沖壓模具設計課程設計指導書DOC

1、 沖壓模具設計 課程設計指導書 8沖壓模具設計課程設計指導書一、課程設計的性質與目的 沖模課程設計是沖壓工藝及模具設計課程的一個重要環(huán)節(jié)，是運用所學知識的一次綜合練習。其主要目的是： 1使學生初步掌握沖壓工藝過程的擬定和模具結構設計與計算的步驟和方法： 2鞏固、深化所學的基礎及專業(yè)知識，培養(yǎng)獨立工作能力； 3提高學生使用國標、手冊和圖冊的能力。二、課程設計的任務 在兩周的時間內完成下列任務，統(tǒng)一交到指定的地點。1 擬定沖壓件的工藝過程，并填寫工藝過程卡1份；2 填寫凸、凹模（及凸凹模）的加工工藝卡片； 3設計指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模（每人設計一副不同的模具），并繪制裝配圖和凸、凹模零件

2、圖：1套； (注：指定沖壓件的生產批量可以根據需要進行更改；未注尺寸公差按GBT15055的m級) 4編寫設計說明書1份，約20頁左右。三、設計原則 1裝配圖的零件必須完整，保證沖出合格的工件； 2模具結構簡單，壽命長，成本低且與生產批量相適應； 3操作方便，安全。四、設計前的準備 1熟悉設計任務書，明確設計任務和要求； 2了解沖壓零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技術要求和生產批量； 3配備資料： (1)沖壓設備資料：從此資料中選擇沖壓設備的類型，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，為模具設計作準備： (2)沖模標準化資料； (3)其他參考資料：冷沖模設計手冊，

3、冷沖模結構圖冊。五、沖模課程設計的一般步驟及方法 1分析沖壓件的工藝性 沖裁件的工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，應與指導老師協(xié)商更改或采取相應的措施。 2確定合理工藝方案 (1)確定基本沖壓工序的性質：沖孔，落料，沖搭邊，切料邊等。 (2)根據基本工序的性質，數(shù)量，結合工件的形狀尺寸，公差要求，材料性能，生產批量，沖壓設備，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，在滿足沖件質量要求的前提下，選擇一個經濟合理的工藝方案，填寫工藝過程卡片。 3確定模具總體結構 (1)模具類

4、型的確定 根據沖件形狀，尺寸，精度及生產批量來選擇和確定模具類型：單工序模、復合工序模還是級進模。 (2)導向方式 根據沖件形狀，尺寸，精度及生產批量來選擇和確定導向方式； A單工序模 a沖件形狀簡單且精度低時，可不用導向，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，可采用固定導板導向，即采用固定導板模； c沖件形狀復雜，精度較高，且為中，大批生產時用導柱、導套導向。此種導向生產中常用(導柱導套有滑動導向和滾動導向兩種，一般都用滑動導向，只有沖件精度很高時才選用滾動導向)； d沖件孔小，凸模多且強度弱時用彈壓導板導向。 B復合工序模 復合模都有導向。 C級進模 選擇方法與單

5、工序模的b，c，d三項相同。 (3)滑動式模架選擇 無導向和用固定導板導向的模具及用導柱、導套導向和彈壓導板導向的模具，一般都有標準模架。用導柱、導套導向的模架，隨導柱位置的不同又有如下幾種，可根據需要選擇： A對角導柱模架： 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后側導柱模架： 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中間導柱模架： 結構簡單，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四角導柱模架： 滑動平穩(wěn)，導向準確，用于沖件精度較高的大型沖壓模具。 (4)壓、卸

6、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，操作方便，這是生產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，它可簡化模具結構，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，若用雙排且需調頭送料的有時要用擋料釘和伸縮擋料銷結合使用。 對復合工序模中的順裝復合模，一般用固定擋料銷定距。對倒裝復合模，若擋料銷在四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

7、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，可用始用擋料加固定擋料，跳步步數(shù)較多的則用側刃定距。從側刃定距方便容易實現(xiàn)自動化送料的角度，側刃定距在現(xiàn)代生產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正銷，提高定距精度。 4根據模具類型畫排樣圖，并計算材料利用率 畫排樣圖是極為重要且技術性很強的設計工作，排樣圖的合理與否直接影響到材料的利用率，零件質量，生產率與成本，以及模具的結構與壽命等。 (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(用側刃定距的應將側刃位置畫上)，材料利

8、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序模還是級進?；驈秃夏?。 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

9、慮模具尺寸的大小，結構的難易程度，模具壽命，材料利用率等幾個方面的問題綜合考慮，選擇一個合理的排樣方案。 c算出搭邊，計算步距和料寬，根據標準板(帶)料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。 d將選定的排樣畫出排樣圖，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尺寸校核所選定壓力機的規(guī)格，校核內容： (1)模具與壓力機閉合高度是否適

10、應。 (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，同時進行有關零部件的設計和計算， (1)根據所選典型模具的結構及規(guī)格，查出模架外形尺寸； (2)根據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

11、具工作位置的主視圖，模具工作位置的主視圖一般應按模具閉合狀態(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。 畫模具裝配草圖時，模具零件的結構，尺寸都應相應確定，同時應考慮零件的加工工藝性。 選擇定位元件(定位擋銷，首次擋塊，導料板，側刃等)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，無論哪種同定方法，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

12、尺寸 D確定推板、打板的結構形狀，計算推板、打板的活動空間 E計算頂桿、打桿的長度 F確定模柄類型和尺寸，需考慮以下關系： (a)模柄臺階 + 固定部分=上模座厚； (b)模柄全長 上模座 + 壓力機滑塊的模柄； (c)模柄安裝部分的直徑 = 壓力機的模柄孔徑。 注：模具零部件設計要盡量參照標準。 (4)標注尺寸： A導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

13、零件圖，并計算相關尺寸。模具裝配草圖畫好后整個設計計算就算大功告成了，零件圖的結構形狀和相關尺寸基本都有數(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結構要合理，工藝性要好。 B零件形狀要表達清楚，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，硬度及有關技術要求要合理且完整。 D相互聯(lián)接(或有相應關系)的零件，其形狀及尺寸要相對應，如： a用側刃定距時，導料板上的側刃讓位孔要與側刃的形狀位置相對應； b用始用擋料、固定擋料時，導料板上的讓位槽形狀，尺寸與

14、始用擋塊相適應，位置應與擋料銷成步距關系； c卸料板的臺階寬度和高度尺寸應與導料扳的送料寬度及導料板的高度相適應； d卸料板的擋料釘讓位孔和始用擋塊讓位孔應與擋料釘和始用擋塊的位置相適應； e推板應與凹模的形狀，尺寸相適應，推板打板的活動空間為5-8ram; f頂桿長度應能打下料來，又能保證打桿的活動空間為5-8mm; g固定板的型腔應與凸模結構形狀相適應，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相同。 (3)畫零件圖時，若結構或工藝性的要求改變與總圖

15、不符之處，應更改裝配草圖與之對應。 （4）模具零件的各項內容(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容完全相同。 10畫模具裝配正式圖： 模具裝配圖除土俯視圖外(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圖，如果是落料模，則將上道T序圖用排樣圖代替，右下角為明細表；總圖上應標注模具封閉高度和總長、總寬及其它配合尺寸。對有導料板的應標注導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寫技術要求。其技術要求標注舉例如下(注意不同模具其技術要求不盡相同)： (1)上、下模座之上、下平面的平行度應達到XX級精度； (2)導柱與下模座、導套與上模座、導柱與導套

16、之間的配合分別為多少； (3)模具的上模部分沿導柱上下移動應平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象； (4)凸、凹模之間的間隙為_mm，且四周的間隙應均勻一致。 設計圖紙的標題欄和明細欄分別按標準GB10609.1-89技術制圖 標題欄和GBl0609.2-89技術制圖 明細欄執(zhí)行，明細表中，序號，名稱都要填，標準件應寫明標準代號和規(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)格放在在明細表的名稱欄，標準零件的國標號放在在明細表上的代號欄，非標準件圖號按JBT50544-2000產品圖樣及設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)

17、及該張所在的張次。 11編寫設計說明書： 設計說明書主要是將你進行工藝分析的內容，工藝方案確定的思路，計算項目等進行歸納說明。其正文包括下列內容： (1)簡述設計的任務與要求； (2)沖壓件工藝性分析的內容； (3)模具結構與工序組合、沖件質量及批量的關系； （4)排樣與模具結構、材料利用率的關系； (5)模具結構及排樣對生產率、操作安全、方便及成本的關系； (6)模具結構設計的分析過程； (7)沖、推、卸料力的計算過程及選擇沖壓設備類型和規(guī)格的依據； (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構形狀、材料、公差的選擇及技術要求的說明；

18、 (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容；(14)該設計的優(yōu)缺點及改造措施；(15)設計所使用的參考文獻； （16）設計的感想 設計說明書正文用仿宋小四號字，固定值18磅；頁邊距上、下、左為2.5cm，右為2cm；如手寫，要求字跡工整，繪圖需整齊、清楚。 設計說明書的封面格式按課程設計封面及格式要求，設計題目根據設計內容擬定，如沖壓件名稱為托車軸端蓋，設計該沖壓件的拉深摸，則設計題目可定為：拖車軸端蓋的拉深模設計。六、設計完成后交給指導老師的技術資料1 課程設計任務書(根據老師提供的草圖或樣品用AutoCAD按比例繪制，見附錄)；2