《冲压工艺与模具设计》
课 程 设 计 指 导 书
《冲压工艺与模具设计》课程设计指导书
一、课程设计的性质、任务和目的
本课程设计性质是在完成了《冲压工艺与模具设计》、《模具制造工艺》、《模具材料与热处理》及《机械制造工艺学》后进行的针对冲压模具设计的一门实践性课程，其任务是综合运用所学知识进行与实际工作相关的设计训练，该课程设计教学环节的目的是：
1． 巩固与扩充《冲压工艺与模具设计》、《模具制造工艺学》等课程所学 知识与技能。
2． 学习专业设计手册的使用，强化工程计算、绘图及文献检索的能力，为毕业设计及将来的工作打下良好基础。
3． 培养和提高分析、解决工厂实际问题的能力。
4.学习冲压工艺与模具设计的具体方法与步骤，培养和提高模具设计的综合能力;为今后从事模具设计与制造工作打下必要的基础。
二、教学目标
完成典型冲压零件的冲压工艺分析及模具设计整个过程。在设计过程中能够较好地应用《冲压工艺与模具设计》的基本理论，学会应用冲压模具设计工具书和参考资料，掌握冲压成形零件工艺性分析、基本工艺计算,模具零部件设计、计算；冲压设备的选择,装配图、零件图的设计与绘制，工艺卡的编制。
三、工艺设计要点
1、零件工艺性分析
零件的冲压工艺性是指从冲压工艺的角度来衡量零件的设计（包括选材，零件形状结构等）是否合理。即在满足零件使用要求的前提下，能否以最简单、最经济的冲压加工方法将零件制成。零件工艺性的好坏直接关系到其质量、生产率、材料利用率和成本。
开始设计时，首先要了解零件的形状结构特点，使用的材料,尺寸大小，精度要求以及它的用途等基本情况，并根据各种冲压工艺的特点来分析该零件的冲压工艺性，作为制订工艺方案的依据。如认为原产品设计有不合理处，或者其工艺性很差时，可提出修改方案，会同产品设计人员，在保证产品使用要求的前提下，对原零件作必要的，合理的修改。
2、冲压零件工艺方案确定 计算毛坯尺寸
根据零件图确定毛坯尺寸，如弯曲零件的毛坯展开尺寸，拉深零件的毛坯形状与尺寸等。
进行其它必要的工艺计算
根据各种冲压工序的成形极限，进行相应的其它的尺寸计算。如弯曲件的最小弯曲半径，拉深件所需的拉深次数，一次翻边的高度和缩口，胀形变形程度的计算等。
对不同的工艺方案进行分析、比较，确定一合理方案
对于工序较多的冲压件，可先确定出该冲压件的基本工序，然后将各种基本工序做各种可能的排列与组合，可得出多种工艺方案，并根据生产实际条件，对其进行综合分析和比较，取一种最合理的工艺方案，并绘出各工序的模具结构示意简图。
据所定工艺方案，计算并确定各中间工序的工件形状和尺寸，同时确定各工序的工件图。
3、确定出合理的排样形式，裁板方法，并计算材料的利用率。
4、计算各工序压力，确定压力中心，初选压力机
计算工序所需压力时，要使其最大压力不超过压力机的允许压力曲线。必要时，还要审核压力机的电机功率。
5、填写工艺过程卡片
根据上述工艺设计，将所需的工序及原材料、所使用的设备、模具、工时定额等项内容填入一定格式的工艺卡中。它既是生产作业的指导文件，也是设计模具的依据。
四、模具设计要点
1、模具类型及结构形式的确定
根据所确定的工艺方案，冲压件的形状特点，精度要求，生产批量，模具的制造和维修条件，操作与安全，以及上料，出件的方式，使用设备等各方面的情况，确定冲模类型和结构。
2、模具零部件的选用、设计和计算
模具工作部分零件，定为零件，压料、卸料及出件零件，导向零件，固定零件，紧固及其它零件，若能按《冷冲模标准》选用时，要尽量选用标准件，若无标准可选时，再进行设计。此外还有弹簧，橡胶的选用与计算，某些零件还需进行强度校核等。
3、绘制模具装配图
装配图应具有足够能说明模具构造的投影图及必要的剖面、剖视图。一般主视图和俯视图应对应绘制，还要注明必要尺寸，如闭合高度，轮廓尺寸，压力中心，以及靠装配保证的有关尺寸和精度。并画出工件图，排样图，填写详细的零件明细表和技术要求等。
绘制装配图的一般步骤是：把工件图的主、俯视图画在图中的适当位置；先画工作部分零件，再画其它各部分零件；画出工件图，排样图；填写详细的零件明细表和技术要求。绘图时应与上一步工艺计算工作联合进行。总之，模具设计与工艺设计应相互照应，如发现模具不能保证工艺的实现，则必须更改工艺设计。
4、绘制模具零件图
按所设计的模具装配图，拆绘模具零件图。零件图也应有足够的投影图和必要的剖视、剖面图，以便将零件结构表达清楚。另外，还要注出零件的详细尺寸，制造公差，形位公差，表面粗糙度，材料及热处理，技术要求等。工作部分零件刃口尺寸及公差按所计算的尺寸、公差标注。
五、设计说明书的编写
1、200字左右的中文摘要；摘要包括本次设计的主要内容、依据、模具结构特点与结论。
2、目录；
3、设计任务书及产品图；
4、序言；说明本设计的目的意义及应达到的技术要求，简述该类零件的常用加工方法及存在的问题，本设计指导思想、最终解决的问题。
5、零件的工艺性分析；
6、冲压零件工艺方案的拟定；
7、排样形式和裁板方法，材料利用率计算；
8、各工序压力计算，压力中心的确定，压力机的选择；
9、模具类型及结构形式的选择；
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17、 模具零件的选用，设计以及必要的计算； 模具工作部分零件刃口尺寸及公差的计算； 模具材料的选择及热处理要求； 模具的动作说明及操作要求； 对本设计的技术、经济性分析； 其它需要说明的内容；
结束语：对本次设计的心得体会及建议； 参考文献：列出本次设计所用参考资料；
六、设计步骤及进度安排
1、接受任务书（一天）
任务书由指导教师提出，其内容如下：
经过审签的正规冲压零件图纸，并注明材料的牌号。 零件使用说明书或技术要求。 生产批量。 必要的零件样品。
2、收集,分析,消化原始资料（一天）
收集整理有关该零件设计、成形工艺、成形设备、机械加工及特殊加工资料,以备制定零件冲压加工工艺和设计模具时使用。具体：
消化零件图。了解零件的用途；分析零件的尺寸、精度等技术要求；使用性
能、使用场合方面的要求。
消化任务书。分析任务书所提出的内容及要求。
准备参考资料。《冲压设计手册》、《冲模图册》、《冷冲模标准》 收集相关资料。生产厂设备、工艺水平；设备型号性能、规格、特点；操作工人技术水平；模具维修能力；模具制造厂设备、技术水平；设备型号性能、规格、特点；相似零件工艺、模具资料等。
3、工艺设计（二天）
按工艺设计要点要求完成
4、模具设计（二天）
按模具设计要点要求完成
5、绘制模具装配图（三天） 图样幅面及比例
模具装配图和零件图图纸幅面，按照机械制图国家标准的规定，选择适当的图幅。绘图比例尽量采用等大比例（1：1），这样直观性好，特殊情况下可以采用放大或缩小比例。 模具装配图布置
装配图的一般布置情况如下图所示
视图要求
一般情况下，用主视图和俯视图表示模具结构，若还不能表达清楚时，再增加其它视图。
剖视图的画法一般应按G B4458.1－84规定执行。但在冲模图中，为了减少局部剖视图，在不影响剖视图表达剖面迹线通过部分结构的情况下，可将剖面迹线以外部分旋转或平移到剖视图上，像螺钉，圆柱销，推杆的表示可用该方法。
下模俯视图，是假设将上模去掉以后的投影图。
上模俯视图，是假设将下模去掉以后的投影图。对称的模具，上模和下模的俯视图可各画一半表示。
在模具视图中，工件图和排样图的轮廓线用点划线表示，断面涂黑或红。 毛坯在模具视图中的初始位置，用黑色或红色表示。 工件图和排样图
工件图是指经本套模具冲压后所得到的冲压件图形，一般画在总图的右上角。若图面位置不够，或工件较大时，可另立一页。工件图应按比例画出，一般与模具图的比例一致，特殊情况可以缩小或放大。工件图的方向应与冲压方向一致（即与工件在模具图中的位置一样），有时也允许不一致，但必须用箭头注明冲压方向。
有落料工序的模具，还应画出排样图，一般也布置在总图的右上角，零件图的下方。
标题栏和明细表
标题栏和明细表一般放在总图的右下角。若图面位置不够时，可另立一页。明细表应包括：件号；名称；数量；材料；热处理；标准零件代号及规格；页次及备注等各栏。模具图中的所有零件都要详细填写在明细表中。 技术要求
冲模模架的技术要求，按G B 2854－81《冷冲模模架技术要求》中的规定执行。在模具装配图中，只简要注明对本模具的要求和应注意的事项即可。当有特殊要求，或不是在专业模具厂（或模具车间）生产时，要详细注明技术要求。
6、绘制全部零件图（二天）
拆绘模具零件图时，应尽量按该零件在总图中的装配方位画出，不要任意旋转和颠倒，以防画错，影响装配。模具图中的非标准零件均需画出零件图，如图凸模，凹模，卸料板等。有些标准零件需补加工处较多时，也可画出，如上模座和下模座。一般如导柱，导套，模柄，定位销，推杆，弹簧，螺钉，圆柱销等标准件均不再绘零件图。具体：
由模具装配图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先工作零件，后其它零件。
图形要求：按比例画，允许放大或缩小，视图选择合理，投影正确，布置得当，图形要清晰。
标注尺寸要求统
一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标零件主要尺寸，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。
表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。
技术要求。冲模零件技术要求，可按G B2870－81《冷冲模零件技术要求》中的规定执行。在零件图中，只简要注明对本零件的热处理要求和应注意的事项即可。当有特殊要求，或不是在专业模具厂（或模具车间）生产时，要详细注明技术要求。
其它内容，例如零件名称、零件图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。
7、校对，审图。（一天） 自我校对的内容是：
- 模具及其零件与冲压零件图纸的关系
模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合零件图纸的要尺寸、精度要求。设备选择是否合理
检查设备吨位、闭合高度、台面尺寸等有关装配尺寸与模具的装配关系。图纸
--装配图上各零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏。 --名细表内零件编号、名称，制作数量、标准件等有无遗漏。
--零件图上的零件编号、名称，制作数量、技术要求检查，零件配合处精度、检 查，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面粗糙度是否标记、叙述清楚。 -- 主要工作零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者生产时再换算。
-- 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 -- 校核加工性能
所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标注等是否有利于加工。 - 说明书是否按要求格式打印、装订；内容是否完善；表达是否正确。 教师审图
原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理，工艺性能及操作安全方面。
8、整理、写作说明书（一天）
按说明书写作格式、内容要求。
9、答辩、资料归档（一天）
将所有资料，例如任务书、零件图、说明书、模具装配图、模具零件图，按规定加以系统整理、装订、编号进行归类档。
