模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、冷沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟：1、獲取必要的技術(shù)資料到圖書(shū)館借閱《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》、《沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》、《沖壓模具圖冊(cè)》、《沖壓模具設(shè)計(jì)技巧速查手冊(cè)》、《沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例圖解》等技術(shù)資料以便得到相應(yīng)的沖壓工藝設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)零部件（如上、下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、模柄等）以及沖壓設(shè)備參數(shù)。2、獲取注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品工件圖紙（明確工件的大小、形狀、精度要求、裝配關(guān)系等），工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)即生產(chǎn)批量（它決定了模具的型式，結(jié)構(gòu)、模具材料的選用等）。工件原材料牌號(hào)、相應(yīng)規(guī)格以及毛坯預(yù)選用情況（如板料、條料、帶料、廢料等）。了解模具制造的技術(shù)能力和設(shè)備條件，以及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)件情況。3、確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)型式1）根據(jù)工件形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量等要求，進(jìn)行工藝分析，確定該工件包含那些基本工序（如落料、沖孔、彎曲、拉深），是否可通過(guò)普通沖壓能完成；2）根據(jù)工藝計(jì)算，確定工序數(shù)目（如拉深次數(shù)等）；3）根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)及尺寸要求確定工序排列的順序，如需要確定先沖孔后彎曲，還是先彎曲后沖孔等；4）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和成形條件，確定工序的組合，如復(fù)合沖壓工序、和連續(xù)沖壓工序等；4、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算1）設(shè)計(jì)材料的排樣和計(jì)算毛坯尺寸獲得材料的利用率；2）計(jì)算沖壓力（包括沖裁力、彎曲力、拉深力、卸料力、壓邊力等），必要時(shí)須計(jì)算沖壓功和功率，為選擇壓力機(jī)提供力能參數(shù)；3）計(jì)算模具的壓力中心；4）計(jì)算或估算模具各主要零件的厚度,如凹模和凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等；5）確定凸、凹模間隙，計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸；6）對(duì)于拉深工序，需要決定拉深方式(壓邊或不壓邊)，計(jì)算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。對(duì)于某些工藝，如帶料連續(xù)拉深，須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的工藝計(jì)算取得必要的資料，并分析零件的沖壓工藝性；5、模具總體設(shè)計(jì)在上述分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，勾畫(huà)草圖即可，并初算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸，并結(jié)合所選的壓力機(jī)確定模具的最終外形尺寸。二、沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)一）、沖裁模具設(shè)計(jì)實(shí)例工件名稱(chēng)：手柄生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批量材料：08F鋼材料厚度：1.2mm1、沖壓件工藝性分析沖壓工序：只有落料、沖孔；材料：為08F鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；工件的結(jié)構(gòu)：相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)φ8mm的孔和5個(gè)φ5mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿(mǎn)足要求，最小壁厚為3.5mm（大端4個(gè)φ5mm的孔與φ8mm孔、φ5mm的孔與R16mm外圓之間的壁厚）。精度：所有尺寸都未標(biāo)注公差，可全部視為自由公差，看作為IT14級(jí)。由于尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿(mǎn)足要求。2、沖壓工藝方案的確定方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)效率低；方案二工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度較差，制造難度大，且操作不方便；方案三生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿(mǎn)足要求。結(jié)論：采用方案三為佳。3、主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）排樣方式的確定及其計(jì)算（2）沖壓力的計(jì)算沖壓力的相關(guān)計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。（3）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算排樣圖因沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿(mǎn)足要求。排樣圖（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算凹模型口圖因工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，適宜采分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證凸模、凹模零件的互換性以及凹模型口圖落料時(shí)，選凹模作為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)與計(jì)算凹模刃口尺寸，間隙通過(guò)減小凸模刃口尺寸得到。沖孔時(shí)，選凸模作為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)與計(jì)算凸模刃口尺寸，間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸得到。（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算查手冊(cè)4、模具總體設(shè)計(jì)（1）模具類(lèi)型的選擇采用方案三級(jí)進(jìn)模（2）定位方式的選擇采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置，擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)正銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置可以靠操作工目測(cè)來(lái)定。（3）卸料、出件方式的選擇采用彈性卸料，下出件。（4）導(dǎo)向方式的選擇采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。5、主要零部件設(shè)計(jì)（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①落料凸模采用直通式，通過(guò)線(xiàn)切割加工獲得，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。②沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階式結(jié)構(gòu)③凹模整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€(xiàn)切割加工。材料：Crl2MoV熱處理：58～62HRC（a）的技術(shù)要求：尾部與凸模固定板按H6/m5配合材料：Crl2MoV熱處理：60～64HRC（2）定位零件的設(shè)計(jì)φ8mm導(dǎo)正銷(xiāo)兩個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，分別借用工件上φ5mm和φ8mm兩個(gè)孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷(xiāo)采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用φ8mm導(dǎo)正銷(xiāo)初始定距的活動(dòng)擋料銷(xiāo)、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16。（3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)（4）卸料部件的設(shè)計(jì)①卸料板的設(shè)計(jì)②卸料螺釘?shù)倪x用（5）模架及其它零部件設(shè)計(jì)6、模具總裝圖（右圖）7、沖壓設(shè)備的選定二）、拉深模設(shè)計(jì)實(shí)例零件名稱(chēng)：蓋生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量材料：08F材料厚度：1mm1、沖壓件工藝性分析沖壓工序：落料、拉深；材料：08F，具有良好的拉深性能，適合拉深；結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)；精度：尺寸未標(biāo)公差，全部為自由公差，工件厚度變化也沒(méi)有要求，只是該工件作為另一零件的蓋，口部尺寸φ69可稍作小些。而工件總高度尺寸14mm可在拉深后采用修邊達(dá)要求。2、沖壓工藝方案的確定方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但成本高而生產(chǎn)效率低；方案二生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但因零件簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，模具制造并不困難；方案三生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸偏大。結(jié)論：采用方案二為佳。3、主要設(shè)計(jì)計(jì)算（1）毛坯尺寸計(jì)算根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑D，具體計(jì)算查看手冊(cè)。（2）排樣及相關(guān)計(jì)算采用有廢料直排的排樣方式，相關(guān)計(jì)算查看手冊(cè)。（3）成形次數(shù)的確定階梯形件拉深。h/dmin=15.2/40=0.38，根據(jù)t/D=1/90.5=1.1，查手冊(cè)發(fā)現(xiàn)h/dmin小于表中數(shù)值，故能一次拉深成形。（4）沖壓工序壓力計(jì)算擬采用正裝復(fù)合模，固定卸料與剛性推件，具體沖壓力計(jì)算手冊(cè)。根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。（5）工作部分尺寸計(jì)算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計(jì)算查手冊(cè)。其中因?yàn)樵摴ぜ诓砍叽缫笠c另一件配合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可將其尺寸作小些。4、模具的總體設(shè)計(jì)（1）模具類(lèi)型的選擇落料—拉深復(fù)合模（2）定位方式的選擇導(dǎo)料板（固定卸料板與導(dǎo)料板一體）+擋料銷(xiāo)（3）卸料、出件方式的選擇固定卸料，剛性打件，標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力（4）導(dǎo)向方式的選擇中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式5、主要零部件設(shè)計(jì)（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖所示材料：CrWMn熱處理：工作部分局部淬火，硬度60～64HRC材料CrWMn熱處理60～64HRC材料CrWMn熱處理60～64HRC為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。（2）其它零部件的設(shè)計(jì)與選用①?gòu)椥栽脑O(shè)計(jì)頂件塊（壓邊、卸件），其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。②模架及其它零部件的選用模架、模柄、導(dǎo)柱、導(dǎo)套選用采用標(biāo)準(zhǔn)模架6、模具總裝