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1、冲压模具课程设计 课程设计目的和意义 课程设计步骤流程 课程设计主要内容 注意事项 一 课程设计目的和意义1.进一步巩固冲压工艺学课程中的理论知识2.了解并掌握冲压模具设计的一般步骤和方法3.熟练运用相关的设计资料，具备初步独立设计能力4.了解并掌握模具标准化知识5.在设计过程中，了解并掌握冷冲模具的制造工艺工作量和日程安排 工作量：绘制模具装配图一张；绘制模具零件图两张（由指导教师指定）；编制设计计算说明书，1015页。 日程安排：2010.9.132010.9.15 查阅资料，初步计算（3）2010.9.162010.9.21 绘制草图（5）2010.9.232010.9.28绘制总装配图
2、，零件 图， 编写设计说明书（4）2010.9.29 答辩（1）二 课程设计步骤流程本课程设计主要包括三个部分： 冲压工艺分析与计算 冲压模具零部件结构设计 绘制零件图、总装图并编写设计说明书三 课程设计的主要内容零件名称： 止动件 生产批量：大批量 材料：A3 材料厚度：2mm三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 冲压件的工艺性分析结构工艺性 冲压件尺寸和精度等级冲压件材料 结构工艺性教P209 冲裁件的形状应力求简单、对称尽量避免过长的凸出悬臂和凹槽孔边距和孔间距不能过小（如图 ）孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯 教P210表13-1三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计
3、算 冲压件的工艺性分析 尺寸标注和精度等级 未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可根据国标（GB）IT12IT14确定其公差等级 一般外形尺寸公差值为负()，内形尺寸公差值为正() ，中 心距公差为正负() 三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 冲压件的工艺性分析 冲压件材料（分析材料的机械性能、使用、冲压性能）冲压件材料可冲压性能应该较好，常用的材料： 优质碳素钢（08F、10、15、20、45） 合金结构钢（15Cr、40Cr） 碳素工具钢（T8、T10） 黄铜（H62）三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案 单
4、工序模 在压力机的一次行程中，在同一工位完成单一工序的冲压；包括 落料模、冲孔模、切断模等。 模具结构简单，制造较为容易，适合于精度要求不高、小批量 生产或试制生产。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案 连续模在压力机的一次行程中，在模具不同工位多道工序的冲压。工件上孔与孔之间的距离或者孔与边缘的距离太小时，或者 形状比较复杂，宽度很小的异形件等；可采用连续模。 - 所得工件的尺寸公差较低，采用导正销结构，可提高工件精度； 模具外形较大，受压力机台面影响，冲压件尺寸不能太大；三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计
5、算 工艺方案的确定 连续模三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的确定 连续模三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案 复合模在压力机的一次行程中，在模具同一工位完成多道工序的冲压。有一个凸凹模（落料凸模兼作冲孔凹模）。 - 所得工件的尺寸公差较高，避免了多次冲压的定位误差，并且在 冲裁过程中可以进行压料，工件较为平整； 模具结构较为复杂，出件和清除废料较为困难。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的确定 复合模三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 工艺方案的 确定 复合模分析手
6、中的零件特 点，（单孔垫圈，加 工需要冲孔和落料两 个工序）初步考虑工 艺方案有几种。教 P64表4-4.4-5 。最后综合考虑加工 要求和生产成本等因 素，选择#方案，采 用*模加工。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。 排样方式确定排样方式后， 根据厚度t，查大 典P127表19.1- 17确定搭边值a和 a1。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。 材料利用率步距S=D+a1D为工件送料方向的宽度条料宽度B查大典 P128三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析
7、与计算 排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。 排样图标出步距、搭边值大小（件与件 件与条料边缘）、料宽等。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 冲裁工艺力的计算为了选择冲压设备，确定压力机吨位，需计算相关工艺力， 包括：冲裁力、卸料力、推件力、顶件力等； 冲裁力平刃冲裁时，冲裁力的计算：三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 冲裁工艺力的计算 卸料力从凸模将零件或废料卸下的力。 推件力 将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。顶件力逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力 。三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 冲裁工艺力的计算采用弹性卸料装置和上出料
8、方式的总冲裁力为：采用刚性卸料装置和下出料方式的总冲裁力为：采用弹性卸料装置和下出料方式的总冲裁力为：初选压力机，根据设备吨位： 查大典P93开式三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 凸、凹模刃口尺寸的计算落料时：以凹模为基准冲孔时：以凸模为基准参照教材P228例题1 p p + + d d Z Z max max Z Z minmin为了保证模具间隙小于最为了保证模具间隙小于最 大合理间隙大合理间隙 Z Z max max ，凸凹模制，凸凹模制 造公差必须满足：造公差必须满足：三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 模具压力中心的计算 简单图形的压力中心的确定 对称冲压件的压力
9、中心，位于冲压件轮廓图形的几何中心上； 冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心； 冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置：三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 模具压力中心的计算确定多凸模模具的压力中心确定多凸模模具的压力中心，是将各凸模压力中心确定后， 再计算模具的压力中心。参照教材P66公式三 课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算 模具压力中心的计算复杂形状零件模具压力中心的确定 复杂形状零件模具压力中心的计算原理与多凸模冲裁压力 中心的计算原理相同。冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类：工艺结艺结 构零件：工作零件凹模 凸模 凹凸模定位零件挡料销、导正销定位销、
10、定位板 侧压板压料、卸料 及出件零件卸料板 压边圈 顶件器 推件器导尺侧刀2 冲裁模主要部件与零件的设计三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计1.凸模从四个方面考虑结构形式刃口计算长度确定强度校核1)结构形式三 课程设计的主要内容参照教材P54图4-82 冲裁模主要部件与零件的设计工作零件的设计2) 长度的确定当采用固定卸料板和导板时:式中， 固定板厚度; 卸料板厚度; 导尺厚度; 附加厚度,包括凸模进入凹模 的长度(0.5-1mm)、总修模量 (1015mm)及模具闭合状态下 卸料板到凸模固定板的安全距离 (1520mm)三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件
11、与零件的设计 工作零件的设计2) 长度的确定当采用弹性卸料板时:式中， 固定板厚度; 卸料板厚度; 板料厚度; 附加厚度,包括凸模进入凹模 的长度(0.5-1mm)、总修模量 (1015mm)及模具闭合状态下 卸料板到凸模固定板的安全距离 (1520mm)tt三 课程设计的主要内容2 冲裁 模主要 部件与 零件的 设计 工 作零 件的 设计3) 强度校核三 课程设计的主要内容参照教材P552 冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计2.凹模从三个方面考虑结构形式刃口计算整体式凹模轮廓尺寸的确定1)结构形式三 课程设计的主要内容参照教材P57图4-102 冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的
12、设计三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计2) 凹模轮廓尺寸的确定凹模高度：（15mm)凹模壁厚（由刃口到外边缘的距离）：（3040 mm)式中， 冲裁件最大外形尺寸 系数，与材料厚度有关，可查表三 课程设计的主要内容教材P58表4-3 凹模轮廓尺寸A*B（凹模周界尺寸）工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最 小包络矩形。小包络矩形。2 冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计3.凸凹模内外缘均为刃口，刃口的计算按落料凸模和冲孔凹模计算内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，从强度方面考虑， 壁厚必须有最小值限制，与板料的厚
13、度有关正装复合模，凸凹模在上，内孔不积存废料， 胀力小，最小壁厚小些倒装复合模，凸凹模在下，并采用下出料方式， 内孔积存废料，胀力大，最小壁厚大些三 课程设计的主要内容大典P406表2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计1.模板模架、模板均为标准件，查设计手册即可！查手册的依据是凹模周界圆形模板 比凹模直径大3070mm矩形模板 比凹模长大4070mm 宽相同或稍大即可三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计1.模板模架滑动模架 滚动模架 对角导柱模架 后侧导柱模架 后侧导柱窄形模架中间导柱模架 中间导柱圆形模架 四角导柱模架对角导柱模架 中间导柱模架 四角
14、导柱模架 后侧导柱模架三 课程设计的主要内容模架是由上下模座和导柱导套组成的标准结构模架是由上下模座和导柱导套组成的标准结构 ，应根据模架类型和模架大小直接从标准规范，应根据模架类型和模架大小直接从标准规范 中选用。中选用。2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计2.模柄模具的上模部分通过模柄固定在冲床的滑块上。凸缘式 压入式 旋入式 浮动式1）凸缘式三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计2.模柄2）压入式三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计2.模柄3）旋入式三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计
15、2.模柄4）浮动式模柄压力通过球形垫传递给 上模板，可以避免压力机导 滑误差对模具导向的影响。适合于硬质合金、凹模的 多工序冲裁模。三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计3.凸、凹模固定板与垫板凸模固定板厚度：三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计3.凸、凹模固定板与垫板凹模固定板厚度：三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计3.凸、凹模固定板与垫板垫板的作用是分散凸模穿来压力，防止模板被压挤损伤：凸模端面对模板的单位压力:式中， 冲裁力，N 凸模支承端面积，mm2三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计 导向零件的设计1.导板（卸料板）模具工作时，凸模始终不脱离导板，从而起到导向作用。导板厚度一般等于或稍小于凹模厚度导板的平面尺寸与凹模相等三 课程设计的主要内容2 冲裁模主要部件与零件的设计
