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1、目 录第一部分 冲压模具课程设计2一、课程设计目的、任务21.课程设计目的22.课程设计任务2二、冲压模具课程设计的一般流程和内容31零件的冲压工艺性分析32拟定冲压工艺方案33毛坯尺寸、形状及排样方式的确定34必要的工艺设计计算55选择冲压设备，模具总体结构设计86模具装配图的设计87零件工作图设计98校核109编写设计说明书11三、冲压模具设计实例分析11参考文献25第二部分 注塑模具课程设计26一、课程设计的目的和要求26二、课程设计的注意事项27三、课程设计的任务27四、课程设计的一般流程和内容27五、编写设计计算说明书34第三部分 模具课程设计题目36一、冲压模具课程设计36二、注塑
2、模具课程设计49第一部分 冲压模具课程设计模具设计与制造是机械类及相关专业（模具方向）重要的专业方向课程。模具设计与制造是课程教学中的重要的实践教学环节，旨在培养学生综合应用所学模具设计相关知识，进行简单零件的模具设计。从工艺分析、工艺方案的拟定到模具总体结构设计，非标零部件设计，三维总装图和零部件图的绘制，完成模具设计的整个设计流程，对学生进行全面的模具设计训练。一、 课程设计目的、任务1. 课程设计目的(1) 综合运用冷冲模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。(2) 学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、
3、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。(3) 通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。2. 课程设计任务课程设计的题目为常用简单冲压零件的冲模设计，具体题目见第三部分。其具体内容如下： (1) 冲压件工艺性分析及工艺方案的拟定；(2) 模具总体方案设计，包括模具类型的确定、定位送料方式、导向方式模架类型、压力中心计算、压力机选择等；(3) 模具零部件设计，包括结构形式、装配关系、尺寸计算、尺寸精度等；(4) 编写设计计算说明书。要求每个学生完成：模具整体装配图1 张，凸模、凹模、
4、凸凹模等零件图35张，设计计算说明书1份。二、 冲压模具课程设计的一般流程和内容冲压模具设计一般步骤如下：1零件的冲压工艺性分析 仔细研究设计任务书，明确设计要求，条件内容和时间安排，认真阅读产品图纸，并了解其使用要求，而后从零件公差、结构、材料性能三方面为主进行零件的冲压工艺性分析。分析时，根据工件采用何种冲压工序，查阅资料。（1）冲裁件的工艺性分析（2）弯曲件的工艺性分析（3）拉深件的工艺性分析以上三种可查资料1，2P230232，3P8083、166169、211212。若工件工艺性不好时，则应在不影响产品零件的使用性能的前提下，提出改进意见，经指导教师同意后，对零件图纸作出适合冲压工艺
5、性的修改。2拟定冲压工艺方案根据冲裁件工艺性分析结果以及生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面因素进行分析，比较其综合经济技术效果，拟定最优冲压工艺方案，主要内容有选择冲压基本工序、确定冲压工序的顺序、数目及工序组合方式。3毛坯尺寸、形状及排样方式的确定（1）毛坯的尺寸、形状的确定：带有弯曲的制件，应先计算出弯曲件展开尺寸，计算方法见参考文献2P238239、3P163165；带有拉深的制件，应先计算出拉深件的毛坯尺寸，计算方法件参考文献3P189193。（2）排样方式的确定：冲件的排样方案很多，表1仅供参考。应当注意：少、无废料的排样，虽然能提高材料利用率，但是模具寿命及制件的尺寸精度会受
6、到影响，因此，选择排样方案时，应当综合考虑各方面因素，选择最佳方案。表1 排样形式分类3排样形式有废料排样法少、无废料排样简图适用简图适用直排简单几何形状（圆形、方形、矩形）冲件矩形或方形冲件斜排T形、L形、S形、十字形、椭圆形冲件L形或其它形状的冲件，在外形上允许有不大的缺陷直对排T形、n形、山形、梯形、三角形、半圆形冲件T形、n形、山形、梯形、三角形冲件斜对排材料利用率比直对排高时的情况多用于T形冲件混合排材料和厚度都相同的两种以上的冲件两个外形互相嵌入的不同冲件（铰链等）多排大批量生产中尺寸不大的圆形、六角形、方形、矩形冲件大批量生产中尺寸不大的方形、矩形及六角形冲件裁搭边法大批量生产中
7、用于小的窄冲件（表针及类似的冲件）或带料的连续拉深以宽度均匀的条料或带料冲裁长形件（3）材料利用率计算利用率：式中 s步距；mmB条件宽度；mmA一个步距内冲裁件的实际面积。mm2轧制薄钢板的尺寸（GB/T 7082006，GB/T 7092006）见参考文献3P350。4必要的工艺设计计算（1）计算冲裁力及压力中心冲裁力的计算F冲KLt或F冲Ltb式中 F冲冲裁力；NK 系数；考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙波动（数值的变化或分布不均）、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3。L冲裁周边总长；mmt材料厚度；mm材料抗剪强度；MPa（查资料1P667
8、0）b材料的抗拉强度。MPa（查资料1P6670）卸料力、推件力和顶件力的计算卸料力 F卸K卸F冲 推件力 F推nK推F冲 顶件力 F顶K顶F冲 式中 F冲冲裁力；NK卸卸料力系数；（查资料1P78）K推推件力系数；（查资料1P79）K顶顶件力系数；（查资料1P79）n梗塞在凹模内的制件或废料数量（nht）；h为直刃口部分的高；t为材料厚度。弯曲力计算（查资料1P65，2 P240，3 P165166）拉深力计算（查资料1P65，2 P241，3 P201）压力中心计算：应用下面公式或补充推荐方法1求压力中心。 （1） （2）推荐方法：运用Auto CAD 2004辅助求压力中心具体步骤：绘制
9、凸模轮廓图将轮廓生成面域（绘图菜单面域选择封闭轮廓线）求面域质量特性（工具菜单查询面域质量特性在面域轮廓上点一下，在Auto CAD 2004文本窗口弹出相关信息，其中质心显示的坐标值就是该封闭图形的压力中心坐标）。（2）确定凹凸模间隙值经验确定法； 查表法（3）凹凸模刃口尺寸和各工作部分尺寸冲裁模刃口尺寸计算，凸、凹模刃口尺寸计算查资料1P61、3 P6266。弯曲模成形部分尺寸计算，见资料1P63、3 P178181。拉深模成形部分尺寸计算，见资料1P63。凸模强度刚度校核查资料1 P80、3 P106108（4）各主要零部件的设计凹模的结构尺寸计算凹模厚度 Hkb （15mm） 凹模壁厚
10、 c（1.52）H （3040mm） 式中 b凹模刃口的最大尺寸（见图1）；mmk系数，考虑板料厚度的影响，见表2。图1 凹模外形尺寸确定3表2 凹模厚度系数k值2、3bmm材料厚度tmm1133650501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22因为凹模的轮廓尺寸已经标准化，根据计算出来的AB，查资料1，选择已经标准化的凹模板尺寸AB。 凸模的结构尺寸计算凸模长度应根据冲模具体结构，并考虑修磨、固定板与卸料板之间的安全距
11、离、装配等需要来确定。当采用固定卸料板时，采用如下公式计算：当采用弹压卸料板时，公式如下：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；t材料厚度，mm；h增加长度，包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度（0.51mm）、凸模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取1020mm。其他部分结构尺寸计算。5选择冲压设备，模具总体结构设计（1）确定模具结构并画出草图 根据冲压工艺方案，参考图册以及有关资料，确定模具结构，主要有以下内容：毛坯的定位方式凸、凹模的结构形式及固定方式送料与卸料方式 根据冲压工序的性质以及所需的冲压工艺力和模具尺寸选定冲压设备的类
12、型、技术参数和规格等，开式压力机技术规格、闭式单点压力机技术规格、四柱万能压力机技术规格见参看文献3P350351。6模具装配图的设计（1）准备工作将审过的草图，选好比例（尽量用1:1）绘制。一般冲压模具课程设计的装配图用两个视图表达，按照模具的轮廓尺寸，并考虑标题栏、明细表，零部件序号，技术要求等的位置，布置图面位置，尽量使图面美观。可按图2所示布置。（2）绘图方法主视图 常取模具闭合状态，主视图可充分反映模具各部分零部件形状和某些设计要求。俯视图 一般是将模具的上模部分拿掉，反映下模的可见部分。画复合模时，可先画主视图，按投影关系，画俯视图；画连续模时，可先画俯视图。按投影关系画主视图，当
13、然这两种方法，并不是绝对的，画图时，依具体情况，可穿插、交替进行。（3）尺寸标注冲压模具的装配图应标注出模具外形的长、宽以及模具的闭合高度。装配图上的工件图的名称、比例、尺寸必须完整标注出来。装配图上的排样图应标注出比例、料宽、步距、搭边等尺寸。（4）编写技术要求装配成套的冲模以及各零件应符合总图、零件图技术条件规定。凸模对上模座上平面的垂直度不超过0.05:100。凸、凹模刃口必须锐利、无倒钝、裂纹、黑斑及缺口等现象。凸、凹模配合间隙应符合图纸要求，且应均匀一致。推料卸料机构必须灵活，无卡住现象，卸料板或顶板应超出凸模或凹模端面0.20.5mm。标注出所选用的冲压设备的型号。图2 模具总装图、标题栏及明细栏布置情况7零件工作图设计零件工作图是零件制造、检验的基本技术文件，它既要反映出设计意图，又要考虑制造的可能性和合理性，主要包括以下内容：图形、尺寸及其公差、形位公差、对材料热处理的说明以及其它技术要求，标题栏等。应注意以下几个问题：（1）每个零件必须单独绘制在一个标准图幅中，尽量采用1:1比例，用各种视图把零件各部分结
