1、冷沖模課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書題 目：無凸緣筒形件模具設(shè)計(jì)專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級：班姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)老師：時 間：2010年6月24日 7 月 8 日目 錄第一部分 課程設(shè)計(jì)基本要求與安排.3一、 課程設(shè)計(jì)的目的. .3二、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求.3三、 課程設(shè)計(jì)的組織與安排.3四、 程設(shè)計(jì)成績的評定.4五、 參考文獻(xiàn). .5第二部分 模具設(shè)計(jì)實(shí)例.5一、 零件工藝性分析.5二、 工藝方案的確定.5三、 零件工藝計(jì)算.5四、 沖壓設(shè)備的選用.10五、 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定.11六、 落料拉深復(fù)合模裝配圖.12七、 第二次拉深模具裝配圖.13第三部分 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和答辯應(yīng)考慮的問題.1

2、4一、 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的內(nèi)容與要求.14二、 設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯.14第一部分 課程設(shè)計(jì)基本要求與安排一、課程設(shè)計(jì)的目的模具課程設(shè)是在完成模具設(shè)計(jì)理論教學(xué)之后進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練，其目的在于加強(qiáng)學(xué)生對該課程所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用能力，了解模具設(shè)計(jì)的過程與步驟，從而使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得以提高。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 要求完成1個沖壓件工藝路線的制定及模具設(shè)計(jì)工作，主要內(nèi)容有：1. 分析下發(fā)沖壓件的工藝性，制定零件的加工工藝路線。2. 完成相關(guān)工藝計(jì)算，具體包括：模具工作零件刃口尺寸計(jì)算、零件壓力中心計(jì)算、零件排樣圖計(jì)算、沖壓力計(jì)算等相關(guān)工藝計(jì)算。3. 確定模具結(jié)構(gòu)，繪制模具裝配草圖。草圖要求

3、按照正式裝配圖1：1繪制，圖面上應(yīng)繪有主、俯視圖，零件圖、排樣圖以及標(biāo)題欄和明細(xì)表，在繪制工程中，完成模架、模柄、螺釘、銷釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件的選用工作。4. 繪制裝配正式圖紙。5. 繪制指定的模具零件圖，零件圖上應(yīng)標(biāo)明所有尺寸、公差以及技術(shù)條件。6. 編寫設(shè)計(jì)說明書。三、課程設(shè)計(jì)的組織與安排1視班級學(xué)生數(shù)量分為46組，每組一題。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，組內(nèi)同學(xué)共同完成課題工藝方案的制定。2按照課程設(shè)計(jì)要求每人繪制模具的裝配圖及部分模具零件圖（具體有指導(dǎo)教師指定），所繪圖紙要符合相關(guān)的國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔清晰、布局合理。3課程設(shè)計(jì)要求在教室能進(jìn)行，以便于輔導(dǎo)教師的及時輔導(dǎo)。4. 課程設(shè)計(jì)的時間安排（1）時

4、間安排：課程設(shè)計(jì)于2010年6月24日到 7 月 8 日進(jìn)行，為期2周。（2）時間分配表：序號設(shè)計(jì)任務(wù)時間（天）1下發(fā)實(shí)習(xí)題目，查閱相關(guān)資料，制定沖壓件的加工工藝路線12完成相關(guān)工藝計(jì)算23繪制總裝草圖24繪制正式裝配圖25繪制制定零件圖26整理、編寫設(shè)計(jì)說明書1四、 程設(shè)計(jì)成績的評定課程設(shè)計(jì)的最終成績根據(jù)平時表現(xiàn)、圖面質(zhì)量、說明書的準(zhǔn)確性以及答辯成績綜合評定。其中平時表現(xiàn)占40%，圖面質(zhì)量占40%，簡要答辯成績占20%。其具體評分細(xì)則如下：平時成績與圖面質(zhì)量評分表（共80分）序號設(shè)計(jì)內(nèi)容配分備注1繪制產(chǎn)品圖，對產(chǎn)品進(jìn)行工藝性分析，確定合理工藝方案5加工工藝不合理酌情扣35分2完成相關(guān)工藝計(jì)算

5、刃口尺寸計(jì)算4教師根據(jù)學(xué)生的計(jì)算情況逐條打分，沒有計(jì)算的不得分，計(jì)算錯誤的酌情扣分排樣計(jì)算4沖壓力計(jì)算4壓力中心計(jì)算43完成模具零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算工作凸、凹模結(jié)構(gòu)形式的確定與計(jì)算4教師根據(jù)學(xué)生的計(jì)算與選用情況逐條打分，沒有計(jì)算或選用的不得分，計(jì)算與選用錯誤的酌情扣分定位零件的選用與計(jì)算4卸料（出件）裝置的選用與彈性元件的計(jì)算4標(biāo)準(zhǔn)件的選用44繪制模具總裝草圖10教師視學(xué)生的圖面質(zhì)量打分，草圖重點(diǎn)糾正學(xué)生的模具結(jié)構(gòu)錯誤，正式圖紙重點(diǎn)糾正學(xué)生的繪圖與設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)錯誤5繪制正式裝配圖106繪制教師制定的模具零件圖15零件圖重點(diǎn)考察學(xué)生零件圖尺寸、公差以及粗糙度的標(biāo)注等知識點(diǎn)，教師可根據(jù)實(shí)際情況酌情打分7設(shè)

6、計(jì)說明書8查看說明書計(jì)算內(nèi)容是否完整正確，可酌情扣分課程設(shè)計(jì)的答辯主要設(shè)計(jì)的知識面包括沖壓工藝基本知識、模具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)件的選用、模具材料的選用以及模具制造的相關(guān)問題，通常每個學(xué)生的答辯時間不超過10分鐘，答辯總分20分，教師可根據(jù)學(xué)生回答問題的情況打分。其具體配分如下：序號內(nèi)容配分1沖壓工藝基本知識問答52模具動作原理、結(jié)構(gòu)組成與特點(diǎn)問答53模具材料的選用44標(biāo)準(zhǔn)件與公差等數(shù)據(jù)的現(xiàn)場查取35模具零件的制造知識問答3五、 參考文獻(xiàn)1. 冷沖壓技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006-1-1；2. 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)，史鐵良 主編，機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2005-7-1；3. 沖壓設(shè)計(jì)手冊，馬朝興 主編

7、，化學(xué)工業(yè)出版社；4. 公差配合與測量技術(shù)，張武榮等主編，北京大學(xué)出版社，2006-3-1；5. 工程材料與熱加工基礎(chǔ)，杜偉 主編，化學(xué)工業(yè)出版社。 第二部分 模具設(shè)計(jì)實(shí)例 無凸緣筒形件模具設(shè)計(jì)一、 零件工藝性分析工件為圖1所示拉深件，材料08鋼，材料厚度2mm，其工藝性分析內(nèi)容如下：1.材料分析08鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級別鋼，具有良好的拉深成形性能。2. 結(jié)構(gòu)分析零件為一無凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡單，底部圓角半徑為R3，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3. 精度分析圖1 拉深工件圖零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。二

8、、工藝方案的確定零件的生產(chǎn)包括落料、拉深（需計(jì)算確定拉深次數(shù)）、切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮工序的復(fù)合，本例中采用落料與第一次拉深復(fù)合，經(jīng)多次拉深成形后，由機(jī)械加工方法切邊保證零件高度的生產(chǎn)工藝。三、零件工藝計(jì)算1.拉深工藝計(jì)算零件的材料厚度為2mm，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。（1）確定零件修邊余量零件的相對高度，經(jīng)查得修邊余量，所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為H=89+6=95mm。（2）確定坯料尺寸由無凸緣筒形拉深件坯料尺寸計(jì)算公式得（3）判斷是否采用壓邊圈零件的相對厚度，經(jīng)查壓邊圈為可用可不用的范圍，為了保證零件質(zhì)量，減少拉深次數(shù)，決定采用壓邊圈。（4）確定拉深次數(shù)查得零件的各次極限

9、拉深系數(shù)分別為 m1=0.5， m2=0.75， m3=0.78， m4=0.8。所以，每次拉深后筒形件的直徑分別為由上計(jì)算可知共需4次拉深。（5）確定各工序件直徑調(diào)整各次拉深系數(shù)分別為 ，則調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為d3=m3d2=0.82×47.13mm=38.65mm第四次拉深時的實(shí)際拉深系數(shù)，其大于第三次實(shí)際拉深系數(shù)和第四次極限拉深系數(shù)，所以調(diào)整合理。第四次拉深后筒形件的直徑為。（6）確定各工序件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取各次拉深筒形件圓角半徑分別為，所以每次拉深后筒形件的高度為第四次拉深后筒形件高度應(yīng)等于零件要求尺寸，即。拉深工序件圖如圖2所示。圖2 拉深工序

10、件圖2.落料拉深復(fù)合模工藝計(jì)算（1）落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。落料尺寸為，落料凹模刃口尺寸計(jì)算如下。查得該零件沖裁凸、凹模最小間隙，最大間隙，凸模制造公差，凹模制造公差。將以上各值代入校驗(yàn)是否成立。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可按下式計(jì)算工作零件刃口尺寸。（2）首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算第一次拉深件后零件直徑為60.4mm，由公式確定拉深凸、凹模間隙值，查得，所以間隙，則首次拉深凹模。首次拉深凸模（3）排樣計(jì)算零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為1.5mm，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為1.8mm，若模具采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距

11、為115.5mm，條料的寬度應(yīng)為選用規(guī)格為2mm×1000mm×1500mm的板料，計(jì)算裁料方式如下。裁成寬118.6mm，長1000mm的條料，則每張板料所出零件數(shù)為裁成寬118.6mm，長1500mm的條料，則每張板料所出零件數(shù)為經(jīng)比較，兩種裁法生產(chǎn)利用率相同，首選第二種裁法，零件的排樣圖如圖3所示。圖3 零件排樣圖（3）力的計(jì)算模具為落料拉深復(fù)合模，動作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力、拉深力和壓邊力。因?yàn)槔盍εc壓邊力的和小于落料力，即，所以，應(yīng)按照落料力的大小選用設(shè)備。初選設(shè)備為J2335。3.第二次拉深模工藝計(jì)算（1）拉深凸、凹模尺寸計(jì)算第二次拉深件后零件直

12、徑為47.13 mm，拉深凸、凹模間隙值仍為3mm，則拉深凸、凹模尺寸分別為（2）拉深力計(jì)算根據(jù)以上力的計(jì)算，初選設(shè)備位J2310。4.第三次拉深模工藝計(jì)算計(jì)算方法與第二次拉深模工藝計(jì)算相同，此處從略。5.第四次拉深模工藝計(jì)算（1）拉深凸、凹模尺寸計(jì)算因?yàn)榱慵?biāo)注外形尺寸（）mm，所以要先計(jì)算凹模，即拉深凸模（2）拉深力計(jì)算四、沖壓設(shè)備的選用1.落料拉深復(fù)合模設(shè)備的選用根據(jù)以上計(jì)算，同時考慮拉深件的高度選取開式雙柱可傾壓力機(jī)JH2340，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：4000kN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：65 mm滑塊中心線到床身距離：250mm工作臺尺寸：4

13、60 mm×700 mm工作臺孔尺寸：250 mm×360 mm模柄孔尺寸：50 mm×70 mm墊板厚度：65mm2.第二次拉深模設(shè)備的選用考慮零件的高度，選取開式雙柱可傾壓力機(jī)JH2380，以保證拉深的順利操作，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：800kN滑塊行程：130mm最大閉合高度：380 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：90mm滑塊中心線到床身距離：290mm工作臺尺寸：540 mm×800 mm模柄孔尺寸：60mm×80 mm墊板厚度：100mm五、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定1.落料拉深復(fù)合模零部件設(shè)計(jì)（1）標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形

14、尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。根據(jù)凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模高度。凹模壁厚。所以，凹模的外徑為。以上計(jì)算僅為參考值，由于本套模具為落料拉深復(fù)合模，所以凹模高度受拉深件高度的影響必然會有所增加，其具體高度將在繪制裝配圖時確定。另外，為了保證凹模有足夠的強(qiáng)度，將其外徑增大到200mm。模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查得模架規(guī)格為：上模座200mm×200mm×45mm，下模座200mm×200mm×50mm，導(dǎo)柱32mm×190mm，導(dǎo)套32mm×105mm×43mm。（2）其它零部件結(jié)構(gòu)拉深凸模將直接由連接

15、件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，兩者采用過渡配合關(guān)系。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格為A50×100的模柄。2.第二次拉深模零部件設(shè)計(jì)由于零件高度較高，尺寸較小，所以未選用標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套選用標(biāo)準(zhǔn)件，其規(guī)格分別為35mm×230mm，35mm×115mm×43mm。模柄采用凸緣式模柄，規(guī)格為A60×90。六、落料拉深復(fù)合模裝配圖落料拉深復(fù)合模裝配圖如圖4所示。 圖4落料拉深復(fù)合模1-下模座 2、3、10、12、23-螺釘 4-凹模 5-導(dǎo)柱 6-擋料銷 7-導(dǎo)套 8-凸凹模固定板 9-上模座 11-模柄 13-

16、橫銷 14-打桿 15-推件塊 16、22、24-銷釘 17-凸凹模 18-卸料版 19-拉深凸模 20-壓邊圈 21-頂桿七、第二次拉深模具裝配圖 第二次拉深裝配圖如圖5所示。圖5第二次拉深裝配圖1-下模座 2-導(dǎo)柱 3-螺釘 4-凸模固定板 5-頂桿 6-壓邊圈 7-拉深凹模 8-推件塊 9-上模座 10-導(dǎo)套 11、12-螺釘 13-橫銷 14-打桿 15-模柄 16-銷釘 17-凸模 第三部分 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和答辯應(yīng)考慮的問題一、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)以計(jì)算內(nèi)容為主，要求寫明整個設(shè)計(jì)的主要計(jì)算及簡要的說明。對于計(jì)算過程的書寫，要求寫出公式并注明來源，同時帶入相關(guān)

17、數(shù)據(jù)，直接得出運(yùn)算結(jié)果。在設(shè)計(jì)計(jì)算說明書中，還應(yīng)附有與計(jì)算有關(guān)的必要簡圖，如壓力中心計(jì)算中應(yīng)繪制零件的排樣圖；確定工藝方案時應(yīng)繪制多種工藝方案的結(jié)構(gòu)圖，以便于比較。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)在全部計(jì)算及全部圖樣完成之后整理編寫，主要內(nèi)容有沖壓件的工藝性分析，毛坯的展開尺寸計(jì)算，排樣方式及經(jīng)濟(jì)性分析，工藝過程的確定，工序件的形狀及尺寸計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)形式的合理性分析，模具主要零件的結(jié)構(gòu)形式、材料選擇、公差配合和技術(shù)條件，凸、凹模工作部分的尺寸計(jì)算，沖壓力計(jì)算，壓力中心的確定，彈性元件的選用等。具體概括如下：a) 目錄b) 設(shè)計(jì)任務(wù)書c) 工藝方案分析及確定d) 工藝計(jì)算e) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)f) 模具零部件工藝設(shè)計(jì)g) 參考資料目錄h) 結(jié)束語二、設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯總結(jié)與答辯是冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)的最后環(huán)節(jié)，是對整個設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)評價和總結(jié)。學(xué)生在完成全部圖樣和編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書之后，應(yīng)全面分析此