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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。
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。
江苏省自学考试《冲压工艺与模具设计》课程设计计算书设计题目力调节杠杆的级进模冲压设计学生姓名准考证号指导老师成绩评定南京工程学院二〇一三年十月目录前言 .............................................................................................................................................................................. - 3 -1.绪论................................................................................................................................................................................. - 4 -1.1课题设计简介及意义.................................................................................................................................... - 4 -1.2 冲压工艺分类 ................................................................................................................................................ - 4 -1.3国内模具的现状和发展趋势...................................................................................................................... - 5 -2.冲压件工艺性分析..................................................................................................................................................... - 8 -2.1分析冲压件工艺性 ........................................................................................................................................ - 8 -2.2.拟定冲压工艺方案 ....................................................................................................................................... - 9 -3.冲裁模工艺计算及设计.......................................................................................................................................... - 10 -3.1 冲裁尺寸计算 .............................................................................................................................................. - 10 -3.2 冲裁工艺力计算.......................................................................................................................................... - 12 -3.3模具刃口尺寸计算 ...................................................................................................................................... - 14 -4.模具主要零件的设计 .............................................................................................................................................. - 16 -4.1 凸凹模结构设计.......................................................................................................................................... - 16 -4.2 凹模固定板................................................................................................................................................... - 17 -4.3凸模固定板.................................................................................................................................................... - 18 -4.4 卸料板 ............................................................................................................................................................ - 18 -4.5定位零件设计................................................................................................................................................ - 19 -4.6 卸料橡胶的设计.......................................................................................................................................... - 19 -4.7其他结构设计................................................................................................................................................ - 20 -4.8冲压设备的选择........................................................................................................................................... - 20 -5. 设计并绘制装配总图............................................................................................................................................ - 22 -7.主要参考资料 ............................................................................................................................................................ - 24 -8．附件 ............................................................................................................................................................................ - 25 -前言力调节杠杆冲压工艺及冲压模具设计，通过对冲压件的全面分析和有关冲压工艺的资料阅读，了解有关模具设计的基本概况，确定合理的冲压工艺方案，设计冲压工序的模具，使用标准的模架，使用UG三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压机构进行工艺分析。
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》课程设计指导书《冲压模具设计》课程设计指导书一、课程设计的性质与目的冲模课程设计是冲压工艺及模具设计课程的一个重要环节，是运用所学知识的一次综合练习。
其主要目的是：·1．使学生初步掌握冲压工艺过程的拟定和模具结构设计与计算的步骤和方法：2．巩固、深化所学的基础及专业知识,培养独立工作能力；3．提高学生使用国标、手册和图册的能力。
二、课程设计的任务在两周的时间内完成下列任务，统一交到指定的地点。
1．拟定冲压件的工艺过程，并填写工艺过程卡1份;2．填写凸、凹模（及凸凹模）的加工工艺卡片；3．设计指定冲压件的其中一道工序的冲压模（每人设计一副不同的模具),并绘制装配图和凸、凹模零件图：1套；（注：①指定冲压件的生产批量可以根据需要进行更改;②未注尺寸公差按GB／T15055的m级）4．编写设计说明书1份,约20页左右。
三、设计原则1．装配图的零件必须完整，保证冲出合格的工件;2．模具结构简单，寿命长,成本低且与生产批量相适应；3．操作方便，安全.四、设计前的准备1．熟悉设计任务书，明确设计任务和要求；2．了解冲压零件的形状，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技术要求和生产批量；3．配备资料：（1)冲压设备资料：从此资料中选择冲压设备的类型，规格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，闭合高度，工作台面尺寸等,为模具设计作准备：（2）冲模标准化资料；（3）其他参考资料:《冷冲模设计》手册，《冷冲模结构图册》.五、冲模课程设计的一般步骤及方法1．分析冲压件的工艺性冲裁件的工艺性主要从冲裁件的形状，尺寸（最小孔边距，孔径，材料厚度，最大外形）精度，表面粗糙度，材料性能等逐项分析，确定冲压工序图，若有不符者，应与指导老师协商更改或采取相应的措施。
2．确定合理工艺方案（1）确定基本冲压工序的性质：冲孔，落料，冲搭边，切料边等.(2)根据基本工序的性质，数量,结合工件的形状尺寸，公差要求，材料性能，生产批量,冲压设备，模具加工条件等因素,考虑模具类型的同时确定工序组合和先后顺序，在满足冲件质量要求的前提下,选择一个经济合理的工艺方案，填写工艺过程卡片。
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。
1 前言 (1)2 零件的工艺性分析 (3)2.1 结构与尺寸 (3)2.2 精度 (3)2.3 材料 (3)3 工艺设计 (4)3.1 排样方式的确定及计算 (4)3.2 计算凹、凸模刃口尺寸 (5)3.2.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (5)3.2.2 确定加工方法 (6)3.2.3 工作部分尺寸的计算 (6)3.3 计算冲压力与压力中心 (8)3.3.1 冲压力的计算 (8)3.3.2 确定压力中心 (9)4 主要零部件的设计 (9)4.1 工作零部件的结构设计 (9)4.2 定位零件的设计 (13)4.3 卸料与出件装置 (12)冲压模具课程设计任务书设计要求：1、设计名称：冲压件2、零件简图：3、基本参数：材料：45料厚：1mm批量：大批量冲压模具课程设计关键词：模具；冲裁件；凹模；凸模；1 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。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
南京农业大学工学院
课程设计说明书
题目：拖拉机甩油盘零件拉深工艺模具设计
姓名：
学号：
年级：
专业：
学生类别：
指导教师：
教学单位：
2011年9月15日
目录
一．工件图 (2)
二．毛坯尺寸的确定 (2)
三．审图及工艺性分析 (3)
四．工艺方案的确定 (3)
五．拉深工艺的计算 (3)
六．拉深模零件的设计计算 (4)
七．标准件的选用 (6)
八．非标准零件的设计 (6)
九．小结 (11)
十．参考文献 (12)
一 工件如下图所示
材料是A3 料厚是1.2mm 生产批量是大批量
二 毛坯尺寸的确定
通过利用UG6.0绘图软件，对零件进行三维建模如下：
利用软件球的表面积23978.12595mm A
毛坯尺寸mm A
D 12640==π
三 审图及工艺性分析
如上图所示，工件为无凸缘阶梯锥形零件，有一个孔，有两个圆角需要加工。
材料为A3，其性能相当于Q235A ，具有良好的塑性和韧性以及延伸性，厚度为
1.2mm ，未注公差为IT14级，很适合进行拉深工艺。
四 工艺方案的确定
经过分析，可以进行单工序模一次拉深成型，模具结构简单。
拉深成本较低，
操作方便，可以满足设计要求。
因为D t X100%=126
2.1X100%=0.9%<1.5%，查表可知，需要用压边圈结构 五 拉深工艺的计算
1，拉深系数及拉深次数的计算
（1）拉深系数的确定
由于相对厚度D t X100=0.9,查表可知，无凸缘带压边圈时的极限拉伸系数
是0.55.
（2）拉深次数的确定 285.02
/)6496(142/)96105(14252211=+++-=+d h d h 而294.02/)64105/(25=+=d
h >0.285 相对高度︒︒=≤80~503.0~25.0α和d
h 的低锥形件，对于不带凸缘的锥形件可以适当增加毛坯尺寸，通常这类工件只需一次拉深成型。
2，拉深力的计算
极限拉深系数为0.55.查表可知K 取1
拉深力KN K dt F b 256.15814002.110514.3=⨯⨯⨯⨯==σπ
A3为软钢，且t>0.5,查表可知，P 取2.3
压边力KN P AP F Y 26])2
6496()296105[(22=+-+==π 故KN F F F Y Z 256.18426256.158=+=+=
3，初选压力机
对于浅拉深
()KN F F Z 96.257~32.2304.1~25.1=≥压
初选压力机的公称压力为400KN
六 拉深模零件的设计计算
1，凸，凹模间隙的计算
间隙过小会增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且易擦伤制件表面，降低模具
寿命，间隙过小则对坯料的矫直作用小，影响制件的尺寸精度。
根据拉深时是否
采用压边圈和制件的尺寸精度，表面粗糙度要求合理确定。
此拉深模采用压边装置，一次拉深就能成型，故间隙为
()m m 2.11.1~1==t Z
2,凸，凹模圆角半径的计算
工件所给尺寸为内壁尺寸，故计算以凸模为基准，凸模的圆角半径应与工件
相同。
mm R r r r p p p 3321====
由公式可知：()d p r r 0.1~7.0=
则凹模圆角：
mm 75.38
.03321==
==d d d r r r 3,凸，凹模工作尺寸的设计计算
未注公差为IT14级
工件尺寸如下：
087.00
105+φ
=∆+=-0
min )4.0(p d d p δ0021.0-03.105
()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0021.0043.107+ 087.0084+φ
=∆+=-0min )4.0(p
d d p δ0021.0-03.84 ()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0021.0043.86+ 074.0064+φ
=∆+=-0min )4.0(p
d d p δ0019.0-03.64 ()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0019.0043.66+
4，拉深模具其他零件的设计与选用
（1），压边圈的设计
压边圈的外形尺寸和凹模尺寸相同，压边圈的材料与凸，凹模一致，热处理
硬度略低于凸，凹模的硬度。
5，拉深模闭合高度的计算
t S H H H H H x y a s +++++=
=45+100+30+55+（20~30）+1.2
=251.2~261.2
取H=255
s H ——上模座厚度
a H ——凹模厚度
y H ——压边圈厚度
x H ——下模座厚度
S ——安全距离 一般去20~30mm
t ——工件厚度
6，压力机的选择
根据压力机的初步选择及预算拉深模的闭合高度H=255mm ，同时压力机行程
应满足工件h S 5.2≥=62.5mm
故查表，选择压力机的型号为JH23-40
最大闭合高度是330mm
七 标准件的选用
1，标准模架的选择
（1），标准模架的选用依据凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模的周界尺寸
为L=126mm,取L=160，B=L=160mm
（2），由于计算的闭合高度是255mm ，根据模架选择原则，决定选择中间导柱模
架，又由于本套模具为拉深，所以凹模高度受拉深件高度的影响必然有所增加，
综上，选择的标注模架的参数是：
D 0=160
上模座尺寸 45160⨯
下模座尺寸 55160⨯
参考闭合高度210~255
导柱尺寸20032⨯
导套尺寸4311032⨯⨯
2，其他标准件的选用
除了标准模架之外，还有螺钉，销钉，定位零件，顶杆等标准零件，这些零
件的选用全部根据参考资料提供的选择原则和标准尺寸，并根据具体的模具设计
尺寸和形状，做出了具体的选择，标准零件的信息，将在装配图中给予标准。
八 非标准零件的设计
1，凹模的设计
根据压力机及选择的标准模架，零件图如图所示，考虑到加工的零件尺寸较
大，而且一般来说在模具的各个部件中，凹模对整个模具的尺寸精度，生产效率
以及加工零件的精度都有很大影响，因此，在进行模具设计中应该着重考虑凹模
的结果及尺寸的设计，同时零件具有圆角，所以，在设计凹模时，不仅要考虑到能承受较大的冲击力，应有一定的厚度；还要考虑加工的难以程度，应该将凹模分两部分设计。
凹模的结构及尺寸如下：
2，凸模的设计
由于此零件给定的时内侧尺寸，因此，设计模具时应以凸模为设计基准，凸模的圆角应与零件的圆角相同，凸模的主体结构层次也应根据零件尺寸确定，同时考虑到定位，加工，装配以及加工精度等因素，凸模设计结构及尺寸如上图所示。
凸模有一个M8的螺钉固定，同时中心设计一通孔，最重要的是有此孔的存在可以有效地防止卸料时形成真空影响卸料效率。
3，压边圈的设计
需加工的零件毛坯尺寸较大，而且压边圈在本次设计中，一方面要起到压边圈的作用，提供较大的压边力，另一方面还需要提供定位限位装置，此作用是压边圈与三个M6的圆柱螺钉结合作用，起到定位作用，由此设计压边圈的结构及尺寸如下图所示:
模具的主体结构
凹模外部 11导套 12凸模 13压边圈
根据以上的分析与计算，通过为期两周的努力，最终设计确定了指导老师所要求的阶梯锥形拉深模具的结构，根据拉深模结构形式，把模具结构图画出，如下图所示。
通过分析得出其结构较合理，毛坯拉深成工件能满足产品的技术要求。
这种拉深模结构简单，使用方便，制造容易，工作时将毛坯放入压边圈上定位螺钉区域内，弹性压边圈将毛坯压住，然后凸凹模合模，压紧，保压，开模，最终完成工件的拉深。
模具采用倒装形式，方便在空间位置较大的下模部分安装和调节压边装置。
九小结
通过对不带凸缘阶梯锥形的拉深模具的设计，计算，使我对拉深模的设计流程有了更深刻的了解，包括零件的工艺分析，工艺方案的确定，模具结构的形式的选择，必要的工艺计算，主要的零件设计，压力机的选择，总装配图及零件图
的绘制。
在设计过程中，有些数据，尺寸是一点也马虎不得的，只要一个数据有误，就得全部的改动，使设计难度大大的增加，在这次设计中，我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业知识，还要有过硬的计算机的基础保障，才能很好的完成这次设计。
所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的，还要尽可能多的去扩展我们其他方面的领域，只要这样我们才能做得更好。
十参考文献
1、韩永杰主编. 冲压模具设计[M ]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社 2008
2、赵伟阁主编. 模具设计[M ]. 西安:西安电子科技大学出版社, 2006
3、冷俊峰主编. 模具机械制图[M ]. 武汉:华中科技大学出版社, 2008
4、胡敬佩主编. 冲压工识图[M ]. 北京:化工工业出版社, 2009。
