冲压模课程设计指导--设计及绘制装配图

1、1 设计及绘制装配图冲模图纸由总装配图，零件图两部分组成。一个零件往往需多道工序，用几副模具才能加工完成，由指导老师指定一副模具进行设计。 为防止总装配图设计反复，应先画装配结构草图，经指导教师认可后，再画正式的总装配图。总装配图应有足够说明冲模构造的投影图及必要的剖视，剖血图，-般主视图和俯视图对应 绘制。绘图时，先画工作零件，再画其它各部分零件，并注意与上一步计算工作联合进行。如发现模具不能保证工艺的实施，则须更改工艺设计。装配图的绘制除遵守机械制图的一般规定外，它还有一些习惯或特殊规处的绘制方法。绘图 的步骤如下：一.布置图面及选定比例1. 图样幅而应符合国家标准(gb4457.m4),

2、基本幅面代号及尺寸如下表2-2：表2-2图纸基木幅面代号及尺寸區本蝎面也号 l0841x11891594x 8412420x5943297x 4204210x297514sx210c101010555a252525252525必要时允许将表中幅而的一边加长（1号及0号幅面允许加长两边），其加长量根据需耍确立。一般常用1号图纸绘制装配图即可，必要时亦nj用0号图纸。绘图时先将图纸及标题栏的外框线 按规定绘出，这样在图纸上所剩的空白图面即为绘图的育效面积。2. 绘图比例最好取1:1,这样玄观性好。小尺寸模具的模具图可放大，大尺寸可以缩小，但必须 按照机械制图要求缩放。二.模具总装配图模貝-总装配图

3、的一般布置情况如图2-21. 视图一般情况下，用主视图和俯视图表示模具结构（图2-3）。主视图上尽可能将模具的所有零件 剖出，可采用全剖视或阶梯剖视，绘制出的视图要处于闭合状态或接近闭合状态，也可一半处于 工作状态，另一处于非工作状态（图2-4）o俯视图可只绘出下模或上，下模各半的视图。有必要时再绘i侧视图以及其它剖视图和部分视图。零件图排样图明细表图2-2在剖视图中所剖切到的凸模和顶件块等旋转体时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰, 非旋转形的凸模也可以不画剖面线。条料或制件轮廓涂黑（涂红），或用双点闹线表示。2. 工件图和排样图工件图是经模具冲压后所得到的冲压件图形。有落料工序的模具

4、，述应画出排样图。工件图和排 样图一-般画在总图的右上角，并注明材料名称，厚度及必要的尺寸。若图面位置不够，或工件较 大时，可另立一页。工件图的比例一般与模具图一致，特殊情况可以缩小或放大。工件图的方向 应与冲压方向一致（即与工件在模具屮的位置一样），若特殊情况下不一致时，必须用箭头注明 冲压方向。3. 技术条件在模具总装配图中，只要简要注明対该模具的要求和注意事项,在右下方适当位置注明技术条件。 技术条件包括冲压力、所选设备型号、模具闭合窩度、以及模具打的印记，冲裁模要注叨模具间 隙等。4. 标题栏和明细表标题栏和明细表放在总图右下角，若图而不够，可另立一贝。其格式应符合国家标准(gb106

5、09.1 -89,gb10609.2-89)<> (见附录 2)a厂n!?yerd39tall.jlhhim*asnrn mubiar 3rrlk1曰a_-j7f-二3hds2c>?pl u tn-4 « »* hi 1iar*1:二¥a ? k»!j11jtk'?nei1i°7 e*itf21££*:ixtyw 二i112ssu$ £?av1卜3*-i111ch 二：曰iff«ml： 05图2-4装配样图25. 标注总装配图中需标注模具的闭合高度，外围尺寸，便丁冲模使川管理。此

6、外，还应标注靠装配保证的冇关配合尺寸及梢度，其它尺寸-般不标注。2. 设计及绘制零件图 完成模具的总装配图设计后,还不能直接按它制造各个零件。因而必须拆绘及设计模具零件图， 以作为生产及检验各个寥件的技术文件。模具零件图既要反应岀设计意图，又要考虑到制造的可 能性及介埋性，零件图设计的质量立接影响冲模的制造周期及造价。因此 设计得好的零件图可 以减少出废品，方便制造，降低模具成本，提高模具使用寿命。口前大部分模具零件已标准化，供设计时选用，这对简化模具设计，缩短设计及制造周期，集中 粘力去设计那些非标准件，无疑会收到良好效果。在课程设计中，主要是锻炼同学们的设计能力，掌握零件图的耍求及绘制方法

7、。在生产屮,标准件不需绘制，模具总装配图屮的非标准零件均需绘制零件图。冇些标准零件（如 上，下模座）需补加工的地方太多时，也耍求画出。模具零件图是冲模零件加工的唯-依据，包括制造和检验零件的全部内容，因而必须满足下列要 求：1正确而充分的视图所选的视图应充分而准确地表示出零件内部和外部的结构形状和尺寸大 小。而h视图及剖视图等的数量应为最少。2. 具备制造和检验零件的数据寥件图中的尺寸是制造和检验零件的依据，故应慎重细致地标注。 尺寸既要完备，同时又不重复。在标注尺寸前，应研究零件的工艺过程，正确选定尺寸的基准面, 以利加工和检验。零件图的方位应尽量按其在总装配图中的方位画出，不耍任意旋转和颠

8、倒，以 防画错,影响装配。3. 注有加工尺寸的公差及表血粗糙度所冇的配合尺寸或粘度要求较髙的尺寸都应标注公差（包括表而形状及位置公差）。未注尺寸公 差按it14级制造。模具的工作零件（如凸模,凹模和凸凹模）的工作部分尺寸按计算出的标注。 所冇的加工表面都应注明表面粗糙度筹级。正确决定表面粗糙度筹级是一项重要的技术经济工 作。一般地说，零件表面粗糙度等级可根据对各个表面的工作要求及特度等级來决定。具体决定 表面粗糙度等级时，可参考表2-3或图册中相应的图纸类比确定。4. 技术条件凡是图样或符号不便于表示，而在制造时乂必须保证的条件和要求都应注明在技术条件中。它的内容随着不同的零件，不同的要求及不

9、同的加t方法而不同。其中主要应注明：（1）対材质的要求。如热处理方法及热处理表而所应达到的硬度等。（2）表而处理，表而涂层以及衣而修饰（如锐边倒钝，淸砂）等耍求。（3）未注倒圆半径的说明，个别部位的修饰加工要求。（4）其它特殊要求。表2-3冲模零件表面粗糙度表序a冲模零憾面原光洁度等级表面粗糙度尺1.不需要精加工的表面c下複 座的漏料孔）a3>10-20(12.5)>40-80(50)2.不与其它零件接触的零件 表面以及钻孑ls的表面a4>5-10(6.3)>20-40(25)3.无特殊要求的支承面（模柄 凸缘顶面等）a5>2.5-5(3.2)>10-20(

10、12.5)4.一般精度模座的支承面， 凸、凹模固定板、凸模固定板上 压入带台凸模孑l的底面a6>1.25-2.5(1.6)>6.3-105.it7的孔表面，定位销、拦 料销、导拄、导拄的过盈部分a7>0.63-1.25(0.8)>3.2 &36.导拄、导套的滑块部分，it6 的工作表面，大部分?懺模和弯 曲模的工作表面，拉深凸模表面a8>0.32-0.63(0.4)> 1.6-3.27.拉深凹模和压斜圈工作表 面 > 精密冲裁模的刃口表面 > 冷 挤複的工作表面，it6的导木玉 导向表面itc的导套、导向孔 表面a10>0.08-0

11、.16(0.1)>0.32-0.88.精密冲裁，特别是滚珠导向 的导拄导向曲 > 成形模有咼精度 要求的工作表面all> 0.04 -0.08(0.05)>0.16-0.32注：1.表中一轮廓的算术平均偏差，不平度十点平均高度。 2.和 分别以和 表示 为合理，衣屮数值为和两者间的参考对应值，圆括号屮数值为对应原表面光洁度等级的粗糙度 系列范圉中的表达值。3. 冲模图的一些习惯画法模具图的画法主要按机械制图的国家标准规定。考虑到模具图的特点，允许采川-些常用的习惯 画法。一. 内六角螺钉和圆柱销的画法同一规格，尺寸的内六角螺钉和圜柱销，在模具总装配图中的剖视图中可各画一

12、个，各引一 个件号。当剖视图中不易表达时，也可从俯视图屮引出件号。内六角螺钉和圆柱销在俯视图屮分 别用双圆（螺钉头外径和窝孔）同一规格，尺寸的内六角螺钉和圆柱销，在模具总装配图屮的剖视图屮可各画一个，各引一个件 号。当剖视图中不易表达时，也可从俯视图中引出件号。内六角螺钉和恻柱销在俯视图中分别用 双圆（螺钉头外径和窝孔）及单圆衣示。当剖视位置比较小时，螺钉和圆柱销可各训一半，见图 2-5 中的件 1,2,3,4 °65231o21111图2-5在总装配图中，螺钉过孔一般情况下要画出，为了简化画图，可以不画过孔，但在一副模具图 中应一致。二. 弹簧窝座及圆柱螺旋压缩弹簧的画法在冲模中，

13、弹赞可用简化画法，用双点划线表示。当弹赞个数较多时，在俯视图中可只画一个弹 簧，莫余只画窝座，见图2-6/三. 弹顶器的画法装在下模座下面的弹顶器起压料和卸料作用。目前许多工厂均有通用弹顶器可供选用，但有些模 具的弹顶器也需专门设计，故画图时要全部画出。四. 绘制零件图时的习惯画法1.玄径尺寸大小不同的各组孔可用涂色，符号，阴影线区别（图2-7） o* © 令石3图2-72圆柱销孔尺寸标注（图2-8）图2-83. 推杆长度按尺寸计算后，加10-15使成整数。4. 编写设计计算说明书编写设计说明书，是整个设计工作中的一个朿耍组成部分。它是设计者设计思想的体现，是设计 成果的文字表达，也

14、是学生撰写技术性总结和文件的能力的体现。说明书是设计者将自己的设计成果，意图，理论根据等用文字，图表系统地阐述而成的，它应重 点对设计方案加以论证和分析。除此之外，它述应包括设计过程小独立考虑问题的出发点和戢后 抉择的依据，以及必耍的计算过程或其他说明。说明书要求内容完整，分析透彻，文字简明通顺，计算结果准确，书写工整淸晰，并按合理的顺 序及规定的格式缮写，计算部分只须写出计算公式，代人有关数据，即直接得岀计算结果（包括 “合格"，“安全”等结论），不必写出全部运算及修改过程。设计说明书的内容及顺序建议为：（1）封面（用本校统一印刷的设计说明书专用封面）（2）设计任务书及产品图（应装

15、订入原发的任务书）（3）口录（标题及贝次）（4）序言（5）零件的工艺性分析（6）冲压零件工艺方案的拟定（7）排样形式和裁板方法，材料利用率计算（8）工序压力计算，压力中心的确定，压力机的选择（9）模貝类型及结构形式的选择（10）模具零件的选川、设计以及必耍的计算（11）模具工作零件刃口尺寸及公差的计算12）对本设计在技术上和经济上的分析（13）其它需要说明的内容（14）参考资料设计说明书屮引用的重要数据均应注明出处，只注参考资料的统一编排代号kt及页次，图号或表号等。下而举例说明设计计算说明书的编制方法及缮坊格式设计计算说明书编制方法及缮写格式：30mm（设计内容）（计算及说明）25mm（结果

16、）1.计算毛坯毛坏尺寸立径按表4.7公式计算：尺寸dj =+ 44為+ 2/（£ +血）+ 4込力2 +召_ 3孑 式中 di=3.6； h1=5.7-l.8-1.7=2.2； d2=5.1； d3=8； h2=1.8；d=3.6mmz- j1.72+f5,1-3-6v - 1.858 y l 2 j代入得 a = 151-68 = 12.32计算包括修边余量的毛坯尺寸d：2.确定排样查表牛32得修边余量d=1.2, d=d+d；代入得 d= 12.32+1.2=13.52,収 £>= 13.6加加。b= 11mm方案带料宽度b的计算：查表4-32得带料连续拉伸料宽的

17、计算公式 b=1.03x£)+2/?2查表得n2=l.5；则3=1.03x13.6+2x1.5=17加加带料进料步距a的计算:查表432得a=d+n查表434得n=1.5； 代入得13.6+1.5= 15.1；取步si a二 15加加a=5mm冲压模课程设计指导设计实例冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。冲裁模零件简图：如图31所示.名称：垫圈生产批量：人批量材料：q235钢材料厚度：2mm要求设计此工件的冲裁模。g絲图3-1零件图一. 冲压件工艺分析该零件形状简单、对称

18、，是由圆弧和肓线组成的.由表2-10、2-115得，冲裁件内外 所能达到的经济精度为it14,孔中心与边缘距离尺寸公差为土0.2mm.将以上精度与零件简 图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证.其它 尺寸标注、生产批虽等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、 刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工.方案一采用复合模加工。复合模的特点是牛产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置梢 度高，冲模的伦廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用 于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二采用级进模加工。级进模比单工序模生

19、产率高，减少了模具和设备的数量，工件 精度较高，便于操作和实现住产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，川简单模或 复合模冲制有困难时，可川级进模逐步冲出。但级进模轮解尺寸较人，制造较复杂，成本较 高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到 壁厚的限制，模具结构与强度力面相对较难实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加to二. 模具设计计算1. 排样、计算条料宽度及确定步距采用单排方案,如图3-2。由表2-18确定搭边值，根据零件形状两式件间按矩形収搭边值2.0用用，侧边取搭边们a = 2.2用用则进距:h = 22

20、.65+ 2 = 25旳旳条料宽度:兀=(d+ 2a + a)_aa = 0.7b_l = (19.8+ 2x2.2 + o.7)_07 = 2.5 _07 m m图3-22. 计算冲压力该模具采丿ij钢性卸料和下出料方式i) 落料力备=kllz= 1.3x2x（竺竺竺+ 2x9& +竺竺竺 *><2x300.i 180180 ）=53920"2) 冲孔力中心扎他广疋加=1.3xllx>7 x 2 x 300 = 2694in2个小孔:=kltz=1.3x（4.1x2）x 2 x 300 = 20083jv3)冲裁时的推件力= 0.055序号1的凹模刃口形式

21、，乃=4w-=2=2 x 0.055x 53920 = 5931"役孔 1 = 2 x 0.055x 26941 = 2964/7耳甘2 = 2 x 0.055x 20083 = 2209jv为避免各凸模冲裁力的最人值同时岀现，且考虑到凸模和距很近时避免小宜径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图33图3-3则最大冲压力：卩色=f落+ ki + g + f推孔i=53920 + 26941 + 5931 + 2964 = 89756n3. 确定模具压力屮心如图3-4,根据图形分析，因为工件图形对称，故落料时f落的压力屮心在上o|；冲孔时f孔1、

22、f孔2的压力中心在02上。图3-4设冲模压力中心离6点的距离为x,根据力矩平衡原理得:甩 x =（25 一 x）（阳 + f孔2）由此算得x = 11.65用用4. 冲模刃口尺寸及公差的计算1）冲孔部分对冲孔與1和04采用凸、凹模分开的加工方法得=0.246加炖，7 max=0.36022z 吨z込=0.360 - 0.246 = 0.1 14对冲恥孔时:<5 = 0.0207?8d = 0.020鴉鴉对冲外1孔时:s? = 0.02qmm(5d = 0.020mm3p + 3d = 0.0422故满足列+耳a一 z込条件冲孔部分:=(11 + 0.5x0.05 )_u jq20 = 1

23、1025% 财炖邈=仇 + z趙护=(1 1.025 + 0.246)捫。=11.271 严 滋冲舛1孔部分：尺寸极限偏差转化为卩°=（4.2 + 0.5 x 0.2丿= 4.?：02£ =仇 + 2込）；®=（4.3 + 0.246）泸2 = 4.546 捫彳2）落料部分对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于a类尺寸。 尺4爲。零件图屮末注公差的尺寸由表10-11查出其极限偏差：'19&严尺寸极限偏差转化为19.60 +02得 x=0-5则:02=(31.5-o.5xo.5)

24、ot =31.25 严0.2(19.6-0.5x0.2)；" = 19.5036&99 =(9.90.5x0.36)；丁 = 9.72j009030=(4-0.5x0.30)0_ =3.85 j0075该零件凸模刃口各部分尺寸按i二述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值2趙 =0.246 0.3602o5. 确定各主要零件结构尺寸1)i叫模外形尺寸的确定凹模厚度的确定:h =何万=vo.1 *89756 = 21 滋滋p 取总压力w = 1.2疗=26用用ld = b + 2w = 30 + 2 x 26 = 82 鴉加凹模宽度bd的确定:=步距+工件宽+ 2巴取歩距=石用用工件宽=19踊用破2 = 1.5/7 = 32mmbd = 25 + 19.8 + 2 x 32 = 109 加加2）凸模长度®的确定凸模长度计算为lp = 対+禺 +力孑+ f其中初定：导尺厚k= 6mm卸料板厚禺=12加炖凸模固定板厚叽=逹"凸模修磨壘卩=诣用巾贝 qlp= 6+12 + 18 + 18 = 54mm先用冲床的公称压力应人于计算出的总压力他=8975677 ；最人闭合高度应大于冲模闭合 高度+5朋用；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可 称用j23-1