模具设计毕业设计指导书

湖北汽车工业学院（专）科（工程设计类含冲模具）
毕业设计（论文）指导书
一、认真阅读本课题毕业设计（论文）任务书，（见附件1）
一、明确本课题内容、目的及任务要求，并认真阅读（机械设计制造及其自动化专毕业设计）教学大纲可在汽院机械工程系网页下载。

（见附表2）
二、进程安排：要依照指导教师进度要求认真完成各时期任务，同时要认真填写学生工作日记，在每周一交给指导教师检阅，以便指导教师了解把握论文设计进度情形。

3、搜集阅读要紧参考文献及资料10篇以上，应阅读的要紧参考文献有：
[1]张鼎承主编.冲模设计手册.北京：机械工业出版社，1988
[2]王孝培主编.冲压手册（第二版）.北京：机械工业出版社，1999
[3]陈锡栋等编.冲模设计应用实例.北京：机械工业出版社，1999
[4]胡灿如等编.汽车冲压标准汇编.北京.中国汽车工业总公司，1993
[5]ENGINEER 模具设计.北京：清华大学出版社，2003
[6]杨占尧编著.冲压模具图册.北京：高等教育出版社，2004
[7]李发致编.模具先进制造技术.北京：机械工业出版社，2003
[8]赵振铎等编著.有效冲裁技术.北京：化学工业出版社，2004
[9]卢险峰编著.冲压工艺模具学.北京：机械工业出版社，1999
[10]郑家贤编著.冲压工艺与模具设计有效技术.北京：机械工业出版社，2005
[11]梁炳文主编.冷冲压工艺手册.北京：航空航天大学出版社，2004
[12] 林青安编. Pro/ENGINEER 零件设计北京清华大学出版社出版 2004
[13] 黄圣杰等编著. Pro/ENGINEER 2001高级开发实例北京电子工业出版社 2002
二、撰写开题报告，要求三周前完成。

（见附件3）
开题报告要紧包括以下内容（依照课题内容取舍）：
（1）课题来源、目的和意义；
（2）文献综述——（国内外）技术现状及进展；
（3）要紧研究（设计）内容、整体设计（或实验）方案及可行性分析；
（4）课题重点和难点——要解决的要紧问题；
（5）研究线路及工作打算；
（6）参考文献。

开题报告要求3000字以上，用宋体小四号字，倍行距排版，A4复印纸单面打印。

版
面页边距为上边距4cm，下边距3cm，左右各3cm。

三、本科毕业设计前八周要完成毕业设计（论文）参考文献译文（见
附件4）
译文要求：一、外文翻译一概采纳运算机录入，用A4纸打印输出。

二、译文内容必需与课题（或专业内容）相联系，并需注明详细出处。

3、外文翻译3000—5000汉字，要求见《毕业设计（论文）指导工
作条例》；外文参考资料阅读量至少3篇以上。

4、译文应在毕业设计前八周内完成，并附上英文原件一路装订。

四、毕业论文撰写（论文目录范例见本文后面的附件5）
一、毕业设计论文撰写格式要求见《湖北汽车工业学院毕业设计（论文）撰写格式详解》，论文内容很多于15000字。

（见附表6）
二、对申请优秀论文的学生除完成正常毕业设计论文外，还要撰写一份小论文，详见《小论文格式要求》。

小论文内容很多于3000字。

（见附表7）
模具零件的分类
依照冲件的形状、大小、精度和不同的工艺要求，和考虑到生产量、经济性等不同的要求，模具的结构型式和复杂程度各不相同。

但其模具的结构组成是很有规律性的。

对功能齐全的手工送料模具来讲，依照其模具的作用情形，所有的零件能够分为工艺零件、传动零件和辅助结构零件三大类。

五、模具设计
一、工艺零件
这种零件是直接参加完成冲压工序及材料和冲件彼此接触，它们对完成工艺进程起要紧作用，直接使板料产生金属流动、造成塑性变形或引发材料分离的零件。

其中包括：
（1）工作零件——直接完成工作要求的必然变形或造成材料分离的零件。

如凸模、凹模、凸凹模等；
（2）定位零件——用以确信加工中材料和毛坯正确位置的零件。

如挡料销、定位板、定距侧刃等；
（3）卸料、推料及压料零件——用于夹持毛坯或在冲压完成后进行推件及卸料的零件。

在某些情形下，也能起到限位、校整和帮忙提高冲件精度的作用。

如卸料板、压边圈、顶件器、废料切刀和与模具安装在一路的送料、送件装置等。

二、传动零件
使板料进行送料或使模具工作部份生产某种特定的运动方向，使得压力机垂直上下运动变成工艺进程中所需的运动方向的零件。

如凸轮、斜楔、滑板、铰链接头等。

三、辅助结构零件
这种零件不直接参与完成工艺进程，也不和坯料直接发生作用。

只是在模具结构中有安装夹持及装配的作用，对模具完成工艺进程起保证作用或对模具功能起完善与辅助的作用。

其中包括：
（1）导向零件——作为上模在工作时的运动定向，保证模具上、下部份正确的相对位置的零件。

（2）夹持及支持零件——用以安装工艺零件及传递工作压力，并将模具安装固定到压力机上的零件。

（3）紧固及其他零件——连接紧固工艺零件与辅助零件，及将模具固定到压力机台面上的零件。

模具零件的分类又可细分如以下图所示：
凸模
凹模
工作零件凸凹模
凸模或凹模的镶拼块
挡料销
导正销
定位板（定位销）
工艺零件定位零件导料板（导向槽）
导料销
侧压板
侧刃
卸料板
压料板（压边圈）
顶件器
卸料、推料顶杆（顶销）
及压料零件推件器
推杆（推板）
废料刀
侧楔（斜楔）模具零件凸轮
传动零件导向块（滑块）
铰链接头
上下模座
模柄
支持及凸（凹）模固定板
夹持零件垫板
行程限制器
导柱
辅助结构零件导向零件导套
导板
导筒
螺钉
销钉
紧固及弹簧、橡皮
其他零件压板
其他
二、模具设计的一样步骤
模具设计实质上是冲件工艺方案的制定和模具结构的设计。

一样步骤可归纳为以下几点：
1、取得必要的资料
依照有关资料分析工件的冲压工艺性，对工件进行工艺审核及标准化审核。

（1）取得注明具体技术要求的产品工件图纸或零件数模，了解工件的形状、尺寸与精度要求。

关键孔的尺寸（大小和位置），关键表面，分析并确信工件的基准面。

其实，冲压件的各项工艺性要求并非是绝对的。

尤其在当前冲压技术迅速进展的情形下，依照生产实际的需要和可能，综合应用各类冲压技术，合理选择冲压方式，正确进行冲压工艺的制定和模具结构的选择，使之既知足产品的技术要求，又符合冲压工艺的条件。

（2）搜集工件加工的工艺进程卡片。

由此可研究其前后工序间的彼此关系和在各工序间必需彼此保证的加工工艺要求及装配关系等。

（3）了解工件的生产批量。

零件的生产对冲压加工的经济性起着决定性的作用，为此，必需依照零件的生产批量和零件的质量要求，来决定模具的形式、结构、材料等有关事项，并由此分析模具加工工艺的经济性及工件生产的合理性。

（4）确认工件原材料的规格及毛料情形（如板料、条料、卷料、废料等），了解材料的性质和厚度，并初步确信材料的规格和精度品级
在知足利用性能和冲压工艺性能要求的前提下，应尽可能采纳廉价的工件材料。

（5）分析设计和工艺上对材料纤维方向的要求、毛刺的方向。

（6）分析工（模）具车间制造模具的技术能力和设备条件和能够采纳的模具标准件的情形。

（7）熟悉冲压车间的设备资料或情形。

（8）研究消化上述资料，初步构思模具的结构方案。

必要时可对既定的产品设计和工艺进程提出修改意见，使产品设计、工艺进程和模具设计与制造三者之间能更好的结合，以取得加倍完善的成效。

2、确信工艺方案及模具结构形式并进行分析、比较
工艺方案的确信是冲压件工艺性分析以后应进行的一个重要的环节。

它包括：（1）依照工件的形状特点、尺寸精度及表面质量的要求，进行工艺分析，判定出它的要紧属性，确信大体工序的性质。

即落料、冲孔、弯曲、拉深、翻边和胀形等大体工序。

列出冲压所需的全数单工序，一样情形可从产品零件图样要求直接确信。

（2）依照工艺设计，确信工序数量。

关于拉深件，还应计算拉深次数。

而弯曲件、冲裁件等也应依照其形状、尺寸及精度要求等，确信是一次或几回加工。

（3）依照各工序的变形特点、尺寸精度要求及操作的方便性等要求，确信工序排列的前后顺序。

如采纳先冲孔后弯曲、仍是先弯曲后冲孔等。

（4）依照生产批量、尺寸大小、精度要求和模具制造水平、设备能力等多种因素，将已初步依次而排的单工序予以可能的工序的组合。

在确信的工序的性质、顺序及工序的组合后，既确信了冲压的工艺方案。

也即决定了各工序模具的结构型式。

3、进行必要的工艺计算
（1）设计材料的排样和计算毛坯尺寸。

关于成形工件的落料件毛坯尺寸一样先计算预定尺寸，再通事后续成形模具实验后最终确信。

（2）计算冲压力（包括冲裁力、弯曲力、拉深力、翻边力、胀形力及卸料力、推件力、压边力等），必要时还须计算冲压功和功率。

（3）计算模具的压力中心。

应尽可能使模具压力中心与冲压设备压力中心重合。

（4）计算或估算模具各要紧零件的厚度。

如凹模、凸模固定板、垫板的厚度和卸料橡皮或弹簧的自由高度等。

（5）决定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部份的尺寸。

（6）关于拉深工序，需要决定拉深的方式（压边或不压边），计算拉深次数及中间工序的半成品尺寸。

4、模具的总体设计
在上述分析计算的基础上，进行模具结构的整体设计（现在一样只需勾出草图即可），并初步算出模具的闭合高度，概略地定出模具的外形尺寸。

5、选定冲压设备
冲压设备的选择是工序设计和模具设计的一项重要内容。

合理地选用设备对工件质量的保证、生产率的提高、操作时的平安性等都有重大的阻碍，也为模具的设计带来方便。

冲压设备的选择要紧决定其类型和规格。

冲压设备类型的选定，要紧取决于工艺要求和生产批量。

冲压设备规格的确信，要紧取决于工艺参数及模具结构尺寸。

关于曲柄压力机来讲，必需知足以下要求：
（1）压力机的标称压力必需大于冲压的工艺力。

即P压>ΣP。

更确切地说，应该是冲压进程的负荷曲线必需在压力机的许用负荷曲线之下。

关于拉深件还需计算拉深功。

（2）压力机的装模高度必需符合模具闭合高度的要求。

（3）压力机的行程要知足工件成形的要求。

如对拉深工序所用的压力机，其行程必需大于该工序中工件高度的2～倍，以便放入毛坯和掏出工件。

（4）压力机的台面尺寸必需大于模具下模座的外形尺寸，并要留有固定模具的位置。

一样每边应大出50～70mm以上。

压力机台面上的漏料孔尺寸必需大于大件（或废料）的尺寸。

6、模具要紧零部件的结构设计
（1）工作部份零件设计。

如凸模、凹模、凸凹模等结构型式的设计包括尺寸确
信及固定形式的选择。

（2）定位零件设计。

在模具中经常使用的定位装置有很多的型式。

如可调定位板、固定挡料销、活动挡料销及定距侧刃等，需要依照具体的情形进行选用及设计。

（3）卸料和推件装置设计。

如选用刚性仍是弹性的，弹簧和橡皮的选用和计算等。

（4）导向零件设计。

如选用导柱、导套导向仍是导板导向，选用中间导柱、后侧导柱仍是对角导柱。

（5）支持及夹持零件、紧固零件。

如模柄、上下模板的结构型式标准模板选择或非标模板设计等。

7、绘制模具总图
模具总图（包括零件工作图）的绘制应严格依照制图标准（GB/T4457～GB/T4460和GB/T131～1993）。

同时，在实际生产中，结合模具的工作特点和安装、调整的需要，其图面的布置已形成必然的适应。

模具总图包括：
（1）主视图。

绘制模具在工作位置的剖面图。

一样情形下，其中一半绘制冲压开始以前（冲床滑块在上止点位置时）毛坯置入的情形；另一半那么绘制冲压终止后、工件已成形（或已分离）、冲床滑块在下止点位置的状态。

（2）俯视图。

通常情形下一半绘制下半部份俯视图，另一半绘制上半部份的俯视图。

依照需要有时也完全绘制下半部份俯视图。

（3）侧视图。

仰视图及局部剖视等，必要时须绘制模具工作位置的侧视图。

有时在图样的右上角还绘制模具上半部份的仰视图和局部剖视等。

（4）工件图。

一样工件图画在右上角。

关于由数套模具完成的工件，除绘出本工序的工件图外，还需要绘出上道工序的工件图。

（5）排样图。

关于级进模那么需要绘出排样方式、工序安排顺序及各工步所完成的冲压内容；应标注出工步间距、搭边值、条料尺寸。

冲裁模的非样图那么只需标出排样方式、条料尺寸和搭边值的大小。

（6）列出零件明细表，注明材质及数量。

凡标准件都要选定规格。

（7）技术要求及说明。

技术要求包括冲压力、所选用的设备型号、模具整体的形位公差及装配、安装、调试、模具闭合高度、模具间隙和其他要求等。

8、绘制各非标准件的零件图
零件图上应注明全数尺寸、公差及配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料及其热处置要求，和其他各项技术要求。

9、填写模具记录卡和编写冲压工艺文件
关于小批量生产时，应填写工艺线路明细表；而在大量量生产时，那么需对每一个零件制定工艺进程卡和工序卡。

六、三维建模与装配
1、三维建模
(1)、第一，必需先依照要冲压的零件图纸进行零件的三维建模，将零件的二维图纸信息在三维软件中进行描述，PRO/Engineer提供了完整的实体和曲面建模系统，能够方便的将设计的零件以真实的三维形态描述出来。

利用实体与曲面复合建模方式来逐个描述零件的各个特点，取得零件的三维数字化模型，关于更为复杂模具型面也能够利用高级曲面造型技术来成立零件的三维曲面模型。

固然，若是厂家已经提供了三维模型能够直接利用或转换后利用。

(2)、复杂的成形模具三维建模关键确实是要进行模具分模，冲压模具的分模一样最为典型的方式能够分为凸模、凹模（和顶出器等）核心部份，依照不同的情形可能不同，在模具设计时就已经完全确信。

然后，依照零件的三维模型利用Pro/Engineer进行模具设计，别离取得凸模、凹模（和顶出器）的三维数据模型，咱们能够利用了PRO/E的制造模块中模具型腔模块进行模具分模设计，第一依如实际要求成立模具毛坯模型，把模具零件模型与模具毛坯模型做装配，装配位置要知足设计要求。

然后，简单的模具能够利用PRO/E模具体积块功能直接分割抽取凸模与凹模，若是是零件复杂，采纳的曲面造型的情形下，模具的分模要利用PRO/E分型面功能成立模具分型面，然后再利用模具体积块功能抽取凸模与凹模等。

完成冲压模具的分模设计。

若是是简单的落料模具，由于零件为不规那么三维形状，能够将Pro/e软件和AutoCAD软件结合利用。

第一，利用AutoCAD软件的三维造型工具拉伸生成实体，保留为sat格式，再输出到Pro/e软件中进行建模操作,特点创建。

(3)、其中标准件比如：弹簧、模柄、导柱导套、上下模板等与非标件中由于比较简单，就能够够直接采纳实体建模。

2、虚拟装配与干与检查
在完成零件建模后就能够够进行模具的虚拟装配，以便在制造前检查模具设计中是不是存在装配干与问题。

装配进程与实际装配进程相似，要别离进行上模板装配和下模板装配，上模板装配时要将固定在上模板上的零件完整的装配在上模板上。

下模板装配那么要将固定在下模板上的零件完整的装配在下模板上。

并进行装配件的全局干与检查，发觉问题及时更正。

完成上模板装配、下模板装配后，能够成立模具总装配，将上模板装配与下模板装配转配在一路,并对总装配进行全局干与检查，对存在干与的地址进行修改。

七、毕业设计（论文）工作临近终止前（答辩前两周）必需将所完成设计（论文）交指导教师审阅，经指导教师提出修改意见后进行修改、打印、装订，将全数毕业设计资料及图纸刻成光盘按时交给指导教师，未按时交纳毕业设计全数资料的阻碍毕业设计答辩成绩自己负责。

附件5：
目录
第一章概论 (1)
模具工业的进展与现状 (1)
模具工业进展概况 (1)
模具工业以后前景 (2)
C A D在模具设计中的应用 (3)
P r o/e在模具设计中的用 (4)
第二章工艺分析与模具结构形式设计 (5)
工艺分析 (5)
冲裁件的形状与尺寸要求 (5)
左/右前轮罩支架结构分析 (5)
制定工艺方案 (6)
零件工艺要求 (6)
工序顺序的编排与工序组合 (6)
第三章工艺计算 (8)
毛坯展开计算 (8)
排样优化设计 (8)
搭边 (8)
排样方案设计 (9)
排样方案比较 (9)
排样方案选择 (10)
冲压力的计算 (11)
冲裁力的计算 (11)
退料力、顶出力的计算 (12)
降低冲裁力的方式 (12)
计算压力中心 (13)
第四章冲压设备选择 (14)
典型冲压设备概述（曲柄压力机） (14)
冲压设备选择原那么 (15)
冲压设备类型的选择 (15)
冲压设备规格的确信 (15)
选择冲压设备 (16)
第五章模具结构设计 (17)
模具整体结构设计 (17)
方案分析 (17)
方案比较与选择 (17)
模具闭合高度分析 (18)
闭合高度概述 (18)
估算模具闭合高度 (19)
第六章模具要紧零部件设计 (20)
凸、凹模设计 (20)
计算冲裁间隙 (20)
凸、凹模刃口尺寸计算 (21)
凸模结构设计 (23)
凹模结构设计 (24)
凸、凹模最终确信结构 (25)
退料板设计 (26)
顶出装置设计 (26)
弹簧的选择 (27)
弹簧选择原那么 (27)
退料弹簧的选择 (28)
顶出弹簧的选择 (28)
螺钉的选择 (29)
退料螺钉的选择 (29)
顶出螺钉的选择 (30)
定位方式设计 (30)
导向零件选择 (30)
分析 (31)
导柱、导套选择 (31)
支撑零件选择（上、下模座） (32)
上、下模座选择原那么 (32)
上、下模座的选择 (32)
第七章模具总图绘制 (33)
绘制二维工程图 (33)
三维建模 (33)
干与检查、分析 (34)
第八章模具要紧零部件制造工艺的编制 (35)
上模板 (35)
下模板 (36)
凸模 (37)
退料板 (38)
顶出器 (39)
导柱 (40)
导套 (40)
第九章结论 (41)
终止语 (42)
致谢 (43)
参考文献 (44)
答辩中的注意事项:
1、模具闭合高度的计算
2、冲压力与冲压设备的选择
3、卸料、退料力与弹簧个数的选择
4、压力中心的标注与选择
5、导向机构的选择与依据。