贵州大学《冲压工艺及模具设计》课设

《冲压工艺与模具设计》

课程设计说明书

设计题目冲压工艺与模具设计

Heater-08F

系别材料成型及控制工程

专业班级模具

学生旭

学号 1308030016 指导教师熊伟

日期 2016.06.05

目录

一、课程设计的目的 (3)

二、零件说明 (4)

三、零件工艺性分析 (5)

3、1 零件图分析 (5)

四、工艺方案确定 (7)

五、弯曲件的工艺计算 (10)

5、1 中性层位置的确定： (10)

5、2排样和材料利用率 (10)

5、3 弯曲件坯料尺寸的计算 (11)

5、4 冲压力的计算 (11)

5、5初选冲压设备 (12)

六、模具工作零件设计 (13)

6、1凸模圆角半径 (13)

6、2凹模圆角半径 (14)

6、3凹模深度 (14)

6、4弯曲模凸模和凹模的间隙 (15)

6、5凸凹模工作部分的尺寸与公差 (15)

七、模具其他零件的设计 (17)

7、1凸模的固定方法 (18)

7、2定位装置的设计 (18)

7、3模柄的选择 (19)

7、4 模架的选择 (19)

7、5紧固件及其它零件的选用 (20)

7、6垫板的确定 (20)

7、7顶件装置选用 (20)

八、该模具设计的优缺点 (21)

九、填写工艺卡片 (22)

十、心得体会 (24)

十一、参考文献 (26)

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风。

近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具设计与制造水平有了较大提高，大型、精密、复杂高效和长寿命模具的需求量大幅度增加，模具质量、模具寿命明显提高，模具交货期较前缩短，模具CAD/CAM技术也得到了相当广泛的应用。冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电和通信等行业零部件的成形。由于冲压工艺具有生产率高，能成形复杂零件，适合大批量生产等优点，在某些领域已经取代机械加工，并正逐步扩大其应用围。据国际生产技术协会预测到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工，80%的精加工要由模具来完成。因此冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。

二、零件说明

制件如下图所示：

该制件名称为Heater，其技术要求为：

1，未注尺寸公差按GB/T15505的m级;

2，毛刺小于0.15;

3，质件要求平整，不允许有拉裂、起皱的现象; 4，中批量生产；

材料：08F，t=1.0mm

三、零件工艺性分析

3、1 零件图分析

表2——1

结合三视图和三维图分析：零件是Heater，材料是08F，属于优质碳素结构钢，强度、硬度低，塑性极好，深冲压、深拉延性好，冷加工性、焊接性好，成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时，可采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

化学成分（％）：C：0.05～0.11，Si≦0.03，Mn：0.25～0.50，Cr≦0.10，Ni≦0.30，Ca≦0.25

力学性能：抗剪强度

b 为270～340MP a，抗拉强度σb不小于300MP a，屈服

强度σs为180MP a，断面收缩率60%，伸长率不小于35%。材料厚度是1mm，精度无特殊要求，要求表面无划痕，孔不允许严重变形。

该件为带有孔和折弯的对称件，尺寸精度要求不高，由冲裁和弯曲就可以成形，冲裁的难点在于先折外角后，然后在折角。

生产批量：大批量；

设备情况、械具制造条件及水平；

各种技术标准、设计手册及有关资料。

四、工艺方案确定

完成此工件需要落料、冲孔和弯曲三道工序。其加工工艺方案分为以下：（一）方案种类。

根据制件工艺性分析，要加工此零件，分析出以下四种方案。

方案一：1）落料与冲孔复合；2）弯曲外角；3）弯曲U形角；4）弯曲L形角；方案二：1）落料与冲孔复合；2）弯曲U形角；3）弯曲L形角；4）弯曲外角；

方案三：1）落料与冲孔复合；2）弯曲外角；3）弯曲L形角；3）弯曲U形角；（二）：方案分析并选出最优方案。

方案一的优点：模具结构简单，寿命长，制造周期短，工件的回弹易控制，操作简单，工人劳动强度低，取件容易。

方案二在角后再弯曲外角，势必会增加弯曲步骤，加大弯曲难度，取件难，使工件的精度降低，生产率下降，生产成本增加。

方案三具有方案一得优点，但是方案一在最后一步弯曲L形角更好定位。

相比方案一、方案二和方案三在操作、成本、生产率上及定位上，本设计模具采用方案一。

模具压力中心是指冲压时各个冲压部分冲压力合力的作用点。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。对于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。

冲模的压力中心，可按下述原则来确定：

（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中点。

（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。

（3）冲裁形状复杂的零件或多凸模的零件时，其压力中心可以通过解析计算法求出。

现在需要冲孔的零件是一个筒状件，在其底部正中心需要冲孔，所以其压力中心就是其几何中心。