第一篇：沖壓模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(參考)

江蘇省自學(xué)考試

《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》

課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

設(shè)計(jì)題目 學(xué)生姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 指導(dǎo)老師 成績(jī)?cè)u(píng)定

周 忠 旺

南京工程學(xué)院 二〇一三年 月

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

目 錄

前言

1.設(shè)計(jì)題目 …………………………………………………………………………………1 2.沖壓件工藝分析與計(jì)算 2.1 2.2 3.模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 3.2 4.模具主要零件設(shè)計(jì) 4.1 4.2 5.裝配總圖的設(shè)計(jì)與繪制

5.1 5.2 6.課程設(shè)計(jì)總結(jié) 7.主要參考資料 8.附件（圖紙）

（以上目錄供參考，可以自動(dòng)生成目錄，最多到三級(jí)目錄）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

前 言

（另起一頁(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

拖拉機(jī)連接板落料模的設(shè)計(jì)

（小三號(hào)黑體，居中，空一行）

1.設(shè)計(jì)題目（黑體，四號(hào)）

1.1 xxx（二級(jí)標(biāo)題，黑體，小四號(hào)）

（正文內(nèi)容，宋體小四號(hào)，行間距1.5倍，以下同）

1.2

（另起一頁(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

2.沖壓件工藝性分析與計(jì)算

2.1分析沖壓件工藝性

2.2工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)

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

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

3.模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.1模具結(jié)構(gòu)方案確定與分析

3.2沖壓力計(jì)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(shè)備的選擇

3.4卸料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.5推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（如有）

3.6壓邊裝置設(shè)計(jì)（如有）

3.7頂件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（如有）

3.8 模架的選用（或設(shè)計(jì)）

（以上條目?jī)H供參考，可以根據(jù)所設(shè)計(jì)模具進(jìn)行調(diào)整）

（另起一頁(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

5.設(shè)計(jì)并繪制裝配總圖

5.1模具裝配總圖的設(shè)計(jì)

5.2 模具結(jié)構(gòu)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(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

6.課程設(shè)計(jì)總結(jié)

（另起一頁(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

7.主要參考資料

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

（6-10個(gè)參考資料）

（另起一頁(yè)）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

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）

南京工程學(xué)院《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

排版說(shuō)明：

1.頁(yè)面設(shè)置：統(tǒng)一用A4紙打印，頁(yè)面設(shè)置頁(yè)邊距上2.8cm，下2.5cm，左右各2.5cm，裝訂線位置選擇左側(cè)。正文頁(yè)腳注上頁(yè)碼，頁(yè)碼格式為阿拉伯?dāng)?shù)字，居右。

2.正文部分：標(biāo)題四號(hào)宋體加粗；正文內(nèi)容，小四號(hào)宋體，所有內(nèi)容字間距為標(biāo)準(zhǔn)字間距，1.5倍行距；

課程設(shè)計(jì)工作量要求;1.論文總頁(yè)碼不少于25頁(yè)（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；

第二篇：沖壓模具課程設(shè)計(jì)

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)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(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)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(wú)論在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。

因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)完《飛機(jī)鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，安排了模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，以幫助我們掌握模具設(shè)計(jì)的過(guò)程，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)內(nèi)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(nèi)孔尺寸為R3，6，均未標(biāo)注公差，公差等級(jí)選用IT14級(jí)，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀簡(jiǎn)單，適合沖裁成形。

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

綜合以上分析，得到最終結(jié)論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。但有幾點(diǎn)應(yīng)注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設(shè)計(jì)模具是應(yīng)加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健?/p>

3）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)模具時(shí)可有以下三種方案：

方案一：先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：落料和沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件年產(chǎn)20萬(wàn)件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問(wèn)題，操作不便。

方案二采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，可有效地提高生產(chǎn)效率，但連續(xù)模制造和設(shè)計(jì)難度大，費(fèi)用高，用于生產(chǎn)該制件達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性要求。

方案三采用復(fù)合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，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(nèi)孔與外形同心的要求。

通過(guò)對(duì)比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結(jié)構(gòu)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(fù)合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導(dǎo)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(dòng)卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設(shè)計(jì)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(tái)在制造時(shí)是和導(dǎo)柱、導(dǎo)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(dá)到保證零件尺寸精度的目的。同時(shí)沒(méi)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(shè)計(jì)與計(jì)算

（一）制件排樣與材料利用率計(jì)算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻(xiàn)【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側(cè)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(jīng)計(jì)算制件面積S=284.73mm2，一個(gè)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(xiàn)【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(shí)采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；

每條制件數(shù)n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數(shù)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(jì)算

沖裁力可按以下公式[1]計(jì)算：

F=KLtτ

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

kp

kp

--材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經(jīng)計(jì)算得外形周長(zhǎng)L1=67.57mm，內(nèi)孔周長(zhǎng)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(jīng)驗(yàn)公式[ 1]進(jìn)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(shí)卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，一般為3～5；K推—推件力系數(shù)；K卸—卸料力系數(shù)。查文獻(xiàn)【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(jì)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(jī)

根據(jù)總壓力71.24 kN,查文獻(xiàn)【2】表4-33開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J23-10，其主要參數(shù)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(tái)尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計(jì)算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對(duì)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(biāo)系。

1x

設(shè)壓力中心為（x0,y0）,因?yàn)樯舷聦?duì)稱，所以y0=0，只需求x0，又因?yàn)閮?nèi)孔為軸對(duì)稱圖形，所以只需考慮外形。經(jīng)計(jì)算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據(jù)合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計(jì)算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡(jiǎn)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(jù)制件的材料和厚度,由文獻(xiàn)【3】表2-14 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據(jù)制件的基本尺寸和厚度，由文獻(xiàn)【3】表2-19 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)簡(jiǎn)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(yàn)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(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級(jí)確定制件各尺寸公差，查文獻(xiàn)【3】附錄一 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值和表2-17 磨損系數(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）凹模設(shè)計(jì)

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡(jiǎn)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(xiàn)【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(jīng)驗(yàn)公式[4]估算：

H=K1K

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

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(zhǎng)度為67.57mm，查文獻(xiàn)【4】表3-34凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)，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(jù)條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻(xiàn)【4】表3-33，查得凹?？妆诤馽=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻(xiàn)【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(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設(shè)計(jì)

據(jù)以上確定的凹模周界尺寸，查文獻(xiàn)【2】表5-5 復(fù)合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。

1)卸料板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸根據(jù)凸、凹模尺寸確定，結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結(jié)構(gòu)，固定部分簡(jiǎn)化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長(zhǎng)度按下式[6]計(jì)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(zhǎng)度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進(jìn)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(zhǎng)度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結(jié)構(gòu)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(jiǎn)化成圓形，長(zhǎng)度L=19.5mm,其結(jié)構(gòu)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(xiàn)【2】表5-8滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架規(guī)格，選用后側(cè)導(dǎo)柱模座,其主要參數(shù)如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導(dǎo)柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導(dǎo)套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結(jié)構(gòu)尺寸，參照文獻(xiàn)【5】表4-6后側(cè)導(dǎo)向模柱、表3-38導(dǎo)柱和表3-39導(dǎo)套設(shè)計(jì)。

（四）模柄設(shè)計(jì)

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機(jī)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(jī)工作臺(tái)尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機(jī)能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結(jié)束語(yǔ)

鈑金沖壓成形課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間的一門重要課程，是對(duì)我們將理論應(yīng)用于實(shí)踐能力的考核。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我加深了對(duì)沖壓成形的理解，掌握了模具設(shè)計(jì)的基本方法，很好地鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，相信對(duì)我將來(lái)從事工作將有很大幫助。在本設(shè)計(jì)過(guò)程中，各位老師和同學(xué)們給予我大量的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個(gè)人水平有限，在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不足，還請(qǐng)老師批評(píng)指正。

致謝

經(jīng)過(guò)兩周的忙碌和工作，本次課程設(shè)計(jì)終于完成了，作為一個(gè)本科生的課程設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的裝配圖較為復(fù)雜，但是郭老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的研究精神也是我學(xué)習(xí)的榜樣，并將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設(shè)計(jì)的謝現(xiàn)龍同學(xué)，在本次設(shè)計(jì)中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次課程設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。

參考文獻(xiàn)

【1】翟平.飛機(jī)鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠(yuǎn).沖壓成型技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京理工大學(xué)出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2007

第三篇：沖壓工藝與模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》

課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書

《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)和目的

本課程設(shè)計(jì)性質(zhì)是在完成了《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》、《模具制造工藝》、《模具材料與熱處理》及《機(jī)械制造工藝學(xué)》后進(jìn)行的針對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的一門實(shí)踐性課程，其任務(wù)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行與實(shí)際工作相關(guān)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，該課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是：

1． 鞏固與擴(kuò)充《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》、《模具制造工藝學(xué)》等課程所學(xué) 知識(shí)與技能。

2． 學(xué)習(xí)專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，強(qiáng)化工程計(jì)算、繪圖及文獻(xiàn)檢索的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來(lái)的工作打下良好基礎(chǔ)。

3． 培養(yǎng)和提高分析、解決工廠實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.學(xué)習(xí)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的具體方法與步驟，培養(yǎng)和提高模具設(shè)計(jì)的綜合能力;為今后從事模具設(shè)計(jì)與制造工作打下必要的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

完成典型沖壓零件的沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠較好地應(yīng)用《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》的基本理論，學(xué)會(huì)應(yīng)用沖壓模具設(shè)計(jì)工具書和參考資料，掌握沖壓成形零件工藝性分析、基本工藝計(jì)算,模具零部件設(shè)計(jì)、計(jì)算；沖壓設(shè)備的選擇,裝配圖、零件圖的設(shè)計(jì)與繪制，工藝卡的編制。

三、工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、零件工藝性分析

零件的沖壓工藝性是指從沖壓工藝的角度來(lái)衡量零件的設(shè)計(jì)（包括選材，零件形狀結(jié)構(gòu)等）是否合理。即在滿足零件使用要求的前提下，能否以最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的沖壓加工方法將零件制成。零件工藝性的好壞直接關(guān)系到其質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料利用率和成本。

開始設(shè)計(jì)時(shí)，首先要了解零件的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用的材料,尺寸大小，精度要求以及它的用途等基本情況，并根據(jù)各種沖壓工藝的特點(diǎn)來(lái)分析該零件的沖壓工藝性，作為制訂工藝方案的依據(jù)。如認(rèn)為原產(chǎn)品設(shè)計(jì)有不合理處，或者其工藝性很差時(shí)，可提出修改方案，會(huì)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員，在保證產(chǎn)品使用要求的前提下，對(duì)原零件作必要的，合理的修改。

2、沖壓零件工藝方案確定 ? 計(jì)算毛坯尺寸

根據(jù)零件圖確定毛坯尺寸，如彎曲零件的毛坯展開尺寸，拉深零件的毛坯形狀與尺寸等。

? 進(jìn)行其它必要的工藝計(jì)算

根據(jù)各種沖壓工序的成形極限，進(jìn)行相應(yīng)的其它的尺寸計(jì)算。如彎曲件的最小彎曲半徑，拉深件所需的拉深次數(shù)，一次翻邊的高度和縮口，脹形變形程度的計(jì)算等。

? 對(duì)不同的工藝方案進(jìn)行分析、比較，確定一合理方案

對(duì)于工序較多的沖壓件，可先確定出該沖壓件的基本工序，然后將各種基本工序做各種可能的排列與組合，可得出多種工藝方案，并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際條件，對(duì)其進(jìn)行綜合分析和比較，取一種最合理的工藝方案，并繪出各工序的模具結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。

? 據(jù)所定工藝方案，計(jì)算并確定各中間工序的工件形狀和尺寸，同時(shí)確定各工序的工件圖。

3、確定出合理的排樣形式，裁板方法，并計(jì)算材料的利用率。

4、計(jì)算各工序壓力，確定壓力中心，初選壓力機(jī)

計(jì)算工序所需壓力時(shí)，要使其最大壓力不超過(guò)壓力機(jī)的允許壓力曲線。必要時(shí)，還要審核壓力機(jī)的電機(jī)功率。

5、填寫工藝過(guò)程卡片

根據(jù)上述工藝設(shè)計(jì)，將所需的工序及原材料、所使用的設(shè)備、模具、工時(shí)定額等項(xiàng)內(nèi)容填入一定格式的工藝卡中。它既是生產(chǎn)作業(yè)的指導(dǎo)文件，也是設(shè)計(jì)模具的依據(jù)。

四、模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、模具類型及結(jié)構(gòu)形式的確定

根據(jù)所確定的工藝方案，沖壓件的形狀特點(diǎn)，精度要求，生產(chǎn)批量，模具的制造和維修條件，操作與安全，以及上料，出件的方式，使用設(shè)備等各方面的情況，確定沖模類型和結(jié)構(gòu)。

2、模具零部件的選用、設(shè)計(jì)和計(jì)算

模具工作部分零件，定為零件，壓料、卸料及出件零件，導(dǎo)向零件，固定零件，緊固及其它零件，若能按《冷沖模標(biāo)準(zhǔn)》選用時(shí)，要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可選時(shí)，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外還有彈簧，橡膠的選用與計(jì)算，某些零件還需進(jìn)行強(qiáng)度校核等。

3、繪制模具裝配圖

裝配圖應(yīng)具有足夠能說(shuō)明模具構(gòu)造的投影圖及必要的剖面、剖視圖。一般主視圖和俯視圖應(yīng)對(duì)應(yīng)繪制，還要注明必要尺寸，如閉合高度，輪廓尺寸，壓力中心，以及靠裝配保證的有關(guān)尺寸和精度。并畫出工件圖，排樣圖，填寫詳細(xì)的零件明細(xì)表和技術(shù)要求等。

繪制裝配圖的一般步驟是：把工件圖的主、俯視圖畫在圖中的適當(dāng)位置；先畫工作部分零件，再畫其它各部分零件；畫出工件圖，排樣圖；填寫詳細(xì)的零件明細(xì)表和技術(shù)要求。繪圖時(shí)應(yīng)與上一步工藝計(jì)算工作聯(lián)合進(jìn)行?？傊?，模具設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)應(yīng)相互照應(yīng)，如發(fā)現(xiàn)模具不能保證工藝的實(shí)現(xiàn)，則必須更改工藝設(shè)計(jì)。

4、繪制模具零件圖

按所設(shè)計(jì)的模具裝配圖，拆繪模具零件圖。零件圖也應(yīng)有足夠的投影圖和必要的剖視、剖面圖，以便將零件結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。另外，還要注出零件的詳細(xì)尺寸，制造公差，形位公差，表面粗糙度，材料及熱處理，技術(shù)要求等。工作部分零件刃口尺寸及公差按所計(jì)算的尺寸、公差標(biāo)注。

五、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫 1、200字左右的中文摘要；摘要包括本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、依據(jù)、模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)論。

2、目錄；

3、設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖；

4、序言；說(shuō)明本設(shè)計(jì)的目的意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求，簡(jiǎn)述該類零件的常用加工方法及存在的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想、最終解決的問(wèn)題。

5、零件的工藝性分析；

6、沖壓零件工藝方案的擬定；

7、排樣形式和裁板方法，材料利用率計(jì)算；

8、各工序壓力計(jì)算，壓力中心的確定，壓力機(jī)的選擇；

9、模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇；10、11、12、13、14、15、16、17、模具零件的選用，設(shè)計(jì)以及必要的計(jì)算； 模具工作部分零件刃口尺寸及公差的計(jì)算； 模具材料的選擇及熱處理要求； 模具的動(dòng)作說(shuō)明及操作要求； 對(duì)本設(shè)計(jì)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性分析； 其它需要說(shuō)明的內(nèi)容；

結(jié)束語(yǔ)：對(duì)本次設(shè)計(jì)的心得體會(huì)及建議； 參考文獻(xiàn)：列出本次設(shè)計(jì)所用參考資料；

六、設(shè)計(jì)步驟及進(jìn)度安排

1、接受任務(wù)書（一天）

任務(wù)書由指導(dǎo)教師提出，其內(nèi)容如下：

? 經(jīng)過(guò)審簽的正規(guī)沖壓零件圖紙，并注明材料的牌號(hào)。? 零件使用說(shuō)明書或技術(shù)要求。? 生產(chǎn)批量。? 必要的零件樣品。

2、收集,分析,消化原始資料（一天）

收集整理有關(guān)該零件設(shè)計(jì)、成形工藝、成形設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工資料,以備制定零件沖壓加工工藝和設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。具體：

? 消化零件圖。了解零件的用途；分析零件的尺寸、精度等技術(shù)要求；使用性

能、使用場(chǎng)合方面的要求。

? 消化任務(wù)書。分析任務(wù)書所提出的內(nèi)容及要求。

? 準(zhǔn)備參考資料。《沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《沖模圖冊(cè)》、《冷沖模標(biāo)準(zhǔn)》 ? 收集相關(guān)資料。生產(chǎn)廠設(shè)備、工藝水平；設(shè)備型號(hào)性能、規(guī)格、特點(diǎn)；操作工人技術(shù)水平；模具維修能力；模具制造廠設(shè)備、技術(shù)水平；設(shè)備型號(hào)性能、規(guī)格、特點(diǎn)；相似零件工藝、模具資料等。

3、工藝設(shè)計(jì)（二天）

按工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求完成

4、模具設(shè)計(jì)（二天）

按模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求完成

5、繪制模具裝配圖（三天）? 圖樣幅面及比例

模具裝配圖和零件圖圖紙幅面，按照機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，選擇適當(dāng)?shù)膱D幅。繪圖比例盡量采用等大比例（1：1），這樣直觀性好，特殊情況下可以采用放大或縮小比例。? 模具裝配圖布置

裝配圖的一般布置情況如下圖所示

? 視圖要求

一般情況下，用主視圖和俯視圖表示模具結(jié)構(gòu)，若還不能表達(dá)清楚時(shí)，再增加其它視圖。

剖視圖的畫法一般應(yīng)按G B4458.1－84規(guī)定執(zhí)行。但在沖模圖中，為了減少局部剖視圖，在不影響剖視圖表達(dá)剖面跡線通過(guò)部分結(jié)構(gòu)的情況下，可將剖面跡線以外部分旋轉(zhuǎn)或平移到剖視圖上，像螺釘，圓柱銷，推桿的表示可用該方法。

下模俯視圖，是假設(shè)將上模去掉以后的投影圖。

上模俯視圖，是假設(shè)將下模去掉以后的投影圖。對(duì)稱的模具，上模和下模的俯視圖可各畫一半表示。

在模具視圖中，工件圖和排樣圖的輪廓線用點(diǎn)劃線表示，斷面涂黑或紅。毛坯在模具視圖中的初始位置，用黑色或紅色表示。? 工件圖和排樣圖

工件圖是指經(jīng)本套模具沖壓后所得到的沖壓件圖形，一般畫在總圖的右上角。若圖面位置不夠，或工件較大時(shí)，可另立一頁(yè)。工件圖應(yīng)按比例畫出，一般與模具圖的比例一致，特殊情況可以縮小或放大。工件圖的方向應(yīng)與沖壓方向一致（即與工件在模具圖中的位置一樣），有時(shí)也允許不一致，但必須用箭頭注明沖壓方向。

有落料工序的模具，還應(yīng)畫出排樣圖，一般也布置在總圖的右上角，零件圖的下方。

? 標(biāo)題欄和明細(xì)表

標(biāo)題欄和明細(xì)表一般放在總圖的右下角。若圖面位置不夠時(shí)，可另立一頁(yè)。明細(xì)表應(yīng)包括：件號(hào)；名稱；數(shù)量；材料；熱處理；標(biāo)準(zhǔn)零件代號(hào)及規(guī)格；頁(yè)次及備注等各欄。模具圖中的所有零件都要詳細(xì)填寫在明細(xì)表中。? 技術(shù)要求

沖模模架的技術(shù)要求，按G B 2854－81《冷沖模模架技術(shù)要求》中的規(guī)定執(zhí)行。在模具裝配圖中，只簡(jiǎn)要注明對(duì)本模具的要求和應(yīng)注意的事項(xiàng)即可。當(dāng)有特殊要求，或不是在專業(yè)模具廠（或模具車間）生產(chǎn)時(shí)，要詳細(xì)注明技術(shù)要求。

6、繪制全部零件圖（二天）

拆繪模具零件圖時(shí)，應(yīng)盡量按該零件在總圖中的裝配方位畫出，不要任意旋轉(zhuǎn)和顛倒，以防畫錯(cuò)，影響裝配。模具圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均需畫出零件圖，如圖凸模，凹模，卸料板等。有些標(biāo)準(zhǔn)零件需補(bǔ)加工處較多時(shí)，也可畫出，如上模座和下模座。一般如導(dǎo)柱，導(dǎo)套，模柄，定位銷，推桿，彈簧，螺釘，圓柱銷等標(biāo)準(zhǔn)件均不再繪零件圖。具體：

? 由模具裝配圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先工作零件，后其它零件。

? 圖形要求：按比例畫，允許放大或縮小，視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)，圖形要清晰。

? 標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)零件主要尺寸，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。

? 表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注“其余3.2”其它粗糙度符號(hào)在零件各表面分別標(biāo)出。

? 技術(shù)要求。沖模零件技術(shù)要求，可按G B2870－81《冷沖模零件技術(shù)要求》中的規(guī)定執(zhí)行。在零件圖中，只簡(jiǎn)要注明對(duì)本零件的熱處理要求和應(yīng)注意的事項(xiàng)即可。當(dāng)有特殊要求，或不是在專業(yè)模具廠（或模具車間）生產(chǎn)時(shí)，要詳細(xì)注明技術(shù)要求。

? 其它內(nèi)容，例如零件名稱、零件圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求、表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說(shuō)明等都要正確填寫。

7、校對(duì)，審圖。（一天）? 自我校對(duì)的內(nèi)容是：

-模具及其零件與沖壓零件圖紙的關(guān)系

模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度、結(jié)構(gòu)等是否符合零件圖紙的要尺寸、精度要求。設(shè)備選擇是否合理

檢查設(shè)備噸位、閉合高度、臺(tái)面尺寸等有關(guān)裝配尺寸與模具的裝配關(guān)系。圖紙

--裝配圖上各零件安置部位是否恰當(dāng)，表示得是否清楚，有無(wú)遺漏。--名細(xì)表內(nèi)零件編號(hào)、名稱，制作數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)件等有無(wú)遺漏。

--零件圖上的零件編號(hào)、名稱，制作數(shù)量、技術(shù)要求檢查，零件配合處精度、檢 查，模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面粗糙度是否標(biāo)記、敘述清楚。--主要工作零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數(shù)字應(yīng)正確無(wú)誤，不要使生產(chǎn)者生產(chǎn)時(shí)再換算。

--檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫法是否符合制圖國(guó)標(biāo)，有無(wú)遺漏尺寸。--校核加工性能

所有零件的幾何結(jié)構(gòu)、視圖畫法、尺寸標(biāo)注等是否有利于加工。-說(shuō)明書是否按要求格式打印、裝訂；內(nèi)容是否完善；表達(dá)是否正確。? 教師審圖

原則上按設(shè)計(jì)者自我校對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行；但是要側(cè)重于結(jié)構(gòu)原理，工藝性能及操作安全方面。

8、整理、寫作說(shuō)明書（一天）

按說(shuō)明書寫作格式、內(nèi)容要求。

9、答辯、資料歸檔（一天）

將所有資料，例如任務(wù)書、零件圖、說(shuō)明書、模具裝配圖、模具零件圖，按規(guī)定加以系統(tǒng)整理、裝訂、編號(hào)進(jìn)行歸類檔。

第四篇：沖壓課程設(shè)計(jì)

目錄

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

結(jié)………………………………………………………………………………………11 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………11 致

謝………………………………………………………………………………………11

常用簡(jiǎn)單沖壓零件的工藝設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)為常用簡(jiǎn)單沖壓零件的工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)題目零件的尺寸、材料、大批量生產(chǎn)等要求，首先分析沖壓零件成形的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀、特點(diǎn)、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(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算毛坯尺寸，材料利用率等工藝計(jì)算，確定排樣，計(jì)算沖壓力和確定壓力中心，確定模具間隙，計(jì)算模具刃口尺寸和公差，并繪出模具刃口尺寸圖，計(jì)算沖壓工藝力，選擇沖壓設(shè)備，確定壓力機(jī)的各種類型、型號(hào)、規(guī)格。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了分析和選擇。通過(guò)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料，培養(yǎng)了工藝設(shè)計(jì)的基本技能，綜合運(yùn)用和鞏固了沖壓工藝等課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：沖壓件

工藝

沖壓力

刃口尺寸

沖壓設(shè)備

第二章 沖壓工藝性分析與生產(chǎn)方案的確定

2.1設(shè)計(jì)任務(wù)

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

圖1-1 零件圖

設(shè)計(jì)具體內(nèi)容及步驟如下：（1）零件的工藝性分析

根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，分析沖壓零件成形的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、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(xiàn)沖壓零件工藝性差，則需對(duì)沖壓零件產(chǎn)品提出修改意見，但要經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者同意。（2）生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)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(jìn)行綜合分析、比較，然后確定適合于具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。根據(jù)所確定的工藝方案和沖壓零件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)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(jié)構(gòu)與尺寸

該零件的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，形狀對(duì)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(guò)渡。

二 精度

零件圖中未標(biāo)注尺寸精度和位置精度，粗糙度也無(wú)要求，設(shè)計(jì)時(shí)一般按IT14級(jí)選取公差值。普通沖裁的沖孔精度一般在IT13級(jí)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(qiáng)度?b?260MPa，退火狀態(tài)下斷面伸長(zhǎng)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(zhì)量

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

根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。

根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級(jí)進(jìn)沖裁模。雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，能夠達(dá)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(dǎo)料板導(dǎo)向，側(cè)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(cè)刃前后對(duì)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(chǎn)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(jí)進(jìn)模因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱模架。

綜上所述，該級(jí)進(jìn)模的主要零部件為落料模，沖孔模，導(dǎo)料板，側(cè)刃，對(duì)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(shè)計(jì)》表2-18得相關(guān)數(shù)據(jù)： 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(dǎo)料板之間的距離為

B'?B?Z

=17.93mm

B1'?B1?Z

=20.53mm 一個(gè)沖裁零件的面積為

A=206.35mm2

進(jìn)距為

s=24.1mm 根據(jù)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(gè)數(shù)為

n=2410÷24.1=100 一根條料內(nèi)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(diǎn)。沖壓時(shí)，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(huì)承受偏心載荷；使模具歪斜，間隙不均，導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過(guò)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(duì)角導(dǎo)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(jì)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(nèi)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(jì)算，凸模尺寸根據(jù)凹模尺寸按間隙配制，計(jì)算結(jié)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(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(jī)采用剛性卸料裝置和下出料方式，故其沖裁時(shí)的總壓力為：

FZ?FT?F

（3-11）

=71946.14N 壓力機(jī)的公稱壓力為：

F標(biāo)?(1.1～1.3)FZ

（3-12）

=(1.1～1.3)×

= 79.2 kN～93.6 kN 3.5沖壓設(shè)備的選擇

通過(guò)校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23—10能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：

公稱壓力：100 kN

滑塊行程：45 mm 滑塊行程次數(shù)：145 次/min

最大封閉高度：180 mm 封閉高度調(diào)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(tái)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-

第五篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，產(chǎn)品投入市場(chǎng)的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對(duì)模具開發(fā)周期要求越來(lái)越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價(jià)格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認(rèn)真考慮的問(wèn)題。

模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計(jì)、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問(wèn)題都會(huì)對(duì)整個(gè)開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認(rèn)為，人的因素及設(shè)計(jì)質(zhì)量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項(xiàng)目管理、并行工程及模塊化設(shè)計(jì)等管理上及技術(shù)上的措施，以提高員工積極性并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終目的是在保證質(zhì)量、成本目標(biāo)的前提下縮短模具開發(fā)周期。

1模具開發(fā)的項(xiàng)目管理實(shí)施方法

項(xiàng)目管理是一種為了在確定的時(shí)間范圍內(nèi)，完成一個(gè)既定的項(xiàng)目，通過(guò)一定的方式合理地組織有關(guān)人員，并有效地管理項(xiàng)目中的所有資源（人員、設(shè)備等）與數(shù)據(jù)，控制項(xiàng)目進(jìn)度的系統(tǒng)管理方法。

模具之間存在著復(fù)雜的約束關(guān)系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設(shè)備。因此需要有負(fù)責(zé)人保證所需生產(chǎn)資源在模具開發(fā)過(guò)程中能及時(shí)到位，因此需要實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)制。另外，項(xiàng)目負(fù)責(zé)制的實(shí)施還便于個(gè)人工作考核，有利于調(diào)動(dòng)員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個(gè)項(xiàng)目組，塑模工程部為三個(gè)。模具任務(wù)分配方式以競(jìng)標(biāo)為主，必要時(shí)協(xié)商分配。每個(gè)項(xiàng)目組設(shè)有一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理、約兩個(gè)設(shè)計(jì)員、四個(gè)工藝師和四個(gè)左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數(shù)據(jù)編程人員。而其它的各種生產(chǎn)設(shè)備及操作員的調(diào)度由生產(chǎn)部的調(diào)度員統(tǒng)籌安排。如果項(xiàng)目組之間有資源需求的沖突而調(diào)度員不能解決時(shí)由廠領(lǐng)導(dǎo)仲裁。

廠內(nèi)員工可通過(guò)競(jìng)職方式擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，選拔項(xiàng)目經(jīng)理有三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內(nèi)容；（2）熟悉模具開發(fā)過(guò)程中的常見問(wèn)題及解決方法；（3）有較強(qiáng)的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項(xiàng)目管理的內(nèi)容之一就是要確定項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。本廠項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)有：（1）負(fù)責(zé)組織項(xiàng)目組在廠內(nèi)競(jìng)標(biāo)、承接新項(xiàng)目；（2）負(fù)責(zé)與客戶交涉，包括確定產(chǎn)品細(xì)節(jié)、接受客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求、反映需要與客戶協(xié)商才能解決的問(wèn)題；（3）檢查產(chǎn)品的工藝性，如果產(chǎn)品工藝性存在問(wèn)題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃；（5）負(fù)責(zé)對(duì)承接項(xiàng)目的全過(guò)程、全方位的質(zhì)量控制、進(jìn)度跟蹤及內(nèi)外協(xié)調(diào)工作；（6）負(fù)責(zé)完成組內(nèi)評(píng)審及對(duì)重大方案、特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途的模具的會(huì)審；（7）負(fù)責(zé)組內(nèi)成員的工作分配、培訓(xùn)及考核；（8）對(duì)組內(nèi)成員的過(guò)失行為負(fù)責(zé)；（9）負(fù)責(zé)在組內(nèi)開展 “四新”技術(shù)的應(yīng)用與技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)、組織、實(shí)施等各項(xiàng)工作；（10）及時(shí)解決新模具在維修期內(nèi)的各項(xiàng)整改及維修。

廠領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)項(xiàng)目完成的時(shí)間、質(zhì)量與成本考核項(xiàng)目經(jīng)理。然后由項(xiàng)目經(jīng)理考核項(xiàng)目組內(nèi)員工，使責(zé)、權(quán)、利落實(shí)到每一位員工，有效調(diào)動(dòng)了員工積極性并顯著減少以前反復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題。模具開發(fā)的并行工程實(shí)施方案

并行工程是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量與降低成本的有效方法。實(shí)施并行工程有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配等多個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實(shí)施并行工程就是要進(jìn)行產(chǎn)品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實(shí)施了如圖1所示并行工程實(shí)施方案。IMAN是基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的PDM系統(tǒng)，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程的集成?；诮y(tǒng)一的產(chǎn)品三維特征模型，設(shè)計(jì)員利用CAD工具進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；工藝師利用CAM功能進(jìn)行數(shù)控編程及CAPP進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)；審核者利用CAE功能進(jìn)行沖壓或注射成型過(guò)程模擬，利用DFX工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時(shí)進(jìn)行，而且保證了產(chǎn)品及模具的相關(guān)尺寸的統(tǒng)一與安全。這就使審查時(shí)重點(diǎn)檢查模具的方案和結(jié)構(gòu)?；诮y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，各種職能的人可以看到感興趣的某側(cè)面的信息。

DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點(diǎn)之一。在以往的DFMA方法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中[2]，DFMA工具被動(dòng)地對(duì)CAD輸出的產(chǎn)品特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，而不能在CAD系統(tǒng)產(chǎn)生具體產(chǎn)品特征前即在概念設(shè)計(jì)階段加以指導(dǎo)，使CAD系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)多次設(shè)計(jì)―檢查―再設(shè)計(jì)循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統(tǒng)的DFMA工具。DFMA的工作過(guò)程可分兩個(gè)階段。第一階段是，DFMA輸出概念設(shè)計(jì)方案到CAD，這個(gè)方案具有最少的零件數(shù)量；第二階段是，而CAD系統(tǒng)輸出設(shè)計(jì)特征模型，經(jīng)過(guò)特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。通過(guò)這種途徑使DFMA知識(shí)庫(kù)得到盡早利用，為缺乏知識(shí)的CAD系統(tǒng)把握方向。

通過(guò)對(duì)產(chǎn)品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現(xiàn)缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究

縮短設(shè)計(jì)周期并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是縮短整個(gè)模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計(jì)就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化。大量實(shí)踐表明，模塊化設(shè)計(jì)能有效減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計(jì)中運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法。

3.1模具模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

模具的零部件在結(jié)構(gòu)或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設(shè)計(jì)方法的條件，但目前模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法的研究報(bào)道還很少見。與其它種類的機(jī)械產(chǎn)品相比，模具的模塊化有幾項(xiàng)明顯特點(diǎn)。

3.1.1模具零件的空間交錯(cuò)問(wèn)題

模具零件在三維空間上相互交錯(cuò)，因此難于保證模塊組合后沒(méi)有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進(jìn)行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測(cè)干涉；（2）按結(jié)構(gòu)與功能劃分相結(jié)合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過(guò)程。結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的部件按結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)出所謂的結(jié)構(gòu)模塊；而在空間上離散或結(jié)構(gòu)變化大的部件則按功能劃分，設(shè)計(jì)出所謂的功能模塊。這樣劃分并進(jìn)行相應(yīng)的程序開發(fā)后，結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)可由結(jié)構(gòu)參數(shù)為主，功能參數(shù)為輔簡(jiǎn)單求得；而對(duì)于功能模塊，可由功能參數(shù)為主，結(jié)構(gòu)參數(shù)為輔出發(fā)進(jìn)行推理，在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無(wú)法預(yù)見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無(wú)法在模塊設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)見到，所以只能按常見形狀設(shè)計(jì)模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。

筆者認(rèn)為，模塊化是部件級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化，而零件標(biāo)準(zhǔn)化可視為零件級(jí)的模塊化。兩個(gè)級(jí)別上的標(biāo)準(zhǔn)化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫(kù)并納入模塊庫(kù)，以彌補(bǔ)模塊覆蓋不全的缺憾。當(dāng)零件必須逐個(gè)構(gòu)造時(shí)，一個(gè)齊全的便于使用的零件庫(kù)對(duì)提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結(jié)構(gòu)變化多

模具可有不同的工序性質(zhì)，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡(jiǎn)單模、連續(xù)模等；還有不同的結(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當(dāng)途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計(jì)模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達(dá)到了靈活與效率兩個(gè)目標(biāo)。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施

為了實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫(kù)與模塊庫(kù)管理系統(tǒng)。

3.2.1 模塊庫(kù)的建立

模塊庫(kù)的建立有三個(gè)步驟：模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫(kù)中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進(jìn)行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過(guò)技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對(duì)于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。

模塊設(shè)計(jì)完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運(yùn)用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項(xiàng)可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術(shù)取名存儲(chǔ)，即完成模塊庫(kù)的建立。

3.2.2 模塊庫(kù)管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過(guò)兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動(dòng)建模，實(shí)現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)模塊“可塑性”目標(biāo)。

在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行推理，在模塊庫(kù)中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。

在自動(dòng)建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動(dòng)用戶自定義特征模型，動(dòng)態(tài)地、自動(dòng)地將模塊特征模型構(gòu)造出來(lái)并自動(dòng)裝配。自動(dòng)建模函數(shù)運(yùn)用C語(yǔ)言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模的程序見參考文獻(xiàn)[4]。

通過(guò)模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計(jì)周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對(duì)模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫(kù)中存放的是相互獨(dú)立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性?？偨Y(jié)

由于采取了上述措施，科龍集團(tuán)某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)計(jì)到驗(yàn)收只需三個(gè)月就完成了，按可比工作量計(jì)算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質(zhì)量和成本都有所改善，明顯增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。