课程设计指导书(冲压)

1《冲压工艺及模具设计》课程设计指导书材料学院模具专业2《冲压工艺及模具设计》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。3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。4四、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字左右的中文摘要及相应的英文摘要；摘要包括本次设计的主要内容、依据、模具结构特点与结论。52、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；10、模具零件的选用，设计以及必要的计算；11、模具工作部分零件刃口尺寸及公差的计算；12、模具材料的选择及热处理要求；13、模具的动作说明及操作要求；14、对本设计的技术、经济性分析；15、其它需要说明的内容；16、结束语：对本次设计的心得体会及建议；17、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（二天）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6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（两天）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7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GB4458.1－84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GB2854－81《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）8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GB2870－81《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（二天）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。-工艺确定是否最合理从零件的使用性能、尺寸精度、质量要求等方面，结合生产批量检查工艺设计有无不足，加工方法是否最简单、最经济。-设备选择是否合理9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。-模具结构方面结构上是否能顺利完成该工序的生产；结构是否最简单；操作是否安全；-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、答辩、整理资料进行归档（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。