《沖壓工藝與模具設計》課程設計指導書

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1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改 《沖壓工藝與模具設計》 課 程 設 計 指 導 書 趙軍 黃桂美 李輝　施鋼 編寫 適用專業(yè)： 材料成型及控制工程 廈門理工學院材料科學與工程系（部） 2022年 9 月 一、課程設計的目的 本課程設計是在學生學完“沖壓工藝與模具設計”理論課并進行了生產實習之后進行的一個重要教學環(huán)節(jié)。是學生運用所學理論，聯(lián)系實際，提高工程技術能力和培養(yǎng)嚴謹細致作風的一次重要機會。通過本次設計要達到以下目的： 1、鞏固與擴充“沖壓工藝與模具設計”以及有關技

2、術基礎課程所學的內容，掌握制訂沖壓工藝規(guī)程和設計沖壓模具的方法。 2、培養(yǎng)綜合運用本專業(yè)所學課程的知識，解決生產中實際問題的工程技術能力（包括：設計、計算、繪圖、技術分析與決策、文獻檢索以及撰寫技術論文的能力）。 3、養(yǎng)成嚴肅、認真、細致地從事技術工作的優(yōu)良作風。 二、課程設計的基本要求 本課程設計的重點是使學生掌握簡單沖壓模具設計的基本過程和相關手冊、規(guī)范的使用?；疽笫牵? 1、使學生能夠獨立地完成簡單沖壓模具的整個設計過程 2、方案論證充分，力求符合實際； 3、模具必須能夠完成零件的加工工序； 4、必須給模具指定所使用的設備，并符合該設備的技術參數； 5、設計中，盡量

3、選用符合國家和行業(yè)的有關標準的標準件； 6、設計說明書條理清楚、文理通順、設計計算準確全面，用語符合技術規(guī)范； 7、設計圖紙表達準確、規(guī)范，符合國家現(xiàn)行制圖標準； 8、在模具的有效期內加工出來的零件，必須能保證零件的尺寸公差在零件圖紙的允許范圍之內。 三、課程設計的主要內容 1、設計課題 一般為單工序或較為簡單的級進模和沖孔落料復合模。 2、設計內容 設計內容包括沖壓工藝性分析，工藝方案制定，排樣圖設計，總的沖壓力計算和壓力中心計算，刃口尺寸計算，彈簧、橡皮的計算和選用，凸模、凹?；蛲拱寄５慕Y構設計以及其它沖模零件的設計，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設計說明書，熟悉模具的制

4、造工藝模具關鍵零件的確定與校核選擇沖壓機械。 3、設計工作量 設計工作量：設計說明書1份，沖壓工藝卡1份，沖模裝配圖1張，非標零件圖1套。 四、主要技術關鍵的分析、解決、方案比較與設計步驟 1、明確設計任務，收集有關資料 學生拿到設計任務書后，首先明確自己的設計課題要求，并仔細閱讀設計指導書，了解沖模設計的目的、內容、要求和步驟。然后在指導老師的指導下擬定工作進度計劃，查閱有關圖冊、手冊等資料。若有條件，應深入到有關工廠了解所設計零件的用途、結構、性能，在整個產品中的裝配關系、技術要求，生產的批量，采用的沖壓設備型號和規(guī)格，模具制造的設備型號和規(guī)格，標準化等情況。 2、沖壓工藝分析

5、及工藝方案的確定 （1）沖壓工藝性分析 在明確了設計任務、收集了有關資料的基礎上，分析制品的技術要求、結構工藝性及經濟性是否符合沖壓工藝要求。若不合適，應提出修改意見，經指導教師同意修改后或更換設計任務書。 （2）制定工藝方案，填寫工藝卡片 首先在工藝分析的基礎上，確定沖壓件的總體工藝方案，然后確定沖壓加工工藝方案，它是制定沖壓件工藝過程的核心。 在確定沖壓工藝方案時，先決定所需的基本工序性質、數目、順序，再將其排列組合成若干種方案，最后對各種可能性的方案進行比較分析，綜合其優(yōu)缺點，選出一種最佳方案，將其內容填入沖壓工藝卡中。 3、沖壓工藝計算及設計 （1）排樣及材料利用率的計算

6、 就設計沖裁模而言，排樣圖設計是進行工藝設計的第一步。每個制件都有自己的特點，每種工藝方案考慮問題的出發(fā)點也不盡相同，因而同一制件也可能有多種不同的排樣方法。在設計排樣圖時，必須考慮制件精度、模具結構、材料利用率、生產效率、工人操作習慣等諸多因素。 制件外形簡單、規(guī)則、可采取直排單排排樣，排樣圖設計較為簡單，只需查出搭邊值即可求出條料寬度，畫出排樣圖。若制件外形復雜，或為節(jié)約材料、提高生產率而采取斜排、對排、套排等排樣方法時，設計排樣圖則較困難。當沒有條件用計算機輔助排樣時，可用紙板按比例做若干個樣板。利用實物排樣，往往可以達到事半功倍的效果。在設計排樣圖時往往要同時對多種不同排樣方案計算

7、材料利用率，比較各種方案的優(yōu)劣，選擇最佳排樣方案。 （2）刃口尺寸的計算 刃口尺寸的計算較為簡單，當確定了凸凹模加工方法后而可按相關公式進行計算。一般沖模計算結果精確到小數點后兩位，采用成形磨、線切割等加工方法時，計算結果精確到小數點后三位。若制件為彎曲件或拉深件，需先計算展開尺寸，再計算刃口尺寸。 （3）沖壓力的計算、壓力中心的確定、沖壓設備的初選 根據排樣圖和所選模具結構形式，可以方便地算出所需總壓力。 用解析法求出壓力中心，以便確定模具的外形尺寸。 根據算出的總壓力，初選沖壓設備的型號和規(guī)格，待模具總圖設計好后，校核該設備的裝模尺寸（如閉合高度、工作臺板尺寸、漏料孔尺寸等）是

8、否合要求，最終確定壓力機型號和規(guī)格。 4、沖模結構設計 （1）確定凹模尺寸 先計算出凹模厚度，再根據厚度確定凹模周界大小，在確定凹模周界尺寸時，一定要注意三個問題，第一：要考慮凹模上螺孔、銷孔的布置，第二，壓力中心一般與凹模的幾何中心重合，第三，凹模外形尺寸盡量按國家標準選取。 （2）選擇模架并確定其它沖模零件的主要參數 根據凹模周界大小，從《冷沖模國家標準》GB2871—81~GB2874—84（冷沖模典型組合）中即可確定模架規(guī)格及主要沖模零件的規(guī)格參數，再查閱沖模標準中有關零部件圖表，就可以畫裝配圖了。 （3）畫沖模裝配圖 先畫出沖模結構草圖，經指導老師審閱后再畫正式圖。先畫

9、主視圖，再畫俯視圖。最好從凸、凹模結合面開始，同時往上、下兩個方向畫較為方便，且不容易出錯。 （4）畫沖模零件圖 裝配圖畫好后，即可畫零件圖。一般選擇凹模的右側和下側平面（俯視圖）為設計的尺寸基準。 （5）編寫技術文件 冷沖模課程設計編寫的技術文件有：說明書，沖壓工藝卡。按要求認真編寫。 　　5、裝配圖設計 冷沖模裝配圖用以表明沖模結構、工作原理組成沖模的全部零件及其相互位置和裝配關系。 一般情況下，冷沖模裝配圖用主視圖和俯視圖表示，若還不能表達清楚時，再增加其它視圖。一般按1：1的比例繪制。冷沖模裝配圖上要標明必要的尺寸和技術要求。 （1）主視圖 主視圖放在圖樣的上面偏左，

10、按沖模正對操作者方向繪制，采取剖面畫法，一般按模具閉合狀態(tài)繪制，在上、下模間有一完成的沖壓件，斷面涂紅或涂黑。 主視圖是模具裝配圖的主體，應盡量在主視圖上將結構表達清楚，力求將凸、凹模的形狀畫完整。 （2）俯視圖 通過俯視圖可以了解沖模零件的平面布置、排樣方法、以及凹模的輪廓形狀等。習慣將上模部分拿去，只反映模具的下模俯視可見部分；或將上模的左半部分去掉，只畫下模，而右半部分保留上模畫俯視圖。 俯視圖上，制件圖和排樣圖的輪廓用雙點劃線表示。圖上應標注必要的尺寸，如模具閉合高度、模架外形尺寸、模柄直徑等，不標配合尺寸和形位公差。 （3）制件圖和排樣圖 制件圖和排樣圖通常畫在圖樣的右上

11、角，要注明制件的材料、規(guī)格以及制件的尺寸、公差等。若圖面位置不夠可另立一頁。 對于多工序成形的制件，除繪制本工序的模具裝配圖，還應繪出排樣圖，排樣圖布置在制件圖的左邊。此外，對于有落料工序的模具裝配圖，還應繪出排樣圖，排樣圖布置在制件圖的下方，并注明條料寬度及公差、步距和搭邊值。 制件圖和排樣圖應按比例繪出，若不一致，必須用箭頭指明沖壓方向。 （4）標題欄與明細表 標題欄與明細表布置在圖樣的右下角，并按機械制圖國家標準填寫。零件明細表應包括件號、名稱、數量、材料、熱處理、標準零件代號及規(guī)格、備注等內容。模具圖中的所有零件都應詳細填寫在明細表中。 （5）技術要求 裝配圖和技術要求布置

12、在圖紙的下部的適當位置。其內容包括：凸、凹模間隙，模具閉合高度，該模具的特殊要求，其它，按本行業(yè)國標或廠標執(zhí)行。 6、沖模零件圖設計 零件圖的繪制和標注應符合機械制圖國家標準的規(guī)定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、熱處理要求及其它技術要求。沖模零件在圖樣上的方向應盡量按該零件在裝配圖中的方位畫出，不要隨意旋轉或顛倒，以防畫錯，影響裝配。 對凸、凹模配合加工，其配制尺寸可不標公差，僅在該標稱尺寸右上角注上符號“*”，并在技術條件中說明：注“*”尺寸按凸（凹）模配作，保證間隙若干即可。 7、設計說明書編制 設計者除了用工藝文件和圖樣表達自己的設計結果外，還必須編寫設

13、計說明書，用以闡明自己的設計觀點、方案的優(yōu)劣、依據和過程。其內容包括： （1）目錄 （2）設計任務書及產品圖 （3）序言 （4）制件的工藝性分析 （5）沖壓工藝方案的制定 （6）模具結構形式的論證及確定 （7）排樣圖設計及材料利用率計算 （8）工序壓力計算及壓力中心確定 （9）沖壓設備的選擇及校核 （10）模具零件的選用、設計及必要的計算 （11）模具工作零件刃口尺寸及公差的計算 （12）其它需要說明的問題 （13）主要參考書目錄 說明書中應附有沖模結構等必要的簡圖。所選參數及所用公式應注明出處，并說明式中各符號所代表的意義及單位。 說明書最后（即內容13）應附有

14、參考文獻目錄，包括書刊名稱、作者、出版社、出版年份。在說明書中引用所列參考資料時，只需在方括號里注明其序號及頁數。 五、課程設計考核方式與標準 課程設計總評成績由期末成績和平時成績組成，期末成績占60%，平時成績占40%。期末成績根據課程設計6個階段應該形成的階段設計成果實施各階段的質量及考核，從而形成各階段的考核成績。其中課程設計答辯不僅有助與當面指出學生的各類設計錯例，也是課程設計考核的重要手段。平時成績由指導教師結合考勤記錄及在其設計小組中參與完成的工作量確定。 六、主要參考資料 [1] 林承全,余小燕. 沖壓模具設計指導書[M]. 武漢:湖北科學技術出版, 2022. [2]

15、 劉建超、張寶忠主編，沖壓模具設計與制造，高等教育出版社，2022. [3] 翁其金, 徐新成. 沖壓工藝及沖模設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社, 2021. [4] 齊衛(wèi)東. 簡明沖壓模具設計手冊[M]. 北京：北京理工大學出版社, 2022. [5] 楊占堯. 最新沖壓模具標準及應用手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2022. [6] 薛啟翔. 沖壓模具設計結構圖冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2022. [7] 陳炎嗣. 沖壓模具實用結構圖冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2022. [8] 劉朝福. 沖壓模具典型結構圖冊與動畫演示[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2022. 附實例：沖裁模具設計實例[1] 六、彎曲模具設計實例[1] 七、拉深模及翻邊模具設計實例[1]