沖模課程設計報告沖壓件9、塑料件9的成型工藝與成型模具設計

1、 課程設計說明書 題目 沖壓件9、塑料件9的成型工藝與成型模具設計 學院： 機 械 工 程 學 院 專業(yè)： 材料成型及控制工程 班級： 學號： 學生姓名： 導師姓名： 完成日期： 材料成型及控制工程專業(yè)專業(yè)課程設計任務書 題目： 沖壓件9、塑料件9的成型工藝與成型模具設計 專業(yè)班級 材料成型及控制工程 姓名 學號 指導老師 張利君 張 旭 彭庚新 陶友瑞 一、設計任務沖壓件9、塑料件9見產品圖，并取第三組尺寸。具體任務：1、擬定所指定的沖壓件、塑料件的成型工藝，正確選擇成型設備；2、合理選擇模具結構，正確確定模具成型零件的形狀和尺寸；3、正確繪制模具裝配圖和工作零件圖；4、正確確定沖模、塑模（

2、各選一個）工作零件的工藝流程；4、撰寫模具設計說明書；5、課程設計完成工作量： （1）沖模、塑模裝配圖各一張；沖模、塑模工作零件零件圖；（2）設計說明書一份（其中包含沖壓件、塑料件的成型工藝；模具設計計算過程；沖模、塑模工作零件的工藝流程；結束語）（約1萬字）。二、設計要求1、在課程設計中，學生要獨立思考和鉆研，學會根據具體情況靈活運用所學過的知識，不應盲目照搬其他樣本或他人的設計；2、課程設計中的每一個環(huán)節(jié)都必須認認真真、一絲不茍地去完成；3、設計應按計劃進行，并確保所設計的模具結構合理、操作方便、制造方便、造價便宜，設計圖紙符合國標和行業(yè)標準，設計說明書規(guī)范；4、設計時間安排：（1）沖壓件

3、工藝、沖模設計并繪制模具裝配圖、工作零件圖1.6周；（2）塑件成型工藝、塑料模具設計并繪制模具裝配圖、工作零件圖1.6周； 目 錄1、封面.12、任務書.23、冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝.43.1 沖壓工藝性分析.43.2 工藝方案確定.43.3 確定模具類型及結構形式.43.4 工藝計算.53.5 編寫工藝文件.83.6 選擇和確定模具主要零部件的結構與尺寸.83.7 校核所選壓力機.93.8 編制工作零件機械加工工藝卡.94、塑料成型工藝及模具設計、模具制造工藝104.1 工藝分析.104.2 成型設備的選擇與模塑工藝參數的確定.114.3 模具結構方案及尺寸的確定.114.4 注

4、射機有關工藝參數的校核.144.5 編寫工作零件機械加工工藝.145、后記.166、專業(yè)課程設計參考文獻17三、沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 工件如下圖，材料為q235，料厚1mm，年產量8萬件，表面不允許有明顯的劃痕。設計成型該零件的模具。 圖13.1 沖壓工藝性分析1、 材料：該零件的材料是q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為1mm，具有良好的可沖壓性能。2、 該零件結構簡單，并在轉角處有r2的圓角，所沖的孔是12的尺寸，工藝性比較好。整個零件的結構工藝性好。3、 尺寸精度，零件上的孔的尺寸精度為it12級，孔與圓弧的同軸度也是it12級，其余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低

5、。結論：適合沖壓。3.2 工藝方案確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。方案二：落料沖孔復合沖壓。采用復合模生產。方案三：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產。方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產率低，難以滿足中批量生產要求。方案二只需一副模具，工件的精度和生產效率都較高。方案三也只需一副模具，生產效率高，操作方便，但位置精度不如復合模具沖裁精度高。通過對上述三種方案的分析比較，成形該零件采用方案二復合模具成形。3.3 確定模具類型及結構形式1、 該零件質量要求不高，板的厚度有1mm，孔邊距有7mm，所以可以選用倒

6、裝復合模。2、 定位方式的選擇：控制條料的送進方向采用兩個導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷。3、 卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料。下出件，上模剛性頂件。4、 導向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側導柱的導向方式。沖壓件的形狀簡單、精度要求不高、生產批量為中批量，為了使得模具壽命較高，采用有導向、彈性卸料、下出件的模具結構形式。3.4 工藝計算1、 確定最佳排樣方式，并計算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。該零件為角形零件，設計直排、對排、斜排三種排樣方式，如圖： 直排 對排 斜排 圖2查沖壓模具簡明設計手冊表2.26，最小搭邊值是：工件間1.5mm、側邊1.8mm。工件面積：20*27

7、+14*16+1/2*14*20+1/213*13-6*6=1056mm直排：取搭邊值2mm。條料寬度b=51mm 步距l(xiāng)=41mm；材料利用率：=1056/（51*41）=50.5%對排：取搭邊值3mm。條料寬度b=75mm 步距l(xiāng)=51mm；材料利用率：=1056*2/（75*51）=55.2%斜排：搭邊值2.5mm左右條料寬度b=60mm 步距l(xiāng)=37mm；材料利用率：=1056/（60*37）=47.6%比較直排、對排、斜排三種排樣方式，對排材料利用率最高，但對排不便于操作，斜排材料利用率太低，所以設計模具時，沖裁工件的排樣可以采用直排方式，也可以采用對排方式。本題采用直排方式設計模具

8、。排樣圖如下：選用1mm*1100*1200，可以裁17條，每一條可以沖29件?？偟牟牧侠寐剩?1*29*1056/（1100*1200）=48.7% 圖3 直排排樣圖2、 計算沖壓合力并預選沖床 l=（20+34+7+16+13+27）+12=144.82+37.68=182.5 t=1mm b=450mpa沖壓力：f=ltb=（144.82+37068）*1*450=65.2+17=82.2kn查沖壓工藝及模具設計表3-11 k卸=0.05 k推=0.055 k頂=0.06卸料力：f卸=k卸*f落料=0.05*65.2=3.26kn倒裝復合模：頂件力等于零推件力：刃口高度為10 n=8/

9、1=8 f推=k推*f沖孔*8=0.055*17*8=7.48kn沖壓合力：f合=f+f卸+f推=82.2+3.26+7.48=92.94kn 根據沖壓合力預選j23-16的曲柄壓力機。3、 確定沖裁壓力中心（計算時忽略r2）如下圖4x1=0 x2=7 x3=20.5 x4=34 x5=20.5 x6=-8.3 x7=-7 x8=0y1=26 y2=18 y3=10 y4=0 y5=-10 y6=-2 y7=18 y8=0l1=14 l2=16 l3=27 l4=20 l5=27 l6=40.8 l7=16 l8=37.7x0=0*14+7*16+20.5*27+34*20+20.5*27+（

10、-8.3）*40.8+（-7）*16+0*37.7/182.5=7.94y0=26*14+18*16+10*27+0*20+（-10）*27+（-2）*40.8+18*16+0*37.7/182.5=6.13 取x0=8 y0=6作為模具壓力中心的位置。 圖4 壓力中心4、 確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸落料以落料凹模為基準計算，落料凸模根據凹模和最小間隙計算，也可以根據凹模實際尺寸和間隙值配做。沖孔以沖孔凸模為基準計算，沖孔凹模根據凸模和最小間隙計算，也可以根據凸模實際尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法進行計算，落料、中心尺寸用配合加工法進行計算。間隙查沖壓工藝及模具設計表3-4，zmin=

11、0.10，zmax=0.14 落料凹模磨損后變大尺寸34-0.39、20-0.52、14-0.43、26-0.33、r13-0.52，凹模公差按/4磨損系數查沖壓工藝及模具設計表3-5，x=0.5.a1=（34-0.5*0.39）+0.39/4 =33.805+0.098a2=（20-0.5*0.52）+0.52/4=19.74+0.13a3=（14-0.5*0.43）+0.43/4=13.785+0.108a4=（26-0.5*0.33）+0.33/4=25.835+0.083r5=（13-0.5*0.52）+0.52/4=12.74+0.13a1、a4尺寸要標注在凸凹模上，所以要轉化到凸凹

12、模尺寸a1凸凹模=（33.805-0.10）-0.058=33.705-0.058（公差：zmax-zmin-0.098=-0.058配做可以取大些，根據工件34-0.39，凸模最小值=34-0.39-zmin/2=33.56，凸模最大值=34-0.098-zmax/2=33.832，所以取凸凹模標注尺寸33.8-0.3） a4凸凹模=（25.835-0.10）-0.043=25.735-0.043（公差：zmax-zmin-0.083=-0.043配做可以取大些，根據工件26-0.33，凸模最小值=26-0.33-zmin/2=25.62，凸模最大值=26-0.083-zmax/2=25.8

13、47，所以取凸凹模標注尺寸25.8-0.2）凸模（凸模固定板）按凹模實際尺寸配做，保證間隙0.10.14.沖孔凸模磨損后變小尺寸12+0.18公差為it12級取凸模制造公差凸=0.015mm 凹=0.024mm校核間隙凸+凹=0.015+0.024=0.039工件成型需要的35 cm 可行注射壓力：170mpa工件成型需要的60100 可行螺桿轉速：14200（r/min）在工件成型需要的30（r/min） 可行合模力450kn工件成型所需要的鎖模力38.37kn 可行拉桿內向距：280*350模座外尺寸260*160移模行程：220mm工件成型需要的行程2.5*10+（510）=35mm 可

14、行最大模具厚度：300mm模具合模高度190mm 可行最小模具厚度：100mm工件成型面積12.79cm 可行推出方式：中間推出模具定位孔直徑：55mm 噴嘴球半徑：20mm 噴嘴口直徑：3.5mm以上幾項校核條件都符合要求，所以初選注射機（sz-60/450）可行。 4.5 編寫工作零件機械加工工藝 選用標準模板。標準模板已調質，并且已有了螺釘孔，裝上了導套。 表3 動模板機械加工工藝規(guī)程卡定模板機械加工工藝規(guī)程卡 材料3cr2mo 預硬鋼：硬度3545hrc序號工序名稱工序內容1備料標準定模板，以備好加工基準2數控銑在數控銑床上校準，用中心鉆鉆出兩個銷釘孔的引導孔3鉗工 鉆孔 用麻花鉆將銷

15、釘孔鉆穿留0.3mm的鉸孔余量 鉸孔 鉸銷釘孔到要求，用塞規(guī)檢驗4粗銑粗銑型腔，留0.3mm的精銑余量5精銑精銑型腔，留0.05mm的打磨余量6鉗工 劃線 鉆2-8水道孔到要求 攻絲 攻水孔端口m1螺紋孔到要求 打磨型腔表面到粗糙度要求7檢驗按圖紙檢驗五、后記課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)

16、工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎通過這次模具設計，本人在多方面都有所提高。通過這次模具設計，綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知識進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設計等課程所學的內容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的

17、課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。在這次設計過程中，體現出自己單獨設計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。在此感謝各位指導老師一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次模具設計的每個實驗細節(jié)和每個數據，都離不開老師您的細心指導。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設計。同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。 由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂