《冲压模具课程设计》范例
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一、零件的工艺性分析1.工件的冲压工艺性分析如图1所示,该工件形状简单对称,为轴对称拉深件,在圆周方向上的变形是均匀的,属普通冲压件。
模具加工也比较容易。
试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 圆筒拉深件图2 拉深件的三维图2.工件材料化学成分和机械性能分析(1)材料分析工件的材料为08钢,属于优质碳素结构钢,优质沸腾钢,强度、硬度低,冷变形塑性很好,可深冲压加工,焊接性好。
成分偏析倾向大,时效敏感性大,故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理,防止冷加工断裂。
08钢的主要机械性能如下:σ(兆帕) 280-390抗拉强度bσ(兆帕) 180屈服强度s抗剪强度(兆帕) 220-310延伸率δ 32%(2)结构分析工件为一窄凸缘筒形件,结构简单,圆角半径为r=7,厚度为t=0.5mm,满足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。
(3)精度分析工件上尺寸均为未注公差尺寸,普通拉深即可达到零件的精度要求。
经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下:零件的生产包括落料、拉深(需计算确定拉深次数)、修边(采用机械加工)等工序,为了提高生产效率,可以考虑工序的复合,经比较决定采用落料与第一次拉深复合。
二、工件的拉深工艺分析及计算1.毛坯尺寸计算(1)计算原则相似原则:拉深前坯料的形状与拉深件断面形状相似;等面积原则:拉深前坯料面积与拉深件面积相等。
(2)计算方法由以上原则可知,旋转体拉深件采用圆形毛坯,其直径按面积相等的原则计算。
计算坯料尺寸时,先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体,分别求出其面积后相加,得拉深件总面积A。
图3 拉深件的坯料计算如图3所示,筒形件坯料尺寸,将圆筒件分成三个部分,每个部分面积分别为:(3)确定零件修边余量由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响,拉深后零件的边缘不整齐,甚至出现耳子,需在拉伸后进行修边。
《冲压工艺与模具》---垫片冲压模具课程设计目录一、审核制件图纸、工艺性分析 (1)二、制定冲压工艺方案,设计工艺过程 (2)1、工艺方案的确定 (2)1、效率高 (2)2、寿命长 (2)3、质量高 (2)4、安全性 (3)2、排样设计 (3)3、工艺设计计算 (6)三、主要零部件设计 (6)(1)凸模结构设计 (6)(2)凹模 (7)(3)定位装置 (7)(4)卸料装置 (7)(5)冲模模架 (8)(6)其他冲模零件 (9)四.刃口计算 (8)五、设备的选定 (9)一、审核制件图纸、工艺性分析零件公差无特殊要求,按IT14级选取,利用普通冲裁可达到要求。
外形简单,形状规则,适于冲裁加工。
二、制定冲压工艺方案,设计工艺过程1、工艺方案的确定比较:复合模的优缺点:优点:(1)单工序(2)工件同轴度好,表面平直,尺寸精度高。
(3)生产效率高,不受板形尺寸精度的限制。
有时废角也可用于复制。
(4)模具零件加工制造难度大,成本高,冲模和凹模容易受到最小壁厚的限制,不适合某些内孔间距小、内孔和边缘间距小的下部零件。
缺点:模具零部件加工制造比较困难,成本较高,并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制,而使得一些内孔间距、内孔与边缘间距较小的下件不宜采用。
级进模的优缺点:优点:1、效率高级进模可以完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺,减少了中间转运和重复定位等工作,而且工位数量的增加不影响生产效率,可以冲制很小的精密零件。
2、寿命长复杂的内形和外形可分解为简单的凸模和凹模外形,分段逐次冲切,工序可以分散在若干个工位,在工序集中的区域还可以设置空位,从而避免了凸、凹模壁厚过小的问题,改变了凸、凹的受力状态,提高了模具强度。
此外,级进模还采用卸料板兼作凸模导向板,对提高模具寿命也非常有利。
3、质量高级进模在一副模具内完成产品的全部成形工序,克服了用简单模时多次定位带来的操作不变和累积误差,能够有效提高产品的质量。
冲压模具设计课程设计08f一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法,能够运用相关软件进行模具设计,并具备一定的创新能力和团队协作能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要掌握冲压模具的基本结构、工作原理、设计方法和工艺流程,以及相关软件的使用方法。
2.技能目标:学生能够运用冲压模具设计软件进行模具设计,并能够独立完成简单的模具设计项目。
3.情感态度价值观目标:学生应该培养良好的工程职业道德,具备团队合作精神,勇于创新和接受挑战。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括冲压模具的基本原理、模具设计方法、模具制造工艺以及相关软件的使用。
具体安排如下:1.冲压模具的基本原理:介绍冲压模具的定义、分类和基本结构,以及冲压成形的基本原理。
2.模具设计方法:讲解模具设计的过程和方法,包括模具零件的设计、模具整体结构的设计和模具材料的选用。
3.模具制造工艺:介绍模具制造的整个工艺流程,包括模具加工、热处理和装配等。
4.相关软件的使用:教授如何运用冲压模具设计软件进行模具设计,包括软件的基本操作和设计方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括:1.讲授法:通过讲解冲压模具的基本原理、设计方法和制造工艺,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际模具设计案例,使学生更好地理解模具设计的过程和方法。
3.实验法:学生进行模具设计实验,提高学生的动手能力和实际操作技能。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《冲压模具设计》一书作为主要教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以图文并茂的形式呈现教学内容,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备模具设计实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。
大学冲压模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握冲压模具的基本结构及其工作原理,理解冲压模具在制造业中的应用。
2. 学生能了解并描述冲压模具的设计流程,掌握模具设计的基本原则和关键参数。
3. 学生能够运用专业软件进行冲压模具的初步设计和分析。
技能目标:1. 学生能够运用理论知识,解决实际冲压模具设计与制造中的问题。
2. 学生能够通过实际操作,掌握冲压模具的拆装、调试及维护的基本技能。
3. 学生能够通过课程学习,提高团队协作和沟通能力,形成良好的工程实践素养。
情感态度价值观目标:1. 学生能够增强对冲压模具设计与制造专业的认同感,培养对制造业的热爱。
2. 学生能够认识到冲压模具在现代制造业中的重要作用,增强社会责任感。
3. 学生通过课程学习,培养严谨的科学态度、创新思维和持续学习的意识。
课程性质:本课程为专业核心课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生已具备一定的机械基础知识和制图能力,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:教师需结合课程特点,采用案例教学、实践教学等多元化教学方法,引导学生主动参与,提高学生的综合应用能力。
同时,注重培养学生的创新意识和团队协作精神,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 冲压模具概述- 冲压模具的定义、分类及特点- 冲压模具在制造业中的应用与发展2. 冲压模具结构及工作原理- 冲压模具的基本结构及其功能- 冲压模具工作原理及关键参数分析3. 冲压模具设计原则及流程- 模具设计的基本原则与要求- 冲压模具设计流程及各阶段任务4. 冲压模具设计关键技术- 冲模结构设计及参数选择- 冲模材料的选择与应用- 模具的导向、定位及固定方式5. 冲压模具分析与优化- 运用专业软件进行模具分析与优化- 常见冲压模具故障分析与解决方案6. 冲压模具制造与工艺- 冲压模具的加工方法及工艺流程- 模具制造中的质量控制与检测7. 冲压模具的装配与调试- 模具装配的工艺要求与方法- 模具调试及试模过程中的注意事项8. 冲压模具的维护与管理- 冲压模具的日常维护与保养- 模具库存管理与使用记录教学大纲安排:本课程共计32学时,按照以上教学内容进行系统授课。
冲压模具课程设计例冲压模具课程设计例I 目录目录 1 绪论绪论.1 1.1 概述.1 1.2 冲压的优势.1 1.3 冲压加工的问题和缺点.2 2 冲压件分析冲压件分析.2 2.1 冲裁模.2 2.1.1 冲压件.3 2.1.2 冲裁件工艺分析.3 2.1.3 确定工艺方案及模具结构形式.3 2.2 模具设计计算.3 2.2.1 排样计算条料宽度及确定步距3 2.2.2 计算冲裁工序力.4 2.2.3 确定压力中心:.5 2.2.4 冲模刃口尺寸及公差的计算5 2.2.5 确定各主要零件结构尺寸.6 2.2.6 压力机的选用.7 2.3 设计并绘制总装图、选取标准件.7 2.4 绘制非标准零件图.8 2.5 模具主要零件加工工艺规程的编制.12 2.5.1 凸凹模加工工艺规程的编制.12 3 结论结论.13 4 参考文献参考文献.13 1 1 绪论绪论 1.1 概述概述冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。
板料,模具和设备是冲压加工的三要素。
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。
前者适合变形抗力高,塑性较差的板料加工;后者则在室温下进行,是薄板常用的冲压方法。
它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
1.2 冲压的优势冲压的优势与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。
机电与能源实验中心冲压工艺与模具设计课程综合设计项目名称 XX 模具拆装与设计 专业班级 机制121 姓 名季林辉、沈增辉、施金威、孙典敏、田荣伟、夏振宇、王丁涛学 号2015年 4 月 12 日宁波理工学院一、项目任务(此页可以不打印)以组为单位,进行相应的模具拆装、零部件测量、三维装配、模具功能动画设。
具体的项目任务和要求如下:(1)模具数据信息采集要求:拍摄图片角度适宜(能表达清楚结构与功能)、分辨清晰、图片背景干净。
能通过几张图片表达出模具结构。
(2)模具装拆要求:详细记录模具装拆顺序,列出装拆测绘工具明细表。
(3)零部件测绘要求:绘制零件尺寸工程图,螺钉除外。
(4)模具设计要求:选择某一软件,进行装拆模具的三维设计,并最终打包压缩提交。
(5)模具动画要求:采用软件的动画功能,进行模具动画设计。
(6)模具原理及功能说明要求:绘制模具完成的零件,进行模具基本原理说明。
二、基本要求1提交与答辩:以组为单位进行提交,以组为单位进行课堂答辩。
2作业提交:(1)纸质版:课程设计说明书;(2)电子版:课程设计说明书电子版+模具三维数据,以“组号+组长姓名”.zip压缩包形式提交,(3)电子版课代表统一收齐拷贝给老师,纸质版每位同学上课当面提交给老师。
3成绩判定:文档排版10%+装拆设计75%+说明书撰写15%。
三、设计分组情况四、课程设计说明书(1)模具数据信息采集文字说明.......。
图 1配图并做图注(图要居中,大小合适,白色背景)文字说明....。
(2)模具装拆模具装拆顺序说明.....。
模具装拆所用工具说明....。
(3)零部件测绘薄片挡块定位棒挡板凸模凸台下模座滑块(4)模具设计要求:截三维模具主视图、左视图和俯视图。
模具爆炸图、零件明细表。
(5)模具动画要求:截图模具下行到位和上行到位的主视图。
(6)模具原理及功能说明首先把金属材料放在薄片上,利用挡块定位。
接着凸模往下运动,把材料按凸模的轮廓初步向上翘起。
“冲压模具”课程设计任务书(A)
一、设计目的
1. 巩固与扩充课程所学的理论知识,熟悉冲压模具设计的基本内容、分析方法和设计步骤。
2. 掌握冲压模具设计的基本技能,如计算,绘图,查阅设计资料,熟悉标准和规范的使用。
3. 培养和提高理论联系实际解决工程技术问题的能力。
二、设计任务
根据制件图样、技术参数及加工条件进行成型工艺及模具设计。
mm
三、设计要求
1.完成一份设计说明书
内容包括:(1)制件工艺性分析,(2)拟定冲压工艺方案,
(3)材料利用率计算,(4)刃口尺寸计算,(5)冲裁力计算。
2.完成一张成型该制件的冲裁模具装配图(CAD图),打印成A3图。
四、设计时间
一周(2013年1月7-11日)。
前言冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。
这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。
覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。
虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。
有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础。
设计内容一、零件的工艺性分析图1 零件图1)零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。
2)零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形。
3)制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432~549Mpa,抗拉强度为540~685Mpa,伸长率为16%。
适合冲压成形。
冲压模具课程设计题目:垫片复合模设计黎明大学机电工程系11模具设计与制造姓名:学号:指导老师:2013。
06。
18 题目:完成图示冲裁件的冲裁工艺性分析并确定其冲裁工艺方案。
已知材料为Q235钢,材料厚度0.5mm,生产批量为大批量。
一。
冲件冲裁工艺性分析1,材料分析Q235为普通碳素结构钢,具有较好的冲裁成形性能。
2,结构分析零件结构简单对称,外形均有圆弧连接过度,对冲裁加工较为有利。
孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c〉1.5t要求。
( 1.5t=0.75)3,精度分析零件图上所有未注公差的尺寸,属于自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。
二。
冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件,可提出的加工方案如下:方案一:先落料,后冲孔.采用两套单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产.由于所设计的零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。
但为了模具制造方便,最后决定采用复合冲裁进行生产。
由工件尺寸可知,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模。
三。
模具设计计算1,材料利用率的计算及排样图的绘制查《冲压模具设计与制造》表2。
5。
2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=0。
8mm;工件边缘搭边:a1=1mm;歩距为:29。
18mm;条料宽度 B=【Dmax+2a1】°—δ=[29+2×1]°—0.4=31°-0。
4mm图2排样图确定后排样图如图2所示一步距内的材料利用率η为:η=(A/ BS)×100%=[620/(31×29.18)]×100%=69%2,冲压力的计算及初选压力机冲裁力基本计算公式为零件的周长为110 mm(落料周长为96mm,冲孔周长为14mm),材料厚度0。
5mm,Q235钢的抗剪强度取350MPa,则冲裁该零件所需冲裁力为卸料力Fx=K Fx =0。
储油油柜端盖冲压工艺及模具课程设计说明书(冲孔模)(终稿前稿)目录设计任务书及零件图 (2)绪论 (4)第一章设计要求 (7)第二章零件工艺性分析 (8)第三章冲压零件工艺方案的确定 (9)第四章工艺参数计算 (10)第五章模具的总体设计及装配 (15)第六章模具的动作过程和操作要求 (18)总结 (19)设计参考文献 (20)设计任务书及零件图任务书专业班级:材料成型及控制工程xxxx设计人:xxx设计题目:储油油柜端盖冲压工艺及模具设计设计参数:1。
零件尺寸如产品图所示。
2。
大批量生产.设计要求:1。
确立合理的工艺流程。
2。
保证材料的利用率及工件的精度3.如原产品设计不合理或工艺性差可提出修改方案.4。
保证模具的实用性和经济性.设计时间:X年X月X日——X年X月X日设计人:xxxx指导老师:xxx零件图如下图所示绪论改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。
近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C—Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。
此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发.经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
冲压模具课程设计说明书冲压模具课程设计说明书一、引言本文档旨在设计一个冲压模具课程,以满足学生对于冲压模具设计与制造的需求。
本课程设计说明书将详细介绍课程的目标、内容、教学方法、评估方式等。
二、课程目标1、了解冲压模具的基本概念和工作原理;2、掌握冲压模具的各种设计方法和技巧;3、熟悉冲压模具的制造工艺流程;4、能够根据产品要求进行冲压模具设计和制造;5、培养学生的创新能力和团队合作意识。
三、课程内容1、冲压模具概述1.1 冲压模具的定义和分类1.2 冲压模具的工作原理1.3 冲压模具的应用领域2、冲压模具设计基础2.1 零件设计和材料选择2.2 冲压件的材料性能与工艺2.3 冲压模具的设计要求3、冲压模具设计方法3.1 冲压模具的结构设计3.2 冲压模具的工艺设计3.3 冲压模具的热处理与表面处理4、冲压模具制造工艺4.1 冲压模具的基础加工4.2 冲压模具的装配与调试4.3 冲压模具的运行与维护5、冲压模具技术创新与发展趋势5.1 冲压模具的新材料与新工艺5.2 冲压模具的智能化与自动化5.3 冲压模具的绿色设计与可持续发展四、教学方法本课程将采用多种教学方法,包括讲授、实践操作、案例分析和团队项目等。
学生将通过理论学习和实践操作相结合的方式,全面掌握冲压模具的设计与制造技能。
五、评估方式学生的评估将综合考虑平时表现、作业完成情况、实践操作能力和项目成果等因素。
具体评估方式包括个人报告、课堂测试、作业评定、实践考核等。
六、附件本文档涉及以下附件:1、冲压模具设计案例集2、冲压模具制造流程图3、冲压模具材料选择表4、冲压模具装配调试图纸七、法律名词及注释1、冲压模具:工业生产中用于冲裁、成形等加工操作的专用工具。
2、创新能力:指个体或群体在解决问题或实现目标时所展现的创造性思维和行动能力。
3、团队合作意识:指个体在团队合作中能够主动思考、承担责任、协调合作,以实现团队共同目标的意识和能力。
内容摘要本次冷冲压模具设计的内容为窄凸缘圆形筒形件工艺分析与模具设计,完成了落料,拉深,切边等工序。
落料和拉深复合模具为倒装结构,拉深工件先由压边圈将工件从凸模上顶出,再由打杆组成的刚性推出装置推出制件,采用弹性卸料板卸除条料。
由于能一次拉深出,故不必要其余的拉深模具。
条料排样方式为单排。
为了便于安装平稳以及方便操作选模座为标准对角导柱圆形模座,模柄为压入式模柄,选用单动压力机。
在落料,拉深成形完成后再完成切边工序以确保制件的形状和尺寸。
查阅相关资料和有关手册,绘制装配图和相关的零件图。
关键字:落料拉深复合模、倒装、单排、对角导柱、弹性卸料板目录设计题目 (1)第1章绪论 (1)1.1冲压设计概论 (1)1.2冲压设计的基本内容 (2)1.3冲压设计的一般工序 (3)第2章工艺分析 (3)2.1产品冲裁工艺分析 (3)2.1.1 产品结构形状分析工艺分析 (3)2.1.2产品尺寸精度、断面质量分析 (3)第3章工艺方案的确定及工艺计算 (4)3.1 工艺方案分析 (5)3.2主要工艺参数的计算 (5)3.2.1确定修边余量 (5)3.2.2计算毛坯直径D (5)3.2.3判断能否一次拉成 (5)3.2.4验证拉深系数 (5)3.2.5 落料工序 (5)3.3确定排样图 (6)3.4.1压边力的的计算 (6)3.4.2 拉深力的计算力的的计算 (7)3.4.3落料力的计算 (8)3.4.4冲压设备的确定 (8)3.4.5压力机功率的核算 (9)3.5模具压力中心的确定 (10)3.6拉伸模工作部分结构和尺寸设计 (10)第4章模具的结构与主要零部件尺寸 (12)4.1模具结构选择 (12)4.2凸模工作尺寸 (12)4.3料凹模工作尺寸 (13)4.4凸凹模工作尺寸 (14)4.5压边圈工作尺寸 (14)4.6固定零件设计 (15)4.7卸料零件设计 (15)4.8定位零件设计 (15)4.9模架设计 (16)4.10弹顶器的弹性元件的选取 (16)4.11模具的工作过程 (17)4.12模具装配总图 (18)第5设计体会和小结 (19)参考文献 (20)设计题目:桶形件拉伸模设计1、冲裁件下图1所示所示。
编号:冲压模具课程设计说明书题目:铜垫片倒装复合模院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:职称:讲师题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发2012年 06月 22 日摘要模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。
中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。
直到20世纪80年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。
近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇模具企业的发展也相当迅速。
冷冲压模具在现代工业中具有很重要的作用,其在机械制造、电子、电器等各行各业中都有广泛的应用。
用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件,如薄壳零件等。
冷冲压的尺寸精度是由模具保证的,因此,尺寸稳定,互换性好。
本文分析了弯曲件的成型工艺特点,其中包括对工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力与弯曲力的计算、模具设计的难点,确定了复合模的排样方案,完成了复合模和弯曲模总体结构的设计。
该弯曲件为一汽配件,其工艺过程为冲孔、落料、弯曲,采用一副冲孔落料模和一副弯曲模完成该制件的冲压过程。
详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造,以及压力机的选择。
同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模的装配间隙,并制定典型零件的加工工艺。
关键词:冷冲压模具;止动件;复合模;冲孔落料;模具设计制造AbstractThe mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manufacture belongs to the special purpose equipment manufacturing industry. China although very already starts to make the mold and the use mold, but long-term has not formed the industry. Straight stabs 20 centuries 80's later periods, the Chinese mold industry only then drives into the development speedway. Recent years, not only the state-owned mold enterprise had the very big development, the three investments enterprise, the villages and towns the mold enterprise's development also quite rapid. Cold stamping die has a very important role in modern industry, machinery manufacturing, electronics, appliances and other industries. Cold stamping method can be complex shape, with other processing methods are difficult to process workpieces, such as the shell parts, etc. Cold stamping molds to ensure dimensional accuracy, therefore, dimensional stability, interchangeability.This paper analyzes the Z-shaped pieces of molding process characteristics, including the size of the workpiece calculated expansion plan, parts of the process analysis, blanking force and bending force calculation, mold design and the difficulty to determine the layout of the composite model program, completed mode and bending modulus of the composite design of the overall structure. The Z-shaped pieces of accessories for the FAW, the process for the punching, blanking, bending, blanking die with a punch and a bending die to complete the parts of the stamping process. Details of the punch, die, fixed panels, unloading equipment and other parts of the design and manufacture, and press option. It illustrates the working process of the mold, the forming the coordination of movement, as well as punch and die assembly gaps, and develop a typical machining process.Key words: Cold stamping mold; retainer; Compound mold ; piercing and blanking die Mold design and manufacture目录引言 (1)1 铜垫片冲压工艺分析 (2)1.1零件分析 (2)1.1.1 对工件的结构工艺要求 (2)1.1.2 工件的精度及毛刺 (3)1.2定工艺方案 (3)1.3排样设计与计算 (3)1.3.1 搭边 (4)1.3.2 材料利用率 (4)1.4冲裁工艺力 (5)1.4.1 计算冲裁力 (5)1.4.2 压力机的公称压力的选取 (6)1.5冲压压力中心 (6)1.6零件刃口尺寸计算 (7)1.6.1刃口尺寸计算的基本原则 (7)1.6.2刃口尺寸计算 (7)1.6.3 凹模的外形轮廓尺寸 (9)1.6.4 凸模设计计算 (10)1.6.5 凸凹模计算 (11)1.7模具结构设计 (11)1.8冲压模模具结构件选取 (12)2 模具零件制造工 (13)2.1模具零件的加工 (13)2.2冲压工艺规程 (14)3 模具的装配 (20)总结 (20)谢辞 (21)参考文献 (23)引言零冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具结构设计又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有所改动,往往会造成模具的返工,甚至报废,冲裁同样的零件,通常可以采用几种不同方法,工艺过程设计的中心就是依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下达到最佳的技术效果和经济效益。
一、概述在制造业中,冲压和塑料注射模具是非常重要的工具,它们被广泛应用于汽车零部件、家电、电子产品等领域。
培养设计和制造这两类模具的技术人才显得尤为重要。
本文主要介绍冲压及塑料注射模具课程设计指导与实例,旨在为相关教育工作者提供一些参考和借鉴。
二、课程目标1. 了解冲压和塑料注射模具的基本原理和应用领域;2. 掌握冲压和塑料注射模具的设计、制造技术及工艺流程;3. 提高学生的实际操作能力和解决问题的能力;4. 培养学生的团队协作能力和创新精神。
三、课程内容1. 冲压模具课程设计(1)基础知识教学:包括金属材料知识、冲压工艺基础等;(2)模具设计原理:模具结构、零部件设计、模具材料选择等;(3)模具制造工艺:包括冲头加工、模具装配、热处理等;(4)实践操作:通过模拟实际冲压加工过程,让学生实际操作冲压模具;(5)案例分析:通过实际案例分析,让学生了解不同冲压模具在实际生产中的应用与优化。
2. 塑料注射模具课程设计(1)塑料材料与成型工艺:介绍塑料材料特性及注射成型工艺;(2)模具设计原理:包括模具结构设计、流道设计、冷却系统设计等;(3)模具制造工艺:注射模具的加工、装配、调试等;(4)实践操作:学生参与塑料注射模具的实际操作;(5)案例分析:通过实际案例分析,了解不同塑料注射模具在实际生产中的应用与优化。
四、课程设计方法1. 理论与实践相结合:注重课程中理论教学与实践操作的结合,让学生在掌握理论知识的能够真正动手操作模具。
2. 自主学习与团队合作:设计项目学习任务,让学生在模具设计和制造过程中,能够体验到团队协作的重要性,培养学生的团队合作能力。
3. 实际案例分析:通过分析实际的冲压和塑料注射模具案例,让学生了解模具设计与制造的实际应用,培养学生的解决问题的能力。
五、课程实例1. 冲压模具制作实例学生参与一台汽车零部件冲压模具的制作过程,包括模具设计、材料选择、加工制造、调试等环节。
学生根据课程所学知识,结合实际情况进行模具设计并选择材料,实际操作冲压模具,通过调试使模具能够达到预期生产要求。
【范例】(1)题目:东风EQ-1090汽车储气简支架(2)原始数据数据如图7—1所示。
大批量生产,材料为Q215,t=3mm。
图7-1零件图(3)工艺分析此工件既有冲孔,又有落料两个工序。
材料为Q235、t=3mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个60mm×26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。
此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于8mm。
工件的尺寸落料按ITll级,冲孔按IT10级计算。
尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。
(4)冲裁工艺方案的确定①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。
方案一:先冲孔,后落料。
采用单工序模生产。
方案二:冲孔一落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案三:采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。
②方案的比较各方案的特点及比较如下。
方案一:模具结构简单,制造方便,但需要两道工序,两副模具,成本相对较高,生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后,进入第二道工序必然会增大误差,使工件精度、质量大打折扣,达不到所需的要求,难以满足生产需要。
故而不选此方案。
方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。
但级进模轮廓尺寸较大,制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。
而本工件尺寸轮廓较大,采用此方案,势必会增大模具尺寸,使加工难度提高,因而也排除此方案。
方案三:只需要一套模具,工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。
故本方案用先冲孔后落料的方法。
③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。
(5)模具结构形式的确定复合模有两种结构形式,正装式复合模和倒装式复合模。
分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。
倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。
图7 2粗画排样图(6)工艺尺寸计算①排样设计a.排样方法的确定根据工件的形状。
确定采用无废料排样的方法不可能做到,但能采用有废料和少废料的排样方法。
经多次排样计算决定采用直对排法,初画排样图如图7 2所示。
b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8,侧面a=3.2。
考虑到工件的尺寸比较大,在冲压过程中须在两边设置压边值,则应取。
a=5;为了方便计算取al =3。
c. 确定条料步距步距:257.5mm,宽度:250+5+5=260mm .d.条料的利用率21752052.35%257.5260η⨯==⨯ e.画出排样图根据以上资料画出排样图,如图7-3所示。
图7-3排样图②冲裁力的计算a.冲裁力F查表9-1取材料Q235的抗拉强度σb=386MPa由F≈Ltσb已知:L=181+113+10×2+220.5+50.73+39.7+98.27+π×44+14×2 +48×2+π×6×2+5×4+π×13×2=1124.68所以 F=1124.68×3×386N=1302379N≈1300kNb.卸料力Fx由Fx=KxF,已知Kx=0.04(查表2-17)则Fx=KxF=0.004×1300=52kNc.推件力FT由FT =nKTF,已知n=4 KT=0.045(查表2-17)则FT=nKTF=4×0.045×1300=23.4kNd.顶件力FD由FD =nKDF,已知KD=0.05(查表2-17)则 FD =nKDF=0.05×1300=65kN③压力机公称压力的确定本模具采用刚性卸料装置和下出料方式,所以Fz=F+FT=1323.4kN根据以上计算结果,冲压设备拟选JA21-160。
④冲裁压力中心的确定a.按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置,并确定坐标系,标注各段压力中心坐标点,如图7-4所示。
图7-4压力中心计算图b.画出坐标轴x、y。
c .分别计算出各段压力中点及各段压力中点的坐标值,并标注如图7-4所示。
冲裁直线段时,其压力中心位于各段直线段的中心。
冲裁圆弧线段时,其压力中心的位置见图7-5,按下式计算Y=(180R si nα)/(πα)=R S/b则 Y=142×188/220.5=121图7-5压力中心的位置所以,根据图7-5求出H 点的坐标为:H(121.27,120.86)。
d .分别计算出凸模刃口轮廓的周长。
冲裁压力中心计算数据见表7-1。
e.根据力学原理,分力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和,则可求得压力中心坐标(0x ,0y )∑∑===++++++=n i i n i i i n n n Lx L L L L x L x L x L x 112122110 ∑∑===++++++=n i in i i i n n n Ly L L L L y L y L y L y 112122110 得 00101.8762.73x y ==综上所述,冲裁件的压力中心坐标为(10l.87,62.73)。
⑤刃口尺寸的计算a.加工方法的确定。
结合模具及工件的形状特点,此模具制造宜采用配作法,落料时,选凹模为设计基准件,只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作;冲孔时,则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差,凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作;只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值Zm in =0.46mm (查表)。
凸凹模刃口尺寸由凸模配作尺寸和凹模配作尺寸结合完成。
b .采用配作法,先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况,分三种情况,分别统计如下。
第一种尺寸(增大):181,171,56.5,14.5,98.27,50.73,179,113,56,27,51,75。
第二种尺寸(减小):142,13,26,60,44,6。
第三种尺寸(不变):10,5,60,40。
c .按入体原则查表2-3确定冲裁件内形与内形尺寸公差,工作零件刃口尺寸计算见表。
d .画出落料凹模、凸凹模尺寸,如图7-6所示。
图7—6工作零件尺寸e .卸料装置的设计。
采用图7—7所示的卸料装置,已知冲裁板厚t=3mm ,冲裁卸料力F X =52k N。
根据模具安装位置拟选6个弹簧,每个弹簧的预压力为F O ≥FX /n=8.67kN查第9章表9-32圆柱螺旋压缩弹簧,初选弹簧规格为(使所选弹簧的工作极限负荷F j > F预)D=6mm,D=30mm,h O=60mm ,F j =1700mm,hj =13.1mm ,n=7,f=1.88mm,t=7.8mm其中,d 为材料直径,D 为弹簧大径,Fj 为工作极限负荷,h O 为自由高度,hj 为工作极限负荷下变形量,n为有效圈数,t为节距。
弹簧的总压缩量为66.81x j jF H h mm F ∆=⨯=图7 7卸料装置l 一打杆;2推板;3一连接推杆;4一推件块(7) 模具总体结构设计①模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以本套模具类型为复合模。
②定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料销;控制条料的送进步距采用弹簧弹顶的活动挡料销来定步距。
而第一件的冲压位置因为条料有一定的余量,可以靠操作工人目测来确定。
③卸料、出件方式的选择根据模具冲裁的运动特点,该模具采用刚性卸料方式比较方便。
因为工件料厚为3mm,推件力比较大,用弹性装置取出工件不太容易,且对弹力要求很高,不易使用。
而采用推件块,利用模具的开模力来推出工件,既安全又可靠。
故采用刚性装置取出工件。
结构如图7-7所示。
④导柱、导套位置的确定为了提高模具的寿命和工件质量,方便安装、调整、维修模具,该复合模采用中间导柱模架。
(8)主要零部件的设计①工作零部件的结构设计a .落料凹模凹模采用整体凹模,轮廓全部采用数控线切割机床即可一次成形,安排凹模在模架上的位置时,要依据压力中心的数据,尽量保证压力中心与模柄中心重合。
其轮廓尺寸可按公式(2-24)和公式(2-25)计算凹模厚度H=kb=0.20×181=36.2mm(查表2-22得k=0.22) 凹模壁厚C=(1.5~2)H =54.3~72.4mm取凹模厚度H=60ram,壁厚C取60mm。
凹模宽度B=b+2c=179+2×60=299mm(送料方向)凹模长度L=181+2×60=301根据工件图样,在分析受力情况及保证壁厚强度的前提下,取凹模长度为315mm,宽度为315mm,所以凹模轮廓尺寸为315mm×315mm×60mm。
b.冲孔凸模根据图样:工件中有4个孔,其中有2个孔大小相等,因此需设计3支凸模。
为了方便固定,都采用阶梯式,长度为L=凹模+固定板+t=60+30+3.5=93.5mm。
c.凸凹模当采用倒装复合模时,凸凹模尺寸计算如下H凸凹=h1+h2+t+h=20+30+3+10.5=63.5mm式中,hl为卸料板厚度,取20mm;h2为凸凹模固定板厚度,取30mm;t 为材料的厚度,取3mm;h为卸料板与固定板之间的安全高度,取10.5。
因凸凹模为模具设计中的配作件,所以应保证与冲孔凸模和落料凹模的双边合理间隙Z min。
②定位零件的设计结合本套模具的具体结构,考虑到工件的形状,设置一个φ6活动挡料销(起定距的作用)和两个φ8的活动导料销。
挡料销和导料销的下面分别采用压缩弹簧,在开模时,弹簧恢复弹力把挡料销顶起,使它处于工作状态,旁边的导料销也一起工作,具体结构如图7—8所示。
图7—8活动挡料销a.卸料板设计卸料板的周界尺寸与凹模周界尺寸相同,厚度为20mm,材料为45钢,淬火硬变为40~45HRC。
b. 卸料螺钉的选用卸料板采用6个M8的螺钉固定,长度L=h1+h2+a=44+8+15=67mm(其中hl为弹簧的安装高度;h2为卸料板工作行程;a为凸凹模固定板厚度)。
③模架及其他零部件的设计该模具采用中间导柱模架,这种模架的导柱在模具中间位置,冲压时可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。
以凹模周界尺寸为依据,查第表9-48选择模架规格导柱:d(mm)×L(mm)分别为φ45×230、φ50×230(GB/T 2861.1)。
导套:d(mm)×L(mm)×D(mm)分别为φ45×125×48、φ45×125×48(GB /T2861.6)。
上模座厚度H上取50mm,下模座厚度H下取60mm,上垫板厚度H垫取10mm,则该模具的闭合高度H闭为H闭=H上+H下+H垫+L+H-h=50+60+10+93.5+63.5-3.5=273mm式中L——凸模高度,mm;H——凸凹模高度,mm;h——凸模冲裁后进入凸凹模的深度,mm。