冲压课程设计参考

1、课程设计（论文）说明书题目:金属杯主体结构模具设计姓名:专业：模具设计与制造系部：汽车与机电工程学院学号：指导教师:年月曰目录3.1. 前言6.1.1. 设计项目发展情况简介6.1.2. 选题意义6.1.3. 设计任务.7.2. 冲压件工艺性分析8.2.1. 冲压件模型建立8.2.2. 模型3D图8冲压件2D图技术条件8冲压件的结构工艺性9.2.3. 冲压件的尺寸精度分析9冲压件表面质量分析9冲压件方案设计9.3. 计算拉伸次数9冲压工艺方案的确定10板料选择10模架选择1.1模架选择1.1模架类型选择11拉深凸、凹模尺寸计算11确定各次拉深的凹凸模直径dn11确定各次拉深的凹凸模圆角半径rd

2、和七11确定各次拉深的高度hn11冲裁凸、凹模尺寸计算12确定第一次冲裁的凹凸模直径Da,Dt12冲压设备选择（开式固定台式）1.3选择压力机型号13压力机重要参数校核1.3各工序变形力的计算13高度计算13冷冲压工艺卡1.5模具设计中存在的问题与经验总结1.6总结1.7装配图18重要零部件2.1导向系统21压边系统22参考文献25致谢26金属杯主体结构模具设计浙江工贸职业技术学院汽车与机电工程学院，班级：摘要：通过对金属杯主体结构的设计分析，设计出该产品的模具。在整个模具设计过程中，涉及到了该产品的结构设计、压力机和模架的选择及压力机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的板料设计

3、、凹凸模设计、多次拉深模设计，最后还对成型零件制订加工工艺方案。在模具设计过程中，采用了著名的设计分析软件，采用这些软件进行设计分析，优化了设计的参数和缩短了设计时间，提高了设计效率。通过整个模具设计，本人能够熟练地使用当前常用的设计分析软件，学会了根据计算或者依据经验选择一些参数，增加了对冷冲压模具的了解。关键词：模具设计；参数；工艺1. 前言1.1. 设计项目发展情况简介模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，随着生活水平的不断提高，人们对消费品的要求越来越高。以致于对水杯的美观和使用的要求越来越高，同时对于密封性能也进一步提高，对模具提出了更高的要求。金届杯作为早期杯子的代表产品

4、，在加工成型方面有着天然的优势，在成本上有较大的弱势。在近些年的市场发展中呈现疲软的态势，产业改革，技术创新成为必然的发展趋势。1.2. 选题意义模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。60吮80%勺零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，模具也因此被称之为“白业之母”。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品的制造水平的重要标志。塑料

5、模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，随着生活水平的不断提高，人们对消费品的要求越来越高。以致对金届杯的美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。现在市场上对金届杯的需求量越来越大，人们的追求越来越高。自从市场上出现了各式各样的金届杯，不仅外观好看，实用，物价廉美，而且给人们带来了很大的方便。未来，随着经济的发展，材料，加工设备等越来越先进，金届杯会更加个性化，更好地满足人们的需求。为了从事模具设计人员与现代模具工业发展相适应的知识体系，这次我的课题以“金届杯主题结构模具设计”为例，进行一次理论分析与实践探索。作为一名模具设计与制造专业的高职学生,学好模具专业知识

6、及各种软件具有重要的意义。通过全日制学习，实践，不仅推进学生的素质教育、提高学生的综合素质，增强学生的实践能力，还培养和发展学生的创新意识和创新能力。使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。随着模具行业的发展，模具人才是急需的一个新工种，这次的实践设计，能为以后打下坚实的基础，对于人生是个重要的开始。通过这次设计,可以培养我们高职学生的综合技能,对所学的模具设计技术有一个汇总，提高我们塑料制品成型模具的设计能力，并在实践中提高各项能力。1.3. 设计任务1. 金届杯主体结构模具设计：采用软件UG6.0设计出该产品的3D图，并运用软件CAX/B出2D图；同时还要选择该冲压件的材料；2

7、. 产品工艺性分析：分析金届杯主体结构，利用等面积法计算毛坯尺寸，确定拉深次数，确定冲压件的工艺方案，计算工艺参数；3. 模架的选择：根据冲压件的主体结构，确定是否使用级进模，分析凸、凹模的结构；4. 确定凸、凹模尺寸：根据冲压件的几何形状，尺寸精度要求，计算凸、凹模尺寸级制造公差；5. 冲压设备选择：根据现有的设备，从中选择合适的冲压设备；6. 编写冲压工艺过程卡：为上面设计的冲压工艺编写工艺卡片；7. 绘制模具图纸，包括模具的装配图纸和成型件图纸。2. 冲压件工艺性分析2.1. 冲压件模型建立模型3D图模型绘制采用UG6.0,最终绘制出来的3D结构图2-1所示:图2-1冲压件模型3D图冲压

8、件2D图技术条件本模型2D图在软件CAXM进行绘制出来的2D图，如图2-2所示6DDr2D图2-2冲压件2D图2.2. 冲压件的结构工艺性2.2.1. 冲压件的尺寸精度分析该冲压件需要标注公差的尺寸有60±0.20。公差为MT8®精度，其他尺寸无特殊要求，均为自由尺寸，可按MT13级精度查取公差。2.2.2.冲压件表面质量分析对该冲压件表面没有特殊要求。一般情况下，内表面要求光洁，表面粗糙度Ra可以取1.6um;没有特殊要求的外表面粗糙度Ra也应取3.2um。2.3. 冲压件方案设计2.3.1. 计算拉伸次数拉深前毛坯直径D2d=60mmr=3mmh1=95mmD=3+2+

9、.(d-2r)22二r(d-2r)8r24d(h1-r):165mm2拉伸次数T=2mmm=-*100=2/165*100=1.2D查冷冲压工艺及模具设计表4.2,拉深时需要使用压边圈。查冷冲压工艺及模具设计表4.5,得m1=0.53d1=165*0.53=87.45mm-60mmm2=0.76d2=87.45*0.76=66.462mm60mmm3=0.79d3=66.462*0.79:52.50mm60mm所以拉深次数为3次因为d3=52.50mm-，60mm,说明允许的变形程度未用足，应对各次拉深系数做适当调整，使均大丁极限拉深系数。经调整后，各次拉深直径定为：m1=0.56di=165

10、*0.56=92.4mm-60mmm2=0.79d2=87.45*0.79=72.996mm60mmm3=0.82d3=66.462*0.82:60mm根据上面的分析，外壳需要以下基本工序：首次拉深、二次拉深、三次拉深、落料。2.3.2. 冲压工艺方案的确定根据以上基本工序，可以拟定出3种冲压工艺方案。各方案及其顺序如下：方案一：首次拉深和落料复合，其余按基本工序。方案二：首次拉深，二次拉深和落料复合，其余按基本工序。方案三：首次拉深，二次拉深，其余按基本工序。分析比较上述五种工艺方案可以看出，方案三结构简单、模具数量较多，生产率低，故不宜采用。在上述工序中，拉深和落料可以复合冲压，根据加工的

11、可操作性，采用方案一，不采用方案二。最终方案：首次拉深和落料复合，二次拉深，三次拉深，切边，卷边，抛光。板料选择该冲压件要求能抗压，耐热，有较强的强度，硬度。根据以上要求，选不锈钢1Cr18Ni9Ti为冲压件材料。板料规格选用。为了操作方便，采用条料单排。3. 模架选择3.1. 模架选择3.1.1. 模架类型选择根据拉深次数为3次，需要经过冲裁工序。模架为多个模架，第一个模架为拉深冲裁复合模，第二个模架为拉深模，第三个模架为拉深模。3.2. 拉深凸、凹模尺寸计算3.2.1. 确定各次拉深的凹凸模直径dn跟据计算拉伸次数，得d1=92.4mmd272.996mmd3:60mm3.2.2. 确定各

12、次拉深的凹凸模圆角半径rd和rp查冷冲压工艺及模具设计表4.8,得rd1=(4-7)t=10mm根据rd2=(0.6-0.8)rd1和r=(0.6-1)膈的关系，得prd2=8mm,g=6mm,r=10mm,2=8mm,R=6mm3.2.3. 确定各次拉深的高度hnh1=0.25(DK1-d1)+0.43；(d1+0.32r1)=54mmh2=0.25(DK1K2-d2)+0.43(d+0.322)=78.5mmh3=95mm3.3. 冲裁凸、凹模尺寸计算3.3.1. 确定冲裁的凹凸模直径Da,Dt冲裁：落料查冷冲压工艺及模具设计表2.4,得,、a=+0.035、t=-0.025x=0.5查冷

13、冲压工艺及模具设计表2.1，得,Zmin=0.140Da=(Dmax-xA)村=(163-0.5*0.63)若035=162.685*035Dt=DA-Zmin图3-1冲压件模型3D图4. 冲压设备选择（开式固定台式）选择压力机型号35。根据冲压件外形及生产批量要求，考虑其尺寸，初步选用压力机为JA21表4-1压力机参数型号JA21-35公称压力/kN350滑块行程/mm130、一一一一1滑块行程次数/（次-min）50最大闭合局度/mm280闭合局度调节量/mm60滑块中心线至床身距离/mm205工作尺寸/mm610*3804.2. 压力机重要参数校核4.2.1. 各工序变形力的计算1）首次

14、拉深拉深力F*01=439.35N2）冲裁冲裁力F=KL、tb=1330.732N3）第二次拉深拉深力F=：d2t；bK2=317.02N4）第三次拉深和压边复合工序拉深力F=y3t%K2=286.38N所以总压力为F=1330.732+439.35=1770.082N<350000N4.2.2. 高度计算1）落料拉伸复合模高度H=120+130=250mm280+60=340mm2）第二次拉深模高度H=108.5+132=240.5mm三280+60=340mm3）第三次拉深模5. 高度H=125+147=272mm280+60=340mm模具设计中存在的问题与经验总结本次模具设计中，

15、存在了不少的问题，而这些问题由于时间或者是能力的不足，并不能在短时间内解决，但是却不能够忽略，主要问题体现在如下几个方面：1. 排版不紧凑问题：由于是第一次做冲压模说明书，没有范本，只能参考塑料模的排版，有些地方就显得不够紧凑，不够合理。2. 时间安排不合理问题：由于一边工作，一边做毕业设计时间较匆忙，而且每天基本只有1、2个钟头可以绘图，思绪难以集中，效率大大降低。3. 制件尺寸太多，计算非常繁琐由于需设计模具较多，且尺寸较复杂，计算的时候非常麻烦，而且一个不小心一个尺寸弄错了，边要连同周围的尺寸也一起改动，虽然简单却很麻烦，很浪费时间。本次毕业设计由本人在一个多月的时间里认认真真完成，在此

16、设计过程中得出一些体会，主要体现在如下几方面：1. 在选择方案的时候，会经过各种因素的限制，不是光凭想象，就能制定最终的方案。在选择方案的时候，最终也是制约模架的选择，最终方案的选定，就是模架主体结构的形成过程。2. 压力机的校核，其实要在模架设计完成之后。压力机的选择，很大程度上受到模架棋板大小的制约。3. 模具的制造需要考虑加工的可行性，尽量不要使板料在加工过程中发生变形，减少加工的工序，最好能让产品依次成型。4. 计算机辅助和课本理论相结合。绘图和分析基本上在计算机上完成，而一些计算仍然需要参考课本上的知识进行人工的核算，如凹、凸模的设计和板料的大小计算等等，这样使得以前学习到的知识能够

17、得到了很好的应用。6.总结在绘制模具装配图的过程中，模具各结构之间的尺寸确定、各动作的协调、部件问是否干涉等问题都会解决。为了进一步提高设计效率、减少设计失误，在有条件的情况下可以应用三维造型软件进行辅助设计与校核，不仅可以绘制出模具二维图，还可以绘制出模具三维图。6.1.装配图I牛I点普信1图7-1落料拉伸复合模装配图LTkzz图7-3第三次拉伸模装配图6.2.1. 导向系统111111111111111111111111111111111111111|H1H1»1II1i1II1II1HHJH1II11iH1IIB二$图7-4套筒J_5°巾18图7-5导柱图7-6落料拉

18、伸模边圈图7-7第二次拉伸模边圈图7-8第三次拉伸模边圈参考文献1翁其金。冲压工艺与冲模设计，北京：机械工业出版社，1999.10重印2杜志俊。现代模具技术综述:J,机械工程师，1999年第6期3吴兆祥。模具材料及表面处理研，机械工业出版社，2000年4陈于萍，周兆元。互换性与测量技术基础研，机械工业出版社，20015李澄，吴天生，闻百桥。机械制图研，高等教育出版社，1997年6郭铁良.模具制造工艺学高等教育出版社，2008年7李奇编著.模具材料及热处理MT.北京理工大学出版社，2007年8许发橄编著.实用模具设计与制造手册:J.北京：机械工业出版社，2002年7. 致谢经过一个多月的学习与设计，在老师的悉心指导和严格要求下，我终于完成了金届杯主体结构模具设计的毕业设计。从课题选择、方案论证