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1、精品学习资源桂林理工高校高等职业技术学院冲压工艺与模具设计工程实训指导书编者：黄荣学机械系机械基础教研室2021 年 2 月欢迎下载精品学习资源一、工程设计的组织与支配1. 视班级同学数量分为 46 组，每组一题；在指导老师的指导下，组内同学共同完成课题工艺方案的制定；2. 依据工程设计要求每组绘制模具的装配图及部分模具零件图（详细有指导老师指定），所绘图纸要符合相关的国家制图标准，图面干净清楚、布局合理；3. 工程设计要求在教室能进行，以便于辅导老师的准时辅导；4. 工程设计的时间支配（1）时间支配：工程设计于年月日到月日进行，为期2 周；序号设计任务工程实训选题，查阅相关资料，制定冲压件时
2、间（天）11（2）时间安排表：的加工工艺路线2完成相关工艺运算23绘制总装草图24绘制正式装配图25绘制制定零件图26整理、编写设计说明书1二、冲压模具设计一般方法与步骤1 、明确设计任务，收集有关资料依据课程设计目的，设计课题由指导老师用“设计任务书”的形式下达；欢迎下载精品学习资源同学拿到“设计任务书”后，第一明确自己的设计课题要求；同学应充分讨论设计任务书，明白产品用途；然后在老师指导下拟订工作进度方案，查阅有关图册、手册等资料，如冷冲模国家标准、模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册等技术资料；2、工艺分析和工艺方案制定（1） ）分析冲压件的工艺性依据设计题目的要求，分析冲压件成形
3、的结构工艺性，分析冲压件的外形特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求；假如发觉冲压件工艺性差，就需要对冲压件产品提出修改看法，必需征询指导老师的看法后方可进行改进；（2） ）制定冲压件工艺方案在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案（包括工序性质、工序数目、工序次序及组合方式），从产品质量、生产效 率、设备占用情形、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作便利和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于工厂详细生产条件的最经济合理的工艺方案；3、工艺运算和设计（ 1）冲压工艺运算和设计排样及排样利用率的运算：就设计冲裁模而言，排样图设计是进
4、行工艺设计的第一步；每个制件都有自己的特点，每种工艺方案考虑的动身点也不尽相 同，因而同一制件也可能有多种不同的排样方法；在设计排样图时，必需考虑制件的精度、模具结构、材料利用率、生产效率、工人操作习惯等诸多因素；在设计时往往要对多种不同排样方案运算材料利用率，比较各种方案的优缺点，挑选正确排样方案；刃口尺寸的运算：刃口尺寸运算较为简洁，当确定了凸、凹模加工方法后可 按相关公式进行运算；一般冲模运算结果精确到小数点后2 位，采纳成型磨削、线切割等加工方法时，运算结果精确到小数点后三位；如制件为弯曲件或 拉深件，需要先运算绽开长度，再运算刃口尺寸；冲压力运算、冲压中心确定、冲压设备选用：依据排样
5、图和所选用模具结构形式，可以便利地运算出所需要的总压力；求出模具压力中心，以便确定模具欢迎下载精品学习资源外形尺寸；依据运算出的总压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核设备的装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸等）是否合乎要 求，最终确定压力机型号和规格；运算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模）的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等；4、模具结构设计在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的规章；倒装复合模的结构比顺装复合模简洁， 所以应优先考虑采纳倒装复合模；最终能否采纳复合模冲裁方案以及采纳何种复合模结构
6、的关键是验算冲压件的最小壁厚；（1） ）确定凹模（模板）尺寸先运算凹模（模板）厚度，再依据厚度确定凹模（模板）周界尺寸（圆形凹模为直径，矩形凹模为长和宽）；在确定凹模（模板）周界尺寸时肯定要留意四个问题： 要考虑凹模上的螺孔的布置位置； 冲模压力中心一般与凹模的几何中心重合； 凹模（模板）外形尺寸尽量按国家标准选取；（2） ）挑选模架并确定其他模具零件的主要参数依据凹模周界尺寸大小，从冷冲模国家标准JB/T 8065-1995至 JB/T 8068-1995 （冷冲模典型组合）中即可确定模架规格；如采纳纵向送料方式，相宜采纳中间导柱导套模架（对角导柱导套模架也可）；横向送料相宜采纳对角导柱导套
7、模架：而后侧导柱导套模架有利于送料（纵横向均可且送料较顺 畅），但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架就常用于大型模具；而精密模具仍须采纳滚珠导柱导套；待模架规格确定后即可确定主要冲模零件的规格参数，再查阅标准中有关零部件图表，就可以画装配图了；5、绘制模具总图和非标准零件图模具装配图上零件较多、结构复杂，为精确、快速地完成装配图绘制工作，必需把握正确的画法；欢迎下载精品学习资源一般画装配图均先画主视图，再画俯视图和其他视图；画主视图既可从上往下画，也可以从下往上画；但在模具零件的主要参数已知的情形下，最好从凸、凹模结合面开头，同时往上、下两个方
8、向画较为便利，且不简洁出错；画装配图一般应先画模具结构草图，经过指导老师批阅后再画正式图；6、编写设计运算说明书；三，例子一，无凸缘筒形件模具设计（一）零件工艺性分析工件为图 24 所示拉深件，材料 08 钢，材料厚度 2mm，其工艺性分析内容如下：1. 材料分析08 钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成形性能；2.结构分析零件为一无凸缘筒形件，结构简洁，底部圆角半径为 R3，满意筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性；欢迎下载精品学习资源3.精度分析图 24 拉深工件图欢迎下载精品学习资源零件上尺寸均为未注公差尺寸，一般拉深即可达到零件的精
9、度要求；（二）工艺方案的确定零件的生产包括落料、拉深（需运算确定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，本例中采纳落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺；（三）零件工艺运算图 23 弯曲模装配图1、2-螺钉 3- 弯曲凹模 4-顶板 5-销钉 6-模柄 7-凸模 8- 销钉 9-定位板10- 下模座 11-顶料螺钉 12-拉杆 13-托板 14-橡胶 15-螺母图 22 冲孔落料级进模1- 下模座 2 、4、11-螺钉 3- 导柱 5- 挡料销 6- 导料板 7- 导套 8 、15、21- 销钉 9- 导正销 10-20- 凹模上
10、模座 12-落料凸模 13-模柄 14-防转销 16- 垫板 17-凸模固定板 18- 冲孔凸模19-卸料板欢迎下载精品学习资源1. 拉深工艺运算零件的材料厚度为 2mm，所以全部运算以中径为准；（1） 确定零件修边余量欢迎下载精品学习资源零件的相对高度 hd801302.63 ，经查得修边余量h6mm ，所以，欢迎下载精品学习资源修正后拉深件的总高应为 79+6=85mm；（2） 确定坯料尺寸 D由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸运算公式得欢迎下载精品学习资源Dd 24dh1.72dr0.56r 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源30 24105mm30851.723040.5642 mm欢
11、迎下载精品学习资源（3） 判定是否采纳压边圈欢迎下载精品学习资源零件的相对厚度t100 D21051001.9 ，经查压边圈为可用可不用的范欢迎下载精品学习资源围，为了保证零件质量，削减拉深次数，打算采纳压边圈；（4） 确定拉深次数查得零件的各次极限拉深系数分别为 m1=0.5， m2=0.75， m3=0.78， m 4=0.8；所以，每次拉深后筒形件的直径分别为欢迎下载精品学习资源d1 m1 D0.5105mm52.5mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d2 m2 d10.7552.5mm39.38mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d 3m3 d 20.7839.38mm
12、30.72mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d 4 m4 d 30.830.72mm24.58mm30mm欢迎下载精品学习资源由上运算可知共需 4 次拉深；（5） 确定各工序件直径欢迎下载精品学习资源调整各次拉深系数分别为m10.53 ， m20.78 ， m30.82 ，就调整后每欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源次拉深所得筒形件的直径为d1m1D0.53105mm55.65mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d 2m2d10.7855.65mm43.41mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d 3m 3 d 20 .8243 .41 m m35 .60 m m
13、欢迎下载精品学习资源d第四次拉深时的实际拉深系数 m4d 33035.600.84 ，其大于第三次实际欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源拉深系数m3 和第四次极限拉深系数m4 ，所以调整合理；第四次拉深后筒形欢迎下载精品学习资源件的直径为 30mm ；（6） 确定各工序件高度依据拉深件圆角半径运算公式，取各次拉深筒形件圆角半径分别为欢迎下载精品学习资源r18mm， r26.5mm ， r35mm ， r44mm ， 所以每次拉深后筒形件的高欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源度为h10.25D 2d1105 2d10.43r1d 1d10.32r1 8欢迎下载精品学习资源0.2555
14、.6555.65 mm0.4355.6555.650.328mm欢迎下载精品学习资源39.22mmD 2r欢迎下载精品学习资源h20.25d2105 2d 2 0.432 dd 20.32 r2 26.5欢迎下载精品学习资源0.2543.4143.41mm0.4343.4143.410.326.5mm欢迎下载精品学习资源55.57mm23Dr欢迎下载精品学习资源h30.25d 3 d 320.433 d d30.32r3 欢迎下载精品学习资源0.25 10535.6035.60 mm0.43535.6035.600.325mm欢迎下载精品学习资源70.77mm第四次拉深后筒形件高度应等于零件要
15、求尺寸，即h485mm ；欢迎下载精品学习资源拉深工序件图如图 25 所示；欢迎下载精品学习资源2. 落料拉深复合模工艺运算图 25 拉深工序件图欢迎下载精品学习资源（1） 落料凸、凹模刃口尺寸运算依据零件外形特点，刃口尺寸运算采纳分开制造法；落料尺寸为 0.871050，落料凹模刃口尺寸运算如下；欢迎下载精品学习资源查 得 该 零 件 冲 裁 凸 、 凹 模 最 小 间 隙Z min0.246mm， 最 大 间 隙欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Z max0.360mm， 凸 模 制 造 公 差T0.025mm， 凹 模 制 造 公 差欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源A0.0
16、35mm；将以上各值代入TA ZmaxZ min校验是否成立；经校欢迎下载精品学习资源验，不等式成立，所以可按下式运算工作零件刃口尺寸；欢迎下载精品学习资源DAD maxX 0 A欢迎下载精品学习资源（1050.50.87） 0. 035 mm欢迎下载精品学习资源00104.565 0.035 mm欢迎下载精品学习资源DT DA0ZminT欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源104.5650.246 0mm欢迎下载精品学习资源0. 025104.31900.025 mm欢迎下载精品学习资源（2） 首次拉深凸、凹模尺寸运算第一次拉深件后零件直径为55.65mm，由公式 Zt maxKt 确定
17、拉深凸、欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源00A凹模间隙值 Z ，查得 K0.5 ，所以间隙 Z2mm0.52 mm3mm ，就欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源首次拉深凹模 DAd1t 055.652 0.08 mm57.65 0.08 mm ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源首次拉深凸模 DTDA2Z0T57.6506mm0 .0551.650mm欢迎下载精品学习资源0.05（3） 排样运算零件采纳单直排排样方式，查得零件间的搭边值为1.5mm，零件与条料侧边之间的搭边值为1.8mm，如模具采纳无侧压装置的导料板结构，就条料上 零件的步距为 106.5mm，条料的宽度应
18、为欢迎下载精品学习资源BD max1052a21.8c 001 0.7 mm欢迎下载精品学习资源0.7109.60mm选用规格为 2mm 1000mm 1500mm 的板料，运算裁料方式如下；裁成宽 109.6mm，长 1000mm的条料，就每张板料所出零件数为欢迎下载精品学习资源1500109.61000106.5139117欢迎下载精品学习资源裁成宽 109.6mm，长 1500mm的条料，就每张板料所出零件数为欢迎下载精品学习资源1000109.61500106.5914126欢迎下载精品学习资源经比较，应采纳其次种裁法，零件的排样图如图26 所示；（3）力的运算欢迎下载精品学习资源图
19、26 零件排样图模具为落料拉深复合模，动作次序是先落料后拉深，现分别运算落料力欢迎下载精品学习资源F落 、拉深力F拉 和压边力F压 ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源F落KLt 1.33.141052320N欢迎下载精品学习资源274310.4N274.3kN欢迎下载精品学习资源F拉d1t 3.14b K 155.6524000.8N欢迎下载精品学习资源111834.24N111.8kN欢迎下载精品学习资源压F D 24（ d1t2rA 2 P欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源105249672.37N55.652 9.7kN282 2.2N欢迎下载精品学习资源因 为拉 深 力与
20、 压边 力 的 和 小于 落 料力 ， 即欢迎下载精品学习资源F拉F压111.89.7121.5KNF落 ，所以，应依据落料力的大小选用设欢迎下载精品学习资源备；初选设备为 J2335；3. 其次次拉深模工艺运算（1） 拉深凸、凹模尺寸运算00A其次次拉深件后零件直径为43.41 mm，拉深凸、凹模间隙值仍为3mm， 就拉深凸、凹模尺寸分别为欢迎下载精品学习资源DAd 2t 043.412 0.08 mm45.41 0.08 mm欢迎下载精品学习资源DTD A2Z045.4106mm0.0539.410mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源0.05T（2） 拉深力运算F拉d2tb K 2
21、欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源43.4124000.6N欢迎下载精品学习资源65427.55N65.4kN依据以上力的运算，初选设备位J2310；4. 第三次拉深模工艺运算运算方法与其次次拉深模工艺运算相同，此处从略；5. 第四次拉深模工艺运算（1） 拉深凸、凹模尺寸运算00由于零件标注外形尺寸（320.04 ）mm，所以要先运算凹模，即欢迎下载精品学习资源DAdmax0.75A32.040.750.08 0.08 mm31.98 0.08 mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源0拉深凸模 DT DA2Z 0T31.984.4 0mm27.580mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载
22、精品学习资源0. 050.05（2） 拉深力运算F拉dtb K 4欢迎下载精品学习资源3024000.6N欢迎下载精品学习资源（四）冲压设备的选用45216N45.2 kN欢迎下载精品学习资源1. 落料拉深复合模设备的选用依据以上运算，同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可倾压力机JH23 40，其主要技术参数如下：公称压力： 4000kN滑块行程： 80mm最大闭合高度： 330 mm闭合高度调剂量： 65 mm滑块中心线到床身距离： 250mm 工作台尺寸： 460 mm700 mm 工作台孔尺寸： 250 mm 360 mm 模柄孔尺寸： 50 mm70 mm 垫板厚度： 65mm2. 其次
23、次拉深模设备的选用考虑零件的高度，选取开式双柱可倾压力机JH2380，以保证拉深的顺欢迎下载精品学习资源利操作，其主要技术参数如下： 公称压力： 800kN滑块行程： 130mm最大闭合高度： 380 mm闭合高度调剂量： 90mm滑块中心线到床身距离： 290mm 工作台尺寸： 540 mm800 mm 模柄孔尺寸： 60mm 80 mm 垫板厚度： 100mm（五）模具零部件结构的确定1. 落料拉深复合模零部件设计（1）标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应第一运算凹模周界的大小；依据凹模高度和壁厚的运算公式得欢迎下载精品学习资源凹模高度 HKb0.2105mm21mm
24、；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源凹模壁厚 C1.5 2H1.821mm38mm ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以，凹模的外径为 D105238181mm ；欢迎下载精品学习资源以上运算仅为参考值，由于本套模具为落料拉深复合模，所以凹模高度受拉深件高度的影响必定会有所增加，其详细高度将在绘制装配图时确定；另 外，为了保证凹模有足够的强度，将其外径增大到200mm；模具采纳后置导柱模架，依据以上运算结果，查得模架规格为：上模座200mm 200mm 45mm，下模座 200mm 200mm 50mm，导柱 32mm 190mm，导套 32mm105mm 43mm；（2）其它
25、零部件结构拉深凸模将直接由连接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定， 两者采纳过渡协作关系；模柄采纳凸缘式模柄，依据设备上模柄孔尺寸，选用规格为 A50100 的模柄；2. 其次次拉深模零部件设计由于零件高度较高，尺寸较小，所以未选用标准模架，导柱导套选用标准 件，其规格分别为 35mm 230mm，35mm 115mm43mm；模柄采纳凸缘式模柄，规格为 A60 90；（六）落料拉深复合模装配图欢迎下载精品学习资源落料拉深复合模装配图如图 27 所示；图 27 落料拉深复合模1-下模座 2、3、10、12、23-螺钉 4-凹模 5-导柱 6-挡料销 7- 导套 8- 凸凹模固定板 9-
26、 上模座 11- 模柄 13- 横销 14- 打杆 15-推件块 16、 22、24-销钉 17- 凸凹模 18- 卸料版 19- 拉深凸模 20-压边圈 21-顶杆欢迎下载精品学习资源（七）其次次拉深模具装配图其次次拉深装配图如图28 所示；图 28 其次次拉深装配图1-下模座 2-导柱 3-螺钉 4-凸模固定板 5-顶杆 6-压边圈 7- 拉深凹模8-推件块 9-上模座10- 导套 11、12- 螺钉 13-横销 14-打杆 15-模柄 16-销钉 17-凸模欢迎下载精品学习资源我做的是这个，上面的那个是例子五、盒盖件 1技术要求：1、材料为 08 钢，厚度 t = 1mm2、产量为大批量生产注：内两个小圆直径 20盒 t=1mm 材料： 08钢冲压模具工程实训设计说明书欢迎下载精品学习资源姓 名：学 号：班 级： 设计题目： 指导老师：201 年 月 日欢迎下载