冲压模具设计说明书
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二、冲压工艺方案的确定该零件包括冲孔,切边,切断,弯曲等基本工序,可以采用以下三种工艺方案:方案①:先冲孔切断,再弯曲。
采用单工序模生产。
方案②:冲裁——弯曲复合模,采用复合模生产。
方案③:冲孔切断弯曲级进冲压。
采用级进模生产。
方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。
方案②只需要一套模具,冲压件的形位精度和尺寸易于保证,但生产效率不高。
方案③也只需要一套模具,生产效率高,且零件的冲压精度易保证。
尽管模具结构较复杂,但由于零件的几何形状对称,模具制造并不困难。
通过以上三种方案的分析比较,对该冲压件生产以采用方案③为佳。
三、主要设计的计算首先需要将工件完全展开,如图所示,再计算各部分的尺寸。
长度尺寸A=(80.5-40)+3.14×40/4=91.9mm宽度尺寸B=2×3.14×40/4=62.8mm3.1排样方式的确定及计算冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样。
排样是否合理,直接影响到材料的利用率、零件质量、生产率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全。
因此,在冲压工艺和模具设计中,排样是一项极为重要的、技术性很强的工作,节约金属和减少废料有非常重要的意义,较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。
由于结构的需要,不需要设置搭边值。
确定步距A=91.9 mm,查板材标准,选用材料总的利用率为:η=3.2冲裁力的计算冲孔力F=KtLτ=1.3×1.8×5.5×2π×340=27.49KN落料力F= KtLτ=1.3×1.8×340×133.75=106.41KN剪切力F= KtLτ=1.3×1.8×340×40=31.82KN弯曲力F=AP=[40×80.5-2×3.14×(5.5/2) ]2×100=317.2 KN3.3压力中心的确定1冲裁压力中心的确定形状复杂的零件的压力中心可用解析法求出。
垫圈-冲压模具课程设计说明书垫圈-冲压模具课程设计说明书一、课程设计背景1.1 课程设计目的课程设计的目的是为了培养学生对垫圈冲压模具相关知识的理解和应用能力,提高学生的专业素养和实践能力。
1.2 课程设计范围本课程设计主要包括垫圈的冲压原理、模具设计及制造工艺等方面的内容。
二、课程设计内容2.1 垫圈冲压原理2.1.1 冲压工艺概述介绍冲压工艺的定义、特点和应用范围。
2.1.2 垫圈冲压工艺讲解垫圈冲压工艺的步骤、工艺参数和设备要求等。
2.2 模具设计原理2.2.1 模具设计概述概述模具设计的定义、分类和基本原理等。
2.2.2 垫圈冲压模具设计详细说明垫圈冲压模具的结构、功能和设计要点。
2.3 模具制造工艺2.3.1 模具制造工艺概述介绍模具制造工艺的基本流程和要求。
2.3.2 垫圈冲压模具制造工艺详细说明垫圈冲压模具制造的步骤、工艺和注意事项。
三、课程设计实施3.1 教学方法结合理论和实践,采用讲授、实验、案例分析等多种教学方法。
3.2 教材选用推荐教材:《冲压技术与模具设计》3.3 实践任务安排学生参与垫圈冲压模具制造过程的实际操作,提高实践能力。
四、课程设计评价4.1 评价指标根据学生的实际表现,评价其对垫圈冲压模具知识理解和应用能力的程度。
4.2 评价方法采用考试、实验报告、实践操作和互动讨论等方式进行评价。
五、附件本文档中涉及以下附件,请参阅:2.垫圈冲压模具设计图纸3.相关案例分析资料六、法律名词及注释1.冲压工艺:指将板材或带材通过冲压模具的冲压动作,加工成所需形状的工艺。
2.模具设计:指根据工件要求,设计模具的结构和尺寸,以实现对工件的加工。
3.模具制造工艺:模具制造过程中的工艺流程,包括铣削、钳工、研磨、电火花等工艺环节。
冲压模具设计手册1. 引言冲压模具是在工业生产中广泛使用的一种工具,主要用于对金属板材进行冲裁、冲孔、弯曲等加工工艺。
冲压模具的设计质量直接影响到产品的加工质量和生产效率。
本手册旨在提供关于冲压模具设计的基本知识和技巧,帮助读者掌握冲压模具设计的要点和注意事项。
2. 冲压模具设计的基本原理冲压模具设计的基本原理包括模具结构设计、模具材料选择、模具加工工艺等方面。
以下是一些基本原理的概述:2.1 模具结构设计冲压模具的基本结构包括上模座、下模座、导向柱、导向套等部件。
在设计过程中,需要考虑到料板的固定、导向、定位和冲击力的承受等因素。
此外,还需要根据加工工艺的要求,设计出对应的切割或冲孔结构。
2.2 模具材料选择冲压模具的材料选择是决定模具寿命和加工效果的重要因素。
一般情况下,模具材料应具备较高的硬度、强度和耐磨性。
常用的模具材料包括合金工具钢、硬质合金等。
2.3 模具加工工艺模具加工工艺主要包括数控加工、热处理、精密研磨等。
在模具设计中,需要考虑到加工工艺对模具精度和寿命的影响,选择适当的加工工艺来制造模具。
3. 冲压模具设计的注意事项在进行冲压模具设计时,需要注意以下几个方面:3.1 确定产品的工艺要求在进行模具设计之前,需要准确了解产品的工艺要求,包括板材厚度、孔径、孔间距等各项尺寸和加工精度要求。
根据这些要求,合理设计模具的结构和加工参数。
3.2 考虑材料的可加工性在选择模具材料时,需要考虑到待加工材料的性质和可加工性。
不同的材料对模具的磨损和寿命有不同的影响,因此需要选择适合加工材料的模具材料。
3.3 注意模具的可维修性设计模具时需要考虑到模具的可维修性。
模具在使用过程中,可能会出现磨损、损坏等问题,因此需要设计出易于维修和更换的模具结构和部件。
3.4 加强模具的冷却设计在模具设计中,合理的冷却系统设计可以降低加工温度,减少热应力,提高模具的使用寿命。
因此,在设计时应充分考虑到模具的冷却需求,设置合理的冷却通道。
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。
法兰盘冲压模具设计说明书1. 引言本文档是针对法兰盘冲压模具的设计说明书,旨在详细介绍该模具的设计原理、结构和使用方式。
通过阅读本文档,您将了解到该模具的设计要求、工作原理以及制造和使用过程中需要注意的事项。
2. 设计要求法兰盘冲压模具的设计要求如下:1.模具应具有稳定的结构,能够在高速冲压过程中保持精确的加工尺寸;2.模具应具有良好的耐磨性和耐久性,能够经受长时间高强度的工作;3.模具的设计应符合法兰盘的几何形状和尺寸要求,确保冲压加工的质量;4.模具应具有易于安装和调试的特点,便于生产线上的使用;5.模具的制造成本应尽量降低,同时确保高质量的加工效果。
3. 结构设计法兰盘冲压模具的结构设计应包括以下几个方面:3.1 上模上模是模具的主要工作部分,其设计要求如下:•上模应采用高强度材料制造,以保证工作的稳定性和耐久性;•上模应设计合理的冲头,以确保冲击力的均匀分布和准确传递;•上模的结构应易于拆卸和维护,以便更换和修理模具。
3.2 下模下模是与上模配合完成冲压加工的部分,其设计要求如下:•下模应具有与上模相匹配的几何形状和尺寸;•下模应采用耐磨材料制造,以增加模具的使用寿命;•下模的结构应易于安装和调试,以保证加工效果的准确性。
3.3 模具座模具座是模具的固定部分,其设计要求如下:•模具座应采用坚固的材料制造,以确保模具的稳定性;•模具座应具有良好的刚性和精度,以保证冲压加工的质量;•模具座应设计合理的固定方式,以方便模具的更换和调整。
3.4 导向系统导向系统是模具的重要组成部分,其设计要求如下:•导向系统应具有良好的刚性和精度,以确保上模和下模的正确配合;•导向系统应采用耐磨材料制造,以增加模具的使用寿命;•导向系统应易于调整和固定,以提高模具的工作效率。
4. 使用方法法兰盘冲压模具的使用方法如下:1.将上模和下模正确安装在模具座上,并确保其固定牢固;2.调整导向系统,确保上模和下模的正确配合;3.连接模具与冲压设备,进行模具的调试和测试;4.在使用过程中,定期检查模具的磨损情况,并及时更换和修理损坏的部分;5.严格按照冲压工艺要求进行操作,确保模具的安全和正常工作。
冲压模具课程设计说明书.doc冲压模具课程设计说明书导言本文档是冲压模具课程设计的详细说明书,旨在帮助学生深入理解冲压模具的设计原理、工艺流程和相关技术要求。
本文档详细介绍了冲压模具的基本概念、设计流程、材料选择、加工工艺等内容,以及课程设计的具体要求和评估标准。
第一章冲压模具概述1.1 冲压模具的定义1.2 冲压模具的分类1.2.1 单工位模具1.2.2 多工位模具1.2.3 复合模具1.3 冲压模具的基本组成部分1.3.1 上模1.3.2 下模1.3.3 引导装置1.3.4 顶针1.3.5 顶板1.4 冲压模具的工作原理1.5 冲压模具在工业生产中的应用第二章冲压模具设计流程2.1 产品设计分析2.2 模具设计准备2.2.1 工艺方案选择2.2.2 材料选择2.2.3 设计任务书编写2.3 模具零部件设计2.3.1 上模设计2.3.2 下模设计2.3.3 引导装置设计2.3.4 顶针设计2.3.5 顶板设计2.3.6 其他相关组件设计2.4 模具总体设计2.5 模具制造与加工2.6 模具调试与试产第三章冲压模具材料选择3.1 冲压模具材料性能要求3.2 常用模具材料3.2.1 工具钢3.2.2 合金工具钢3.2.3 超硬合金3.2.4 陶瓷材料3.2.5 复合材料3.3 模具材料的选择原则第四章冲压模具加工工艺4.1 冲压模具加工流程4.2 模具零部件加工4.2.1 零部件加工设备选择4.2.2 加工工艺规程确定4.2.3 加工工艺文件编制4.3 模具装配与试验4.3.1 模具装配前准备工作4.3.2 模具装配过程4.3.3 模具试验与调试4.4 模具维护与保养4.4.1 模具使用生命周期管理4.4.2 模具保养与维护方法4.4.3 模具故障排除与处理第五章课程设计要求与评估标准5.1 课程设计要求5.2 评估标准5.2.1 设计方案合理性评估5.2.2 模具设计准确性评估5.2.3 模具加工工艺评估5.2.4 模具试验与调试评估5.2.5 学生报告书评估附件1.产品设计分析报告范本2.模具零部件设计图纸范本3.模具装配图范本4.模具加工工艺文件范本5.模具试验与调试记录范本法律名词及注释1.冲压模具:指用于冲压加工的模具,用于将板材等材料加工成具有一定形状和尺寸的零件。
冲压模具设计班级: 学号: 姓名: 指导老师:材料:08F ,厚度1.5mm ,生产批量为大批量生产(级进模)。
1. 冲压件工艺性分析(1) 材料O8F 为优质碳素钢,抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能,适合冲裁加工。
(2) 结构与尺寸工件结构比较简单,中间有一个直径为22的孔,旁边有两个直径为8的孔,凹槽宽度满足b ≥2t ,即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤,即5《5x6=30。
结构与尺寸均适合冲裁加工。
2. 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个工序,可采用一下三种工艺方案。
方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模生产。
方案二:落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔——落料级进冲压,采用级进模生产。
综合考虑后,应该选择方案三。
因为方案三只需要一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,所以应该选用方案三比较合算。
3.选择模具总体结构形式由于冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
(1)确定模架及导向方式采用对角导柱模架,这种模架的导柱在模具对角位置,冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。
导柱导向可以提高模具寿命和工件质量,方便安装调整。
(2)定位方式的选择该冲件采用的柸料是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置;控制条料的送进步距采用侧刃粗定距;用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。
(3)卸料、出件方式的选择因为该工件料厚1.5mm,尺寸较小,所以卸料力也较小,故选择弹性卸料,下出件方式。
4.必要的工艺计算(1)排样设计与计算该冲件外形大致为圆形,搭边值为a1=1.5mm,条料宽度为43.57mm,步距为A=88.4mm,一个步距的利用率为63.98%。
见下图S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28项目分类计算方法和结果排样冲裁件面积面积为1188.28mm条料宽度B=39.97+1.8+1.8=43.57mm 步距A=86.9+1.5=88.4mm材料利用率η冲压力的相关计算F 冲=KLt b τ=1.3*275*1.5*300=160875N F 卸=K 1F=0.04*160875=64350N F 推=nK 2F=4*0.055*160875=35392.5N F= F 冲+ F 卸+ F 推=260617.5N (3)计算模具压力中心代入公式X0=132.25115.69132.25396.14874.61132.2519.44115.6993.26132.250396.148++++++X X X X =19.73Y0=132.25115.69132.25396.14827.13132.250115.69)27.13(132.250396.148+++++-+X X X X =0(4) 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 由于凸凹模的形状相对简单且材料较厚,冲裁间隙较大,可采用分开加工法确定凸凹模的刃口尺寸及公差。
前言 (3)1 论文研究方向、目的及意义 (3)2 国内外研究现状及发展情况及发展趋势 (4)3 模具发展关键问题 (5)4 模具设计的主要内容及设计方案论证 (6)1 冷冲压模具设计概述 (6)1.1 冷冲压模具设计的目的 (6)1.2 冷冲压模具设计的内容和步骤 (7)1.2.1 冷冲压模具设计的内容和要求 (7)1.2.2 设计步骤 (7)2 冲压件的工艺分析 (7)2.1 成型工艺 (7)2.2 模具结构特点 (8)2.4 冲压模具设计方案的提出和方案论证 (9)2.5 工艺补充面设计 (10)2.6 工艺补充的设计原则 (10)3 修边冲孔模设计 (12)3.1 定义及概述 (12)3.2 修边冲孔模的分类 (12)3.2.1 垂直修边冲孔模 (12)3.2.2 水平修边冲孔模 (13)3.2.3 倾斜修边冲孔模 (13)3.3 工艺方案设计 (14)3.4 制造依据 (14)4 总体结构设计 (18)4.1 模具的基本结构形式 (18)5 冷冲模的试冲与调整技术 (31)5.1 冲模试冲与调整的目的 (31)5.2 冲模调试的内容与要求 (32)5.2.1 冲模调试的主要内容 (32)5.2.2 冲模调试的要求 (33)5.2.3 冲模调试与设计、工艺、制造、质检的关系 (34)5.3 调试注意事项 (35)5.4 覆盖件冲模调试 (36)6 汽车覆盖件模具CAM (39)6.1采用CAM的意义 (39)6.2 CAM的工作步骤 (41)7 汽车覆盖件冲压变形趋向性控制 (43)7.1 变形区域与变形方式控制 (43)7.2 塑性变形性质和变形量控制 (43)7.3 实现变形趋向性控制的措施 (44)7.3.1 改变冲压件的结构形状及尺寸 (44)7.3.2 改变工艺流程顺序 (44)7.3.3 改变压料面作用力的大小及分布 (44)7.3.4 改变毛坯的贴模过程 (45)7.3.5 改变冲压成形条件 (45)7.4 汽车覆盖件冲压成形中变形趋向性控制实例 (45)8 设计总结 (47)致谢 (48)参考文献 (49)前言1 论文研究方向、目的及意义随着我国汽车制造业的飞速发展,汽车了汽车覆盖件冲压模技术也成为人们关注和研究的重点。
由图 7-1 三维装配图的(a)图知,模具闭合高度为 H=191mm。
七、模具装配及爆炸图(a) 16图 7-1 三维装配图(b)图 7-2 三维爆炸图八、设计感悟设计心得体会一个多星期的课程设计结束了,在这些天内,我学到了很多的知识,让我对模具设计与制造有了一个更清晰的了解,更坚定了自己对模具行业的信心。
17第一周前两天,我在图书馆查看了大量的参考书,看到了了很多冲压模具。
通过筛选,找出了与本次课程设计相关的几本参考书,作为本次课程设计的工具。
第三天开始,我开始计算相关数据。
本次课程设计,我决定使用计算机辅助设计,一来锻炼我计算机应用能力和打字速度,二可以将我近几个月学习的三维制图软件 creo 应用于实践,更加科学的设计模具,完成本次课程设计。
在大家都在绘图室手工绘图的时候,我在宿舍用计算机还原设计的模具零件,生成三维模型。
然后装配成模具,校核相关尺寸,看其是否发生干涉。
确保结构和原理正确后,我开始用 creo 将模具零件生成二维工程图。
而二维工程图完成后,时间已经进入了课程设计的第四天。
接下来要做的,就是将二维工程图转化为符合国家标准的二维工程图纸。
这就用到了二维制图软件 AutoCAD。
将工程图转换成.dwg 格式,然后用 AutoCAD 打开修改加工。
等一切完成后,一个星期过去了。
从第二周开始,我将撰写课程设计说明书。
我打字速度比较慢,所以这个要花费些时间,不过还好,前期已经把各种数据整理完毕,剩下的只是打字和文字处理了。
花了三天时间整理好了课程设计说明书。
在本次课程设计中,刘伟老师给了很多原理上的指导,纠正了很多错误,在这里表示衷心的感谢。
本次课程设计我感到学以致用的快乐,另外,不可否认,我的计算机辅助设计能力还有非常大的提升空间,当更加努力学习才是。
九、参考文献 [1] 杨占尧.冲压模具典型结构图例.北京:化学工业出版社,2007. [2] 郑家贤.冲压工艺与模具设计.北京:机械工业出版社,2005. [3] 肖祥芷,王孝培.中国模具设计大点.北京:江西科学技术出版社,2003. [4] 卢金封主编.冲压工艺模具学.北京:机械工业出版社,1998. [5] 陈金德主编.材料成型工程.西安:西安交通大学出版社,2000. [6] 范宏才主编.现代锻压机械.北京:机械工业出版社,1994. 18。
目录1、引言 (2)1.1零件设计任务 (4)1.2零件展开图 (4)2、冲裁件的工艺分析 (5)2.1工件材料 (5)2.2工件结构形状 (5)2.3工件的尺寸精度 (5)2.4确定工艺方案 (5)3、冲压模具总体设计 (6)3.1模具类型 (6)3.2操作与定位方式 (6)3.3卸料及出件方式 (6)4、冲压模具工艺及设计计算 (7)4.1排样设计及计算 (7)4.1.1零件展开尺寸计算 (7)4.1.2.各部分工作尺寸 (7)4.2设备选择 (9)5、结论 (10)6、致谢 (11)7、参考文献 (12)1、引言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实现;没有先进的冲模,先进的冲压工艺也无法实现。
冲压工艺与模具,冲压设备与冲压材料构成冲压加工的三大要素,只有他们结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其他方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有独特的优点,主要表现如下:(1)冲压加工的生产效率高,操作方便,易于实现机械化和自动化。
这是因为冲压是依靠冲模及冲压设备完成加工的,普通压力机的行程次数为每分钟几十次,高速压力要每分钟达数百次甚至上千次以上,而且每次冲压行程就可以得到一个冲压件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸及形状精度,一般不破坏冲压件的表面质量,且模具寿命一般比较长,所以冲压的质量很稳定,互换性好,具有“一模一样”的特性。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁,覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和硬度都较高。
(4)冲压一般没有切削碎屑生成,材料的消耗较少,且不需要加热设备,所以是一种节省材料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工时模具一般具有专用性,又是一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集型产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的有点才能充分得到体现,从而获得较好的经济效益。
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。
目录:(一)设计要求 (3)(二)零件工艺性分析 (3)(三)冲裁工艺方案的确定 (4)(四)零件工艺计算1.冲裁件的排样设计与计算 (4)2.设计冲压力和压力中心 (5)3.设备选择 (5)(五)模具设计1.确定模具的结构形式 (5)2.凹凸模刃口尺寸计算 (6)(六)模具零部件结构的确定1.凹模设计 (7)2.卸料板的设计 (8)3.固定板的设计 (8)4.垫板的设计 (8)5.卸料装置中弹性元件的设计 (8)6.凸模设计 (9)7.凸凹模设计 (10)8.选择紧固件和定位零件 (10)9.选择模架及其它安装零件 (10)10.模柄的设计 (10)11.压力机的确定 (10)(七)参考文献 (11)(一)设计要求工件为前支架,材料为30钢,……………………(二) 零件工艺性分析:1.结构与尺寸分析:………………2.材料分析:30号钢为碳素结构钢,冲压性能良好,适合冲裁。
3.精度分析:参考书本P15,得出未标注公差,按IT10~14级精度计算,由于精度要求 ………………(三)冲裁工艺方案的确定零件为落料冲孔件,工序数较少可采用落料-冲孔复合模冲压以提高形位精度和尺寸精度,且生产效率高。
送料方式选手动送料,卸料方式选弹性卸料(四)零件工艺计算1、排样设计与计算(1)、分析零件形状,并考虑到定位方便,采用单行直排; (2)、.搭边值确定:查书本P23表2-9,a=3mm b=2.5mm (3)、条料宽度和导板间距的计算:①定位采用挡料销定位,无侧压装置,板料采用斜刃剪床裁剪 …………………… ②导板间距mm Z B A 02.102.104.382.02.38--=+=+=2.设计冲压力和压力中心冲压模具设计说明书………………3.设备选择根据总的冲压力,选择压力机型号为J23-40(开式双柱可倾式压力机),主要技术参数如下:标称压力 滑块行程 行程次数 最大闭合高度 闭合高度调节量 滑块中心到机身距离 工作台尺寸 前后 左右、工作台孔尺寸 模柄孔尺寸 直径 深度(五)模具设计1.模具结构选择落料—冲孔复合模可以采用正装和倒装两种形式。
冲压模具课程设计指导说明书1. 引言本文档旨在为冲压模具课程的设计提供详细的指导说明。
冲压模具是冲压工艺中不可或缺的重要部分,因此,合理的课程设计对于培养有高水平的冲压模具设计师至关重要。
2. 课程目标本课程旨在培养学生对冲压模具设计的基础理论知识和实际应用能力。
具体目标如下:•掌握冲压模具设计的基本原理和方法。
•理解模具设计中的材料选择和工艺设计。
•能够使用相应的设计软件进行模具设计和分析。
•能够应用冲压模具设计知识解决实际问题。
3. 课程内容本课程的主要内容包括以下方面:3.1 冲压模具设计基础知识•冲压工艺简介•模具设计的基本原理•模具设计的分类和要求3.2 冲压模具设计方法与流程•冷冲压模具设计流程•热冲压模具设计流程•模具设计中的工艺分析3.3 冲压模具设计软件应用•AutoCAD在冲压模具设计中的应用•Pro/ENGINEER在冲压模具设计中的应用•模具设计软件在实际项目中的应用案例3.4 模具制造工艺及材料选择•模具制造的工艺流程•模具加工中常用的材料•模具表面处理技术4. 课程教学方法本课程采用多种教学方法,包括但不限于以下形式:•理论授课:通过讲授基本理论知识,帮助学生建立起冲压模具设计的基础概念和理论框架。
•实践演练:通过案例分析和设计实践等活动,培养学生应用冲压模具设计知识解决实际问题的能力。
•计算机辅助设计:引入专业的模具设计软件,提供学生在模具设计过程中的实践机会和技能培养。
•群体讨论:组织学生进行课堂讨论和小组合作,促进学生之间的交流和合作能力的培养。
5. 评估与考核本课程的评估与考核方式包括但不限于以下方式:•课堂小测与作业:用于检测学生对于课堂知识的掌握情况。
•设计项目:学生独立或小组完成具体的冲压模具设计项目,并进行评估与点评。
•阶段性考试:在课程进行的不同阶段进行考试,检测学生所学知识的理解与应用能力。
•作品展示与答辩:学生展示自己的设计作品,并进行答辩,评估其综合应用能力和表达能力。
目录一、绪论 (3)二、设计任务书及产品图 (4)三、零件的工艺性分析 (6)四、冲裁零件工艺方案的确定 (7)五、排样 (8)六、压力计算、压力中心的确定、压力机的选择 (10)七、凸凹模刃口尺寸和公差的计算 (12)八、模具零件的选用及设计 (14)九、模具装配图与零件图 (18)十、其他需要说明的内容 (21)十一、参考资料 (22)一、绪论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冷变形加工,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。
冲压工艺在工业生产中的应用十分广泛,而冲压模具是实现冲压工艺必不可少的工艺装备。
冲模设计水平将直接影响到铲平质量、生产效率、生产成本与操作者的安全。
级进冲模是冷冲压模具中一种先进、高效的冲压模具。
对于一般冲压模具而言,结构较为复杂,模具的制造难度及精度要求相对较高,制作周期较长,因而对模具设计及工艺编排专业技术人员的要求更高。
此次课程设计的目的是巩固所学的专业知识,进一步提高对冲压模具设计的认识。
自己亲自动手,将所学理论知识用于实际,通过查找资料及老师指导设计出一套符合要求的模具。
二、设计任务书及产品图已知:(1)产品零件图:(2)材料:08F(3)批量:大批量(4)料厚:2mm求作:(1)进行冲压工艺性分析(从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行)(2)确定工艺方案及模具结构类型(3)进行相关工艺计算,包括:①排样设计;②冲压力计算及压力中心的确定;③凸凹模刃口尺寸计算;④模具零件结构尺寸计算;⑤设备选择等。
(4)绘制模具总装配图(5)绘制工作零件及主要零件的零件图(6)编写课程设计说明书要求:根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求,每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。
包括:(1)模具装配图1张(按照1:1比例,或适当比例);(2)模具工作零件图2-3张(按照1:1比例,或适当比例);(3)设计说明书1份;三、零件的工艺性分析1.材料:该冲裁件材料为08F,08F是冲压用钢板中沸腾钢的一种,具有良好的冲压成型性能。
2.结构:工件的内形、外形应该要尽量避免有尖锐清角,以免产生毛刺和塌角,避免过紧公差为了提高模具寿命,建议将所有90度的清角改为R=1的圆角。
3.尺寸精度:零件图上的所有尺寸均未注公差,属于自由尺寸。
按IT14级确定工件尺寸的偏差,按照入体原则各基本尺寸及偏差为:58074.0-、38062.0-、30052.0-、Φ16043.0-、Φ3.53.0+、14±0.22、17±0.22。
四、冲裁零件工艺方案的确定1、方案种类该工件包括落料、冲孔两个基本工序,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-落料级进模冲压。
采用级进模生产。
方案三:采用落料-冲孔同时进行的复合模生产。
2、方案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,达不到所需要求,难以满足生产要求。
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。
适合于大批量、小型冲压件的生产。
此工件尺寸轮廓较小,生产批量大,适合采用级进模生产。
方案三:设计成复合模,模具制造难度加大,并且冲压后成品件留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,故不选此方案。
3、方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔-落料级进模。
模具采用中间导柱模架。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模固定板、凸模等组成。
卸料方式采用刚性卸料,采用导正销进行定位。
下模主要由下模板、凹模、导料板、卸料板等组成。
五、排样零件外轮廓尺寸为58x30,考虑到操作方便和保证制件精度,决定采用单排有废料排样。
1、搭边值的确定:查表《冲压工艺与模具设计》表2-13知:工件间搭边值为a=1.2mm,侧搭边值为a1=1.5mm。
2、进距长度的确定:S=30+1.2=31.2mm3、条料宽度的确定:B∆-0=(D+2a1)∆-0=6106.0-mm∆:条料宽度的公差(mm),查《冲压工艺与模具设计》表2-144、导料板间距:A=B+b=61+0.5=61.5 mmb:条料与导料板间的间隙(mm),查《冲压工艺与模具设计》表2-15 5、材料利用率:选用板料规格为2mm×900mm×1800mm,采用纵裁,剪切条料尺寸为63mm×900mm 一块板可裁的条数: n1=1800/61=29条,余31mm每条可冲零件的个数: n2=900/31.2=28个,余26.4mm每板可冲零件的个数: n= n1× n2=29⨯28=812个单个零件面A=3.14×8×8+38×30+64-4×3.14×1.75×1.75=1395.3材料利用率:η=nA0/A×100%=(812×1395.3)/(900×1800)×100%=69.9%6、排样图:六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择1、冲压力的计算:该制件采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁1、冲裁力:由表查的08F的抗拉强度=380MPab由 F=Ltbσ已知:L=2⨯3.14⨯8+4⨯3.14⨯3.5+38⨯2+8+28=206.2 所以 F=206.2⨯2⨯380=156712N≈157kN2、推件力:由FT =nKTF,已知n=3 KT=0.055则 FT=3⨯0.055⨯157=26kN3、所以 FZ =F+ FT=157+26=183Kn根据以上计算结果,冲压设备拟选J23-252、压力中心的确定:为了避免压力机的滑块受到偏向载荷而损坏导轨及模具,就必须使模具的压力中心与滑块轴线重合。
该冲裁件是个对称几何图形,则落料时的压力中心是O1,冲孔时压力中心是O2。
建立如图所示坐标系xoy,在图中将冲裁线按几何图形分成两部分,落料部分为L1,冲孔部分为L2。
则:L1=38x2+3.14x16+8+28=162.24mmL2=4x3.14x3.5=43.96mmO1点坐标(0,15.6),O2点坐标(0,-15.6)由公式得 xc=0yc =(L1y1+ L2y2)/( L1+ L2)=8.95七、凸凹模刃口尺寸和公差的计算结合模具及工件的形状特点,此模具制造宜采用配做法。
1、落料时以凹模为基准件来配作凸模;先做凹模,凹模磨损后刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情况。
a 、凹模磨损后尺寸变大的有:58、38、30、R8由公式:A d =(A-x ∆)δ+0得查表得到:x 1=0.5,x 2=0.5,x 3=0.5,x 4=0.75 将数据代人公式得:A 1d =(58-0.5x0.74)4/74.00+=57.6319.00+A 2d =(38-0.5x0.62)4/62.00+=37.6916.00+A 3d =(30-0.5x0.52)4/52.00+=29.7413.00+ A 4d =(8-0.75x0.26)4/26.00+=7.8107.00+b .凹模磨损后所有的尺寸都没有减小和不变得情况。
查表得Z min =0.246mm ,落料凸模尺寸按凹模配作,保证最小双面间隙Zmin.2、冲孔时以凸模尺寸为基准。
a 、该模具冲孔凸模磨损后尺寸减小 由公式 A p =(A+x ∆)0pδ-得: 查表得: x=0.5 代数得:A p =(3.5+0.5x0.3)04/0.3-=3.650075.0- b 、凸模磨损后尺寸不变的有:14±0.22、17±0.22由公式:C d =C ±δd/2得:C 1p =14±0.43/8=14±0.054 C 2p =17±0.43/8=17±0.054查表得Z min =0.246mm ,冲孔凹模尺寸按凸模配作保证最小双面间隙Zmin.八、模具零件的选用及设计9.1 凹模的选用及设计凹模厚度 H=kb()=0.28×58=16.24mm取20mm。
凹模壁厚 C=(1.5~2)H=30~40mm取30mm;凹模长度L=导料板间距+2×C=61.5+60=121.5mm凹模宽度B=61.2+2⨯30=121.2mm (条料送进方向)查手册选取凹模尺寸为:L=125×125×20材料为T10A,HRC为60~629.2 凸模固定板的选用根据选取好的凹模,查《中国模具设计大典》表22.5-16,选取固定板标准件为:=125×125×24;L⨯B⨯H1材料选用45钢,9.3 矩形垫板的选用查《中国模具设计大典》表22.5-17,选取垫板标准件为:L⨯B⨯H=125×125×8材料选用T8A9.4 导料板的选取查《中国模具设计大典》表22.5-45,选取导料板标准件为:=160×32×8L⨯B⨯H3材料选用45钢9.5 卸料板的选取由于t〉0.8mm,故采用刚性卸料板,查表选取标准件为:L⨯B⨯H2=125×125×12取卸料板和凸模的单边间隙=0.5mm材料为Q235,HRC38~439.6 凸模的设计凸模的长度公式为L=H1+H2+H3+a式中 L---------凸模长度(mm);H1--------凸模固定板厚度(mm);H2--------卸料板厚度(mm);H3--------导料板厚度(mm);a---------附加长度(mm);一般取h=10~20mm 由以上选取的零件件知L=H1+H2+H3+a=55mm材料为T10A,HRC56~609.7 模柄的设计参照《中国模具设计大典》表22.5-24,采用压入式模柄d=32 L=90 材料为Q2359.8 标准模架的选取查《中国模具设计大典》表22.4-2,选取中间导柱模架,标准件上、下模座及导柱、导套如下:上模座:L⨯B⨯H=125×125×35 材料:HT250下模座:L⨯B⨯H=125×125×45 材料:HT250导柱: 25×130mm 材料:45钢导套: 25×80×33 材料:45钢模具闭合高度:设计中冲模的闭合高度H=163mm=163+5=168mm =163-10=153mm153mm H168mm则选用的标准模架满足闭合高度H的要求,故此合格。