冲压课程设计
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目录一、前言-------------------------------------------------------------------------------3二、零件加工工艺性分析-----------------------------------------------------41、工件图及分析----------------------------------------------------------42、毛坯尺寸计算----------------------------------------------------------53、判断拉深次数----------------------------------------------------------54、确定是否使用压边圈-------------------------------------------------55、确定工序内容及工序内容------------------------------------------5三、确定排样图和裁板方案-------------------------------------------------51、板料选择-----------------------------------------------------------------52、排样设计-----------------------------------------------------------------5四、主要工艺参数计算--------------------------------------------------------61、工艺力计算--------------------------------------------------------------62、压力机选择--------------------------------------------------------------7五、模具设计-----------------------------------------------------------------------71、模具形状结构设计----------------------------------------------------72、模具工作尺寸及公差计算------------------------------------------7六、工作零件结构尺寸和公差的确定----------------------------------81、落料凹模-----------------------------------------------------------------82、拉深凸模-----------------------------------------------------------------93、凸凹模--------------------------------------------------------------------9七、其他零件结构尺寸-------------------------------------------------------101、模架的选择------------------------------------------------------------102、模柄的选择------------------------------------------------------------103、卸料装置---------------------------------------------------------------104、推件装置的选择-----------------------------------------------------115、销钉的选择------------------------------------------------------------116、模具闭合高度的校核-----------------------------------------------12八、零件说明----------------------------------------------------------------------121、各零件尺寸规格说明-----------------------------------------------122、模具总装图------------------------------------------------------------13九、总结-----------------------------------------------------------------------------14十、致谢-----------------------------------------------------------------------------15十一、参考文献---------------------------------------------------------------15一、前言冲压成形是一个涉及领域及其广泛的行业,深入到制造业的方方面面,在国外,冲压被称为板料成形。
目录前言课程设计任务书第一章概论 (1)1.1 冲压的概念和其加工特点 (1)1.1.1 冲压的概念 (1)1.1.2 冲压技术的加工特点 (1)1.2 冲压技术和模具工业的重要地位 (1)1.3 冲压工序的分类 (2)1.4冲压模具技术的发展前景 (2)第二章零件的工艺性分 (4)2.1 零件的工艺性分析 (4)2.2 确定冲裁件的工艺方案 (5)第三章工作零件刃口尺寸的计算 (6)3.1 刃口尺寸的计算 (7)第四章排样方式 (8)4.1 排样 (9)第五章冲裁力和压力中心的计算 (10)5.1 冲裁力计算 (10)5.2 压力中心的计算 (11)第六章工作零件结构尺寸 (12)6.1 卸料块的设计 (12)6.2 弹性元件橡胶的设计 (13)6.3 落料凹模板尺寸 (14)6.4 凸凹模的设计 (15)6.5 冲孔凸模的设计 (16)第七章模架及其它零件的设计 (17)7.1 上下模座 (17)7.2 模柄 (18)第八章总结 (19)参考文献 (21)前言冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)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(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程。
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。
与机械加工及塑件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,易于实现机械化和自动化。
目录第一章概述 (2)1.1冲压工艺旳基本现状及发展趋势 (2)1.2课程设计旳目旳及意义 (2)第二章冲压工艺性分析与生产方案旳拟定 (3)2.1设计任务 (3)2.2冲压件工艺性分析 (3)2.3冲压生产方案旳拟定 (4)2.4拟定模具类型 (4)第三章冲压工艺设计与计算 (6)3.1排样设计 (6)3.2压力中心旳拟定 (8)3.3刃口尺寸旳计算 (8)3.4冲压力旳计算 (9)3.5冲压设备旳选择 (10)总结 (11)参照文献 (11)致谢 (11)常用简朴冲压零件旳工艺设计摘要本设计为常用简朴冲压零件旳工艺设计,根据设计题目零件旳尺寸、材料、大批量生产等规定,一方面分析冲压零件成形旳构造工艺性,分析冲压件旳形状、特点、尺寸大小、精度规定及所用材料与否符合冲压工艺规定,拟定冲裁工艺方案及模具构造方案,然后通过设计计算毛坯尺寸,材料运用率等工艺计算,拟定排样,计算冲压力和拟定压力中心,拟定模具间隙,计算模具刃口尺寸和公差,并绘出模具刃口尺寸图,计算冲压工艺力,选择冲压设备,拟定压力机旳多种类型、型号、规格。
其中在构造设计中,重要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备等进行了分析和选择。
通过设计,学会运用原则、手册、图册和查阅有关技术资料,培养了工艺设计旳基本技能,综合运用和巩固了冲压工艺等课程及有关课程旳基础理论和专业知识,最后才完毕这篇课程设计。
核心词:冲压件工艺冲压力刃口尺寸冲压设备第一章概述1.1冲压工艺旳基本现状及发展趋势冲压是通过模具对板材施加压力或拉力,使板材塑性成形,或对板材施加剪切力而使板材分离,从而获得一定尺寸、形状和性能旳一种零件加工措施。
由于冲压加工常常在板材冷状态下进行,因而也称冷冲压。
冲压加工旳原材料一般为板材或带材,故也称板材冲压。
冲压件旳生产过程一般都是从原材料剪切下料开始,通过多种冲压工序和其他必要旳辅助工序加工出图纸所规定旳零件,对于某些组合冲压或精度规定较高旳冲压件,还需要通过切削,焊接或铆接等工序,才干完毕。
冲压零件课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解冲压零件的基本概念,掌握其分类、结构及工作原理。
2. 学生能够掌握冲压模具设计的基本原则,包括模具结构、材料选择、工艺参数等。
3. 学生能够了解冲压加工过程中常见的质量问题及解决方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成简单冲压零件的设计。
2. 学生能够分析实际生产中的冲压零件问题,提出合理的解决方案。
3. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD等)进行冲压零件的绘图。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱机械制造专业,对冲压加工产生兴趣。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高团队合作能力。
3. 增强学生对我国制造业的认识,树立民族自豪感。
课程性质:本课程为机械制造及其自动化专业的一门专业课程,旨在培养学生具备冲压零件设计的基本能力。
学生特点:学生已经掌握了机械制图、机械设计等基础知识,具有一定的空间想象能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考,培养解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 冲压零件概述- 冲压加工基本概念- 冲压零件的分类及结构特点2. 冲压模具设计原则- 模具结构设计- 材料选择及工艺参数确定- 常见冲压模具类型及特点3. 冲压加工工艺及设备- 冲压工艺流程及参数选择- 冲压设备类型及选用- 冲压加工中的质量问题及解决办法4. 冲压零件设计实例- 简单冲压零件设计方法与步骤- 实际生产中冲压零件案例分析- 计算机辅助设计软件在冲压零件设计中的应用5. 冲压零件设计实践- 设计简单冲压零件并进行制作- 分析实际生产中的冲压零件问题,提出解决方案- 团队合作,完成冲压零件项目设计教学内容依据课程目标和教材章节进行安排,注重科学性和系统性。
一、长形垫片冲压工艺性分析1.冲压件材料Q235钢是碳素结构钢,可以冲裁。
2.冲压件结构该零件形状简单,结构对称,内、外形无尖角,适合冲裁加工。
3.冲压件尺寸精度结论:该零件适合冲裁。
二、冲裁工艺方案的确定1.长形垫片所需冲压工序为落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案1:落料、冲孔(单工序模) 方案2:落料—冲孔(复合模)方案3:落料—冲孔连续冲压(级进模)方案1虽然模具结构简单,能够保证精度要求,但需用两副模具,生产率较低,难以满足批量生产的要求。
方案2只需一副模具,冲压件的精度容易保证,且生产率也高。
方案3也只需要一副模具,生产率也很高,能够满足精度要求。
但材料利用率较方案2低。
通过对以上述三种方案的比较分析,该零件的冲压生产采用方案2较好。
3.排样及工艺计算 1)排样(1) 排样方法。
2)搭边值。
查表1-3,得mm a 2=mm a 8.11=。
3)条料宽度。
根据公式(1-1):()0max 02∆-∆-+=a D B =4)材料利用率00000010117110012505467971100≈⨯⨯⨯=⨯=A A n η 三、冲压力及压力中心的计算1.计算冲压力。
采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模,冲压力为冲裁力、卸料力和推件的总和。
1) 冲裁力根据冲裁力的计算公式(1-12):b Lt F σ=查表1-7取MPa b 460=σ,L=2()1614.31650⨯+-⨯=118.24()mm ,得:()N 81585.64605.124.118=⨯⨯==b Lt F σ2) 卸料力卸料力的计算公式(1-13):F K F X X = 查表1-8,取05.0=X K ,得:()N 4079.2881585.605.0=⨯=X F3) 推件力推件力的计算公式(1-14):F nK F T T =查表1-8,取055.0=T K ,且凹模洞口直刃高度 h 取12mm, 85.112=÷==t h n ,得:()N 35897.66481585.6055.08=⨯⨯==F nK F T T4)总冲压力 总冲压力计算公式(1-17):()N 121000121562.544664.3589728.40796.81585≈=++=++=T X z F F F F5)初选压力机根据总冲压力Z F 选择压力机的标称压力,因为121000N <250K N ⨯80%,所以初选J23-25型开式可倾曲柄村力机,H ()()mm四、凸模、凹模、凸凹模刃口及结构尺寸计算1.具体计算1)确定冲裁间隙值。
课程设计冲压一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握冲压的基本原理、工艺流程和设备类型。
技能目标要求学生能够分析冲压模具的结构和功能,并能够进行简单的冲压操作。
情感态度价值观目标要求学生培养对冲压行业的兴趣和热情,认识到冲压技术在制造业中的重要性。
通过本课程的学习,学生将能够理解冲压的基本概念,掌握冲压工艺的基本技能,并具备对冲压模具进行分析的能力。
同时,学生将培养对冲压行业的兴趣和热情,了解到冲压技术在制造业中的广泛应用和重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括冲压的基本原理、工艺流程和设备类型。
首先,学生将学习冲压的定义和分类,了解冲压工艺的基本概念。
然后,学生将学习冲压的基本原理,包括冲压力的产生和传递,以及冲压变形的过程。
接着,学生将学习冲压工艺的流程,包括模具设计、材料选择和冲压操作等。
最后,学生将学习冲压设备的类型和功能,包括冲压机、模具和辅助设备等。
三、教学方法本课程的教学方法将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
首先,通过讲授法,教师将向学生传授冲压的基本知识和原理。
然后,通过讨论法,学生将与同学和教师一起讨论和分析冲压模具的结构和功能。
接着,通过案例分析法,学生将分析实际的冲压案例,加深对冲压工艺的理解和应用能力。
最后,通过实验法,学生将亲自动手进行冲压操作,提高实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材和参考书将提供冲压的基本知识和理论,帮助学生理解和掌握冲压工艺。
多媒体资料将通过图像、视频等形式展示冲压模具的结构和功能,增强学生的直观感受和理解能力。
实验设备将用于学生的实际操作,提供实践机会和体验。
以上是本课程的教学目标和内容,教学方法以及教学资源的选择和准备。
通过本课程的学习,学生将能够掌握冲压的基本知识和技能,培养对冲压行业的兴趣和热情,并为后续的学习和工作打下坚实的基础。
材料成型冲压课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握材料成型冲压的基本概念、工艺流程及关键参数。
2. 学生能了解不同材料的冲压性能,并能根据材料特性选择合适的冲压工艺。
3. 学生掌握冲压模具的结构、类型及设计原则,能分析模具在冲压过程中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成简单的冲压件工艺设计和模具选择。
2. 学生能够运用CAD/CAM软件进行冲压模具的设计和仿真分析。
3. 学生具备解决实际生产过程中冲压问题的能力,能够进行故障分析和提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械制造和材料成型冲压技术的兴趣,提高学习的积极性和主动性。
2. 学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,能够在团队中发挥个人优势,共同完成项目任务。
3. 学生树立质量意识,关注生产过程中的质量控制,培养严谨的工作态度和责任感。
课程性质:本课程为专业技术实践课程,以理论为基础,实践为核心,旨在培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点:学生为高中年级学生,具备一定的物理和数学基础,对机械制造和材料加工有一定了解,但对实际生产过程和工艺设计较为陌生。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,培养学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生产,提高综合素养。
二、教学内容1. 材料成型冲压基本概念:包括冲压的定义、分类、应用范围及其在制造业中的重要性。
教材章节:第一章 冲压概述2. 材料的冲压性能:介绍常用冲压材料(如碳钢、不锈钢、铝及铝合金等)的性质、用途及冲压工艺适应性。
教材章节:第二章 材料的冲压性能3. 冲压工艺及模具设计:讲解冲压工艺的基本过程、模具结构、类型及设计原则,分析不同冲压工艺的特点及应用。
教材章节:第三章 冲压工艺及模具设计4. 冲压设备与工艺参数:介绍常用冲压设备类型、性能及选用原则,明确冲压工艺参数对冲压件质量的影响。
冲压的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解冲压的基本概念,掌握冲压工艺的原理和分类。
2. 学生能掌握冲压模具的组成部分,了解不同类型的冲压模具及其应用。
3. 学生能了解冲压材料的要求和选择原则,掌握常用的冲压材料。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决实际冲压工艺中的问题。
2. 学生能设计简单的冲压模具,并进行模具的组装和调试。
3. 学生能操作冲压设备,进行基本的冲压加工,并掌握安全操作规程。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对制造工艺的兴趣,激发学习热情,提高实践动手能力。
2. 学生树立安全生产意识,养成良好的操作习惯,注重团队合作。
3. 学生培养创新思维,善于发现问题,勇于改进和优化冲压工艺。
课程性质:本课程为技术实践类课程,结合理论教学和实际操作,使学生掌握冲压工艺的基本知识和技能。
学生特点:本年级学生具备一定的机械基础知识,对制造工艺有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:课程要求理论联系实际,注重实践操作,通过讲解、示范、练习等形式,使学生掌握冲压工艺的基本技能,培养解决实际问题的能力。
教学过程中,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 冲压概述- 冲压的定义、原理及分类- 冲压加工的特点和应用2. 冲压模具- 模具的组成部分及功能- 常见冲压模具类型及适用范围- 模具的组装与调试方法3. 冲压材料- 冲压材料的要求与选择原则- 常用冲压材料的性能及特点4. 冲压设备与工艺- 冲压设备的类型及工作原理- 常见冲压工艺参数的设定- 安全操作规程及注意事项5. 实践操作- 简单冲压模具设计及制作- 冲压设备操作与基本加工- 故障分析与解决方法教学内容安排和进度:第一周:冲压概述、冲压模具的组成部分及功能第二周:常见冲压模具类型、冲压材料的选择第三周:冲压设备与工艺、安全操作规程第四周:实践操作(1):简单冲压模具设计及制作第五周:实践操作(2):冲压设备操作与基本加工第六周:实践操作(3):故障分析与解决方法本教学内容根据课程目标,结合教材章节,注重理论与实践相结合,旨在使学生全面掌握冲压工艺的基本知识和技能。
hop冲压课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握冲压工艺的基本概念、分类及在工业生产中的应用。
2. 学生能描述HOP(Hand Operated Punch)冲压操作的基本步骤和所需注意的安全事项。
3. 学生能认识并了解冲压模具的结构、种类及其在冲压过程中的作用。
技能目标:1. 学生能够正确操作HOP冲压设备,完成简单的冲压任务。
2. 学生能够根据图纸要求,选择合适的模具和参数,进行基本的冲压工艺设计。
3. 学生能够分析冲压过程中可能出现的问题,并给出合理的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械加工工艺的兴趣,激发他们学习相关工程技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识,通过小组活动,培养他们的协同工作能力。
3. 强化学生的安全生产意识,通过冲压操作实践,让学生深刻理解遵守操作规程的重要性。
课程性质分析:本课程为工业技术类课程,旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握冲压工艺的基本知识和操作技能。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,他们已经具备了一定的物理和工程基础知识,动手能力强,但对复杂的工业生产过程尚缺乏深入了解。
教学要求:结合学生特点和课程性质,课程设计需注重实践操作与理论知识的结合,强调安全操作和问题解决能力的培养,确保学生能够达到上述课程目标,为后续深入学习奠定基础。
二、教学内容1. 冲压工艺基本概念:介绍冲压的定义、分类、应用范围及其在制造业中的重要性。
教材章节:第一章 冲压工艺概述内容列举:冲压的定义、常用冲压工艺、冲压材料、冲压模具及设备。
2. HOP冲压操作步骤与安全规范:详细讲解HOP冲压的操作流程,强调安全操作注意事项。
教材章节:第二章 冲压设备与操作内容列举:HOP冲压设备结构、操作步骤、安全操作规程、紧急情况处理。
3. 冲压模具结构与种类:分析冲压模具的组成、分类及选用原则。
教材章节:第三章 冲压模具设计内容列举:模具结构、模具材料、模具种类、模具选用。
目录第1章引言 (2)第2章零件工艺分析 (2)2.1工艺方案的确定 (3)2.2 零件的形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系分析 (3)第3章主要工艺参数计算 (3)3.1 冲裁部分相关计算 (3)3.1.1、合理排样并绘制排样图,计算出材料利用率 (3)3.1.2 冲裁力计算 (5)3.1.3 冲裁压力中心的确定 (5)3.1.4 冲裁设计中橡胶选取与计算 (6)3.1.5 确定凸、凹模间隙,计算凸、凹模工作部分尺寸 (6)第4章压力机的选择 (8)第5章模具总体结构设计 (9)5.1 凸模和凹模外形尺寸的确定 (9)5.1.1 整体凹模外形尺寸的确定 (9)5.1.2 落料凹模外形尺寸的确定 (9)5.1.3.冲孔凸模长度及强度校核 (10)5.2 选定定位元件 (11)5.3 固定板、垫板设计与标准 (12)5.4上、下模座 (13)5.5 闭合高度 (13)5.6 模架的设计 (13)5.7 模柄与标准 (14)5.8 卸料、出件方式的选择 (15)5.9 紧固件与模具定位件的标准与确定 (16)5.10 导正销的选择及导柱导套导向装置 (16)第6章冲压模具的安全技术 (17)第7章冲模的安装 (18)第8章模具的装配图 (18)结论 (19)参考文献 (19)1第1章引言随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。
由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点,在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器,以及日常生活用品等行业应用非常广泛,占有十分重要的地位。
随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高,冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。
冲压模具课程设计课程设计题目:学生姓名:学院:专业及班级:学号:指导教师:成绩:年月日摘要本次冷冲压模具设计的内容为带孔圆形筒形件工艺分析与模具设计,由于能一次拉深成形,所以只要完成了落料、拉深和冲孔三道工序。
落料和拉深复合模具为倒装结构,先由落料凸凹模落料,落料后拉深凸凹模拉深,同时冲孔,再由打杆组成的刚性推出装置推出制件,采用刚性卸料板卸除条料。
条料排样方式为单排。
为了便于安装平稳以及方便操作同时由于大尺寸选模座为标准四角导柱圆形模座,模柄为凸缘模柄,选用单动压力机。
在落料,冲孔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,手工绘制装配图和相关的零件图。
关键字:落料拉深模、倒装、单排、后侧导柱、刚性卸料板目录第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 (1)1.3冲压设计的一般工序 (1)第2章工艺分析 (2)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)2.2产品拉深工艺分析 (4)2.3计算模具压力中心 (4)第3章工艺方案的确定及工艺计算 (5)3.1 工艺方案分析 (5)3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 (5)3.2.1计算毛坯直径D (5)3.2.2判断能否一次拉成 (5)3.2.3是否使用压边圈 (5)3.3确定排样裁板及材料利用率 (8)第4章工序计算 (9)4.1落料和拉深 (9)4.1.1凸凹模工作尺寸 (9)4.1.1.1刃口尺寸计算 (10)4.1.2计算冲压力 (11)4.1.3冲压设备的选择 (11)4.1.4模具结构的选择 (11)4.2主要零部件的设计 (11)4.2.1工作零件 (11)4.2固定零件 (11)第5章模具总体结构设计 (14)5.1模具的典型结构 (14)5.2固定装置 (15)5.3卸料装置 (15)5.4 定位零件 (15)5.4模架及其零部件 (15)5.6模具闭合高度的校核 (15)5.7模具安装尺寸校核 (15)设计心得 (17)参考文献 (18)第1章绪论1.1冲压设计概论随着冲压技术的不断进步和冲压生产的迅速发展,对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。
冲压设计是一项技术性很强的工作,其设计过程是实质上是再创造的的劳动过程。
冲压设计质量的优劣,不仅直接影响冲压产品的质量、成本及生产效率,而且也影响着冲压生产的组织与管理。
因此,冲压设计工作不仅要求设计人员具有较好的理论基础、丰富的实践经验、熟练的设计技能和认真负责的态度,而且还要求设计人员能在不断积累总结设计经验的基础上,及时获取最新的科学技术知识,尽快掌握现代化的设计手段。
只有这样,冲压设计工作才能适应工业生产迅速发展的需要。
1.2 冲压设计的基本内容冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。
冲压工艺设计是针对给定的产品图样,根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件,从对产品零件图的冲压工艺分析入手,经过必要的工艺计算,制定出合理的工艺方案,最后编写出冲压工艺卡片的综合性的分析、计算、设计过程。
冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程,在认真考虑毛柸的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后,构思出与冲压设备相适应的模具总体结构,然后绘制出模具总体装配图和所有非标准零件图的整个绘图设计过程。
1.3冲压设计的一般工作程序在实际生产中,冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异,且具体生产条件也不尽相同,这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。
从另一方面看,只要遵循冲压变形的基本规律,搞清楚冲压基本工序的各自变形特点,尽管冲压件的形状、尺寸及精度要求不同,冲压设计的基本原则与方法则还是大同小异的。
一般情况下按以下工作程序进行:(1)搜集冲压设计必要的原始资料;(2)分析产品零件图的冲压工艺性;(3)确定冲压工艺方案;(4)确定模具类型;(5)选择冲压设备;(6)编写冲压工艺过程卡;(7)重新审查产品零件图和冲压工艺过程卡;(8)进行模具的总体设计;(9)进行模具的主要零部件设计;(10)绘制模具总装配图和零件图;(11)编写模具设计计算说明书。
第2章工艺分析2.1产品冲裁工艺分析2.1.1 产品结构形状分析图2.1 制件图由图2.1可知,产品为圆形冲孔落料、筒形拉深件。
产品形状结构比较简单,且对称,无狭槽、尖角,满足冲裁要求。
2.1.2 产品尺寸精度、断面质量分析1.尺寸精度任务书对冲件的技术要求为制件表面不得有划伤,无其它特殊要求,故定为IT11级。
2.冲裁件断面质量因为一般用普通冲裁方式冲2mm 以下的金属板料时,其断面粗糙度Ra 可达12.5~3.2m μ,毛刺允许高度为0.05~0.1mm ;本产品在断面粗糙度上没有太严格的要求,单要求孔及轮廓边缘无毛刺,所以只要模具精度达到一定要求,在冲裁后加修整工序,冲裁件断面的质量就可以保证。
3.产品材料分析本设计的产品材料为10钢,其力学性能是强度、硬度低而塑性较好,非常适合冲裁加工。
另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求,所以尽量采用国家标准的板材,其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
4.产量要求零件图中无产量要求,但考虑到此零件可能被用于标准件,故初步定为中等批量生产。
适合中等批量生产的冲压加工方法,最好采用复合模或连续模2.2产品拉深工艺分析1.根据产品图样,本次所给工件为“带圆孔筒形件”,是严格的回转对称零件。
图上未标注公差等级,取为IT11级。
工件要求表面不划伤,技术要求较低。
所使用的材料为10,是冲压常用材料。
查“冲压设计手册”得:材料的抗剪强度 =τ280 MP抗拉强度 =b σ350 MP2.拉深件的圆角半径要求拉深件底部圆角半径应满足p r t ≥,一般取;凸缘圆角半径2d r t ≥。
本次课程设计,如图示:5mm r mm 5r d p ==; 满3.拉深件各部分尺寸比例要适当,拉深件高度不宜太大,一般控制在2h d ≤ 其中,h 为拉深件高度,d 为拉深件直径。
4.拉深件的尺寸精度一般情况下,拉深件的精度应在IT13级以下,不宜高于IT11级,本工件的精度等级为IT11级,满足拉深加工的精度要求。
2.3计算模具压力中心由于该零件完全对称于相互垂直大大两条多层次线,所以模具的压力中心在几何图形的对称中心点上。
第3章工艺方案的确定及工艺计算3.1工艺方案分析该工件包括落料、拉深两个基本工序,所以工艺方案直接为:落料——冲孔---拉深。
采用倒装式落料拉深复合模。
3.2拉深部分主要工艺参数的计算3.2.1 计算毛坯直径D拉深时,虽然材料厚度有变化,但是平均值与毛坯原始厚度十分接近。
因此,毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。
由于材料的各向异性以及拉深时金属流动条件的差异,为了保证零件的尺寸必须保留出修边余量,在计算毛坯尺寸时必须计入修边余量。
032.050016d h ==,根据dh 数值查参考文献[]1表19.4—2得修边余量为1,所以F d 修正为5022*1005d F =+=21221824rr d h d d D +++=π225854902115004490*+**+**+π=527mm3.2.2判断能否一次拉成032.050016d h ==5278.1t =D =0.342%937.0527495d m ===D无凸缘筒形件h ≤(0.5~0.7)d,(h 为拉深高度,d 为圆筒部分的直径)设计的拉深件能一次成型3.3 确定排样裁板方案以及材料利用率计算根据上述计算,毛坯直径已确定,可以进行排样设计。
1.排样方式的确定根据工件的结构和材料和材料利用情况有三用排样方式,即有废料排样、无废料排样和少废料排样。
由于毛坯直径比较大,采用有废料排样,排样采用单排。
2.搭边值的确定查实用模具技术手册表2-10可得:条料沿边a1=1.5,工件间a=1.2;条料近距h=D+a=527+1.2=528.2;条料宽度b=D+2a=527+2*1.5=5303.材料利用率查表18.3-24[]1,板料规格选用1.8*1100*2500 若用横裁,则 板条数()38045302500b n 1,余条===A mm每条零件个数6.4322.5283*5.11100ha -n 12(个),余=-==B mm零件总个数12n n n ⨯=总=2×4=8(个)材料利用率BA D⨯=24n πη总×100%=25001100527414.382⨯⨯⨯×100%=63.4%3.1排样图第4章 工序计算4.1落料和拉深4.1.1凸凹模工作尺寸刃口尺寸计算 1.落料落料凹模、落料凸模采用分别加工法。
落料件尺寸为042.0527-mm 。
根据t=1.8mm ,查冲压工艺及冲模设计3-4级冲压模具设计指导2-5、2-6,得m in Z =0.225mm ,max Z =0.330mm ,p δ=-0.05mm ,d δ=+0.07mm ,x=0.5。
d p δδ+=0.12>max Z -min Z =0.330-0.225=0.105mm说明所取凸、凹模公差不能满足d p δδ+≤max Z -min Z 的条件,但相差不大,可调整如下:p δ=0.4(max Z -min Z )=0.4×0.105=0.042mm d δ=0.6(max Z -min Z )=0.6×0.105=0.063mm凹模刃口尺寸()dmax d x -δ∆=D D =()063.00063.0079.52642.05.0527++=⨯-mm 凸模刃口尺寸()0min d p p-δ-=Z D D =()0042.00042..0565.526225.079.526--=-mm 2.拉深拉深的尺寸为4.00496+mm1)圆角半径拉深凹模的圆角半径可按经验公式(19.4-37)确定: ()mm 57.58.1500527t d 8.0r d =⨯-=-=)(D , 取6mm一次拉深成形中,凸模的圆角半径p r 应与工件的圆角半径相等。
但对于厚度小于6mm 的材料,其数值不得小于2t 。
验证r=5mm>2t=3.6mm,符合要求,不需要再加入整形工序所以凸模的圆角的半径mm 5r p =。
2)间隙拉深模的凸模及凹模的单边间隙 Z=(1-1.1)tmax =1.8 C=0.93)拉深凹、凸模工作部分尺寸的确定,根据冲压模具指导设计6.3-1及冲压工艺及冲模设计5-20得p δ=0.06,d δ=0.10。