1、“沖壓工藝與模具設計”課程設計指導書陳召國 2010.11.22于湖南文理學院一、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節。是學生運用所學理論，聯系實際，提高工程技術能力和培養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”以及有關技術基礎課程所學的內容，掌握制訂沖壓工藝規程和設計沖壓模具的方法。2、培養綜合運用本專業所學課程的知識，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、養成嚴肅、認真、細致地從事技術工作的優良作

2、風。二、課程設計的內容與要求要求獨立地編制出給定零件的沖壓工藝規程，設計出指定的沖壓模具。具體要求是：1、設計沖壓工藝過程卡1份；2、設計模具裝配圖1張、零件圖3張（手工畫圖）；3、編寫課程設計說明書1份。三、制訂沖壓工藝規程和設計模具的一般步驟詳見“教科書第十章”P187-P1991、設計前的準備工作；2、分析沖壓件的工藝性；3、確定沖壓工藝方案；4、初步確定各工序模具的結構型式；5、進行必要的工藝計算；6、選擇沖壓設備；7、填寫沖壓工藝過程卡；8、繪制模具裝配圖（本次只繪制指定工序模具裝配圖）；9、繪制模具零件圖（本次只繪制指定零件圖）；10、撰寫設計計算說明書。四、實例：設計罩殼零件的沖

3、壓工藝規程和指定沖壓模具 （一）作好必要的資料準備工件圖：如上圖；原材料及尺寸規格：08鋼板2000×1000×1.5；生產批量：大批量；設備情況、械具制造條件及水平（參照中型企業）；各種技術標準、設計手冊及有關資料。（二）分析沖壓件的工藝性1、本零件形狀簡單而規則。2、工件最小孔尺寸為查表11沖孔的最小尺寸，硬鋼：，可行。3、均為，其它尺寸為未注公差尺寸，按，可行。4、圓角半徑R3=2t可行。僅翻邊之R2處略小，查表14最小相對彎曲半徑，仍屬可行。綜上，本沖壓件工藝性良好。（三）確定工藝方案1、選擇基本工序從零件形狀看，屬于一般帶凸緣拉深件。可直觀分析出需要以下基本工序：

4、落料、拉深、沖孔、切邊。底部孔形成可有多種方案：（1）拉深成階梯形，然后車去底部；（2）拉深成階梯形，然后沖去底部；（3）只拉成，沖底孔再翻邊成形。其中第一方案質量較高，但生產效率低，且費料。第二方案要求底部圓角愈小愈好（接近于零），為此要增加整形工序，且質量不易保證。第三方案生產率高，省料，質量能滿足要求故采納之。2、確定沖壓次數和沖壓順序（1）先判斷可否一次翻邊成功A、翻邊前半成品形狀尺寸（見上圖），翻邊尺寸如下：B、求翻邊之預孔直徑，查表142可知C、查圓孔翻邊之極限翻邊系數，查表146可知，沖預孔，得D、求一次翻邊后可達極限翻邊高度，查表142可知 可以一次翻邊成功。（2）拉深次數與各

5、次拉深直徑的確定A、初步計算毛坯直徑確定修邊余量，拉深后筒壁直徑，查表132可知切邊前凸緣直徑：根據130可知毛坯直徑：B、確定能否一次拉成查表135附1表：凸緣相對直徑毛坯相對厚度第一次拉深的最大相對高度：實際相對高度：不能一次拉成。C、用逼近法確定第一次拉深直徑試算次數假定值第一次拉深直徑實際拉深系數極限拉深系數查表135附2相差值11.365/1.3=5050/77.2=0.650.49+0.1621.565/1.5=43.343.3/77.2=0.560.47+0.0931.865/1.8=36.136.1/77.2=0.470.45+0.0242.065/2.0=32.532.5/7

6、7.2=0.420.420初選、D、確定首次拉深凸、凹模圓角半徑由教材P131得凹模圓角半徑：取凸、凹模圓角半徑相等：E、重新計算毛坯,設第一次多拉5%為了保證凸緣部分在以后各次拉深中不參加變形，首次拉深時拉入凹模之材料的表面積比零件實際需要多35%，并在以后各次拉深時逐漸擠回凸緣部分。由，將分解為凸緣部分和拉入部分兩部分，即F、校核相對高度是否超過表135附1表之最大相對高度根據可導出凸緣圓筒形件拉深各次高度的通式：，查表（，）得：，變形程度過大，應重選。選檔：，查 表得，為安全起見再次減少變形程度。選檔：，查表得，可行。G、用推算法確定拉深次數及各次拉深直徑 首次，需多次拉深，以后各次拉深

7、系數由教材表52查明，見下表。推 算調整加大4.70.05加大6.40.06加大7.480.07(3)確定各工序尺寸及順序A、各次拉深凸凹模圓角半徑的確定，取各次，取表面5.543中間層6.254.753.75B、計算各次拉深高度: 第一次多拉5%，應在以后各次返回。第二次多拉2%，在第一次基礎上返回3%。假想毛坯直徑：第三次按需要拉，在第二次基礎上返回2%，已全部返回。3、工序組合形式的確定本例按以下三種情況來進行分析（1）、按工序分散原則，均按基本工序進行（不合并），優點是模具簡單，制造容易，成本低，故障少。缺點是工序數多，生產效率低。適合批量較小的情況。2、工序高度集中，全部基本工序合并

8、。即采用連續拉深沖壓成形（多工位自動沖模）。優點：生產率高，缺點：模具結構復雜，尺寸大，制造困難，成本高，使用中發生故障的可能性大。適合大量生產。3、部分工序組合，其余工序按基本工序進行。這種情況比較適合本例。但具體哪些組合，哪些分開要認真分析。（1）落料與首次拉深組合。見教材P193圖103，結構合理，為常見之工序組合形式。（2）沖翻邊預孔與翻邊組合。見教材P194圖1010，其核心零件凸凹模壁厚太小易損壞。（3）沖翻邊孔與沖4- 5.3小孔組合。見教材P195圖1012，模具刃口不在同一產面內，不易吃平且刃磨不便。（4）翻邊與切邊組合。見教材P195圖1013，一般應將切邊放在最后以免沖小

9、孔時外圓失圓，故本組合欠妥。（5）落料拉深沖底孔。見教材P195圖1014，底孔沖出后在第二次拉深時會變形。（6）沖4-5.3小孔與切邊組合。見教材P194圖1011，若“凸凹模”之壁厚大于允許的最小壁厚則為可行的方案綜上所述，本例決定采用落料與首次拉深合并，其余按單工序的方案。其中第三次拉深兼有整形作用。（四）確定模具類型及結構型式模具類型主要指簡單模、連續模或復合模。在上一步確定工藝方案時已基本確定第一道工序為復合模，其余為簡單模。模具結構型式主要指：（1）工作部件（凸模、凹模、凸凹模）的結構型式和固定方法；（2）定位及擋料零件的結構型式；（3）卸料，推頂件及壓料裝置的結構型式；（4）導向

10、裝置的結構型式等。本課題只需考慮指定設計的那一套模具的結構形式（模芯部分可參考教材P193-194，模架部分自行考慮），繪制出方案設計圖紙。（五）其它工藝計算（只進行指定工序之模具的計算）毛坯尺寸，主要工序尺寸已在前面步驟（三）中進行，還需進行以下內容計算：1、合理間隙的確定；2、凸凹模工作部分（刀口）尺寸的計算；3、沖壓力，卸料力，壓邊力等的計算；4、模具閉合高度的計算；5、橡膠（或彈簧）有關尺寸的計算等。（六）選擇沖壓設備：詳見“指導書”P22-26介紹。（七）填寫沖壓工藝過程卡：參照“指導書”P16表1-12。（八）繪制指定零件的工作圖：應嚴格按照有關機械制圖、公差配合，形位公差，金屬材

11、料及熱處理，表面粗糙度等方面的國家標準繪制。本次課程設計要求繪制下列零件的工作圖（選畫3張）1、凸模、凹模、凸凹模中選擇一個零件；2、上模座或下模座；3、凸模固定板、凹模固定板、導柱、導套中選擇一個零件；（九）撰寫設計說明書按以下格式與內容編寫：封面 目錄 設計任務書 設計說明一、前言（本課程設計的目的，內容等）二、沖壓工藝規程的制訂（零件的沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案的擬定，模具類型及結構型式的確定，必要的工藝計算選擇沖壓設備；填寫沖壓工藝過程卡等）三、模具設計（方案設計圖及零件工作圖設計的有關說明）四、設計評價及心得體會五、參考文獻資料明細表8-11 沖 壓 工 藝 卡 片標 記產品名稱沖

12、壓工藝規程卡零件名稱外殼年產量第 頁產品圖號零件圖號10萬共 頁材料牌號及技術條件08鋼毛坯形狀及尺寸F65´1.5下料選用板料1800x900x1.5縱 裁 成1800x67.8x1.5工序號工序名稱工 序 簡 圖模具名稱及圖號設 備檢驗要求備 注1落料兼拉 深落料-拉 深復合模CM-140(tf)沖 床按工序圖檢 驗2二 次拉 深第二次拉深模CM-216(tf)沖 床按工序圖檢 驗3三次拉深兼整形第三次拉深并兼整形模CM-340(tf)沖 床按工序圖檢 驗4沖預孔F11沖孔模CM-43(tf)沖 床按工序圖檢 驗5翻邊翻邊模CM-53(tf)沖 床按工序圖檢 驗6沖孔沖孔模CM-

13、63(tf)沖 床按工序圖檢 驗以定位7切邊達到零件工作圖要求尺寸切邊模CM-716(tf)沖 床按零件工作圖檢驗原底圖總號日期更改標記編 制校對審核批準文 號姓 名底圖總號簽字簽 字簽 字日 期日 期“沖壓工藝與模具設計”設計任務書題目：罩殼零件的沖壓工藝與模具設計內容：1、沖壓工藝過程卡1份2、設計模具裝配圖1張3、設計模具零件圖3張4、編寫課程設計說明書 1份原始資料：1、工件零件圖1張2、生產類型 按大批量生產3、生產條件 按中型機械制造企業具體要求:單號：設計落料-拉深復合模（-1）；雙號：設計沖孔-切邊復合模（-2）模具裝配圖須手工繪圖，圖幅A1或A2，比例1：1，符合國標。裝配圖應包含基本視圖、沖件圖（排樣圖），標題欄，明細表，序號按順時針（序號、名稱、數量、材料、備注：標狀號、熱處理），標準圖框。零件圖3張，可電腦畫，符合國標和工廠生產用圖要求時間安排：11月22日12月1日，8個工作日。綜合考慮：（1）定位問題；（2）卸料、推件、頂件、壓