛坯置入的情況；另一半則繪制沖壓結(jié)束后、工件已成形（或已分離）、沖床滑塊在下止點位置的狀態(tài)。（2）俯視圖。通常情況下一半繪制下半部分俯視圖，另一半繪制上半部分的俯視圖。根據(jù)需要有時也完全繪制下半部分俯視圖。（3）側(cè)視圖。仰視圖及局部剖視等，必要時須繪制模具工作位置的側(cè)視圖。有時在圖樣的右上角還繪制模具上半部分的仰視圖以及局部剖視等。（4）工件圖。一般工件圖畫在右上角。對于由數(shù)套模具完成的工件，除了繪出本工序的工件圖外，還需要繪出上道工序的工件圖。（5）排樣圖。對于級進(jìn)模則需要繪出排樣方式、工序安排順序及各工步所完成的沖壓內(nèi)容；應(yīng)標(biāo)注出工步間距、搭邊值、條料尺寸。沖裁模的非

17、樣圖則只需標(biāo)出排樣方式、條料尺寸和搭邊值的大小。（6）列出零件明細(xì)表，注明材質(zhì)及數(shù)量。凡標(biāo)準(zhǔn)件都要選定規(guī)格。（7）技術(shù)要求及說明。技術(shù)要求包括沖壓力、所選用的設(shè)備型號、模具總體的形位公差及裝配、安裝、調(diào)試、模具閉合高度、模具間隙以及其他要求等。8、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差及配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料及其熱處理要求，以及其他各項技術(shù)要求。9、填寫模具記錄卡和編寫沖壓工藝文件對于小批量生產(chǎn)時，應(yīng)填寫工藝路線明細(xì)表；而在大批量生產(chǎn)時，則需對每個零件制定工藝過程卡和工序卡。六、三維建模與裝配1、三維建模(1)、首先，必須先根據(jù)要沖壓的零件圖紙進(jìn)行零件的三維建模，將零

18、件的二維圖紙信息在三維軟件中進(jìn)行描述，PRO/Engineer提供了完整的實體和曲面建模系統(tǒng)，可以方便的將設(shè)計的零件以真實的三維形態(tài)描述出來。使用實體與曲面復(fù)合建模方法來逐個描述零件的各個特征，獲得零件的三維數(shù)字化模型，對于更為復(fù)雜模具型面也可以使用高級曲面造型技術(shù)來建立零件的三維曲面模型。當(dāng)然，如果廠家已經(jīng)提供了三維模型可以直接使用或者轉(zhuǎn)換后使用。(2)、復(fù)雜的成形模具三維建模關(guān)鍵就是要進(jìn)行模具分模，沖壓模具的分模一般最為典型的方式可以分為凸模、凹模（以及頂出器等）核心部分，根據(jù)不同的情況可能不同，在模具設(shè)計時就已經(jīng)完全確定。然后，根據(jù)零件的三維模型使用Pro/Engineer進(jìn)行模具設(shè)計，

19、分別得到凸模、凹模（以及頂出器）的三維數(shù)據(jù)模型，我們可以使用了PRO/E的制造模塊中模具型腔模塊進(jìn)行模具分模設(shè)計，首先根據(jù)實際要求建立模具毛坯模型，把模具零件模型與模具毛坯模型做裝配，裝配位置要滿足設(shè)計要求。然后，簡單的模具可以使用PRO/E模具體積塊功能直接分割抽取凸模與凹模，如果是零件復(fù)雜，采用的曲面造型的情況下，模具的分模要使用PRO/E分型面功能建立模具分型面，然后再使用模具體積塊功能抽取凸模與凹模等。完成沖壓模具的分模設(shè)計。如果是簡單的落料模具，由于零件為不規(guī)則三維形狀，可以將Pro/e軟件和AutoCAD軟件結(jié)合使用。首先，使用AutoCAD軟件的三維造型工具拉伸生成實體，保存為s

20、at格式，再輸出到Pro/e軟件中進(jìn)行建模操作,特征創(chuàng)建。(3)、其中標(biāo)準(zhǔn)件比如：彈簧、模柄、導(dǎo)柱導(dǎo)套、上下模板等與非標(biāo)件中由于比較簡單，就可以直接采用實體建模。2、虛擬裝配與干涉檢查在完成零件建模后就可以進(jìn)行模具的虛擬裝配，以便在制造前檢查模具設(shè)計中是否存在裝配干涉問題。裝配過程與實際裝配過程相似，要分別進(jìn)行上模板裝配和下模板裝配，上模板裝配時要將固定在上模板上的零件完整的裝配在上模板上。下模板裝配則要將固定在下模板上的零件完整的裝配在下模板上。并進(jìn)行裝配件的全局干涉檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時改正。完成上模板裝配、下模板裝配后，可以建立模具總裝配，將上模板裝配與下模板裝配轉(zhuǎn)配在一起,并對總裝配進(jìn)行全

21、局干涉檢查，對存在干涉的地方進(jìn)行修改。七、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作臨近結(jié)束前（答辯前兩周）必須將所完成設(shè)計（論文）交指導(dǎo)教師審閱，經(jīng)指導(dǎo)教師提出修改意見后進(jìn)行修改、打印、裝訂，將全部畢業(yè)設(shè)計資料及圖紙刻成光盤按時交給指導(dǎo)教師，未按時交納畢業(yè)設(shè)計全部資料的影響畢業(yè)設(shè)計答辯成績自己負(fù)責(zé)。附件5：目 錄第一章 概論11.1模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 1 模具工業(yè)發(fā)展概況1模具工業(yè)未來前景21.2 CAD在模具設(shè)計中的應(yīng)用 31.3 Pro/e在模具設(shè)計中的用 4第二章 工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計52.1 工藝分析5沖裁件的形狀與尺寸要求 5左/右前輪罩支架結(jié)構(gòu)分析52.2 制定工藝方案6零件工藝要求6工序順序的編排與工序組合6第三章 工藝計算83.1 毛坯展開計算 83.2 排樣優(yōu)化設(shè)計 8搭邊8 排樣方案設(shè)計 9 排