“冲压工艺与模具设计”课程设计指导书

1、“冲压工艺与模具设计”课程设计指导书陈召国 2010.11.22于湖南文理学院一、课程设计的目的本课程设计是在学生学完“冲压工艺与模具设计”理论课并进行了生产实习之后进行的一个重要教学环节。是学生运用所学理论，联系实际，提高工程技术能力和培养严谨细致作风的一次重要机会。通过本次设计要达到以下目的：1、巩固与扩充“冲压工艺与模具设计”以及有关技术基础课程所学的内容，掌握制订冲压工艺规程和设计冲压模具的方法。2、培养综合运用本专业所学课程的知识，解决生产中实际问题的工程技术能力（包括：设计、计算、绘图、技术分析与决策、文献检索以及撰写技术论文的能力）。3、养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作

2、风。二、课程设计的内容与要求要求独立地编制出给定零件的冲压工艺规程，设计出指定的冲压模具。具体要求是：1、设计冲压工艺过程卡1份；2、设计模具装配图1张、零件图3张（手工画图）；3、编写课程设计说明书1份。三、制订冲压工艺规程和设计模具的一般步骤详见“教科书第十章”P187-P1991、设计前的准备工作；2、分析冲压件的工艺性；3、确定冲压工艺方案；4、初步确定各工序模具的结构型式；5、进行必要的工艺计算；6、选择冲压设备；7、填写冲压工艺过程卡；8、绘制模具装配图（本次只绘制指定工序模具装配图）；9、绘制模具零件图（本次只绘制指定零件图）；10、撰写设计计算说明书。四、实例：设计罩壳零件的冲

3、压工艺规程和指定冲压模具 （一）作好必要的资料准备工件图：如上图；原材料及尺寸规格：08钢板2000×1000×1.5；生产批量：大批量；设备情况、械具制造条件及水平（参照中型企业）；各种技术标准、设计手册及有关资料。（二）分析冲压件的工艺性1、本零件形状简单而规则。2、工件最小孔尺寸为查表11冲孔的最小尺寸，硬钢：，可行。3、均为，其它尺寸为未注公差尺寸，按，可行。4、圆角半径R3=2t可行。仅翻边之R2处略小，查表14最小相对弯曲半径，仍属可行。综上，本冲压件工艺性良好。（三）确定工艺方案1、选择基本工序从零件形状看，属于一般带凸缘拉深件。可直观分析出需要以下基本工序：

4、落料、拉深、冲孔、切边。底部孔形成可有多种方案：（1）拉深成阶梯形，然后车去底部；（2）拉深成阶梯形，然后冲去底部；（3）只拉成，冲底孔再翻边成形。其中第一方案质量较高，但生产效率低，且费料。第二方案要求底部圆角愈小愈好（接近于零），为此要增加整形工序，且质量不易保证。第三方案生产率高，省料，质量能满足要求故采纳之。2、确定冲压次数和冲压顺序（1）先判断可否一次翻边成功A、翻边前半成品形状尺寸（见上图），翻边尺寸如下：B、求翻边之预孔直径，查表142可知C、查圆孔翻边之极限翻边系数，查表146可知，冲预孔，得D、求一次翻边后可达极限翻边高度，查表142可知 可以一次翻边成功。（2）拉深次数与各

5、次拉深直径的确定A、初步计算毛坯直径确定修边余量，拉深后筒壁直径，查表132可知切边前凸缘直径：根据130可知毛坯直径：B、确定能否一次拉成查表135附1表：凸缘相对直径毛坯相对厚度第一次拉深的最大相对高度：实际相对高度：不能一次拉成。C、用逼近法确定第一次拉深直径试算次数假定值第一次拉深直径实际拉深系数极限拉深系数查表135附2相差值11.365/1.3=5050/77.2=0.650.49+0.1621.565/1.5=43.343.3/77.2=0.560.47+0.0931.865/1.8=36.136.1/77.2=0.470.45+0.0242.065/2.0=32.532.5/7

6、7.2=0.420.420初选、D、确定首次拉深凸、凹模圆角半径由教材P131得凹模圆角半径：取凸、凹模圆角半径相等：E、重新计算毛坯,设第一次多拉5%为了保证凸缘部分在以后各次拉深中不参加变形，首次拉深时拉入凹模之材料的表面积比零件实际需要多35%，并在以后各次拉深时逐渐挤回凸缘部分。由，将分解为凸缘部分和拉入部分两部分，即F、校核相对高度是否超过表135附1表之最大相对高度根据可导出凸缘圆筒形件拉深各次高度的通式：，查表（，）得：，变形程度过大，应重选。选档：，查 表得，为安全起见再次减少变形程度。选档：，查表得，可行。G、用推算法确定拉深次数及各次拉深直径 首次，需多次拉深，以后各次拉深

7、系数由教材表52查明，见下表。推 算调整加大4.70.05加大6.40.06加大7.480.07(3)确定各工序尺寸及顺序A、各次拉深凸凹模圆角半径的确定，取各次，取表面5.543中间层6.254.753.75B、计算各次拉深高度: 第一次多拉5%，应在以后各次返回。第二次多拉2%，在第一次基础上返回3%。假想毛坯直径：第三次按需要拉，在第二次基础上返回2%，已全部返回。3、工序组合形式的确定本例按以下三种情况来进行分析（1）、按工序分散原则，均按基本工序进行（不合并），优点是模具简单，制造容易，成本低，故障少。缺点是工序数多，生产效率低。适合批量较小的情况。2、工序高度集中，全部基本工序合并

8、。即采用连续拉深冲压成形（多工位自动冲模）。优点：生产率高，缺点：模具结构复杂，尺寸大，制造困难，成本高，使用中发生故障的可能性大。适合大量生产。3、部分工序组合，其余工序按基本工序进行。这种情况比较适合本例。但具体哪些组合，哪些分开要认真分析。（1）落料与首次拉深组合。见教材P193图103，结构合理，为常见之工序组合形式。（2）冲翻边预孔与翻边组合。见教材P194图1010，其核心零件凸凹模壁厚太小易损坏。（3）冲翻边孔与冲4- 5.3小孔组合。见教材P195图1012，模具刃口不在同一产面内，不易吃平且刃磨不便。（4）翻边与切边组合。见教材P195图1013，一般应将切边放在最后以免冲小

9、孔时外圆失圆，故本组合欠妥。（5）落料拉深冲底孔。见教材P195图1014，底孔冲出后在第二次拉深时会变形。（6）冲4-5.3小孔与切边组合。见教材P194图1011，若“凸凹模”之壁厚大于允许的最小壁厚则为可行的方案综上所述，本例决定采用落料与首次拉深合并，其余按单工序的方案。其中第三次拉深兼有整形作用。（四）确定模具类型及结构型式模具类型主要指简单模、连续模或复合模。在上一步确定工艺方案时已基本确定第一道工序为复合模，其余为简单模。模具结构型式主要指：（1）工作部件（凸模、凹模、凸凹模）的结构型式和固定方法；（2）定位及挡料零件的结构型式；（3）卸料，推顶件及压料装置的结构型式；（4）导向

10、装置的结构型式等。本课题只需考虑指定设计的那一套模具的结构形式（模芯部分可参考教材P193-194，模架部分自行考虑），绘制出方案设计图纸。（五）其它工艺计算（只进行指定工序之模具的计算）毛坯尺寸，主要工序尺寸已在前面步骤（三）中进行，还需进行以下内容计算：1、合理间隙的确定；2、凸凹模工作部分（刀口）尺寸的计算；3、冲压力，卸料力，压边力等的计算；4、模具闭合高度的计算；5、橡胶（或弹簧）有关尺寸的计算等。（六）选择冲压设备：详见“指导书”P22-26介绍。（七）填写冲压工艺过程卡：参照“指导书”P16表1-12。（八）绘制指定零件的工作图：应严格按照有关机械制图、公差配合，形位公差，金属材

11、料及热处理，表面粗糙度等方面的国家标准绘制。本次课程设计要求绘制下列零件的工作图（选画3张）1、凸模、凹模、凸凹模中选择一个零件；2、上模座或下模座；3、凸模固定板、凹模固定板、导柱、导套中选择一个零件；（九）撰写设计说明书按以下格式与内容编写：封面 目录 设计任务书 设计说明一、前言（本课程设计的目的，内容等）二、冲压工艺规程的制订（零件的冲压工艺性分析，冲压工艺方案的拟定，模具类型及结构型式的确定，必要的工艺计算选择冲压设备；填写冲压工艺过程卡等）三、模具设计（方案设计图及零件工作图设计的有关说明）四、设计评价及心得体会五、参考文献资料明细表8-11 冲 压 工 艺 卡 片标 记产品名称冲

12、压工艺规程卡零件名称外壳年产量第 页产品图号零件图号10万共 页材料牌号及技术条件08钢毛坯形状及尺寸F65´1.5下料选用板料1800x900x1.5纵 裁 成1800x67.8x1.5工序号工序名称工 序 简 图模具名称及图号设 备检验要求备 注1落料兼拉 深落料-拉 深复合模CM-140(tf)冲 床按工序图检 验2二 次拉 深第二次拉深模CM-216(tf)冲 床按工序图检 验3三次拉深兼整形第三次拉深并兼整形模CM-340(tf)冲 床按工序图检 验4冲预孔F11冲孔模CM-43(tf)冲 床按工序图检 验5翻边翻边模CM-53(tf)冲 床按工序图检 验6冲孔冲孔模CM-

13、63(tf)冲 床按工序图检 验以定位7切边达到零件工作图要求尺寸切边模CM-716(tf)冲 床按零件工作图检验原底图总号日期更改标记编 制校对审核批准文 号姓 名底图总号签字签 字签 字日 期日 期“冲压工艺与模具设计”设计任务书题目：罩壳零件的冲压工艺与模具设计内容：1、冲压工艺过程卡1份2、设计模具装配图1张3、设计模具零件图3张4、编写课程设计说明书 1份原始资料：1、工件零件图1张2、生产类型 按大批量生产3、生产条件 按中型机械制造企业具体要求:单号：设计落料-拉深复合模（-1）；双号：设计冲孔-切边复合模（-2）模具装配图须手工绘图，图幅A1或A2，比例1：1，符合国标。装配图应包含基本视图、冲件图（排样图），标题栏，明细表，序号按顺时针（序号、名称、数量、材料、备注：标状号、热处理），标准图框。零件图3张，可电脑画，符合国标和工厂生产用图要求时间安排：11月22日12月1日，8个工作日。综合考虑：（1）定位问题；（2）卸料、推件、顶件、压