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《冲压工艺与模具设计》

课 程 设 计 指 导

赵军 黄桂美 李辉 施钢 编写

适用专业： 材料成型及控制工程

厦门理工学院材料科学与工程系（部）2012年 9 月

书

一、课程设计目

本课程设计是在学生学完“冲压工艺与模具设计”理论课并进行了生产实习之后进行一个重要教学环节。是学生运用所学理论，联系实际，提高工程技术能力和培养严谨细致作风一次重要机会。通过本次设计要达到以下目：

1、巩固与扩充“冲压工艺与模具设计”以及有关技术基础课程所学内容，掌握制订冲压工艺规程和设计冲压模具方法。

2、培养综合运用本专业所学课程知识，解决生产中实际问题工程技术能力（包括：设计、计算、绘图、技术分析与决策、文献检索以及撰写技术论文能力）。

3、养成严肃、认真、细致地从事技术工作优良作风。

二、课程设计基本要求

本课程设计重点是使学生掌握简单冲压模具设计基本过程和相关手册、规范使用。基本要求是： 1、使学生能够独立地完成简单冲压模具整个设计过程 2、方案论证充分，力求符合实际； 3、模具必须能够完成零件加工工序；

4、必须给模具指定所使用设备，并符合该设备技术参数； 5、设计中，尽量选用符合国家和行业有关标准标准件；

6、设计说明书条理清楚、文理通顺、设计计算准确全面，用语符合技术规范； 7、设计图纸表达准确、规范，符合国家现行制图标准；

8、在模具有效期内加工出来零件，必须能保证零件尺寸公差在零件图纸允许范围之内。

三、课程设计主要内容

1、设计课题

一般为单工序或较为简单级进模和冲孔落料复合模。 2、设计内容

设计内容包括冲压工艺性分析，工艺方案制定，排样图设计，总冲压力计算和压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡皮计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其它冲模零件设计，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，熟悉模具制造工艺模具关键零件确定与校核选择冲压机械。

3、设计工作量

设计工作量：设计说明书1份，冲压工艺卡1份，冲模装配图1张，非标零件图1套。

四、主要技术关键分析、解决、方案比较与设计步骤

1、明确设计任务，收集有关资料

学生拿到设计任务书后，首先明确自己设计课题要求，并仔细阅读设计指导书，了解冲模设计目、内容、要求和步骤。然后在指导老师指导下拟定工作进度计划，查阅有关图册、手册等资料。若有条件，应深入到有关工厂了解所设计零件用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求，生产批量，采用冲压设备型号和规格，模具制造设备型号和规格，标准化等情况。

2、冲压工艺分析及工艺方案确定

（1）冲压工艺性分析 在明确了设计任务、收集了有关资料基础上，分析制品技术要求、结构工艺性及经济性是否符合冲压工艺要求。若不合适，应提出修改意见，经指导教师同意修改后或更换设计任务书。

（2）制定工艺方案，填写工艺卡片 首先在工艺分析基础上，确定冲压件总体工艺方案，然后确定冲压加工工艺方案，它是制定冲压件工艺过程核心。

在确定冲压工艺方案时，先决定所需基本工序性质、数目、顺序，再将其排列组合成若干种方案，最后对各种可能性方案进行比较分析，综合其优缺点，选出一种最佳方案，将其内容填入冲压工艺卡中。

3、冲压工艺计算及设计

（1）排样及材料利用率计算 就设计冲裁模而言，排样图设计是进行工艺设计第一步。每个制件都有自己特点，每种工艺方案考虑问题出发点也不尽相同，因而同一制件也可能有多种不同排样方法。在设计排样图时，必须考虑制件精度、模具结构、材料利用率、生产效率、工人操作习惯等诸多因素。

制件外形简单、规则、可采取直排单排排样，排样图设计较为简单，只需查出搭边值即可求出条料宽度，画出排样图。若制件外形复杂，或为节约材料、提高生产率而采取斜排、对排、套排等排样方法时，设计排样图则较困难。当没有条件用计算机辅助排样时，可用纸板按比例做若干个样板。利用实物排样，往往可以达到事半功倍效果。在设计排样图时往往要同时对多种不同排样方案计算材料利用率，比较各种方案优劣，选择最佳排样方案。

（2）刃口尺寸计算 刃口尺寸计算较为简单，当确定了凸凹模加工方法后而可按相关公式进行计算。一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成形磨、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后三位。若制件为弯曲件或拉深件，需先计算展开尺寸，再计算刃口尺寸。

（3）冲压力计算、压力中心确定、冲压设备初选 根据排样图和所选模具结构形式，可以方便地算出所需总压力。

用解析法求出压力中心，以便确定模具外形尺寸。

根据算出总压力，初选冲压设备型号和规格，待模具总图设计好后，校核该设备装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等）是否合要求，最终确定压力机型号和规格。

4、冲模结构设计

（1）确定凹模尺寸 先计算出凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界大小，在确定凹模周界尺寸时，一定要注意三个问题，第一：要考虑凹模上螺孔、销孔布置，第二，压力中心一般与凹模几何中心重合，第三，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。

（2）选择模架并确定其它冲模零件主要参数 根据凹模周界大小，从《冷冲模国家标准》GB2871—81~GB2874—84（冷冲模典型组合）中即可确定模架规格及主要冲模零件规格参数，再查阅冲模标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。

（3）画冲模装配图 先画出冲模结构草图，经指导老师审阅后再画正式图。先画主视图，再画俯视图。最好从凸、凹模结合面开始，同时往上、下两个方向画较为方便，且不容易出错。

（4）画冲模零件图 装配图画好后，即可画零件图。一般选择凹模右侧和下侧平面（俯视图）为设计尺寸基准。