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

1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的沖模課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的一次綜合練習(xí)。其主要目的是:1.使學(xué)生初步掌握沖壓工藝過(guò)程的擬定和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算的步驟和方法;2.鞏固,深化所學(xué)的基礎(chǔ)及專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立工作能力;3.提高學(xué)生使用國(guó)標(biāo)、手冊(cè)和圖冊(cè)的能力。二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)在兩周的時(shí)間內(nèi)完成下列任務(wù),到指定的地點(diǎn)進(jìn)行答辯1.擬定沖壓件的工藝過(guò)程,并填寫(xiě)工藝過(guò)程卡1 份;2.設(shè)計(jì)指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模(每人設(shè)計(jì)一副不同的模具,并繪制裝配圖和凸、凹模零件圖:1 套;(注:指定沖壓件的生產(chǎn)批量可以根據(jù)需要進(jìn)行更改;沖壓件未注尺寸公

2、差按GB/T15055 的m級(jí)3.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份,約20頁(yè)左右。三、設(shè)計(jì)原則1.裝配圖的零件必須完整,保證沖出合格的工件;2.模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壽命長(zhǎng),成本低且與生產(chǎn)批量相適應(yīng);3.操作方便,安全。四、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備1.熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求;2.了解沖壓零件的形狀,尺寸精度和表面粗糙度,材料等技術(shù)要求和生產(chǎn)批量;3.配備資料:(1沖壓設(shè)備資料:從此資料中選擇沖壓設(shè)備的類型,規(guī)格,查出漏料孔尺寸,模柄孔尺寸,閉合高度,工作臺(tái)面尺寸等,為模具設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備;(2沖模標(biāo)準(zhǔn)化資料;(3其他參考資料:冷沖模設(shè)計(jì)手冊(cè),冷沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)。五、沖模課程設(shè)計(jì)的一般步驟及方法1.分析沖壓件的工藝性沖裁件的工

3、藝性主要從沖裁件的形狀,尺寸(最小孔邊距,孔徑,材料厚度,最大外形精度,表面粗糙度,材料性能等逐項(xiàng)分析,確定沖壓工序圖,若有不符者,應(yīng)與設(shè)計(jì)部門(mén)(指導(dǎo)老師協(xié)商更改或采取相應(yīng)的措施。2.確定合理工藝方案(1確定基本沖壓工序的性質(zhì):沖孔,落料,沖搭邊,切料邊等。(2根據(jù)基本工序的性質(zhì),數(shù)量,結(jié)合工件的形狀尺寸,公差要求,材料性能,生產(chǎn)批量,沖壓設(shè)備,模具加工條件等因素,考慮模具類型的同時(shí)確定工序組合和先后順序,在滿足沖件質(zhì)量要求的前提下,選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案,填寫(xiě)工藝過(guò)程卡片。3.確定模具總體結(jié)構(gòu)(1模具類型的確定根據(jù)沖件形狀,尺寸,精度及生產(chǎn)批量來(lái)選擇和確定模具類型:單工序模、復(fù)合工序模還

4、是級(jí)進(jìn)模。(2導(dǎo)向方式根據(jù)沖件形狀,尺寸,精度及生產(chǎn)批量來(lái)選擇和確定導(dǎo)向方式:A.單工序模a.沖件形狀簡(jiǎn)單且精度低時(shí),可不用導(dǎo)向,采用敞開(kāi)模;b.沖件精度較高,批量較小且材料較厚而凸模強(qiáng)度大時(shí),可采用固定導(dǎo)板導(dǎo)向,即采用固定導(dǎo)板模;c.沖件形狀復(fù)雜,精度較高,且為中,大批生產(chǎn)時(shí)用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。此種導(dǎo)向生產(chǎn)中常用(導(dǎo)柱導(dǎo)套有滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種,一般都用滑動(dòng)導(dǎo)向,只有沖件精度很高時(shí)才選用滾動(dòng)導(dǎo)向;d.沖件孔小,凸模多且強(qiáng)度弱時(shí)用彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向。B.復(fù)合工序模復(fù)合模都有導(dǎo)向。C.級(jí)進(jìn)模選擇方法與單工序模的b,c,d 三項(xiàng)相同。(3滑動(dòng)式模架選擇無(wú)導(dǎo)向和用固定導(dǎo)板導(dǎo)向的模具及用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向和彈壓

5、導(dǎo)板導(dǎo)向的模具,一般都有標(biāo)準(zhǔn)模架。用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的模架,隨導(dǎo)柱位置的不同又有如下幾種,可根據(jù)需要選擇:A.對(duì)角導(dǎo)柱模架:可以承受一定的偏裁,上下動(dòng)作平穩(wěn),且能縱橫兩方面送料,用于有偏載的大中型模具;B.后側(cè)導(dǎo)柱模架:可以三方面送料,操作特別方便,受力均為偏載,模架容易變形,一般用于受力不大或精度要求不高的中小型模具;C.中間導(dǎo)柱模架:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,但只能一個(gè)方向送料,當(dāng)受偏裁時(shí),模架也有變形;D.四角導(dǎo)柱模架:滑動(dòng)平穩(wěn),導(dǎo)向準(zhǔn)確,用于沖件精度較高的大型沖壓模具。(4壓、卸料方式的確定沖件平整度要求較高或料較薄時(shí),用彈壓卸料板,它既可壓料,又可卸料,因卸料板隨上模上下運(yùn)動(dòng),送料直觀性強(qiáng),

6、操作方便,這是生產(chǎn)中常用的一種卸料方式。當(dāng)料較厚,用彈壓卸料難以卸件,或零件形狀簡(jiǎn)單,要求不高時(shí)采用固定卸料,它可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),但因行腔封閉,送料只能靠手感,操作不便,安全性差。(5定距方式的確定對(duì)單工序模具且單排排樣,一般用擋料釘定位即可,若用雙排且需調(diào)頭送料的有時(shí)要用擋料釘和伸縮擋料銷結(jié)合使用。對(duì)復(fù)合工序模中的順裝復(fù)合模,一般用固定擋料銷定距。對(duì)倒裝復(fù)合模,若擋料銷在凹模上的讓位孔離凹模型腔較遠(yuǎn)時(shí)用固定擋料銷。若擋料銷讓位孔離凹模型腔太近時(shí),則要用伸縮擋料銷。以免削弱凹模強(qiáng)度。對(duì)級(jí)進(jìn)模,其定距方式有始用擋料加固定擋料定距、側(cè)刃定距兩種方式,若跳步步數(shù)較少(1-2 個(gè)且料厚時(shí),可用始用擋料加

7、固定擋料,跳步步數(shù)較多的則用側(cè)刃定距。從側(cè)刃定距方便容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化送料的角度,側(cè)刃定距在現(xiàn)代生產(chǎn)的級(jí)進(jìn)模中用得越來(lái)越多。若尺寸要求較高,可在以上兩種定距方式中增加導(dǎo)正銷,提高定距精度。4.根據(jù)模具類型畫(huà)排樣圖,并計(jì)算材料利用率畫(huà)排樣圖是極為重要且技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作,排樣圖的合理與否直接影響到材料的利用率,零件質(zhì)量,生產(chǎn)率與成本,以及模具的結(jié)構(gòu)與壽命等。(1排樣圖包括排樣方法,零件的沖裁過(guò)程(模具類型,級(jí)進(jìn)模的定距方式(用側(cè)刃定距的應(yīng)將側(cè)刃位置畫(huà)上,材料利用率,步距,搭邊,料寬及料寬公差,對(duì)有彎曲,卷邊等要求的零件還要考慮其紋向。(2畫(huà)排樣圖必須注意以下幾點(diǎn):a.能從排樣圖上的剖切線看出是單工

8、序模還是級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。b.對(duì)級(jí)進(jìn)模的排樣圖要能看出沖壓順序。c.級(jí)進(jìn)模的排樣圖要考慮凹模強(qiáng)度,凹模洞口之間的距離小于5 mm 時(shí),要空步。d.級(jí)進(jìn)模的排樣圖要能看出定距方式,一般未反映的為首次擋料+ 固定擋料,對(duì)側(cè)刃定距的要畫(huà)出沖切條料的位置。e.排樣圖上的尺寸,公差要完整。(3排樣圖的設(shè)計(jì)方法和步驟a.一般是先從排樣的角度考慮并計(jì)算材料的利用率,對(duì)于復(fù)雜的零件通常用厚紙剪成3-5 個(gè)樣件,排出各種可能的方案,選擇最優(yōu)方案;現(xiàn)在常用計(jì)算機(jī)排樣。b.再考慮模具尺寸的大小,結(jié)構(gòu)的難易程度,模具壽命,材料利用率等及幾個(gè)方面的問(wèn)題綜合考慮,選擇一個(gè)合理的排樣方案。c .出搭邊,計(jì)算步距和料寬,根據(jù)標(biāo)

9、準(zhǔn)板(帶料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。d.將選定的排樣畫(huà)成排樣圖,按模具類型和沖裁順序打上適當(dāng)?shù)钠是芯€,標(biāo)上算得的尺寸和公差。5.從排樣圖上找出沖切條料的線段(即模具的受力部分,計(jì)算壓力中心;6.從排樣圖上找出凹模工件洞口,在考慮壓力中心影響的同時(shí),計(jì)算凹模輪廓尺寸,確定送料方向,選擇典型組合有關(guān)尺寸,類型,規(guī)格及代號(hào)。7.計(jì)算沖、推、卸料力,初選壓力機(jī)類型及規(guī)格,再按典型組合的有關(guān)尺寸校核所選定壓力機(jī)的規(guī)格,校核內(nèi)容:(1模具與壓力機(jī)閉合高度是否適應(yīng);(2壓力機(jī)漏料孔是否能漏下工件和廢料,對(duì)有彈頂裝置的模具,還應(yīng)使漏料孔大于彈頂器外形尺寸。即工作臺(tái)漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁間距和彈壓器的最

10、大外形尺寸。(3模具下模座外形尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸是否相符,即下模座外形尺寸+2 x(5070壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸,若其中一項(xiàng)不符,則應(yīng)重選壓力機(jī),一般是類型不變,增大壓力機(jī)規(guī)格。8.畫(huà)模具裝配草圖,同時(shí)進(jìn)行有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算,(1根據(jù)所選典型模具的結(jié)構(gòu)及規(guī)格,查出模架外形尺寸;(2根據(jù)所選模具的閉合高度及模架外形尺寸,考慮排樣圖及名細(xì)表位置,按1:1 確定圖紙規(guī)格;(3畫(huà)裝配草圖A.先打開(kāi)上模,畫(huà)下模的俯視圖、再畫(huà)模具工作位置的主視圖,模具工作位置的主視圖一般應(yīng)按模具閉合狀態(tài)畫(huà)出,但為了使上下模重合部分表達(dá)清楚,可以將上下模拉開(kāi)一段距離,拉開(kāi)距離后,仍按閉合時(shí)的狀態(tài)畫(huà)圖。畫(huà)模具裝配草圖

11、時(shí),模具零件的結(jié)構(gòu),尺寸都應(yīng)相應(yīng)確定,同時(shí)應(yīng)考慮零件的加工工藝性。選擇定位元件(定位擋銷,首次擋塊,導(dǎo)料板,側(cè)刃等的類型及尺寸,并計(jì)算定位元件的位置。B.圓形小凸模用車磨法加工,用帶臺(tái)肩式固定。異形凸模用線切割和成型磨削加工,用鉚接式固定,無(wú)論哪種固定方法,若固定端為圓形,工作端為非圓形都必須在固定端的接縫處加防轉(zhuǎn)銷。對(duì)大截面的凸模一般采用螺釘緊固,但凸模與固定板必須加銷釘定位。C.計(jì)算彈壓卸料板的臺(tái)階高度和寬度尺寸D.確定推,打板的結(jié)構(gòu)形狀,計(jì)算推板,打板的活動(dòng)空間E.計(jì)算頂,打桿的長(zhǎng)度F.確定模柄類型和尺寸,需考慮以下關(guān)系:(a 模柄臺(tái)階+ 固定部分=上模座厚;(b 模柄全長(zhǎng)上模座+ 壓力

12、機(jī)滑塊的模柄;(c 模柄安裝部分的直徑= 壓力機(jī)的模柄孔徑。注:模具零部件設(shè)計(jì)要盡量參照標(biāo)準(zhǔn)。(4標(biāo)注尺寸:A.導(dǎo)料板的進(jìn)料寬度尺寸和公差,閉合高度尺寸(指實(shí)際閉合高度,不是拉開(kāi)后的畫(huà)圖高度B.模具外形尺寸;C.其它配合尺寸。(5按順或逆時(shí)針標(biāo)出件號(hào)并填寫(xiě)明細(xì)表。明細(xì)表中,序號(hào),名稱都要填,標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)寫(xiě)明標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)和規(guī)格,非標(biāo)準(zhǔn)件要注明零件圖的名稱和圖號(hào),材料及熱處理硬度。9.畫(huà)模具零件圖,并計(jì)算相關(guān)尺寸。模具裝配草圖畫(huà)好后整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算就算大功告成了,零件圖的結(jié)構(gòu)形狀和相關(guān)尺寸基本都有數(shù)了。(1計(jì)算模具工作部分尺寸(2畫(huà)工作零件圖,且要注意以下幾點(diǎn):A.結(jié)構(gòu)要合理,工藝性要好B.零件形狀要表達(dá)清楚

13、,投影要正確,一般將零件在模具中的工作位置作為主視圖,上模的零件畫(huà)仰視圖,下模的零件畫(huà)俯視圖。以最少的視圖表達(dá)清楚為宜。C.尺寸,公差,表面粗糙度,材料,硬度及有關(guān)技術(shù)要求要合理且完整。D.相互聯(lián)接(或有相應(yīng)關(guān)系的零件,其形狀及尺寸要相對(duì)應(yīng),如:a.用側(cè)刃定距時(shí),導(dǎo)料板上的側(cè)刃讓位孔要與側(cè)刃的形狀位置相對(duì)應(yīng);b.用始用擋料、固定擋料時(shí),導(dǎo)料板上的讓位槽形狀,尺寸與始用擋塊相適應(yīng),位置應(yīng)與擋料銷成步距關(guān)系;c.卸料板的臺(tái)階寬度和高度尺寸應(yīng)與導(dǎo)料板的送料寬度及導(dǎo)料板的高度相適應(yīng);d.卸料板的擋料釘讓位孔和始用擋塊讓位孔應(yīng)與擋料釘和始用擋塊的位置相適應(yīng);e.推板應(yīng)與凹模的形狀,尺寸相適應(yīng),推板打板的

14、活動(dòng)空間為5 -8mm ;f.頂桿長(zhǎng)度應(yīng)能打下料來(lái),又能保證打桿的活動(dòng)空間為5 -8mm ;g.固定板的型腔應(yīng)與凸模結(jié)構(gòu)形狀相適應(yīng),臺(tái)階固定的,其型腔上部要有讓位槽,鉚接固定的,其型腔上部要有倒角;h.固定板,卸料板,凹模的型孔位置應(yīng)一致,對(duì)于不對(duì)稱的形狀,畫(huà)圖時(shí)要注意方向以防畫(huà)反;i.相互聯(lián)系的螺銷孔的孔距尺寸應(yīng)相同。(3畫(huà)零件圖時(shí),若結(jié)構(gòu)或工藝性的要求改變與總圖不符之處,應(yīng)更改裝配草圖與之對(duì)應(yīng)。(4模具零件的各項(xiàng)內(nèi)容(如圖號(hào)、名稱、件數(shù)、材料等必須與該零件在裝配圖上標(biāo)注的內(nèi)容完全相同。10.畫(huà)模具裝配正式圖:模具裝配圖除主俯視圖外(一般不畫(huà)左視圖,其右上角為本次模具加工的本工序圖和上道工序

15、圖,如果是落料模,則將上道工序圖用排樣圖代替,右下角為明細(xì)表;總圖上應(yīng)標(biāo)注模具封閉高度和總長(zhǎng)、總寬及其它配合尺寸。對(duì)有導(dǎo)料板的應(yīng)標(biāo)注導(dǎo)料板送料空間的間距并注上公差。明細(xì)表的上方或左邊還應(yīng)寫(xiě)技術(shù)要求。其技術(shù)要求標(biāo)注舉例如下(注意不同模具其技術(shù)要求不盡相同;(1上、下模座之上、下平面的平行度應(yīng)達(dá)到XX級(jí)精度;(2導(dǎo)柱與下模座、導(dǎo)套與上模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合分別為多少;(3模具的上模部分沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn),無(wú)阻滯現(xiàn)象;(4凸、凹模之間的間隙為mm,且四周的間隙應(yīng)均勻一致。設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)題欄和明細(xì)欄分別按標(biāo)準(zhǔn)GB10609.1-89技術(shù)制圖標(biāo)題欄和GB10609.2-89技術(shù)制圖明細(xì)欄執(zhí)行,明細(xì)表

16、中,序號(hào),名稱都要填,標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)寫(xiě)明標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)和規(guī)格,非標(biāo)準(zhǔn)件要注明零件圖的名稱和圖號(hào),材料及熱處理硬度。標(biāo)準(zhǔn)零件的名稱和規(guī)格放在在明細(xì)表上的名稱欄,標(biāo)準(zhǔn)零件的的國(guó)標(biāo)號(hào)放在在明細(xì)表上的代號(hào)欄。非標(biāo)準(zhǔn)件圖號(hào)按JB/T5054.4-2000產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件編號(hào)原則中的隸屬編號(hào)規(guī)則標(biāo)題欄中,“共張、第張”要求填寫(xiě)同一圖樣代號(hào)中圖樣的總張數(shù)及該張所在的張次。 GB10609.2推薦的明細(xì)欄 GB10609.1-89推薦的標(biāo)題欄11.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū):設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要是將你進(jìn)行工藝分析的內(nèi)容,工藝方案確定的思路,計(jì)算項(xiàng)目等進(jìn)行歸納說(shuō)明。其正文包括下列內(nèi)容:(1簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求;(2沖壓件工藝性分析的內(nèi)容;

17、(3模具結(jié)構(gòu)與工序組合、沖件質(zhì)量及批量的關(guān)系;(4排樣與模具結(jié)構(gòu)、材料利用率的關(guān)系;(5模具結(jié)構(gòu)及排樣對(duì)生產(chǎn)率、操作安全、方便及成本的關(guān)系;(6模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析過(guò)程;(7沖、推、卸料力的計(jì)算過(guò)程及選擇沖壓設(shè)備類型和規(guī)格的依據(jù);(8壓力中心的計(jì)算過(guò)程;(9凹模輪廓尺寸計(jì)算過(guò)程和典型組合的選擇;(10沖模主要零部件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、公差的選擇及技術(shù)要求的說(shuō)明;(11小凸模的剛度校核過(guò)程;(12凸、凹模工作刃口計(jì)算的過(guò)程;(13其他計(jì)算過(guò)程及需要說(shuō)明的內(nèi)容;(14該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改造措施;(15設(shè)計(jì)所使用的參考文獻(xiàn);（16）設(shè)計(jì)的感想。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)格式參照廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化要

18、求 ，用 A4 打印，正文用宋 體小四號(hào)字，行間距 1.25 倍；版面頁(yè)邊距上下左右邊距均為 2.5cm； 頁(yè)眉距邊界 1.5cm；頁(yè)碼用小五號(hào)字 底端居中，頁(yè)腳距邊界 1.75cm。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的封面格式按附錄，設(shè)計(jì)題目根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容擬定，如沖壓件名稱為拖車軸端蓋，設(shè)計(jì)該 沖壓件的拉深模，則設(shè)計(jì)題目可定為：拖車軸端蓋的拉深模設(shè)計(jì)。 六、設(shè)計(jì)完成后交給指導(dǎo)老師的技術(shù)資料 1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（根據(jù)老師提供的草圖或樣品用 AutoCAD 按比例繪制，格式按老師要求的格式） ； 2工藝過(guò)程卡（用 AutoCAD 繪制） ； 3沖模裝配圖和凸、凹模零件圖：按 A4 圖紙大小折疊； 4設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 上述 14 紙質(zhì)資料裝入文件袋交給指導(dǎo)老師并答辯 5電子文檔：如果是用