冲压课设说明指导书.doc

冷冲模课程设计指引书

题 目：无凸缘筒形件模具设计
专 业：材料成型及控制工程
班 级：班
姓 名：
学 号：
指引教师：
时 间：6月24日— 7 月 8 日

目 录

第一某些 课程设计基本规定与安排.....................3
一、 课程设计目..................... ........3
二、 课程设计内容与规定.........................3
三、 课程设计组织与安排.................3
四、 程设计成绩评估............................4
五、 参照文献.. ................................5
第二某些 模具设计实例...............................5
一、 零件工艺性分析.............................5
二、 工艺方案拟定..............................5
三、 零件工艺计算................................5
四、 冲压设备选用.........10
五、 模具零部件构造拟定........................11
六、 落料拉深复合模装配图........................12
七、 第二次拉深模具装配图........................13
第三某些 编写设计计算阐明书和答辩应考虑问题......14
一、 设计计算阐明书内容与规定................14
二、 设计总结与答辩...........................14

第一某些 课程设计基本规定与安排
一、课程设计目
模具课程设是在完毕《模具设计》理论教学之后进行一次综合训练，其目在于加强学生对该课程所学内容综合应用能力，理解模具设计过程与环节，从而使学生分析问题、解决问题能力得以提高。
二、课程设计内容与规定
规定完毕1个冲压件工艺路线制定及模具设计工作，重要内容有：
1. 分析下发冲压件工艺性，制定零件加工工艺路线。
2. 完毕有关工艺计算，详细涉及：模具工作零件刃口尺寸计算、零件压力中心计算、零件排样图计算、冲压力计算等有关工艺计算。
3. 拟定模具构造，绘制模具装配草图。草图规定按照正式装配图1：1绘制，图面上应绘有主、俯视图，零件图、排样图以及标题栏和明细表，在绘制工程中，完毕模架、模柄、螺钉、销钉等原则件选用工作。
4. 绘制装配正式图纸。
5. 绘制指定模具零件图，零件图上应标明所有尺寸、公差以及技术条件。
6. 编写设计阐明书。
三、课程设计组织与安排
1．视班级学生数量分为4~6组，每组一题。在指引教师指引下，组内同窗共同完毕课题工艺方案制定。
2．按照课程设计规定每人绘制模具装配图及某些模具零件图（详细有指引教师指定），所绘图纸要符合有关国家制图原则，图面整洁清晰、布局合理。
3．课程设计规定在教室能进行，以便于辅导教师及时辅导。
4. 课程设计时间安排
（1）时间安排：课程设计于6月24日到 7 月 8 日进行，为期2周。
（2）时间分派表：
序号
设计任务
时间（天）
1
下发实习题目，查阅有关资料，制定冲压件加工工艺路线
1
2
完毕有关工艺计算
2
3
绘制总装草图
2
4
绘制正式装配图
2
5
绘制制定零件图
2
6
整顿、编写设计阐明书
1
四、 程设计成绩评估
课程设计最后成绩依照平时体现、图面质量、阐明书精确性以及答辩成绩综合评估。其中平时体现占40%，图面质量占40%，简要答辩成绩占20%。其详细评分细则如下：
平时成绩与图面质量评分表（共80分）
序号
设计内容
配分
备注
1
绘制产品图，对产品进行工艺性分析，拟定合理工艺方案
5
加工工艺不合理酌情扣3~5分
2
完毕有关工艺计算
刃口尺寸计算
4
教师依照学生计算状况逐条打分，没有计算不得分，计算错误酌情扣分
排样计算
4
冲压力计算
4
压力中心计算
4
3
完毕模具零部件设计计算工作
凸、凹模构造形式拟定与计算
4
教师依照学生计算与选用状况逐条打分，没有计算或选用不得分，计算与选用错误酌情扣分
定位零件选用与计算
4
卸料（出件）装置选用与弹性元件计算
4
原则件选用
4
4
绘制模具总装草图
10
教师视学生图面质量打分，草图重点纠正学生模具构造错误，正式图纸重点纠正学生绘图与设计细节错误
5
绘制正式装配图
10
6
绘制教师制定模具零件图
15
零件图重点考察学生零件图尺寸、公差以及粗糙度标注等知识点，教师可依照实际状况酌情打分
7
设计阐明书
8
查看阐明书计算内容与否完整对的，可酌情扣分

课程设计答辩重要设计知识面涉及冲压工艺基本知识、模具设计重要内容、原则件选用、模具材料选用以及模具制造有关问题，普通每个学生答辩时间不超过10分钟，答辩总分20分，教师可依照学生回答问题状况打分。其详细配分如下：

序号
内容
配分
1
冲压工艺基本知识问答
5
2
模具动作原理、构造构成与特点问答
5
3
模具材料选用
4
4
原则件与公差等数据现场查取

3
5
模具零件制造知识问答
3
五、 参照文献
1. 《冷冲压技术》，机械工业出版社，-1-1；
2. 《冷冲模设计指引》，史铁良 主编，机械工业出版社 ， -7-1；
3. 《冲压设计手册》，马朝兴 主编，化学工业出版社；
4. 《公差配合与测量技术》，张武荣　等主编，北京大学出版社，-3-1；
5. 《工程材料与热加工基本》，杜伟 主编，化学工业出版社。
第二某些 模具设计实例
无凸缘筒形件模具设计
一、 零件工艺性分析
工件为图1所示拉深件，材料08钢，材料厚度2mm，其工艺性分析内容如下：
1.材料分析
08钢为优质碳素构造钢，属于深拉深级别钢，具备良好拉深成形性能。
2. 构造分析
零件为一无凸缘筒形件，构造简朴，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径不不大于一倍料厚规定，因而，零件具备良好构造工艺性。
3. 精度分析
图1 拉深工件图
零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件精度规定。
二、工艺方案拟定
零件生产涉及落料、拉深（需计算拟定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序复合，本例中采用落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工办法切边保证零件高度生产工艺。
三、零件工艺计算
1.拉深工艺计算
零件材料厚度为2mm，因此所有计算以中径为准。
（1）拟定零件修边余量
零件相对高度，经查得修边余量，因此，修正后拉深件总高应为H=89+6=95mm。
（2）拟定坯料尺寸
由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得

（3）判断与否采用压边圈
零件相对厚度，经查压边圈为可用可不用范畴，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采用压边圈。
（4）拟定拉深次数
查得零件各次极限拉深系数分别为[ m1]=0.5，[ m2]=0.75，[ m3]=0.78，[ m4]=0.8。因此，每次拉深后筒形件直径分别为

由上计算可知共需4次拉深。
（5）拟定各工序件直径
调节各次拉深系数分别为 ，，，则调节后每次拉深所得筒形件直径为

d3=m3d2=0.82×47.13mm=38.65mm
第四次拉深时实际拉深系数，其不不大于第三次实际拉深系数和第四次极限拉深系数，因此调节合理。第四次拉深后筒形件直径为。
（6）拟定各工序件高度
依照拉深件圆角半径计算公式，取各次拉深筒形件圆角半径分别为，，，，因此每次拉深后筒形件高度为

第四次拉深后筒形件高度应等于零件规定尺寸，即。
拉深工序件图如图2所示。
图2 拉深工序件图

2.落料拉深复合模工艺计算
（1）落料凸、凹模刃口尺寸计算
依照零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺寸为φ，落料凹模刃口尺寸计算如下。
查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙最大间隙，凸模制造公差，凹模制造公差。将以上各值代入≤校验与否成立。经校验，不等式成立，因此可按下式计算工作零件刃口尺寸。

（2）初次拉深凸、凹模尺寸计算
第一次拉深件后零件直径为60.4mm，由公式拟定拉深凸、凹模间隙值，查得，因此间隙，则
初次拉深凹模。
初次拉深凸模
（3）排样计算
零件采用单直排排样方式，查得零件间搭边值为1.5mm，零件与条料侧边之间搭边值为1.8mm，若模具采用无侧压装置导料板构造，则条料上零件步距为115.5mm，条料宽度应为

选用规格为2mm×1000mm×1500mm板料，计算裁料方式如下。
裁成宽118.6mm，长1000mm条料，则每张板料所出零件数为

裁成宽118.6mm，长1500mm条料，则每张板料所出零件数为

经比较，两种裁法生产运用率相似，首选第二种裁法，零件排样图如图3所示。
图3 零件排样图
（3）力计算
模具为落料拉深复合模，动作顺序是先落料后拉深，现分别计算落料力、拉深力和压边力。

由于拉深力与压边力和不大于落料力，即，因此，应按照落料力大小选用设备。初选设备为J23—35。
3.第二次拉深模工艺计算
（1）拉深凸、凹模尺寸计算
第二次拉深件后零件直径为47.13 mm，拉深凸、凹模间隙值仍为3mm，则拉深凸、凹模尺寸分别为

（2）拉深力计算

依照以上力计算，初选设备位J23—10。
4.第三次拉深模工艺计算
计算办法与第二次拉深模工艺计算相似，此处从略。
5.第四次拉深模工艺计算
（1）拉深凸、凹模尺寸计算
由于零件标注外形尺寸（）mm，因此要先计算凹模，即

拉深凸模
（2）拉深力计算

四、冲压设备选用
1.落料拉深复合模设备选用
依照以上计算，同步考虑拉深件高度选用开式双柱可倾压力机JH23—40，其重要技术参数如下：
公称压力：4000kN
滑块行程：80mm
最大闭合高度：330 mm
闭合高度调节量：65 mm
滑块中心线到床身距离：250mm
工作台尺寸：460 mm×700 mm
工作台孔尺寸：250 mm×360 mm
模柄孔尺寸：φ50 mm×70 mm
垫板厚度：65mm
2.第二次拉深模设备选用
考虑零件高度，选用开式双柱可倾压力机JH23—80，以保证拉深顺利操作，其重要技术参数如下：
公称压力：800kN
滑块行程：130mm
最大闭合高度：380 mm
闭合高度调节量：90mm
滑块中心线到床身距离：290mm
工作台尺寸：540 mm×800 mm
模柄孔尺寸：φ60mm×80 mm
垫板厚度：100mm
五、模具零部件构造拟定
1.落料拉深复合模零部件设计
（1）原则模架选用
原则模架选用根据为凹模外形尺寸，因此应一方面计算凹模周界大小。依照凹模高度和壁厚计算公式得
凹模高度。
凹模壁厚。
因此，凹模外径为。
以上计算仅为参照值，由于本套模具为落料拉深复合模，因此凹模高度受拉深件高度影响必然会有所增长，其详细高度将在绘制装配图时拟定。此外，为了保证凹模有足够强度，将其外径增大到200mm。
模具采用后置导柱模架，依照以上计算成果，查得模架规格为：上模座200mm×200mm×45mm，下模座200mm×200mm×50mm，导柱32mm×190mm，导套32mm×105mm×43mm。
（2）其他零部件构造
拉深凸模将直接由连接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，两者采用过渡配合关系模柄采用凸缘式模柄，依照设备上模柄孔尺寸，选用规格为A50×100模柄。
2.第二次拉深模零部件设计
由于零件高度较高，尺寸较小，因此未选用原则模架，导柱导套选用原则件，其规格分别为35mm×230mm，35mm×115mm×43mm。模柄采用凸缘式模柄，规格为A60×90。
六、落料拉深复合模装配图
落料拉深复合模装配图如图4所示。
图4落料拉深复合模
1-下模座 2、3、10、12、23-螺钉 4-凹模 5-导柱 6-挡料销 7-导套 8-凸凹模固定板 9-上模座 11-模柄 13-横销 14-打杆 15-推件块 16、22、24-销钉 17-凸凹模 18-卸料版 19-拉深凸模 20-压边圈 21-顶杆

七、第二次拉深模具装配图
第二次拉深装配图如图5所示。

图5第二次拉深装配图
1-下模座 2-导柱 3-螺钉 4-凸模固定板 5-顶杆 6-压边圈 7-拉深凹模 8-推件块 9-上模座 10-导套 11、12-螺钉 13-横销 14-打杆 15-模柄 16-销钉 17-凸模

第三某些 编写设计计算阐明书和答辩应考虑问题
一、设计计算阐明书内容与规定
设计计算阐明书应以计算内容为主，规定写明整个设计重要计算及简要阐明。对于计算过程书写，规定写出公式并注明来源，同步带入有关数据，直接得出运算成果。在设计计算阐明书中，还应附有与计算关于必要简图，如压力中心计算中应绘制零件排样图；拟定工艺方案时应绘制各种工艺方案构造图，以便于比较。
设计计算阐明书应在所有计算及所有图样完毕之后整顿编写，重要内容有冲压件工艺性分析，毛坯展开尺寸计算，排样方式及经济性分析，工艺过程拟定，工序件形状及尺寸计算，模具构造形式合理性分析，模具重要零件构造形式、材料选取、公差配合和技术条件，凸、凹模工作某些尺寸计算，冲压力计算，压力中心拟定，弹性元件选用等。详细概括如下：
a) 目录
b) 设计任务书
c) 工艺方案分析及拟定
d) 工艺计算
e) 模具构造设计
f) 模具零部件工艺设计
g) 参照资料目录
h) 结束语
二、设计总结与答辩
总结与答辩是冷冲压模具课程设计最后环节，是对整个设计过程系统评价和总结。学生在完毕所有图样和编写设计计算阐明书之后，应全面分析本次设计中存在优缺陷，找出设计中应注意问题，掌握模具设计普通环节和办法，通过总结，提高分析问题和解决问题能力。
设计答辩工作对每个同窗单独进行。答辩中所提问题，普通以设计办法、方案及设计计算阐明书和设计图样中所涉及到内容为限，可就计算过程、构造设计、查取数据、视图表达、材料与热解决、尺寸与公差配合等方面广泛提出质疑让学生回答，也可规定学生当场查取数据。
通过个人系统回顾总结和教师质疑答辩，使学生能更进一步发现自己设计过程中问题与局限性，弄清尚未弄懂、甚至不理解和没有考虑到问题，从而获得更大收获，完满达到整个设计目及规定。