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1、冲压工艺及模具设计课程设计指导书一、目的 冲压工艺及模具设计课程设计课是学生在修完本门课程后所进行的为培养学生获得实践动手能力而设置的一个重要的实践性、一次综合性实践教学环节。通过本课程设计训练，学生应在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在冲压成形工艺与冲压模具设计技术方面得到全面提高，并受到工程师的基本训练。其目的在于：（1）运用所学的理论及生产实际知识，进行冲压模具设计的初步训练，培养学生的综合设计能力。（2）掌握冲压模具设计的方法和步骤。（3）使学生掌握冲压模具设计的基本技能，具有查阅和运用标准资料、手册等有关技术资料的能力。（4）熟练掌握绘图和编写技术文件的能力。二、内容和要求
2、1、设计内容（）读懂冲压件的产品图，了解设计题目要求（）分析该冲压件工艺过程设计的可能方案（）确定该冲压件的工艺过程设计方案（）具体计算和设计该方案中各工序的工艺参数（）设计绘制出其中一道冲压工序所用的模具图（计算机绘图），设计顺序为：构思总图（经指导教师检查确定）画出装配图完成模具零件明细表画出模具零件图（具体数量由指导老师确定）编写设计说明书2、设计要求在课程设计之前，准备好必要的设计手册或参考资料，以便在设计过程中逐步去学习查阅资料。确定设计题目后，至少应复习在课程中学过的相关内容。完成本课程设计的具体要求如下：（）设计说明书要全面反映设计思想、设计过程和结论性认识。其工艺设计要有文字、
3、计算、公式来源、参数选取的资料名称或代号、图表（草图）说明书用A4纸打印，约15页左右，并装订成册。（）设计图样按“机械制图”、“公差与配合”、“冷冲模”等国家标准完成。（）模具零件图按生产图样要求完成，零件的有关精度和技术要求要有合理的标注或说明。（）总装图一律用号图纸绘制。总装图上只标注三个尺寸，即模具的闭合高度，总长，总宽。一般在总装图图纸的右上角处画出该副模具之功用的工序图。总装图上还应写技术要求。其技术要求标注如下（不同模具技术要求不尽相同）：模具零件的材料、尺寸及精度、形位公差、表面粗造度及热处理等均应符合图纸要求。上、下模座的上、下平面的平行度应达到级精度。模柄轴线对模座上平面的
4、垂直度公差在全长范围内不大于。导柱与下模座、导套与上模座、模柄与上模座、导柱与导套的配合分别为。模具的上模部分沿导柱上下移动应平稳、无阻滞现象。凸、凹模之间的间隙应达到规定的要求，且四周的间隙应均匀一致。模具应在生产条件下试模，试冲时毛刺高度不大于。模具零件明细表置于装配图右下角，与标题栏相连。明细表中各项内容（比例、序号、名称、件数、材料、热处理要求）必须与模具零件图及装配图上标注的内容完全一致。3、时间安排时间一般为二周，其进度及时间安排大致如下：熟悉设计题目，查阅资料，作准备工作：1天进行工艺方案分析，确定工艺方案1天工艺设计和工艺计算1.5天画装配图草图1.5天画正式图1.5天画零件图
5、2天编写技术文件1.5天总计10天三、步骤1 明确设计任务，收集有关资料学生拿到设计任务书后，首先明确自己的设计课题要求，并仔细阅读设计指导书，了解冲模设计的目的、内容、要求和步骤。然后在指导老师的指导下拟定工作进度计划，查阅有关图册、手册等资料。若有条件，应深入到有关工厂了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中的装配关系、技术要求，生产的批量，采用的冲压设备型号和规格，模具制造的设备型号和规格，标准化等情况。2 冲压工艺分析及工艺方案的确定（1） 冲压工艺性分析 在明确了设计任务、收集了有关资料的基础上，分析制品的技术要求、结构工艺性及经济性是否符合冲压工艺要求。若不合适，应提出修改意
6、见，经指导教师同意修改后或更换设计任务书。（2） 制定工艺方案，填写工艺卡片 首先在工艺分析的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，然后确定冲压加工工艺方案，它是制定冲压件工艺过程的核心。在确定冲压工艺方案时，先决定所需的基本工序性质、数目、顺序，再将其排列组合成若干种方案，最后对各种可能性的方案进行比较分析，综合其优缺点，选出一种最佳方案，将其内容填入冲压工艺卡中。3 冲压工艺计算及设计（1） 排样及材料利用率的计算 就设计冲裁模而言，排样图设计是进行工艺设计的第一步。每个制件都有自己的特点，每种工艺方案考虑问题的出发点也不尽相同，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，必须考虑
7、制件精度、模具结构、材料利用率、生产效率、工人操作习惯等诸多因素。制件外形简单、规则、可采取直排单排排样，排样图设计较为简单，只需查出搭边值即可求出条料宽度，画出排样图。若制件外形复杂，或为节约材料、提高生产率而采取斜排、对排、套排等排样方法时，设计排样图则较困难。当没有条件用计算机辅助排样时，可用纸板按比例做若干个样板。利用实物排样，往往可以达到事半功倍的效果。在设计排样图时往往要同时对多种不同排样方案计算材料利用率，比较各种方案的优劣，选择最佳排样方案。（2） 刃口尺寸的计算 刃口尺寸的计算较为简单，当确定了凸凹模加工方法后而可按相关公式进行计算。一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成
8、形磨、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后三位。若制件为弯曲件或拉深件，需先计算展开尺寸，再计算刃口尺寸。（3） 冲压力的计算、压力中心的确定、冲压设备的初选 根据排样图和所选模具结构形式，可以方便地算出所需总压力。用解析法求出压力中心，以便确定模具的外形尺寸。根据算出的总压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核该设备的装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等）是否合要求，最终确定压力机型号和规格。4 冲模结构设计（1） 确定凹模尺寸 先计算出凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界大小，在确定凹模周界尺寸时，一定要注意三个问题：第一，要考虑凹模上螺孔、销孔的布置；第二，
9、压力中心一般与凹模的几何中心重合；第三，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。（2） 选择模架并确定其它冲模零件的主要参数 根据凹模周界大小，从冷冲模国家标准GB287181GB287484（冷冲模典型组合）中即可确定模架规格及主要冲模零件的规格参数，再查阅冲模标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。（3） 画冲模装配图 先画出冲模结构草图，经指导老师审阅后再画正式图。先画主视图，再画俯视图。最好从凸、凹模结合面开始，同时往上、下两个方向画较为方便，且不容易出错。（4） 画冲模零件图 装配图画好后，即可画零件图。一般选择凹模的右侧和下侧平面（俯视图）为设计的尺寸基准。（5） 编写技术文件 冷冲模课程
10、设计编写的技术文件有：说明书，冲压工艺卡。按要求认真编写。四、说明书的撰写撰写设计说明书是整个课程设计工作的一个重要组成部分。它是设计者设计思想的体现，是设计成果的文字表达，是课程设计过程的技术总结。因此它是培养学生分析、总结、归纳和表达能力的重要方面。从课程设计开始时学生就应将设计和计算内容、课程设计过程的体会和总结记入报告草稿本内；课程设计完成时，将草稿本的内容整理归纳后编写正式的设计说明书。 设计说明书的主要内容包括整个设计计算内容、工艺分析与方案确定、各环节的体会和总结等。设计说明书的内容及顺序建议如下： （1）封面 （2）设计任务书及产品图（应装订入原发的任务书） （3）目录（标题及
11、页次） （4）序言 （5）零件的工艺性分析 （6） 冲压零件工艺方案的拟定 （7）排样形式和裁板方法，材料利用率计算 （8） 冲压力计算，压力中心的确定，压力机的选择 （9） 模具类型及结构形式的比较选择 （10） 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 （11）模具其它零件的选用、设计以及必要的计算 （12） 压力机技术参数校核 （13）模具的装配过程（14）模具工作原理与使用注意事项（15） 课程设计过程感受及其它需要说明的内容（16）参考文献五、参考资料1 翁其金、徐新成合编冲压工艺及冲模设计北京：机械工业出版社，20042 王芳. 冲压工艺与模具设计北京：机械工业出版社，19973 冲模设计手册编写组冲模设计手册（模具设计手册之四）北京：机械工业出版社，1988