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

1、冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書姓 名 班 級 學(xué) 號 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院機(jī)械工程系機(jī)械制造教研室編2006.10一、課程設(shè)計(jì)目的冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是為材料成形及控制工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)完有關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)上所設(shè)置的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： 1、綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識，進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力。2、鞏固、擴(kuò)充“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。 3、掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 4、初步掌握計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)。 二、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書內(nèi)容及步驟1、內(nèi)

2、容與要求說明書應(yīng)以計(jì)算內(nèi)容為主，要求寫明整個(gè)設(shè)計(jì)的主要計(jì)算及簡要的說明。對于計(jì)算過程的書寫，要求寫出的公式井注明來源，同時(shí)代入相關(guān)數(shù)據(jù)，直接得出運(yùn)算結(jié)果。在設(shè)計(jì)計(jì)算說明書中，還應(yīng)附有與計(jì)算有關(guān)的必要簡圖，如壓力中心的計(jì)算中應(yīng)繪制零件的排樣圖；確定工藝方案時(shí)，需畫出多種工藝方案的結(jié)構(gòu)圖，以便進(jìn)行分析比較。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)在全部計(jì)算及全部圖樣完成之后整理編寫，主要內(nèi)容有沖壓件的工藝性分析，毛坯的展開尺寸計(jì)算，排樣方式及經(jīng)濟(jì)性分析，工藝過程的確定，半成品過渡形狀的尺寸計(jì)算，工藝方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析比較，模具結(jié)構(gòu)形式的合理性分析，模具主要零件結(jié)構(gòu)形式、材料選擇、公差配合和技術(shù)要求的說明，凸、凹模工作部

3、分尺寸與公差的計(jì)算，沖壓力的計(jì)算，模具主要零件的強(qiáng)度計(jì)算、壓力中心的確定，彈性元件的選用與核算及沖壓設(shè)備的選用依據(jù)等。具體概括如下：1) 目錄(標(biāo)題及頁次)2) 設(shè)計(jì)任務(wù)書3) 工藝方案分析及確定(工藝規(guī)程制定)4) 工藝計(jì)算5) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6) 模具零部件工藝設(shè)計(jì)7) 參考資料目錄8)結(jié)束語2、設(shè)計(jì)步驟1）分析沖壓件的工藝性根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，了解零件的用途，所用材料和生產(chǎn)批量，分析沖壓件成形的結(jié)構(gòu)工藝性，分析它的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求。如發(fā)現(xiàn)其沖壓工藝性差，則需要對產(chǎn)品提出修改意見，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后方可修改。2）制定沖壓工藝方案列出幾種不同的沖壓工藝方案(包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工

4、序順序及組合方式)，從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造、模具壽命、工藝成本、操作方便和安全等方面，進(jìn)行綜合分析、比較，然后確定一個(gè)合理的沖壓方案。3）確定毛坯形狀、尺寸及下料方式列出該零件各種可能的排樣方式，計(jì)算材料利用率，比較各種排樣的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇一種比較合理的排樣方式，計(jì)算條料寬度。4）確定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式根據(jù)所確定的工藝方案和沖壓件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作方式及安全等要求，選定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式，繪制模具結(jié)構(gòu)草圖。5）工藝計(jì)算(1)毛坯尺寸(2)沖壓力(3)模具壓力中心(4)計(jì)算或估算模具各主要零件(凹模、凸模及固定板、墊板)的外形尺寸，以

5、及卸料橡膠或彈簧的自由高度等。(5)確定凸、凹模的間隙，計(jì)算其工作部分尺寸及公差。(6)對于拉深模，需要計(jì)算是否壓邊，計(jì)算拉深次數(shù)、半成品尺寸等。6）選擇壓力機(jī)壓力機(jī)型號的確定主要取決于沖壓工藝的要求和沖模結(jié)構(gòu)情況，選用曲柄壓力機(jī)時(shí)，必須滿足以下要求：(1)壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓計(jì)算的總壓力。(2)壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，即Hmax5mmHmHmin+lOmm式中Hmax 、Hmin 分別為壓力機(jī)的最大、最小裝模高度(mm) Hm模具閉合高度 (3)壓力機(jī)的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。對于拉深工藝，為了便于放料和取料，其行程必段大于拉深件的22.5倍。（4）為了

6、便于安裝模具，壓力機(jī)的作臺面尺寸應(yīng)大于模具尺寸，工作臺面上的孔應(yīng)保證沖壓件或廢料能漏下。（5）模柄孔和模柄尺寸應(yīng)匹配。7）模具零件的設(shè)計(jì)模具零件應(yīng)盡量選用國家標(biāo)準(zhǔn)件及工廠沖模標(biāo)準(zhǔn)件，使模具設(shè)計(jì)典型化及制造簡單化，縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低成本。非標(biāo)準(zhǔn)件可參考同類件的標(biāo)準(zhǔn)型式設(shè)計(jì)。（1）凸模設(shè)計(jì)正確設(shè)計(jì)凸模型式及與固定板的配合、凸模長度上L=h固+h卸+h導(dǎo)+h其余，凸模的固定方式、材料及熱處理要求、拉深凸模透氣孔。（2）凹模設(shè)計(jì)正確設(shè)計(jì)凹模外形尺寸、孔口型式、尺寸及粗糙度、凹模的固定方式、凹模材料及熱處理要求。（3）定位零件設(shè)計(jì)正確選用固定擋料銷、彈性擋料銷、始用擋料銷、導(dǎo)正銷、導(dǎo)尺、側(cè)刃等零件。

7、（4)卸料零件、壓料零件設(shè)計(jì)正確選用彈性卸料裝置、剛性卸料裝置，計(jì)算卸料螺釘長度。在小型壓力機(jī)上進(jìn)行拉深時(shí)，可采用橡膠彈頂裝置進(jìn)行壓邊、出件，應(yīng)注意彈頂裝置外形尺寸與設(shè)備工作臺臺孔的尺寸關(guān)系及螺桿安裝孔的設(shè)計(jì)。合理設(shè)計(jì)剛性打料裝置。（5)支撐零件、導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)及選用模柄尺寸根據(jù)設(shè)備模柄孔及上模座厚度選用，注意設(shè)計(jì)止轉(zhuǎn)零件。上、下模座及導(dǎo)柱、導(dǎo)套可按標(biāo)準(zhǔn)模架選用，模架完全對稱時(shí)，兩導(dǎo)柱的直徑應(yīng)不同。導(dǎo)套長度的選取應(yīng)保證開始工作時(shí)導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套1015mm。固定板、墊板的合理設(shè)計(jì)。（6）國標(biāo)零件選用沖模緊固常用內(nèi)六角螺釘(GB7085)，螺釘擰入模體的深度不要太深，如擰入鑄鐵件，深度是螺釘直徑的22

8、.5倍，擰入鋼件深度是螺釘直徑的1.52倍。沖模的定位銷常用圓柱銷(GBll986)，其直徑與螺釘直徑相近，不能太細(xì)，每個(gè)模具上只須兩個(gè)銷釘，其長度不要太長，其進(jìn)入模體的長度是直徑的225倍。8）繪制模具總裝圖（1）圖幅圖紙圖幅尺寸按國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定選用，并按規(guī)定畫出圖框。（2)總圖（A3一張）：模具視圖主要用來表達(dá)模具的主要結(jié)構(gòu)形狀、工作原理及零件的裝配關(guān)系。視圖的數(shù)量一般為主視圖和俯視圖兩個(gè)，必要時(shí)可以加繪輔助視圖，視圖的表達(dá)方法以剖視為主，以表達(dá)清楚模具的內(nèi)部組成和裝配關(guān)系。主視圖應(yīng)畫模具閉合時(shí)的工作狀態(tài)，主視圖的布置一般情況下應(yīng)與模具的工作狀態(tài)一致。俯視圖一般是將上模部分拿開的俯視。

9、總圖盡可能采用1：1比例繪制。圖面右下角是標(biāo)題欄，其上方是明細(xì)表。圖面右上角畫出該模具成形出的制件形狀及尺寸圖，落料模具圖上還要畫出排樣圖。a 標(biāo)題欄及明細(xì)表標(biāo)題欄中圖號的組成：產(chǎn)品代號/類組代號，分組號(一設(shè)計(jì)順序號)其中類組代號為C(沖壓)分組號 00(沖裁模) 01（彎曲成形模)02(拉深成形模) 03（成形模)04(復(fù)合模) 05(連續(xù)模)06(非金屬用模) 07(板料、沖壓用工具)設(shè)計(jì)順序號為零件設(shè)計(jì)順序號如總裝圖：圖號317801C00 其零件圖號317801C0001b 技術(shù)要求(c)相關(guān)模具(d)尺寸標(biāo)注主視圖上尺寸標(biāo)準(zhǔn)：注明模具閉合高度；注明輪廓尺寸、安裝尺寸及配合尺寸。俯視

10、圖上尺寸標(biāo)準(zhǔn)：在圖上用雙點(diǎn)劃線畫出條料寬度及用箭頭表示出送料方向。9）繪制零件圖（工作零件：凸、凹模及凸凹模）4#各一張零件圖視圖標(biāo)注應(yīng)完整。注明技術(shù)要求，熱處理要求等，零件圖的標(biāo)題欄形式基本同總裝圖的標(biāo)題欄。零件圖視圖布置盡量與裝配圖位置一致。10）填寫工藝過程卡11）編寫設(shè)計(jì)說明書（5000-10000字）：說明書應(yīng)寫在A4規(guī)格紙上，逐頁編號。按封面目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書說明書零件圖總裝圖裝訂成冊。3、設(shè)計(jì)總結(jié)總結(jié)是冷沖壓模具設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的最后環(huán)節(jié)。是對整個(gè)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)總結(jié)和評價(jià)。學(xué)生在完成全部圖樣及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書之后，應(yīng)全面分析此次設(shè)計(jì)中存在的優(yōu)缺點(diǎn)，找出設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，掌握說明模具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。通過總結(jié)，提高分析與解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)的能力。參考文獻(xiàn)：1涂光棋主編.沖模技術(shù).第I版北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002年2王孝培主編沖壓手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990年 3沖模設(shè)計(jì)手冊編寫組編著沖模設(shè)計(jì)手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000年 4模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994年5國家技術(shù)監(jiān)督局沖模模架北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991年6許發(fā)越主編模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994年 7李天佑主編沖模圖冊北京：機(jī)械工