第一篇：沖壓課程設計

目錄

第一章 概述…………………………………………………………………………………2 1.1沖壓工藝的基本現狀及發(fā)展趨勢 ………………………………………………………2 1.2課程設計的目的及意義 …………………………………………………………………2 第二章 沖壓工藝性分析與生產方案的確定………………………………………………3 2.1設計任務 …………………………………………………………………………………3 2.2沖壓件工藝性分析 ………………………………………………………………………3 2.3沖壓生產方案的確定 ……………………………………………………………………4 2.4確定模具類型 ……………………………………………………………………………4 第三章 沖壓工藝設計與計算………………………………………………………………6 3.1排樣設計 …………………………………………………………………………………6 3.2壓力中心的確定 …………………………………………………………………………8 3.3刃口尺寸的計算 …………………………………………………………………………8 3.4沖壓力的計算 ……………………………………………………………………………9 3.5沖壓設備的選擇 …………………………………………………………………………10 總

結………………………………………………………………………………………11 參考文獻………………………………………………………………………………………11 致

謝………………………………………………………………………………………11

常用簡單沖壓零件的工藝設計

摘要

本設計為常用簡單沖壓零件的工藝設計，根據設計題目零件的尺寸、材料、大批量生產等要求，首先分析沖壓零件成形的結構工藝性，分析沖壓件的形狀、特點、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，然后通過設計計算毛坯尺寸，材料利用率等工藝計算，確定排樣，計算沖壓力和確定壓力中心，確定模具間隙，計算模具刃口尺寸和公差，并繪出模具刃口尺寸圖，計算沖壓工藝力，選擇沖壓設備，確定壓力機的各種類型、型號、規(guī)格。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設備等進行了分析和選擇。通過設計，學會運用標準、手冊、圖冊和查閱有關技術資料，培養(yǎng)了工藝設計的基本技能，綜合運用和鞏固了沖壓工藝等課程及有關課程的基礎理論和專業(yè)知識，最終才完成這篇課程設計。

關鍵詞：沖壓件

工藝

沖壓力

刃口尺寸

沖壓設備

第二章 沖壓工藝性分析與生產方案的確定

2.1設計任務

如圖2-1為沖壓工藝設計的零件圖，此次課程設計的題目為常用簡單沖壓零件的工 藝設計，工件材料為：H62-M（黃銅），料厚：t=1.5mm，生產批量：大批量

圖1-1 零件圖

設計具體內容及步驟如下：（1）零件的工藝性分析

根據設計題目的要求，分析沖壓零件成形的結構工藝性，分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。如發(fā)現沖壓零件工藝性差，則需對沖壓零件產品提出修改意見，但要經產品設計者同意。（2）生產方案的制定

在分析了沖壓件的工藝性之后，通?？梢粤谐鰩追N不同的沖壓工藝方案，從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進行綜合分析、比較，然后確定適合于具體生產條件的最經濟合理的工藝方案。根據所確定的工藝方案和沖壓零件的形狀特點、精度要求、生產批量、模具制造條件等選定沖壓模具類型。2.2沖壓件工藝性分析

一 結構與尺寸

該零件的結構較簡單，形狀對稱，尺寸較小，最小寬度6≧1.5t，沖模所能沖制的最小孔徑尺寸6.5≧3.5t，孔至邊緣的最小距離3.75>1.5t，均適宜于沖裁加工。且零件與曲線的連接處允許有R﹥0.25t的圓弧過渡。

二 精度

零件圖中未標注尺寸精度和位置精度，粗糙度也無要求，設計時一般按IT14級選取公差值。普通沖裁的沖孔精度一般在IT13級以下，所以精度滿足要求。三 材料

黃銅H62-M，軟態(tài)，帶料，抗剪強度?b?260MPa，退火狀態(tài)下斷面伸長率??3.500，此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性較好。

四 表面質量

當沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度可達12.5~3.2?m滿足該零件的工藝要求。

根據以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。

根據零件的沖裁工藝方案，采用級進沖裁模。雖然零件的生產批量較大，但合理安排生產可用手工送料方式，能夠達到批量要求且能降低成本，因此采用手工送料方式?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導料板導向，側刃定距的定位方式。為了減少料頭和料尾的消耗和提高定距的可靠性，采用雙側刃前后對角布置?？紤]到零件厚度較薄為1.5mm采用固定卸料裝置，為了便于操作 提高生產率 采用剛性推件裝置。由于零件厚度較薄 沖裁件隙較小，又是級進模因此采用導向平穩(wěn)的對角導柱模架。

綜上所述，該級進模的主要零部件為落料模，沖孔模，導料板，側刃，對角模柱，剛性卸料裝置，剛性推件裝置。

二、方案二

查查參考書《沖壓工藝與模具設計》表2-18得相關數據： a'=mm

a=1.44mm a1=1.8mm n=2 b1=1.3mm y=0.1mm z=0.5mm

條料寬度為

0B???Dmax?2a'?2a?nb1

=14+1+2.88+2.6 =20.5mm

沖裁后廢料寬度為

B1?Dmax?2a'?2a

=14+5+1

=17.9mm 導料板之間的距離為

B'?B?Z

=17.93mm

B1'?B1?Z

=20.53mm 一個沖裁零件的面積為

A=206.35mm2

進距為

s=24.1mm 根據條料規(guī)格查表得板坯尺寸為

b?2050mm L=2410mm t=1.5mm 一根條料所能沖裁的零件的個數為

n=2410÷24.1=100 一根條料內總的利用率為

nA ??

BL206.35?100= 20.5?2410=41.8% 其排樣圖如下：

圖3-2 零件排樣

3.2壓力中心的確定

沖裁模的中心就是沖裁力合力的作用點。沖壓時，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合，否則滑塊就會承受偏心載荷；使模具歪斜，間隙不均，導致沖床滑塊與導軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑塊中心重合。因沖裁件尺寸較小，沖裁力不大，且選用了對角導柱模架，受力平穩(wěn)，則沖裁的壓力中心位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。3.3 刃口尺寸的計算

圖3-3 零件圖

0?0.360零件外形尺寸?140屬于沖孔 ?0.45 6?0.30 22.3?0.52 屬于落料，內形?6.501.落料凹模刃口尺寸。

零件圖的尺寸均是凹模磨損后變大的尺寸，凹模各尺寸所以按公式

Ad?(Amax?x?)0?0.4540??4（3-6）

計算，凸模尺寸根據凹模尺寸按間隙配制，計算結果如下：

?140?0.45 Ad1?(14?0.5?0.45)?0.1125?13.7750 mm 6 0?0.30 Ad2?(6?0.75?0.30)?0.3040?0.075?5.7750mm

3-8）

（3-9）

（114.44×260×1.5

=1.3×

=58021.08N 查參考書《沖壓模具簡明設計手冊》表2.40得凹模刃口直壁高度 h=6mm 故n?ht=4 取KT=0.06

則推件力為：

FT?nKTF

（3-10）

=4×0.06×58021.08

=13925.06N 由于壓力機采用剛性卸料裝置和下出料方式，故其沖裁時的總壓力為：

FZ?FT?F

（3-11）

=71946.14N 壓力機的公稱壓力為：

F標?(1.1～1.3)FZ

（3-12）

=(1.1～1.3)×

= 79.2 kN～93.6 kN 3.5沖壓設備的選擇

通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23—10能滿足使用要求。其主要技術參數如下：

公稱壓力：100 kN

滑塊行程：45 mm 滑塊行程次數：145 次/min

最大封閉高度：180 mm 封閉高度調節(jié)量：130 mm

滑塊中心線至床身距離：180 mm 立柱距離：180 mm

工作臺尺寸（前后左右）：130mm×200mm 墊板尺寸（厚度）：35 mm

模柄尺寸（直徑深度）：38mm×55mm 滑塊底面尺寸（前后左右）：90mm×100mm

011-

第二篇：沖壓模具課程設計

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。

我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結構功能方面也接近國際水平，在模具國產化進程中前進了一大步，但在制造質量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。

因此我們在學習完《飛機鈑金成形原理和工藝》等模具相關基礎課程后，安排了模具設計課程設計，以幫助我們掌握模具設計的過程，為以后參加工作打下基礎。

設計內容

一、零件的工藝性分析

圖1 零件圖

1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內孔尺寸為R3，6，均未標注公差，公差等級選用IT14級，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結構工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。

3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強度為432～549Mpa，抗拉強度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。

綜合以上分析，得到最終結論:該制件可以用沖壓生產的方式進行生產。但有幾點應注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設計模具是應加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當的取件方式。

3）有一定批量，應重視模具材料和結構的選擇，保證一定的模具壽命。

二、工藝方案的確定

由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設計模具時可有以下三種方案：

方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。方案三：落料和沖孔復合沖壓，采用復合模生產。方案一采用單工序模生產，模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產效率較低，難以滿足零件年產20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。

方案二采用級進模生產，可有效地提高生產效率，但連續(xù)模制造和設計難度大，費用高，用于生產該制件達不到經濟性要求。

方案三采用復合模生產，亦有很高的生產效率，復合模能在壓力機一次行程內，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內孔與外形同心的要求。

通過對比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結構形式的確定

（一）模具類型及卸料方式分析

因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設計中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺在制造時是和導柱、導套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達到保證零件尺寸精度的目的。同時沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。

四、工藝設計與計算

（一）制件排樣與材料利用率計算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+0.8=19.8；條料寬度B=22+1+1=24；經計算制件面積S=284.73mm2，一個步距的材料利用率為：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

圖2 排樣圖

由文獻【2】表4-1冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm×600mm×1mm，剪裁條料時采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數n1=1200/24=50(條)；

每條制件數n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料總利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）沖壓力的計算

沖裁力可按以下公式[1]計算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文獻【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪強度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經計算得外形周長L1=67.57mm，內孔周長L2=30.85mm。所以

落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下經驗公式[ 1]進行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時卡塞在凹模內的零件數，一般為3～5；K推—推件力系數；K卸—卸料力系數。查文獻【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初選壓力機

根據總壓力71.24 kN,查文獻【2】表4-33開式壓力機的主要技術參數，初選壓力機型號規(guī)格為J23-10，其主要參數如下：

公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標系。

1x

設壓力中心為（x0,y0）,因為上下對稱，所以y0=0，只需求x0，又因為內孔為軸對稱圖形，所以只需考慮外形。經計算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根據制件的材料和厚度,由文獻【3】表2-14 汽車、拖拉機等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據制件的基本尺寸和厚度，由文獻【3】表2-19 汽車、拖拉機等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 沖孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 驗證制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用該公差值。

由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實際生產中按照IT14等級確定制件各尺寸公差，查文獻【3】附錄一 標準公差數值和表2-17 磨損系數x得：

落料部分：尺寸R11，公差為0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差為0.52mm，取x=0.5；

沖孔部分：尺寸R3 ,公差為0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差為0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具結構設計

（一）凹模設計

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻【2】表3-5 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。

1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經驗公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數，合金鋼取1，碳素鋼取1.3；K2—凹模刃口周邊長度修正系數。

本例中沖裁力F=43.92kN；凹模材料為合金鋼，故K1取1；凹模刃口周邊長度為67.57mm，查文獻【4】表3-34凹模刃口周邊長度修正系數，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)確定凹模周界尺寸D：根據條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻【4】表3-33，查得凹?？妆诤馽=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻【2】表5-45 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm×20mm，故凹模周界尺寸取為63mm×20mm。其結構圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設計

據以上確定的凹模周界尺寸，查文獻【2】表5-5 復合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數量、尺寸及主要參數。

1)卸料板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結構圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結構圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標準件，尺寸根據凸、凹模尺寸確定，結構圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結構，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結構圖如圖7所示。

圖7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=19.5mm,其結構圖如圖8所示。

圖8 凸模

（三）選擇模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架閉合高度110mm，查文獻【2】表5-8滑動導向后側導柱模架規(guī)格，選用后側導柱模座,其主要參數如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結構尺寸，參照文獻【5】表4-6后側導向模柱、表3-38導柱和表3-39導套設計。

（四）模柄設計

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機安裝尺寸

模座外形尺寸為63mm×63mm，閉合高度為110mm，J23-10型壓力機工作臺尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結束語

鈑金沖壓成形課程設計是我們在大學期間的一門重要課程，是對我們將理論應用于實踐能力的考核。通過這次課程設計我加深了對沖壓成形的理解，掌握了模具設計的基本方法，很好地鞏固了以前所學的知識，相信對我將來從事工作將有很大幫助。在本設計過程中，各位老師和同學們給予我大量的指導和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個人水平有限，在設計中難免出現錯誤和不足，還請老師批評指正。

致謝

經過兩周的忙碌和工作，本次課程設計終于完成了，作為一個本科生的課程設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的幫助，想要完成這個設計是很難的。

在這里首先要感謝郭拉鳳和張春元老師。他們平日里工作繁多，但在我做課程設計的整個過程中都給予了我悉心的指導。我的裝配圖較為復雜，但是郭老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴謹的治學態(tài)度和科學的研究精神也是我學習的榜樣，并將對我今后的學習和工作產生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設計的謝現龍同學，在本次設計中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次課程設計才會順利完成。

參考文獻

【1】翟平.飛機鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設計指導.北京: 機械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設計與制造實訓教程.北京：化學工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠.沖壓成型技術.北京:北京理工大學出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設計指導.北京:北京理工大學出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設計.北京：科學出版社，2007

第三篇：沖壓模具課程設計說明書(參考)

江蘇省自學考試

《沖壓工藝與模具設計》

課程設計計算書

設計題目 學生姓名 準考證號 指導老師 成績評定

周 忠 旺

南京工程學院 二〇一三年 月

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

目 錄

前言

1.設計題目 …………………………………………………………………………………1 2.沖壓件工藝分析與計算 2.1 2.2 3.模具結構方案設計與計算 3.1 3.2 4.模具主要零件設計 4.1 4.2 5.裝配總圖的設計與繪制

5.1 5.2 6.課程設計總結 7.主要參考資料 8.附件（圖紙）

（以上目錄供參考，可以自動生成目錄，最多到三級目錄）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

前 言

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

拖拉機連接板落料模的設計

（小三號黑體，居中，空一行）

1.設計題目（黑體，四號）

1.1 xxx（二級標題，黑體，小四號）

（正文內容，宋體小四號，行間距1.5倍，以下同）

1.2

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

2.沖壓件工藝性分析與計算

2.1分析沖壓件工藝性

2.2工藝計算及設計

2.2.1 排樣的選擇與條料寬度的計算 2.2.2 拉深工序尺寸計算（如果有此工序）2.2.3 其他工藝尺寸計算

2.3確定沖壓工藝方案 2.3.1 沖壓工序分析 2.3.2 工藝方案的擬定 2.3.3 工藝方案的比較 2.3.4 工藝方案的確定 2.4 工藝文件

（包含沖壓工藝卡和沖壓工序卡，需作為工藝文件提交檢查）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

3.模具結構方案設計與計算

3.1模具結構方案確定與分析

3.2沖壓力計算

（包含沖裁力、彎曲力、拉深力、壓邊力、卸料力、頂件力等）

3.3沖壓設備的選擇

3.4卸料機構的設計與計算

3.5推件機構的設計（如有）

3.6壓邊裝置設計（如有）

3.7頂件機構的設計（如有）

3.8 模架的選用（或設計）

（以上條目僅供參考，可以根據所設計模具進行調整）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

5.設計并繪制裝配總圖

5.1模具裝配總圖的設計

5.2 模具結構介紹

5.3模具主要零件名稱及材料

5.4模具工作原理

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

6.課程設計總結

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

7.主要參考資料

[1]賈俐俐.沖壓工藝與模具設計[M].北京：人民郵電出版社，2009年版 [2] [3]

（6-10個參考資料）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設計》課程設計

8．附件

1）xxxx沖壓工藝卡； 2）xxxx沖壓工序卡； 3）xxxx模具的裝配圖； 4）xxxx零件圖 5）6）

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排版說明：

1.頁面設置：統(tǒng)一用A4紙打印，頁面設置頁邊距上2.8cm，下2.5cm，左右各2.5cm，裝訂線位置選擇左側。正文頁腳注上頁碼，頁碼格式為阿拉伯數字，居右。

2.正文部分：標題四號宋體加粗；正文內容，小四號宋體，所有內容字間距為標準字間距，1.5倍行距；

課程設計工作量要求;1.論文總頁碼不少于25頁（不含附件）； 2.裝配總圖1張（A0或A1圖紙一張）； 3.主要零件圖紙不少于4張（越多越好）；

4.工藝文件（沖壓工藝卡片和沖壓工序卡片）1套； 5.提供打印稿和電子稿；

第四篇：彎曲沖壓模課程設計

課程設計說明書

(鍛壓方向)

題 目 沖壓模具課程設計 學院名稱 材料科學與工程學院 班 級 430711 學 號 43071115 學生姓名 張宇 指導教師 職 稱

2011年 1月 09日

吉林大學材料科學與工程學院課程設計

沖壓模課程設計任務書

目錄

序言

吉林大學材料科學與工程學院課程設計

1.2課程設計的目的及要求

沖壓模具課程設計由指導老師指定模具結構、件模具形狀制和要求。生產批量等原始資料。要求學生以完整正確的模具裝配圖、零件圖以及設計計算書作為完成設計任務的成果。

其設計目的：

（1）綜合理論由冷沖壓模課程和其它有關先修課程的理論及生產實踐的知識去分析和解決模具設計問題，并使所學專業(yè)知識得到進一步鞏固和深化。（2）學習模具設計的一般方法，了解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過程和計算方法，培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和計算的能力。

（3）通過計算和繪圖，學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)模具設計的基本技能。設計要求：（1）對于模具：

a）必須保證操作安全、方便。

b）便于搬運、安裝、緊固到沖床上方便、可靠 c）生產批量為小批量生產。

d）沖壓零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。e）保證規(guī)定的生產率和高質量的沖壓件的同時，力求成本低、模具壽命長。f）保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協調。

g）模具設計包括：模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、模具類型的確定、壓力中心的計算、刃口尺寸計算、壓力機選擇等。(2)對于圖紙：

a)總裝配草圖一張（A0或A1）。b)總裝配圖一張（A0或A1）。c)零件圖（A3或A4）。

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(3)對于說明書：

a)應包括：沖壓工件的工藝分析及結論，工藝方案制定，沖壓工藝計算和模具設計參數計算，合理性分析，主要零部件結構設計的合理性分析。b)計算過程詳細、完全。

c)內容條理清楚，按步驟書寫。d)資料數據充分，并表明數據出處。

e)公式的字母含義應標明，有時還應標明公式的出處。

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于彎曲變形區(qū)外。孔邊至彎曲半徑r中心的距離L與材料厚度有關，一般應滿足一下條件：當t<2mm 是，L≥t；當t≥2mm時，L≥2t，而本次設計的工件t=2mm≥2mm，L=21mm≥2t=4mm，滿足要求。

f）板材彎曲件的沖裁毛刺面與彎曲方向：彎曲件的毛坯往往是經過沖裁落料而成的。沖裁的斷面一面是光亮面，另一面是毛刺面。彎曲件應使其毛刺面作為內側，當必須將毛刺面置于外側時，應盡量加大彎曲半徑，以避免開裂。

2.1.2彎曲件的精度與斷面粗糙度應滿足的要求

彎曲件的經濟精度一般不高于11級，最高可達IT8~IT10級，本次設計中工件未標注公差，故按未注公差IT14級來處理，設計模具時采用IT11級制造。斷面粗糙度只要不影響工件的使用和裝配，取其自然的斷面粗糙度，即Ra=12.5~50，最高Ra=6.3。

2.1.3彎曲件材料的沖壓性能應滿足的要求

材料為08鋼，為碳素結構鋼，查文獻（2）表1-6，其主要性能為：σs=196MPa，σb=350Mpa（275--410Mpa），τ=216--324Mpa，強度不高，塑性良好，沖壓工藝性好，適合進行沖壓加工。

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圖 1-1

該制件r/t=1>0.5，這類彎曲件的相對彎曲半徑較大，彎曲成形過程中毛坯的變薄現象不嚴重，可按毛坯長度等于彎曲件直線段長度與彎曲部分應變中性層長度之和的原則計算，即

Lz=L1+L3+（παρ）/180o=L1+L3+πα（r+xt）/180o（1）直邊段為L1，L3

L1=11-2-2=7mm L3=40-2=38mm（2）圓角邊段為L2

查文獻（2）表3-9查得，x=0.41 L2=πρ/2=π（r+xt）/2=3.14*(2+0.41*2)/2 =4.43mm(3)彎曲毛坯展開總長度：

L=L1+L2+L3=7+38+4.43=49.43mm 查文獻（3）附表2，該尺寸采用IT14級，公差為0.62mm

3.1.2彎曲力的計算及壓力機設備的選用

為了合理選擇彎曲用的壓力機和設計模具，必須計算彎曲力。由于彎曲力受到材料的力學性能，零件形狀與尺寸，板料厚度，彎曲方式，模具結構形狀與尺寸，模具間隙和模具工件表面質量等多種因素的影響，很難用理論分析方法進行準確計算。因此，實際生產中常采用經驗公式來計算。

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查文獻（2）162頁，總沖壓工藝壓力 Fz=F自+FD 其中：F自為彎曲力

FD為頂料力

F自=0.6KBtσb/(r+t)（1-2）K為安全系數，取1.32（1-2）

?b=350Mpa,為彎曲材料的抗拉強度 t為彎曲件的厚度，t=2mm B為彎曲件的寬度，B=284mm r為內圓彎曲半徑（等于凸模圓角半徑），r=2mm 將數據代入式1-2，計算，可得：

F自=77532N

對設置頂料裝置的彎曲模，其頂料力也要由壓力機滑塊承擔，FD可近似取彎曲力的30%～60%,即FD=（0.3～0.6）F自。這里取FD=0.5F自。將數據代入，求得：

FD=38766N 將 FD、F自代入式（1-1）得：

Fz=F自+FD=116298N

壓力機設備的選用：確定壓力機的額定壓力不僅要考慮能完成彎曲加工，而且要注意防止壓力機過載。由于前述計算所得的彎曲力均為彎曲過程中可能出現的最大彎曲力數值，即短時間內出現的峰值，如果壓力機的額定壓力等于或略大于該計算值，并不能保證在整個彎曲過程中壓力機不過載。因此，在確定壓力機的壓力時，應預留出較大的安全范圍。

查文獻（2）163頁，一般情況下，P≧（1.6--1.8）Fz

代入數據得：

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P≧（1.6--1.8）Fz=197.7066N P-----選用壓力機噸位，KN 查文獻（2）表1-39，選壓力機J23-25，其主要技術參數為：

公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 滑塊行程次數：55/min 最大閉合高度：270mm 閉合高度調節(jié)量：55mm 立柱距離：270mm 工作臺尺寸：370mm×560mm 工作臺孔尺寸：200mm×290mm 模柄孔尺寸：υ40mm×60mm 床身最大傾角：30o

3.1.3材料利用率及彎曲回彈值的計算

該制件屬于單工序彎曲模，其材料利用率達到100%。

由于相對彎曲半徑r/t=2/2=1較小，屬于小變形程度，彎曲半徑的回彈量不大，可只考慮角度的回彈值，回彈角度參考文獻（2）表3-4得Δα=1o

3.2沖壓工藝方案的制定

設計彎曲模是在確定彎曲工序的基礎上進行的，為達到沖件彎曲的質量要求，設計時必須注意以下幾點: 毛坯在模具上應有可靠的定位；不應使毛坯產生嚴重的局部變??；應防止在壓彎過程中毛坯滑動和偏移；要有利于安全操作，并保證制件質量。

要生產所給制件，只需彎曲一道工序即可完成。由于工序簡單，制件結構比較簡單而且精度要求也不高，而單工序模符合要求且成本較低，因此采用單工序模。

該制件由于坯料是成形沖裁件，其本身有兩直徑為12mm的孔可作為定位孔，故可直接采用定位銷定位，定位較容易，且精度易保證。并與水平方向成5o角，使沖模調整和維修方便，因凸模和凹模的斜面是可調的。

垂直壓彎時，制件易向一邊錯動，因此定位孔易拉長，有時將定位銷拉斷，吉林大學材料科學與工程學院課程設計

翻邊高度11的尺寸也不易保證。當傾斜5o大有好轉，保證了制件質量。

反側壓塊與凸模為無間隙配合，可防止彎曲過程中由于側向力而改變凸模與凹模之間的間隙。

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入凹模內，凹模深度過大，不僅增加模具的消耗，而且將增加壓力機的工作進程，使最大彎曲力提前出現。中小型彎曲件通常都使用模具在機械壓力機上進行加工，最大彎曲力提前出現，對壓力機是很不利的。凹模深度過小，可能造成彎曲件直邊不平直，降低其精度。因此，凹模深度要適當。查文獻（2）表3-18 選凹模尺寸N=5mm 4.彎曲模凸模和凹模的間隙

彎曲L形時，必須選擇適當的凸、凹模間隙。間隙過大則回彈量大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小，使彎曲力增大，直邊壁厚變薄，增大摩擦，容易擦傷工件表面，加速凹模的磨損，降低凹模的使用壽命。

同時考慮到下列因素的影響：彎曲件寬度較大時，受模具制造和裝配誤差的影響，將加大間隙的不均勻程度，因此間隙應取大些。寬度較小時間隙值可以取小些，硬材料則應取大些，彎曲件相對彎曲半徑r/t較小時可以取大些。此外還應考慮彎曲尺寸精度和板料厚度偏差的影響。

綜上所述，查閱文獻（2）170頁，對于尺寸精度要求一般的彎曲件，板料為黑色金屬時，單邊間隙Zb可按下式計算：

Zb=（n+1）t（3-1）式中 Zb為彎曲凹、凸模的單面間隙，mm；

t為材料厚度的基本尺寸（或中間尺寸），mm； n為間隙系數。

查閱文獻（2）表3-21，取間隙系數n=0.1 將各個數據代入式（3-1）中，得： Zb=2.2mm

5.模具工作零件結構的確定

模具工作零件結構的確定即彎曲模凸、凹模工作尺寸的確定。

彎曲凸、凹模工作尺寸的計算與工件尺寸的標注行成有關。一般原則是：當工件標注為外形尺寸時，應以凹模為基準件，間隙取在凸模上，彎曲間隙通過增大凹模刃口尺寸取得，并以此配作凹模；當工件標注內行尺寸時，應以凸模為基準件，間隙取在凹模上，彎曲間隙通過減小凸模刃口尺寸取得，并以此來配作凸模。

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綜上所述，查閱文獻（2）171頁，以凸模為計算基準件，可得：

L=（L+N）-δp(3-2)

+δd 凹模 Ld=（Lp+Z）0(3-3)式中 Ld為凹模的基本尺寸，mm； Lp為凸模的基本尺寸，mm； L為彎曲件的尺寸，mm； 凸模 p

0 δd，δp為凹模、凸模的制造公差，mm，?。?/4～1/3）

△，這里取1/4△；△為彎曲件的尺寸公差，mm；

Z為凹、凸模雙面間隙，mm。彎曲模具為L型模具，以單面間隙代替。

將數據代入式（3-2）、（3-3）得：

L=（L+N）-δp =45-0.155

+δd+0.155 Ld=（Lp+Z）0 =47.20 p

00

4.2定位零件設計

該制件由于坯料是成形沖裁件，其本身有兩直徑為12mm的孔可作為定位孔，故可直接采用定位銷定位，定位較容易，且精度易保證。并與水平方向成5o角，使沖模調整和維修方便，因凸模和凹模的斜面是可調的。定位銷的選用可依據JB/T7642.2--1994。

4.3頂桿零件設計

該零件的出件方式采用頂件方式。該零件尺寸規(guī)格較小，可選用兩個頂桿定出零件。頂桿的選用可依據JB/T7650.3--1994。

4.4模架和模座零件設計

模具閉合高度Hm應介于壓力機最大與最小裝模高度Hmax，Hmin之間。一般按如下關系式確定：Hmax-5mm>=Hm>=Hmin+10mm。無特殊情況，Hm應取上限值，最好取在Hm>=Hmin+M/3范圍內（M=Hmax-Hmin），避免連桿調節(jié)過長，導致螺紋接觸面積過小而被壓壞。模具閉合高度Hm取240mm符合，不加墊板即可與壓力機裝模高度配合。

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下模座尺寸每邊都大于壓力機工作臺孔尺寸40--50mm，不需加附加墊板。該模具上模直接用T型螺栓固定于上模座。

為了保證沖出零件的精度和高穩(wěn)定的質量，采用模架導向方式。模架導向不僅能保證上、下模的導向精度而且能提高模具的剛性，延長模具的使用壽命，使沖裁件的質量穩(wěn)定可靠，使模具的安裝比較容易。模架的類型選用后側導柱模架標準模架。根據沖壓件的形狀尺寸和精度以及結構類型等選擇模架的類別和形式；根據凹模周界和閉合高度要求確定模架的規(guī)格。

查閱文獻（2）表10-29選用的模架主要技術參數為：

凹模周界： L=315mm B=200mm 閉合高度：

最小 210mm 最大 255mm 上模座： 315mm×200mm×50mm GB/T2855.5 下模座： 315mm×200mm×65mm GB/T2855.6 導柱： 35mm×20mm GB/T2861.1 導套： 35mm×125mm×48mm GB/T2861.6

4.5模柄零件設計

使用開式壓力機，模具比較小，常用模柄固定上模。模柄夾持部分的公稱直徑與壓力機滑塊的模柄孔徑相等（其尺寸配合關系可取H11/d11），高度則小于模柄孔深度5--10mm。其選用可參考（2）表10-45。

4.6緊固零件設計

螺釘和銷釘的選擇（國家標準）

1）上模座、凸模采用螺釘固定，規(guī)格分別為： 螺釘 6個M10x25 參照GB/T70.1—2000 2）下模座、凹模采用螺釘固定，規(guī)格分別為：

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螺釘 8個M10x60 參照GB/T70.1—2000 3）上模座、模柄采用螺釘固定，規(guī)格分別為： 螺釘 4個M10x25 參照GB/T70.1—2000 4）上模座和上模，下模座和下模采用銷釘定位，規(guī)格分別為： 圓柱銷 6個M10x80 參照GB/T119.1—2000

4.7彈性元件設計

彈簧的設計

1）每個彈簧所承受的負荷F=Fx/n，由沖壓力計算可知FD=38766N 工作時的卸料力F卸=KxFD=0.04x38766N=1550.64N 根據模具的安裝，擬選用四根彈簧，則每根彈簧的負荷為 F=F卸/4=387.66N 2）考慮到模具的結構尺寸，對初選彈簧參數為：

d=4.0mm，D ＝30mm，t=9.92mm，L=60mm，Fs=554N，n=7.5，fsd=5.91mm 取彈簧預壓縮量為8.9mm 3）檢查彈簧的最大壓縮量是否滿足。

h預+h工作+h修磨=8.9+3+6=17.9mm

式中 h預——彈簧的壓縮量

H工作——卸料板工作行程一般取材料厚+1, h修磨——凸凹模修磨量一般取5～10,h修磨=6 則 fs=44.325＞19 故設計合理

彈簧裝配高度為60-18=42mm

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第五篇：《沖壓工藝及模具設計》課程設計任務書

《沖壓工藝及模具設計》課程設計

任 務 書

南京工程學院編

江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室

二〇一二年八月

沖壓工藝及模具課程設計任務書

一、課程性質及其設置目的與要求

《沖壓工藝與模具設計課程設計》是江蘇省高等教育自學考試數控加工與模具設計專業(yè)（本科階段）的實踐與應用課程，是檢驗應考者對沖壓模具設計的

掌握情況而設置的一門課程。

本課程設計是在學完《沖壓工藝與模具設計》課程之后進行的。目的是訓練學生對沖壓理論知識的綜合運用能力；沖壓工藝分析、工藝計算及模具設計的實踐能力；沖壓模具標準、沖壓工具書和設計資料的使用能力。學生通過該課程設計，能初步掌握制訂合理沖壓工藝過程和模具設計的方法；國標、沖壓工具書和設計資料的使用方法。

二、選題要求

選題可由指導教師選定，或由指導教師提供幾個選題供學生選擇；也可由學生自己選題，但學生選題需通過指導教師批準。課題應在設計周之前提前公布，并盡量早些，以便學生有充分的設計準備時間。

選題要符合本課程的教學要求，選題內容不應太簡單，難度要適中，最好結合工程實際情況進行選題，并且有一定的實用價值。同時注意選題內容的先進性、綜合性、實踐性，應適合實踐教學和啟發(fā)創(chuàng)新教學的要求。

三、有關說明和實施要求

1、課程設計時間安排（參考）

本課程設計按2周時間計，具體安排請學生根據自己工作情況而定。

2、考核方法及成績評定

A、方案合理，結構正確，圖形完整，說明書格式規(guī)范、內容翔實 70% B、創(chuàng)新能力 10% C、態(tài)度和紀律 10% D、答辯成績 10％

成績按優(yōu)、良、中、及格和不及格五檔。

四、參考資料

《沖壓手冊》（修訂版），王孝培主編，機械工業(yè)出版社，2005年；

《沖壓工藝與模具設計》，賈俐俐主編，人民郵電出版社，2009年；

《沖模設計應用實例》（第1版），模具實用叢書編委會編著，機械工業(yè)出版社，2000年；《冷沖壓模具設計與制造》，王秀鳳、萬良輝主編，北京航空航天大學出版社，2005年；

附件：

一、課程設計題目（以下表格可以用CAD打開）

二、選題要求

1.自選題目：學生可以結合自己崗位選擇課程設計題目，但難度要適當高些；每個選題只允許1人完成； 2.教師給題：學生可以從教師給的題目中選擇1個題目作為課程設計題目，每個題目的選題學生不超過7人； 3.自選題目時間：7月29日-7月31日；教師選題時間：8月1日-8月7日

序號 1序號 3名稱：力調節(jié)杠桿材料：板厚：5批量：大批量生產序號 2名稱：彈性片材料：65板厚：2批量：中批量生產序號 4處名稱：止退墊片材料：板厚：1.5批量：中批量生產名稱：連接墊板材料：235板厚：3批量：中批量生產名材板批4.選題表見上表

5.每位學生可以選擇2個課題，供教師調整課題時參考；

6.對每個零件進行沖壓工藝分析，并以其中1道（或2道）工序作為沖壓課程設計課題；

7.填寫課程設計選題表文件名稱以自己“姓名”命名，于8月10日前以電子檔形式發(fā)zzw99530@163.com或qq郵箱（只要發(fā)送一次就可以）。

三、課程設計工作量要求;1.論文總頁碼不少于25頁（不含附件），按提供的格式排版，具體內容可以調整； 2.裝配總圖1張（A0或A1圖紙一張）； 3.主要零件圖紙不少于4張（越多越好）；

4.工藝文件（沖壓工藝卡片和沖壓工序卡片）1套； 5.提供打印稿和電子稿；