冷冲压工艺与模具设计课程设计指导书

冷冲压工艺与模具设计课程设计指导书
姓名
班级
学号
南京农业大学工学院机械工程系
机械制造教研室编
2006.10
一、课程设计目的
《冷冲压工艺与模具设计》课程设计是为材料成形及控制工程专业学生在学完有关专业课的基础上所设置的重要实践教学环节。

其目的是：
1、综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行冲压模具设计工作的实际训练，培养和提高学生独立工作能力。

2、巩固、扩充“冷冲压工艺与模具设计”课程所学的内容，掌握冲压模具设计的方法和步骤。

3、掌握冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。

4、初步掌握计算机绘图技术。

二、课程设计计算说明书内容及步骤
1、内容与要求
说明书应以计算内容为主，要求写明整个设计的主要计算及简要的说明。

对于计算过程的书写，要求写出的公式井注明来源，同时代入相关数据，直接得出运算结果。

在设计计算说明书中，还应附有与计算有关的必要简图，如压力中心的计算中应绘制零件的排样图；确定工艺方案时，需画出多种工艺方案的结构图，以便进行分析比较。

设计计算说明书应在全部计算及全部图样完成之后整理编写，主要内容有冲压件的工艺性分析，毛坯的展开尺寸计算，排样方式及经济性分析，工艺过程的确定，半成品过渡形状的尺寸计算，工艺方案的技术和经济分析比较，模具结构形式的合理性分析，模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术要求的说明，凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算，冲压力的计算，模具主要零件的强度计算、压力中心的确定，弹性元件的选用与核算及冲压设备的选用依据等。

具体概括如下：
1) 目录(标题及页次)
2) 设计任务书
3) 工艺方案分析及确定(工艺规程制定)
4) 工艺计算
5) 模具结构设计
6) 模具零部件工艺设计
7) 参考资料目录
8)结束语
2、设计步骤
1）分析冲压件的工艺性
根据设计题目的要求，了解零件的用途，所用材料和生产批量，分析冲压件成形的结构工艺性，分析它的形状特点、尺寸大小、精度要求。

如发现其冲压工艺性差，则需要对产品提出修改意见，经指导教师同意后方可修改。

2）制定冲压工艺方案
列出几种不同的冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式)，从产品质量、生产批量、生产效率、设备占用情况、模具制造、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全等方面，进行综合分析、比较，然后确定一个合理的冲压方案。

3）确定毛坯形状、尺寸及下料方式
列出该零件各种可能的排样方式，计算材料利用率，比较各种排样的优缺点，选择一种比较合理的排样方式，计算条料宽度。

4）确定冲模类型及结构型式
根据所确定的工艺方案和冲压件的形状特点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作方式及安全等要求，选定冲模类型及结构型式，绘制模具结构草图。

5）工艺计算
(1)毛坯尺寸
(2)冲压力
(3)模具压力中心
(4)计算或估算模具各主要零件(凹模、凸模及固定板、垫板)的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。

(5)确定凸、凹模的间隙，计算其工作部分尺寸及公差。

(6)对于拉深模，需要计算是否压边，计算拉深次数、半成品尺寸等。

6）选择压力机
压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况，选用曲柄压力机时，必须满足以下要求：
(1)压力机的公称压力必须大于冲压计算的总压力。

(2)压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，
即H
m a x —5mm≥H
m
≥H
m i n
+lOmm
式中H
m a x
、H
m i n
分别为压力机的最大、最小装模高度(mm) Hm——模具闭合高度
(3)压力机的滑块行程必须满足冲压件的成形要求。

对于拉深工艺，为了便于放料和取料，其行程必段大于拉深件的2—2.5倍。

（4）为了便于安装模具，压力机的作台面尺寸应大于模具尺寸，工作台面上的孔应保证冲压件或废料能漏下。

（5）模柄孔和模柄尺寸应匹配。

7）模具零件的设计
模具零件应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件，使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。

非标准件可参考同类件的标准型式设计。

（1）凸模设计
正确设计凸模型式及与固定板的配合、凸模长度上L=h
固+h
卸
+h
导
+h
其余
，凸模的固定方式、材料及热处理要求、拉深凸模透气孔。

（2）凹模设计
正确设计凹模外形尺寸、孔口型式、尺寸及粗糙度、凹模的固定方式、凹模材料及热处理要求。

（3）定位零件设计
正确选用固定挡料销、弹性挡料销、始用挡料销、导正销、导尺、侧刃等零件。

（4)卸料零件、压料零件设计
正确选用弹性卸料装置、刚性卸料装置，计算卸料螺钉长度。

在小型压力机上进行拉深时，可采用橡胶弹顶装置进行压边、出件，应注意弹顶装置外形尺寸与设备工作台台孔的尺寸关系及螺杆安装孔的设计。

合理设计刚性打料装置。

（5)支撑零件、导向零件设计及选用
模柄尺寸根据设备模柄孔及上模座厚度选用，注意设计止转零件。

上、下模座及导柱、导套可按标准模架选用，模架完全对称时，两导柱的直径应不同。

导套长度的选取应保证开始工作时导柱进入导套
10
~
15mm。

固定板、垫板的合理设计。

（6）国标零件选用
冲模紧固常用内六角螺钉(GB70—85)，螺钉拧入模体的深度不要太深，如拧入铸铁件，深度是螺钉直径的2—2.5倍，拧入钢件深度是螺钉直径的1.5—2倍。

冲模的定位销常用圆柱销(GBll9—86)，其直径与螺钉直径相近，不能太细，每个模具上只须两个销钉，其长度不要太长，其进入模体的长度是直径的2—2．5倍。

8）绘制模具总装图
（1）图幅
图纸图幅尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框。

（2)总图（A3一张）：
模具视图主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及零件的装配关系。

视图的数量一般为主视图和俯视图两个，必要时可以加绘辅助视图，视图的表达方法以剖视为主，以表达清楚模具的内部组成和装配关系。

主视图应画模具闭合时的工作状态，主视图的布置一般情况下应与模具的工作状态一致。

俯视图一般是将上模部分拿开的俯视。

总图尽可能采用1：1比例绘制。

图面右下角是标题栏，其上方是明细表。

图面右上角画出该模具成形出的制件形状及尺寸图，落料模具图上还要画出排样图。

a 标题栏及明细表
标题栏中图号的组成：产品代号/类组代号，分组号(一设计顺序号)其中类组代号为C(冲压)
分组号00(冲裁模) 01（弯曲成形模)
02(拉深成形模) 03（成形模)
04(复合模) 05(连续模)
06(非金属用模) 07(板料、冲压用工具) 设计顺序号为零件设计顺序号如总装图：图号31780—1／C00
其零件图号31780—1／C00—01
b 技术要求(c)相关模具(d)尺寸标注
主视图上尺寸标准：①注明模具闭合高度；②注明轮廓尺寸、安装尺寸及配合尺寸。

俯视图上尺寸标准：在图上用双点划线画出条料宽度及用箭头表示出送料方向。

9）绘制零件图（工作零件：凸、凹模及凸凹模）4#各一张
零件图视图标注应完整。

注明技术要求，热处理要求等，零件图的标题栏形式基本同总装图的标题栏。

零件图视图布置尽量与装配图位置一致。

10）填写工艺过程卡
11）编写设计说明书（5000-10000字）：说明书应写在A4规格纸上，逐页编号。

按封面—目录—设计任务书—说明书—零件图—总装图装订成册。

3、设计总结
总结是冷冲压模具设计计算说明书的最后环节。

是对整个设计过程的系统总结和评价。

学生在完成全部图样及编写设计计算说明书之后，应全面分析此次设计中存在的优缺点，找出设计中应该注意的问题，掌握说明模具设计的一般方法和步骤。

通过总结，提高
分析与解决实际工程设计的能力。

参考文献：
1．涂光棋主编.冲模技术.第I版北京:机械工业出版社，2002年
2．王孝培主编．冲压手册．北京：机械工业出版社，1990年
3．冲模设计手册编写组编著．冲模设计手册．北京：机械工业出版社，2000年
4．模具实用技术丛书编委会．冲模设计应用实例．北京：机械工业出版社，1994年
5．国家技术监督局．冲模模架．北京：中国标准出版社，1991年
6．许发越主编．模具标准应用手册．北京：机械工业出版社，1994年
7．李天佑主编．冲模图册．北京：机械工业出版社， 1988年
8. 王新华.冲模设计与制造实用计算手册.北京:机械工业出版社，2003年
三、课程设计时间与地点
1.课程设计时间：两周
2．地点：校内专业教室
四、课程设计成绩考核
考核以学生在课程设计期间态度20%，工艺过程方案的正确性、提供的设计图样、设计说明书撰写情况和答辩80%四方面结合评定。

成绩分优、良、中、及格和不及格五等。