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1、精选优质文档-倾情为你奉上模具设计与制造专业模具设计指导书编制：模具教研室陕西国防工业职业技术学院模具教研室 第一部分 冷冲压工艺及模具设计指导书一、设计的目的冷冲压工艺与模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础后，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：1、综合运用本专业所学的理论知识和实践技能，进行一次冲压工艺和模具设计工作的实际训练。2、巩固与拓宽“冷冲压工艺与模具设计”等所学的内容，掌握设计方法和步骤。3、掌握工艺和模具设计的基本技能与技巧，如计算、绘图、查阅设计资料和手册。熟悉标准和规范。二、冷冲压工艺与模具设计的内容与步骤（一）冷冲压工艺的设
2、计步骤冷冲压工艺规程的编制，是指对一个冲压零件成形过程用图文并茂的方式，以文件的形式将其规定下来，作为生产的法规。其步骤如下：1、原始资料的准备（1）设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、图纸、说明书用纸。（2）认真研究任务书及指导书，分析设计题目的原始图样、零件的工作条件，明确设计要求及内容。（3）熟悉各种可采用的模具结构形式及其优缺点2、冲压件工艺性分析根据题目设计要求，分析生产经济性和冲压工艺性。生产经济性是指冲压件用冲压生产方法的可行性。工艺性是指冲压件从结构、形状、尺寸精度、表面质量、机械性能、物理性能、电性能等方面对冲压加工的适应性。根据冲压成形规律，确定冲压件工序性质
3、、数目及顺序；根据生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面因素，确定冲压工序的组合程度和所用冲模类型。在此基础上，拟定出各种可能的不同工艺方案。切记，在编制工艺过程中，冲压件的某些使用要求与冲压工艺性要求相悖者，应与零件设计者或指导教师取得联系，采取相应的加以措施解决。3、工艺方案的确定在工艺性分析基础上，一般来说都可以拟定出几个不同的但可以能够实现的工艺方案。设计者再可根据材料的利用率、操作的方便性和安全性进行分析对比，在所有诸多工艺方案中选出其中一个经济合理的工艺方案。一个冲压件的冲压工艺方案，只有更合理的，没有最合理。4、工艺计算（1）确定板料、条料的规格、要求，并计算材料利用率。（2）
4、确定辅助工序及规范。（3）确定各工序所用检验量具。（4）确定各工序所用冲压设备和非冲压设备。（5）填写工艺过程卡和工序过程卡并装订成册。（二）冷冲模设计步骤在冲压工艺确定后，冲模设计内容有：模具种类、结构形式、定位方式、送料方向、卸料、出件方式的确定；凸、凹模刃口制造尺寸及偏差的设计；凸、凹模刃口合理间隙值的确定；排样图上压力中心的计算；凸、凹模结构形状和尺寸、固定方式和配合性质的设计；模具非标零件的结构、形状、尺寸的设计；各零件材料选择和热处理要求；模具闭合高度的设计；模架类型的选择。1、模具种类、结构形式、定位方式、送料方向、卸料、出件方式的确定（1）模具种类、结构形式的确定冷冲模类型通常
5、按工序组合程度划分。但每一类型中，都有较多种类模具，如单工序冲裁模就包括有无导向单工序冲裁模，导板导向单工序冲裁模，导柱导套导向冲裁模。级进模却包括有导板导向固定挡料销定距级进模，导板导向固定挡料销和导正销双定距级进模，侧刃定距级进模和侧刃、导正销双定距级进模。复合模则包括有正装式和倒装式。如若工艺规定某道工序采用单工序冲裁模，设计者应根据工序要求、板料厚度等因素确定本道工序是采用无导向单工序冲裁模、导板导向单工序冲裁模，还是导柱导套导向单工序冲裁模，。（2）定位方式、送料方向、卸料、出件方式的确定由于冲压所用原材料的特殊性（多为板料、条料、带料和单个工序件）。所以对坯料在冲模中的定位就分为两
6、类：1）对板、条、带料类坯料的定位板、条、带料类坯料在模具中定位，一个是对板、条、带料在送料方向上的定位，称送进导向。另一个是对送料方向上送进距离的控制，称送料定距。完成送进导向定位的元件有导料板、导料销、侧压装置。完成送料定距定位的元件有挡料销、侧刃、导正销等。2）对单个工序件的定位对单个工序件的定位虽然只有两类：定位销和定位板。但需要注意，应根据工件的大小和设计者的经验，选定定位板的结构和定位部分结构尺寸。（3）出件、卸料、顶件方式的确定出件、卸料、顶件方式有刚性卸料和弹压卸料，有上出件和下出件。选择时应根据材料的厚度和冲件的质量要求进行确定。2、凸、凹模刃口制造尺寸及偏差的设计凸、凹模刃
7、口制造尺寸及偏差的设计方法，这里不再赘述。需要强调的是：对于零件图中未注偏差尺寸制造偏差的确定，通常按IT14级给出，并按入体方向标注。3、凸、凹模刃口合理间隙值的确定凸、凹模刃口间隙值的大小，影响着冲裁件的质量、冲模的寿命、卸、推、顶料力的大小。但从影响的情况来看，没有一个间隙值使上述众多因素都处于最佳状态。凸、凹模刃口合理间隙值的选用，在生产中多采用经验数据，但选取的原则是在满足冲件质量前提下，尽量做到使模具寿命较长，故制造时取最小间隙值为佳。4、排样图上压力中心的计算建议在计算机上用作图法求解。其优点是既简便、迅速、准确。5、凸、凹模结构形状和尺寸、固定方式和配合性质的设计（1）一般凹模
8、多采用板式，其外形尺寸可根据公式计算确定。但需要注意，此值是最小值，应适当增大。固定方式为圆柱销定位，圆柱头内六角螺钉或沉头螺钉紧固。（2）凸模长度的确定：a）采用刚性卸料装置时： Lh1h2h3h（510）b）采用弹压卸料装置时： Lh1h2弹性元件预压后的高度h（510）（3）凸模的固定方法很多，通常阶梯式凸模用台阶固定法。直通式凸模度采用吊装式固定法。与凸模固定板的配合性质为m6或n6。6、模具非标零件的结构、形状、尺寸的设计7、各零件材料选择和热处理要求参照教材或有关设计手册。8、模具闭合高度的设计应满足公式Hmax5HmHmin109、模架类型的选择以冲裁件精度为依据。精度低时多选后
9、侧导柱模架。精度较高时多选对角导柱模架或中间导柱模架。精度高时多选四角导柱模架或滚动导柱模架。10、绘制模具总装图和零件图（1）总装图的绘制冲模设计应先绘制总装图。绘制总装图应采用模具图纸的习惯绘制方法。初学者绘图比例最好为1：1。主视图主要反映模具的结构、各零件的连接方式、配合性性质。俯视图主要反映各零件的轮廓形状和尺寸及紧固件的位置。必要时可加局部剖反映部分结构。总装图的右上角应绘制工序坯件图和工序件图。右下角应完整填写标题栏、明细表。所设计模具的技术要求。所选用压力机的规格型号。在主视图上标出模具的闭合高度。（2）零件图的绘制模具主要零件图的主视图应以模具工作位置为主。尺寸标注应以压力中
10、心为第一设计基准。尺寸应标注完整。工作表面粗糙度应不低于Ra0.8。形位公差的标注应考虑模具制造工艺。材料、热处理、有关技术要求要合理、完整。11、编写设计说明书完成设计全部工作后，应将其全部工作依先后顺序编写成设计说明书，要求字迹工整，语言简炼，文字通顺，说明书应以16开纸或专用说明书纸书写，四周留有边框，说明书封面应写明设计题目，说明书开始应有前言或序言，说明设计题目的选题意义，还可谈谈设计的收获及体会。说明书还应包括以下内容：（1）目录。 （2）简述设计的任务与要求。（3）冲件的工艺分析。（4）工艺方案的制定及分析比较。（5）排样设计及材料利用率计算。进行排样与模具结构及生产率、操作安全
11、和经济性分析，然后确定排样方案，画出排样图。（6）填写工艺规程卡。（7）编写冲模主要零制造工艺过程卡12、设计实例实例一、图示冲件，材料：08钢，料厚t1，大批量生产。试确定其冲压工艺方案，并画出模具结构图设计过程：1）冲压件工艺性分析由图可知，该零件结构形状简单，尺寸80和26无公差要求可按IT14级给出，并按入体方向标注后为，。其余尺寸虽然有要求，但经查标准公差数值表可知，均为IT1112级，故适宜冲压。2）工艺方案的确定该零件仅用落料工序即可完成。但因为结构形状的特点先设计排样方案见图12。 图11 零件图三种排样方案的比较：（1）三种排样方案均可获得满足零件图质量要求的冲件。（2）各方
12、案材料的利用率计算如下： 板料规格： LBt12008001零件面积 A6426263024403404排样方案1： 若沿板料尺寸1200剪料，可剪条数 n1120085.3514；每条可冲零件数n280065.512 故 整张板料可冲零件数为：nn1n21412168； 材料利用率 若沿板料尺寸800剪料可剪条数 n180085.359；每条可冲零件数n2120065.518 故 整张板料可冲零件数为：nn1n2918162； 材料利用率 排样方案2： 若沿板料尺寸1200剪成条料，可剪条数 n11200113.710；每条可冲零件数n228006922 故 整张板料可冲零件数为：nn1n2
13、1022220； 材料利用率 若沿板料尺寸800剪成条料可剪条数 n1800113.77；每条可冲零件数n2212006934 故 整张板料可冲零件数为：nn1n27343238； 材料利用率 图12 排样图排样方案3： 若沿板料尺寸1200剪成条料，可剪条数 n1120085.3514；每条可冲零件数n22（800131）12 故 整张板料可冲零件数为：nn1n21412168； 材料利用率 若沿板料尺寸800剪成条料可剪条数 n180085.359；每条可冲零件数n22120013118 故 整张板料可冲零件数为：nn1n2918162； 材料利用率 由上述计算表明，排样方案2较为合理。故选排样方案2作为设计模具依据。 图13 基准件磨损规律（3）凸、凹模刃口制造尺寸及偏差的设计该零件是非圆形截面，故凸、凹模刃口制造尺寸及偏差的设计应按配作法。又因是落料工序，基准件 凹模刃口制造尺寸及偏差设计如下。磨损规律见图13。凹模磨损引起零件尺寸变大的L1(A)（L1maxx）4（400.750.25）0.25439.8130.063L5(A)（L1maxx）4（6410.19）0.19463.8100.048L6(A)（L1maxx）4（800.50.74）0.74479.6300.185凹模磨损引起零件尺寸变小的L3(b)（L1minx）4（300.750.21）0.214
