《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、沖壓工藝與模具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書一、課程設(shè)計的性質(zhì)與目的沖模課程設(shè)計是沖壓工藝及模具設(shè)計課程的一個重要環(huán)節(jié),是運用所學(xué)知識的一次綜合練習(xí)。其主要目的是:1.使學(xué)生初步掌握沖壓工藝過程的擬定和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算的步驟和方法;2.鞏固,深化所學(xué)的基礎(chǔ)及專業(yè)知識,培養(yǎng)獨立工作能力;3.提高學(xué)生使用國標、手冊和圖冊的能力。二、課程設(shè)計的任務(wù)在兩周的時間內(nèi)完成下列任務(wù),到指定的地點進行答辯1.擬定沖壓件的工藝過程,并填寫工藝過程卡1 份;2.設(shè)計指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模(每人設(shè)計一副不同的模具,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)需要進行更改;沖壓件未注尺寸公

2、差按GB/T15055 的m級3.編寫設(shè)計說明書1份,約20頁左右。三、設(shè)計原則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)簡單,壽命長,成本低且與生產(chǎn)批量相適應(yīng);3.操作方便,安全。四、設(shè)計前的準備1.熟悉設(shè)計任務(wù)書,明確設(shè)計任務(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)備的類型,規(guī)格,查出漏料孔尺寸,模柄孔尺寸,閉合高度,工作臺面尺寸等,為模具設(shè)計作準備;(2沖模標準化資料;(3其他參考資料:冷沖模設(shè)計手冊,冷沖模結(jié)構(gòu)圖冊。五、沖模課程設(shè)計的一般步驟及方法1.分析沖壓件的工藝性沖裁件的工

3、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,材料性能等逐項分析,確定沖壓工序圖,若有不符者,應(yīng)與設(shè)計部門(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,考慮模具類型的同時確定工序組合和先后順序,在滿足沖件質(zhì)量要求的前提下,選擇一個經(jīng)濟合理的工藝方案,填寫工藝過程卡片。3.確定模具總體結(jié)構(gòu)(1模具類型的確定根據(jù)沖件形狀,尺寸,精度及生產(chǎn)批量來選擇和確定模具類型:單工序模、復(fù)合工序模還

4、是級進模。(2導(dǎo)向方式根據(jù)沖件形狀,尺寸,精度及生產(chǎn)批量來選擇和確定導(dǎo)向方式:A.單工序模a.沖件形狀簡單且精度低時,可不用導(dǎo)向,采用敞開模;b.沖件精度較高,批量較小且材料較厚而凸模強度大時,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)套有滑動導(dǎo)向和滾動導(dǎo)向兩種,一般都用滑動導(dǎo)向,只有沖件精度很高時才選用滾動導(dǎo)向;d.沖件孔小,凸模多且強度弱時用彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向。B.復(fù)合工序模復(fù)合模都有導(dǎo)向。C.級進模選擇方法與單工序模的b,c,d 三項相同。(3滑動式模架選擇無導(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

5、導(dǎo)板導(dǎo)向的模具,一般都有標準模架。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.對角導(dǎo)柱模架:可以承受一定的偏裁,上下動作平穩(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)簡單,加工方便,但只能一個方向送料,當受偏裁時,模架也有變形;D.四角導(dǎo)柱模架:滑動平穩(wěn),導(dǎo)向準確,用于沖件精度較高的大型沖壓模具。(4壓、卸料方式的確定沖件平整度要求較高或料較薄時,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動,送料直觀性強,

6、操作方便,這是生產(chǎn)中常用的一種卸料方式。當料較厚,用彈壓卸料難以卸件,或零件形狀簡單,要求不高時采用固定卸料,它可簡化模具結(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)頭送料的有時要用擋料釘和伸縮擋料銷結(jié)合使用。對復(fù)合工序模中的順裝復(fù)合模,一般用固定擋料銷定距。對倒裝復(fù)合模,若擋料銷在凹模上的讓位孔離凹模型腔較遠時用固定擋料銷。若擋料銷讓位孔離凹模型腔太近時,則要用伸縮擋料銷。以免削弱凹模強度。對級進模,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 個且料厚時,可用始用擋料加

7、固定擋料,跳步步數(shù)較多的則用側(cè)刃定距。從側(cè)刃定距方便容易實現(xiàn)自動化送料的角度,側(cè)刃定距在現(xiàn)代生產(chǎn)的級進模中用得越來越多。若尺寸要求較高,可在以上兩種定距方式中增加導(dǎo)正銷,提高定距精度。4.根據(jù)模具類型畫排樣圖,并計算材料利用率畫排樣圖是極為重要且技術(shù)性很強的設(shè)計工作,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,零件的沖裁過程(模具類型,級進模的定距方式(用側(cè)刃定距的應(yīng)將側(cè)刃位置畫上,材料利用率,步距,搭邊,料寬及料寬公差,對有彎曲,卷邊等要求的零件還要考慮其紋向。(2畫排樣圖必須注意以下幾點:a.能從排樣圖上的剖切線看出是單工

8、序模還是級進?；驈?fù)合模。b.對級進模的排樣圖要能看出沖壓順序。c.級進模的排樣圖要考慮凹模強度,凹模洞口之間的距離小于5 mm 時,要空步。d.級進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,對側(cè)刃定距的要畫出沖切條料的位置。e.排樣圖上的尺寸,公差要完整。(3排樣圖的設(shè)計方法和步驟a.一般是先從排樣的角度考慮并計算材料的利用率,對于復(fù)雜的零件通常用厚紙剪成3-5 個樣件,排出各種可能的方案,選擇最優(yōu)方案;現(xiàn)在常用計算機排樣。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方面的問題綜合考慮,選擇一個合理的排樣方案。c .出搭邊,計算步距和料寬,根據(jù)標

9、準板(帶料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。d.將選定的排樣畫成排樣圖,按模具類型和沖裁順序打上適當?shù)钠是芯€,標上算得的尺寸和公差。5.從排樣圖上找出沖切條料的線段(即模具的受力部分,計算壓力中心;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,計算凹模輪廓尺寸,確定送料方向,選擇典型組合有關(guān)尺寸,類型,規(guī)格及代號。7.計算沖、推、卸料力,初選壓力機類型及規(guī)格,再按典型組合的有關(guān)尺寸校核所選定壓力機的規(guī)格,校核內(nèi)容:(1模具與壓力機閉合高度是否適應(yīng);(2壓力機漏料孔是否能漏下工件和廢料,對有彈頂裝置的模具,還應(yīng)使漏料孔大于彈頂器外形尺寸。即工作臺漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁間距和彈壓器的最

10、大外形尺寸。(3模具下模座外形尺寸與壓力機工作臺面尺寸是否相符,即下模座外形尺寸+2 x(5070壓力機工作臺面尺寸,若其中一項不符,則應(yīng)重選壓力機,一般是類型不變,增大壓力機規(guī)格。8.畫模具裝配草圖,同時進行有關(guān)零部件的設(shè)計和計算,(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,考慮排樣圖及名細表位置,按1:1 確定圖紙規(guī)格;(3畫裝配草圖A.先打開上模,畫下模的俯視圖、再畫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)畫出,但為了使上下模重合部分表達清楚,可以將上下模拉開一段距離,拉開距離后,仍按閉合時的狀態(tài)畫圖。畫模具裝配草圖

11、時,模具零件的結(jié)構(gòu),尺寸都應(yīng)相應(yīng)確定,同時應(yīng)考慮零件的加工工藝性。選擇定位元件(定位擋銷,首次擋塊,導(dǎo)料板,側(cè)刃等的類型及尺寸,并計算定位元件的位置。B.圓形小凸模用車磨法加工,用帶臺肩式固定。異形凸模用線切割和成型磨削加工,用鉚接式固定,無論哪種固定方法,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。對大截面的凸模一般采用螺釘緊固,但凸模與固定板必須加銷釘定位。C.計算彈壓卸料板的臺階高度和寬度尺寸D.確定推,打板的結(jié)構(gòu)形狀,計算推板,打板的活動空間E.計算頂,打桿的長度F.確定模柄類型和尺寸,需考慮以下關(guān)系:(a 模柄臺階+ 固定部分=上模座厚;(b 模柄全長上模座+ 壓力

12、機滑塊的模柄;(c 模柄安裝部分的直徑= 壓力機的模柄孔徑。注:模具零部件設(shè)計要盡量參照標準。(4標注尺寸:A.導(dǎo)料板的進料寬度尺寸和公差,閉合高度尺寸(指實際閉合高度,不是拉開后的畫圖高度B.模具外形尺寸;C.其它配合尺寸。(5按順或逆時針標出件號并填寫明細表。明細表中,序號,名稱都要填,標準件應(yīng)寫明標準代號和規(guī)格,非標準件要注明零件圖的名稱和圖號,材料及熱處理硬度。9.畫模具零件圖,并計算相關(guān)尺寸。模具裝配草圖畫好后整個設(shè)計計算就算大功告成了,零件圖的結(jié)構(gòu)形狀和相關(guān)尺寸基本都有數(shù)了。(1計算模具工作部分尺寸(2畫工作零件圖,且要注意以下幾點:A.結(jié)構(gòu)要合理,工藝性要好B.零件形狀要表達清楚

13、,投影要正確,一般將零件在模具中的工作位置作為主視圖,上模的零件畫仰視圖,下模的零件畫俯視圖。以最少的視圖表達清楚為宜。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應(yīng),如:a.用側(cè)刃定距時,導(dǎo)料板上的側(cè)刃讓位孔要與側(cè)刃的形狀位置相對應(yīng);b.用始用擋料、固定擋料時,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)與擋料銷成步距關(guān)系;c.卸料板的臺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

14、活動空間為5 -8mm ;f.頂桿長度應(yīng)能打下料來,又能保證打桿的活動空間為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,對于不對稱的形狀,畫圖時要注意方向以防畫反;i.相互聯(lián)系的螺銷孔的孔距尺寸應(yīng)相同。(3畫零件圖時,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應(yīng)。(4模具零件的各項內(nèi)容(如圖號、名稱、件數(shù)、材料等必須與該零件在裝配圖上標注的內(nèi)容完全相同。10.畫模具裝配正式圖:模具裝配圖除主俯視圖外(一般不畫左視圖,其右上角為本次模具加工的本工序圖和上道工序

15、圖,如果是落料模,則將上道工序圖用排樣圖代替,右下角為明細表;總圖上應(yīng)標注模具封閉高度和總長、總寬及其它配合尺寸。對有導(dǎo)料板的應(yīng)標注導(dǎo)料板送料空間的間距并注上公差。明細表的上方或左邊還應(yīng)寫技術(shù)要求。其技術(shù)要求標注舉例如下(注意不同模具其技術(shù)要求不盡相同;(1上、下模座之上、下平面的平行度應(yīng)達到XX級精度;(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)柱上下移動應(yīng)平穩(wěn),無阻滯現(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)計圖紙的標題欄和明細欄分別按標準GB10609.1-89技術(shù)制圖標題欄和GB10609.2-89技術(shù)制圖明細欄執(zhí)行,明細表

16、中,序號,名稱都要填,標準件應(yīng)寫明標準代號和規(guī)格,非標準件要注明零件圖的名稱和圖號,材料及熱處理硬度。標準零件的名稱和規(guī)格放在在明細表上的名稱欄,標準零件的的國標號放在在明細表上的代號欄。非標準件圖號按JB/T5054.4-2000產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件編號原則中的隸屬編號規(guī)則標題欄中,“共張、第張”要求填寫同一圖樣代號中圖樣的總張數(shù)及該張所在的張次。 GB10609.2推薦的明細欄 GB10609.1-89推薦的標題欄11.編寫設(shè)計說明書:設(shè)計說明書主要是將你進行工藝分析的內(nèi)容,工藝方案確定的思路,計算項目等進行歸納說明。其正文包括下列內(nèi)容:(1簡述設(shè)計的任務(wù)與要求;(2沖壓件工藝性分析的內(nèi)容;

17、(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)計的分析過程;(7沖、推、卸料力的計算過程及選擇沖壓設(shè)備類型和規(guī)格的依據(jù);(8壓力中心的計算過程;(9凹模輪廓尺寸計算過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)要求的說明;(11小凸模的剛度校核過程;(12凸、凹模工作刃口計算的過程;(13其他計算過程及需要說明的內(nèi)容;(14該設(shè)計的優(yōu)缺點及改造措施;(15設(shè)計所使用的參考文獻;（16）設(shè)計的感想。 設(shè)計說明書的書寫格式參照廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）規(guī)范化要

18、求 ，用 A4 打印，正文用宋 體小四號字，行間距 1.25 倍；版面頁邊距上下左右邊距均為 2.5cm； 頁眉距邊界 1.5cm；頁碼用小五號字 底端居中，頁腳距邊界 1.75cm。 設(shè)計說明書的封面格式按附錄，設(shè)計題目根據(jù)設(shè)計內(nèi)容擬定，如沖壓件名稱為拖車軸端蓋，設(shè)計該 沖壓件的拉深模，則設(shè)計題目可定為：拖車軸端蓋的拉深模設(shè)計。 六、設(shè)計完成后交給指導(dǎo)老師的技術(shù)資料 1課程設(shè)計任務(wù)書（根據(jù)老師提供的草圖或樣品用 AutoCAD 按比例繪制，格式按老師要求的格式） ； 2工藝過程卡（用 AutoCAD 繪制） ； 3沖模裝配圖和凸、凹模零件圖：按 A4 圖紙大小折疊； 4設(shè)計說明書； 上述 14 紙質(zhì)資料裝入文件袋交給指導(dǎo)老師并答辯 5電子文檔：如果是用