冲压课程设计

第一篇：冲压课程设计

目录

第一章 概述…………………………………………………………………………………2 1.1冲压工艺的基本现状及发展趋势 ………………………………………………………2 1.2课程设计的目的及意义 …………………………………………………………………2 第二章 冲压工艺性分析与生产方案的确定………………………………………………3 2.1设计任务 …………………………………………………………………………………3 2.2冲压件工艺性分析 ………………………………………………………………………3 2.3冲压生产方案的确定 ……………………………………………………………………4 2.4确定模具类型 ……………………………………………………………………………4 第三章 冲压工艺设计与计算………………………………………………………………6 3.1排样设计 …………………………………………………………………………………6 3.2压力中心的确定 …………………………………………………………………………8 3.3刃口尺寸的计算 …………………………………………………………………………8 3.4冲压力的计算 ……………………………………………………………………………9 3.5冲压设备的选择 …………………………………………………………………………10 总

结………………………………………………………………………………………11 参考文献………………………………………………………………………………………11 致

谢………………………………………………………………………………………11

常用简单冲压零件的工艺设计

摘要

本设计为常用简单冲压零件的工艺设计，根据设计题目零件的尺寸、材料、大批量生产等要求，首先分析冲压零件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状、特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过设计计算毛坯尺寸，材料利用率等工艺计算，确定排样，计算冲压力和确定压力中心，确定模具间隙，计算模具刃口尺寸和公差，并绘出模具刃口尺寸图，计算冲压工艺力，选择冲压设备，确定压力机的各种类型、型号、规格。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备等进行了分析和选择。通过设计，学会运用标准、手册、图册和查阅有关技术资料，培养了工艺设计的基本技能，综合运用和巩固了冲压工艺等课程及有关课程的基础理论和专业知识，最终才完成这篇课程设计。

关键词：冲压件

工艺

冲压力

刃口尺寸

冲压设备

第二章 冲压工艺性分析与生产方案的确定

2.1设计任务

如图2-1为冲压工艺设计的零件图，此次课程设计的题目为常用简单冲压零件的工 艺设计，工件材料为：H62-M（黄铜），料厚：t=1.5mm，生产批量：大批量

图1-1 零件图

设计具体内容及步骤如下：（1）零件的工艺性分析

根据设计题目的要求，分析冲压零件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。如发现冲压零件工艺性差，则需对冲压零件产品提出修改意见，但要经产品设计者同意。（2）生产方案的制定

在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于具体生产条件的最经济合理的工艺方案。根据所确定的工艺方案和冲压零件的形状特点、精度要求、生产批量、模具制造条件等选定冲压模具类型。2.2冲压件工艺性分析

一 结构与尺寸

该零件的结构较简单，形状对称，尺寸较小，最小宽度6≧1.5t，冲模所能冲制的最小孔径尺寸6.5≧3.5t，孔至边缘的最小距离3.75>1.5t，均适宜于冲裁加工。且零件与曲线的连接处允许有R﹥0.25t的圆弧过渡。

二 精度

零件图中未标注尺寸精度和位置精度，粗糙度也无要求，设计时一般按IT14级选取公差值。普通冲裁的冲孔精度一般在IT13级以下，所以精度满足要求。三 材料

黄铜H62-M，软态，带料，抗剪强度b260MPa，退火状态下断面伸长率3.500，此材料具有较高的弹性和良好的塑性，其冲裁加工性较好。

四 表面质量

当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度可达12.5~3.2m满足该零件的工艺要求。

根据以上分析，该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。

根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模。虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，能够达到批量要求且能降低成本，因此采用手工送料方式。考虑零件尺寸较小，材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，侧刃定距的定位方式。为了减少料头和料尾的消耗和提高定距的可靠性，采用双侧刃前后对角布置。考虑到零件厚度较薄为1.5mm采用固定卸料装置，为了便于操作 提高生产率 采用刚性推件装置。由于零件厚度较薄 冲裁件隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的对角导柱模架。

综上所述，该级进模的主要零部件为落料模，冲孔模，导料板，侧刃，对角模柱，刚性卸料装置，刚性推件装置。

二、方案二

查查参考书《冲压工艺与模具设计》表2-18得相关数据： a'=mm

a=1.44mm a1=1.8mm n=2 b1=1.3mm y=0.1mm z=0.5mm

条料宽度为

0BDmax2a'2anb1

=14+1+2.88+2.6 =20.5mm

冲裁后废料宽度为

B1Dmax2a'2a

=14+5+1

=17.9mm 导料板之间的距离为

B'BZ

=17.93mm

B1'B1Z

=20.53mm 一个冲裁零件的面积为

A=206.35mm2

进距为

s=24.1mm 根据条料规格查表得板坯尺寸为

b2050mm L=2410mm t=1.5mm 一根条料所能冲裁的零件的个数为

n=2410÷24.1=100 一根条料内总的利用率为

nA 

BL206.35100= 20.52410=41.8% 其排样图如下：

图3-2 零件排样

3.2压力中心的确定

冲裁模的中心就是冲裁力合力的作用点。冲压时，模具的压力中心一定要与冲床滑块的中心线重合，否则滑块就会承受偏心载荷；使模具歪斜，间隙不均，导致冲床滑块与导轨和模具的不正常磨损，降低冲床和模具的寿命。所以在设计模具时，必须要确定模具的压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与冲床滑块中心重合。因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，且选用了对角导柱模架，受力平稳，则冲裁的压力中心位于冲件轮廓图形的几何中心上。3.3 刃口尺寸的计算

图3-3 零件图

00.360零件外形尺寸140属于冲孔 0.45 60.30 22.30.52 属于落料，内形6.501.落料凹模刃口尺寸。

零件图的尺寸均是凹模磨损后变大的尺寸，凹模各尺寸所以按公式

Ad(Amaxx)00.45404（3-6）

计算，凸模尺寸根据凹模尺寸按间隙配制，计算结果如下：

1400.45 Ad1(140.50.45)0.112513.7750 mm 6 00.30 Ad2(60.750.30)0.30400.0755.7750mm

3-8）

（3-9）

（114.44×260×1.5

=1.3×

=58021.08N 查参考书《冲压模具简明设计手册》表2.40得凹模刃口直壁高度 h=6mm 故nht=4 取KT=0.06

则推件力为：

FTnKTF

（3-10）

=4×0.06×58021.08

=13925.06N 由于压力机采用刚性卸料装置和下出料方式，故其冲裁时的总压力为：

FZFTF

（3-11）

=71946.14N 压力机的公称压力为：

F标(1.1～1.3)FZ

（3-12）

=(1.1～1.3)×

= 79.2 kN～93.6 kN 3.5冲压设备的选择

通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23—10能满足使用要求。其主要技术参数如下：

公称压力：100 kN

滑块行程：45 mm 滑块行程次数：145 次/min

最大封闭高度：180 mm 封闭高度调节量：130 mm

滑块中心线至床身距离：180 mm 立柱距离：180 mm

工作台尺寸（前后左右）：130mm×200mm 垫板尺寸（厚度）：35 mm

模柄尺寸（直径深度）：38mm×55mm 滑块底面尺寸（前后左右）：90mm×100mm

011-

第二篇：冲压模具课程设计

前言

冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。

因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后，安排了模具设计课程设计，以帮助我们掌握模具设计的过程，为以后参加工作打下基础。

设计内容

一、零件的工艺性分析

图1 零件图

1）零件的尺寸精度分析 如图1所示零件图，该零件外形尺寸为R11，19；内孔尺寸为R3，6，均未标注公差，公差等级选用IT14级，则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。

2）零件结构工艺性分析 零件形状简单，适合冲裁成形。

3）制件材料分析 制件材料为45钢，抗剪强度为432～549Mpa，抗拉强度为540～685Mpa，伸长率为16%。适合冲压成形。

综合以上分析，得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产。但有几点应注意：

1）孔与零件左边缘最近处仅为2mm，在设计模具是应加以注意。2）制件较小，从安全方面考虑，要采取适当的取件方式。

3）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。

二、工艺方案的确定

由零件图可知，该制件需落料和冲孔两种冲压工艺，设计模具时可有以下三种方案：

方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。方案二：冲孔、落料连续冲压，采用级进模生产。方案三：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案一采用单工序模生产，模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件年产20万件的需求，而且要考虑第二套模具中工序件的定位问题，操作不便。

方案二采用级进模生产，可有效地提高生产效率，但连续模制造和设计难度大，费用高，用于生产该制件达不到经济性要求。

方案三采用复合模生产，亦有很高的生产效率，复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔两道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，能较好的满足该制件内孔与外形同心的要求。

通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。

三、模具结构形式的确定

（一）模具类型及卸料方式分析

因制件材料较薄，为了保证制件的平整度，所以采用正装式复合模，即凸凹模安装在上模，这样，从模柄中穿入导杆可以直接把嵌在凸凹模里的废料从刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用弹性卸料板卸料；冲孔凸模与落料凹模安装于下模，用顶件器带动卸料板顶出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具设计中，抛弃了传统的销钉定位，而是把凸凹模和凹模分别在上、下模座定位，上、下模座的定位沉台在制造时是和导柱、导套固定在一起加工完成的，这样保证了上、下模工作零件的同轴度，从而达到保证零件尺寸精度的目的。同时没有使用销钉，也使模具的维修方便了很多，即使多次拆卸也能保证零件的精度不变。

四、工艺设计与计算

（一）制件排样与材料利用率计算

采用单排直排有废料排样，如图2所示。

由文献【1】表3-17查得制件间搭边值a=0.8mm，侧搭边值a1=1mm,则送料步距L=19+0.8=19.8；条料宽度B=22+1+1=24；经计算制件面积S=284.73mm2，一个步距的材料利用率为：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

图2 排样图

由文献【2】表4-1冷轧钢板的尺寸，选板料规格为1200mm×600mm×1mm，剪裁条料时采用横裁法，于是条料尺寸为24mm×600mm。

每板条料数n1=1200/24=50(条)；

每条制件数n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每块板制件数n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料总利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）冲压力的计算

冲裁力可按以下公式[1]计算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—冲裁件周长（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文献【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪强度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；经计算得外形周长L1=67.57mm，内孔周长L2=30.85mm。所以

落料冲裁力 F1= KL1tτ冲孔冲裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下经验公式[ 1]进行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—冲裁力；n为同时卡塞在凹模内的零件数，一般为3～5；K推—推件力系数；K卸—卸料力系数。查文献【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于该制件模具采用弹性卸料装置，所以总冲压力的计算公式为： F总= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初选压力机

根据总压力71.24 kN,查文献【2】表4-33开式压力机的主要技术参数，初选压力机型号规格为J23-10，其主要参数如下：

公称压力：100 kN 滑块行程：45mm 最大闭合高度：180mm 最大装模高度：145mm 工作台尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：∅30mm×55mm(四）计算压力中心

该制件图形较规则，上下对称，故采用解析法求压力中心较为方便。建立如下图所示坐标系。

1x

设压力中心为（x0,y0）,因为上下对称，所以y0=0，只需求x0，又因为内孔为轴对称图形，所以只需考虑外形。经计算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根据合力矩定理得

所以，压力中心为（0.72，0）。

（五）计算凸凹模刃口尺寸

本制件形状简单，可按分别加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必须满足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根据制件的材料和厚度,由文献【3】表2-14 汽车、拖拉机等行业冲裁模初始双边间隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根据制件的基本尺寸和厚度，由文献【3】表2-19 汽车、拖拉机等行业简单形状制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 冲孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 验证制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用该公差值。

由于零件图未注公差，为了降低工作难度，所以在实际生产中按照IT14等级确定制件各尺寸公差，查文献【3】附录一 标准公差数值和表2-17 磨损系数x得：

落料部分：尺寸R11，公差为0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差为0.52mm，取x=0.5；

冲孔部分：尺寸R3 ,公差为0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差为0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)冲孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具结构设计

（一）凹模设计

=(6.075+0.100=

因制件形状简单，轮廓近似圆形，且总体尺寸不大，选用整体式圆形凹模较为合理。因制件精度较低，厚度较小，由文献【2】表3-5 冷冲模工作零件的材料及热处理要求，选用9Mn2V为凹模材料。

1)确定凹模厚度H值:由凹模厚度经验公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F—冲裁力，N；K1—凹模材料修正系数，合金钢取1，碳素钢取1.3；K2—凹模刃口周边长度修正系数。

本例中冲裁力F=43.92kN；凹模材料为合金钢，故K1取1；凹模刃口周边长度为67.57mm，查文献【4】表3-34凹模刃口周边长度修正系数，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)确定凹模周界尺寸D：根据条料宽度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文献【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文献【2】表5-45 圆形凹模板尺寸，可查到较为靠近凹模周界尺寸为63mm×20mm，故凹模周界尺寸取为63mm×20mm。其结构图如图3所示。

图3 凹模

（二）其他冲模零件设计

据以上确定的凹模周界尺寸，查文献【2】表5-5 复合模圆形厚凹模典型组合尺寸，可得其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。

1)卸料板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,结构图如图4所示。

图4卸料板

2)凸凹模固定板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，结构图如图5所示。

图5凸凹模固定板

3)顶件块 非标准件，尺寸根据凸、凹模尺寸确定，结构图如图6所示。

图6顶件块

4）凸凹模

凸凹模采用直通式结构，固定部分简化为圆形，因采用弹压卸料，所以凸凹 模长度按下式[6]计算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加长度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模进入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模长度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模结构图如图7所示。

图7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分简化成圆形，长度L=19.5mm,其结构图如图8所示。

图8 凸模

（三）选择模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架闭合高度110mm，查文献【2】表5-8滑动导向后侧导柱模架规格，选用后侧导柱模座,其主要参数如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 导柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 导套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具体结构尺寸，参照文献【5】表4-6后侧导向模柱、表3-38导柱和表3-39导套设计。

（四）模柄设计

本例采用凸缘模柄，尺寸与模柄孔配做。

六、校核压力机安装尺寸

模座外形尺寸为63mm×63mm，闭合高度为110mm，J23-10型压力机工作台尺寸为370mm×240mm，最大闭合高度为180mm，故此压力机能满足要求。

七、绘制装配图

图9 装配图

结束语

钣金冲压成形课程设计是我们在大学期间的一门重要课程，是对我们将理论应用于实践能力的考核。通过这次课程设计我加深了对冲压成形的理解，掌握了模具设计的基本方法，很好地巩固了以前所学的知识，相信对我将来从事工作将有很大帮助。在本设计过程中，各位老师和同学们给予我大量的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。

由于个人水平有限，在设计中难免出现错误和不足，还请老师批评指正。

致谢

经过两周的忙碌和工作，本次课程设计终于完成了，作为一个本科生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的帮助，想要完成这个设计是很难的。

在这里首先要感谢郭拉凤和张春元老师。他们平日里工作繁多，但在我做课程设计的整个过程中都给予了我悉心的指导。我的装配图较为复杂，但是郭老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩老师的专业水平外，他们严谨的治学态度和科学的研究精神也是我学习的榜样，并将对我今后的学习和工作产生积极影响。

其次要感谢和我一起作课程设计的谢现龙同学，在本次设计中他给了我极大的帮助。

然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次课程设计才会顺利完成。

参考文献

【1】翟平.飞机钣金成形原理与工艺.西安：西北工业大学出版社，1995 【2】史铁梁.模具设计指导.北京: 机械工业出版社，2006 【3】孙京杰.冲压模具设计与制造实训教程.北京：化学工业出版社，2009 【4】康俊远.冲压成型技术.北京:北京理工大学出版社.2008 【5】王立人.冲压模设计指导.北京:北京理工大学出版社.2009 【6】李奇涵.冲压成形工艺与模具设计.北京：科学出版社，2007

第三篇：冲压模具课程设计说明书(参考)

江苏省自学考试

《冲压工艺与模具设计》

课程设计计算书

设计题目 学生姓名 准考证号 指导老师 成绩评定

周 忠 旺

南京工程学院 二〇一三年 月

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

目 录

前言

1.设计题目 …………………………………………………………………………………1 2.冲压件工艺分析与计算 2.1 2.2 3.模具结构方案设计与计算 3.1 3.2 4.模具主要零件设计 4.1 4.2 5.装配总图的设计与绘制

5.1 5.2 6.课程设计总结 7.主要参考资料 8.附件（图纸）

（以上目录供参考，可以自动生成目录，最多到三级目录）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

前 言

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

拖拉机连接板落料模的设计

（小三号黑体，居中，空一行）

1.设计题目（黑体，四号）

1.1 xxx（二级标题，黑体，小四号）

（正文内容，宋体小四号，行间距1.5倍，以下同）

1.2

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

2.冲压件工艺性分析与计算

2.1分析冲压件工艺性

2.2工艺计算及设计

2.2.1 排样的选择与条料宽度的计算 2.2.2 拉深工序尺寸计算（如果有此工序）2.2.3 其他工艺尺寸计算

2.3确定冲压工艺方案 2.3.1 冲压工序分析 2.3.2 工艺方案的拟定 2.3.3 工艺方案的比较 2.3.4 工艺方案的确定 2.4 工艺文件

（包含冲压工艺卡和冲压工序卡，需作为工艺文件提交检查）

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

3.模具结构方案设计与计算

3.1模具结构方案确定与分析

3.2冲压力计算

（包含冲裁力、弯曲力、拉深力、压边力、卸料力、顶件力等）

3.3冲压设备的选择

3.4卸料机构的设计与计算

3.5推件机构的设计（如有）

3.6压边装置设计（如有）

3.7顶件机构的设计（如有）

3.8 模架的选用（或设计）

（以上条目仅供参考，可以根据所设计模具进行调整）

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南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

5.设计并绘制装配总图

5.1模具装配总图的设计

5.2 模具结构介绍

5.3模具主要零件名称及材料

5.4模具工作原理

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

6.课程设计总结

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

7.主要参考资料

[1]贾俐俐.冲压工艺与模具设计[M].北京：人民邮电出版社，2009年版 [2] [3]

（6-10个参考资料）

（另起一页）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

8．附件

1）xxxx冲压工艺卡； 2）xxxx冲压工序卡； 3）xxxx模具的装配图； 4）xxxx零件图 5）6）

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

排版说明：

1.页面设置：统一用A4纸打印，页面设置页边距上2.8cm，下2.5cm，左右各2.5cm，装订线位置选择左侧。正文页脚注上页码，页码格式为阿拉伯数字，居右。

2.正文部分：标题四号宋体加粗；正文内容，小四号宋体，所有内容字间距为标准字间距，1.5倍行距；

课程设计工作量要求;1.论文总页码不少于25页（不含附件）； 2.装配总图1张（A0或A1图纸一张）； 3.主要零件图纸不少于4张（越多越好）；

4.工艺文件（冲压工艺卡片和冲压工序卡片）1套； 5.提供打印稿和电子稿；

第四篇：弯曲冲压模课程设计

课程设计说明书

(锻压方向)

题 目 冲压模具课程设计 学院名称 材料科学与工程学院 班 级 430711 学 号 43071115 学生姓名 张宇 指导教师 职 称

2011年 1月 09日

吉林大学材料科学与工程学院课程设计

冲压模课程设计任务书

目录

序言

吉林大学材料科学与工程学院课程设计

1.2课程设计的目的及要求

冲压模具课程设计由指导老师指定模具结构、件模具形状制和要求。生产批量等原始资料。要求学生以完整正确的模具装配图、零件图以及设计计算书作为完成设计任务的成果。

其设计目的：

（1）综合理论由冷冲压模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。

（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。设计要求：（1）对于模具：

a）必须保证操作安全、方便。

b）便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠 c）生产批量为小批量生产。

d）冲压零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。e）保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。f）保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。

g）模具设计包括：模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心的计算、刃口尺寸计算、压力机选择等。(2)对于图纸：

a)总装配草图一张（A0或A1）。b)总装配图一张（A0或A1）。c)零件图（A3或A4）。

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(3)对于说明书：

a)应包括：冲压工件的工艺分析及结论，工艺方案制定，冲压工艺计算和模具设计参数计算，合理性分析，主要零部件结构设计的合理性分析。b)计算过程详细、完全。

c)内容条理清楚，按步骤书写。d)资料数据充分，并表明数据出处。

e)公式的字母含义应标明，有时还应标明公式的出处。

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于弯曲变形区外。孔边至弯曲半径r中心的距离L与材料厚度有关，一般应满足一下条件：当t<2mm 是，L≥t；当t≥2mm时，L≥2t，而本次设计的工件t=2mm≥2mm，L=21mm≥2t=4mm，满足要求。

f）板材弯曲件的冲裁毛刺面与弯曲方向：弯曲件的毛坯往往是经过冲裁落料而成的。冲裁的断面一面是光亮面，另一面是毛刺面。弯曲件应使其毛刺面作为内侧，当必须将毛刺面置于外侧时，应尽量加大弯曲半径，以避免开裂。

2.1.2弯曲件的精度与断面粗糙度应满足的要求

弯曲件的经济精度一般不高于11级，最高可达IT8~IT10级，本次设计中工件未标注公差，故按未注公差IT14级来处理，设计模具时采用IT11级制造。断面粗糙度只要不影响工件的使用和装配，取其自然的断面粗糙度，即Ra=12.5~50，最高Ra=6.3。

2.1.3弯曲件材料的冲压性能应满足的要求

材料为08钢，为碳素结构钢，查文献（2）表1-6，其主要性能为：σs=196MPa，σb=350Mpa（275--410Mpa），τ=216--324Mpa，强度不高，塑性良好，冲压工艺性好，适合进行冲压加工。

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图 1-1

该制件r/t=1>0.5，这类弯曲件的相对弯曲半径较大，弯曲成形过程中毛坯的变薄现象不严重，可按毛坯长度等于弯曲件直线段长度与弯曲部分应变中性层长度之和的原则计算，即

Lz=L1+L3+（παρ）/180o=L1+L3+πα（r+xt）/180o（1）直边段为L1，L3

L1=11-2-2=7mm L3=40-2=38mm（2）圆角边段为L2

查文献（2）表3-9查得，x=0.41 L2=πρ/2=π（r+xt）/2=3.14*(2+0.41*2)/2 =4.43mm(3)弯曲毛坯展开总长度：

L=L1+L2+L3=7+38+4.43=49.43mm 查文献（3）附表2，该尺寸采用IT14级，公差为0.62mm

3.1.2弯曲力的计算及压力机设备的选用

为了合理选择弯曲用的压力机和设计模具，必须计算弯曲力。由于弯曲力受到材料的力学性能，零件形状与尺寸，板料厚度，弯曲方式，模具结构形状与尺寸，模具间隙和模具工件表面质量等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，实际生产中常采用经验公式来计算。

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查文献（2）162页，总冲压工艺压力 Fz=F自+FD 其中：F自为弯曲力

FD为顶料力

F自=0.6KBtσb/(r+t)（1-2）K为安全系数，取1.32（1-2）

b=350Mpa,为弯曲材料的抗拉强度 t为弯曲件的厚度，t=2mm B为弯曲件的宽度，B=284mm r为内圆弯曲半径（等于凸模圆角半径），r=2mm 将数据代入式1-2，计算，可得：

F自=77532N

对设置顶料装置的弯曲模，其顶料力也要由压力机滑块承担，FD可近似取弯曲力的30%～60%,即FD=（0.3～0.6）F自。这里取FD=0.5F自。将数据代入，求得：

FD=38766N 将 FD、F自代入式（1-1）得：

Fz=F自+FD=116298N

压力机设备的选用：确定压力机的额定压力不仅要考虑能完成弯曲加工，而且要注意防止压力机过载。由于前述计算所得的弯曲力均为弯曲过程中可能出现的最大弯曲力数值，即短时间内出现的峰值，如果压力机的额定压力等于或略大于该计算值，并不能保证在整个弯曲过程中压力机不过载。因此，在确定压力机的压力时，应预留出较大的安全范围。

查文献（2）163页，一般情况下，P≧（1.6--1.8）Fz

代入数据得：

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P≧（1.6--1.8）Fz=197.7066N P-----选用压力机吨位，KN 查文献（2）表1-39，选压力机J23-25，其主要技术参数为：

公称压力：250KN 滑块行程：65mm 滑块行程次数：55/min 最大闭合高度：270mm 闭合高度调节量：55mm 立柱距离：270mm 工作台尺寸：370mm×560mm 工作台孔尺寸：200mm×290mm 模柄孔尺寸：υ40mm×60mm 床身最大倾角：30o

3.1.3材料利用率及弯曲回弹值的计算

该制件属于单工序弯曲模，其材料利用率达到100%。

由于相对弯曲半径r/t=2/2=1较小，属于小变形程度，弯曲半径的回弹量不大，可只考虑角度的回弹值，回弹角度参考文献（2）表3-4得Δα=1o

3.2冲压工艺方案的制定

设计弯曲模是在确定弯曲工序的基础上进行的，为达到冲件弯曲的质量要求，设计时必须注意以下几点: 毛坯在模具上应有可靠的定位；不应使毛坯产生严重的局部变薄；应防止在压弯过程中毛坯滑动和偏移；要有利于安全操作，并保证制件质量。

要生产所给制件，只需弯曲一道工序即可完成。由于工序简单，制件结构比较简单而且精度要求也不高，而单工序模符合要求且成本较低，因此采用单工序模。

该制件由于坯料是成形冲裁件，其本身有两直径为12mm的孔可作为定位孔，故可直接采用定位销定位，定位较容易，且精度易保证。并与水平方向成5o角，使冲模调整和维修方便，因凸模和凹模的斜面是可调的。

垂直压弯时，制件易向一边错动，因此定位孔易拉长，有时将定位销拉断，吉林大学材料科学与工程学院课程设计

翻边高度11的尺寸也不易保证。当倾斜5o大有好转，保证了制件质量。

反侧压块与凸模为无间隙配合，可防止弯曲过程中由于侧向力而改变凸模与凹模之间的间隙。

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入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出现。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯曲力提前出现，对压力机是很不利的。凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模深度要适当。查文献（2）表3-18 选凹模尺寸N=5mm 4.弯曲模凸模和凹模的间隙

弯曲L形时，必须选择适当的凸、凹模间隙。间隙过大则回弹量大，工件的形状和尺寸误差增大。间隙过小，使弯曲力增大，直边壁厚变薄，增大摩擦，容易擦伤工件表面，加速凹模的磨损，降低凹模的使用寿命。

同时考虑到下列因素的影响：弯曲件宽度较大时，受模具制造和装配误差的影响，将加大间隙的不均匀程度，因此间隙应取大些。宽度较小时间隙值可以取小些，硬材料则应取大些，弯曲件相对弯曲半径r/t较小时可以取大些。此外还应考虑弯曲尺寸精度和板料厚度偏差的影响。

综上所述，查阅文献（2）170页，对于尺寸精度要求一般的弯曲件，板料为黑色金属时，单边间隙Zb可按下式计算：

Zb=（n+1）t（3-1）式中 Zb为弯曲凹、凸模的单面间隙，mm；

t为材料厚度的基本尺寸（或中间尺寸），mm； n为间隙系数。

查阅文献（2）表3-21，取间隙系数n=0.1 将各个数据代入式（3-1）中，得： Zb=2.2mm

5.模具工作零件结构的确定

模具工作零件结构的确定即弯曲模凸、凹模工作尺寸的确定。

弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注行成有关。一般原则是：当工件标注为外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上，弯曲间隙通过增大凹模刃口尺寸取得，并以此配作凹模；当工件标注内行尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，弯曲间隙通过减小凸模刃口尺寸取得，并以此来配作凸模。

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综上所述，查阅文献（2）171页，以凸模为计算基准件，可得：

L=（L+N）-δp(3-2)

+δd 凹模 Ld=（Lp+Z）0(3-3)式中 Ld为凹模的基本尺寸，mm； Lp为凸模的基本尺寸，mm； L为弯曲件的尺寸，mm； 凸模 p

0 δd，δp为凹模、凸模的制造公差，mm，取（1/4～1/3）

△，这里取1/4△；△为弯曲件的尺寸公差，mm；

Z为凹、凸模双面间隙，mm。弯曲模具为L型模具，以单面间隙代替。

将数据代入式（3-2）、（3-3）得：

L=（L+N）-δp =45-0.155

+δd+0.155 Ld=（Lp+Z）0 =47.20 p

00

4.2定位零件设计

该制件由于坯料是成形冲裁件，其本身有两直径为12mm的孔可作为定位孔，故可直接采用定位销定位，定位较容易，且精度易保证。并与水平方向成5o角，使冲模调整和维修方便，因凸模和凹模的斜面是可调的。定位销的选用可依据JB/T7642.2--1994。

4.3顶杆零件设计

该零件的出件方式采用顶件方式。该零件尺寸规格较小，可选用两个顶杆定出零件。顶杆的选用可依据JB/T7650.3--1994。

4.4模架和模座零件设计

模具闭合高度Hm应介于压力机最大与最小装模高度Hmax，Hmin之间。一般按如下关系式确定：Hmax-5mm>=Hm>=Hmin+10mm。无特殊情况，Hm应取上限值，最好取在Hm>=Hmin+M/3范围内（M=Hmax-Hmin），避免连杆调节过长，导致螺纹接触面积过小而被压坏。模具闭合高度Hm取240mm符合，不加垫板即可与压力机装模高度配合。

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下模座尺寸每边都大于压力机工作台孔尺寸40--50mm，不需加附加垫板。该模具上模直接用T型螺栓固定于上模座。

为了保证冲出零件的精度和高稳定的质量，采用模架导向方式。模架导向不仅能保证上、下模的导向精度而且能提高模具的刚性，延长模具的使用寿命，使冲裁件的质量稳定可靠，使模具的安装比较容易。模架的类型选用后侧导柱模架标准模架。根据冲压件的形状尺寸和精度以及结构类型等选择模架的类别和形式；根据凹模周界和闭合高度要求确定模架的规格。

查阅文献（2）表10-29选用的模架主要技术参数为：

凹模周界： L=315mm B=200mm 闭合高度：

最小 210mm 最大 255mm 上模座： 315mm×200mm×50mm GB/T2855.5 下模座： 315mm×200mm×65mm GB/T2855.6 导柱： 35mm×20mm GB/T2861.1 导套： 35mm×125mm×48mm GB/T2861.6

4.5模柄零件设计

使用开式压力机，模具比较小，常用模柄固定上模。模柄夹持部分的公称直径与压力机滑块的模柄孔径相等（其尺寸配合关系可取H11/d11），高度则小于模柄孔深度5--10mm。其选用可参考（2）表10-45。

4.6紧固零件设计

螺钉和销钉的选择（国家标准）

1）上模座、凸模采用螺钉固定，规格分别为： 螺钉 6个M10x25 参照GB/T70.1—2000 2）下模座、凹模采用螺钉固定，规格分别为：

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螺钉 8个M10x60 参照GB/T70.1—2000 3）上模座、模柄采用螺钉固定，规格分别为： 螺钉 4个M10x25 参照GB/T70.1—2000 4）上模座和上模，下模座和下模采用销钉定位，规格分别为： 圆柱销 6个M10x80 参照GB/T119.1—2000

4.7弹性元件设计

弹簧的设计

1）每个弹簧所承受的负荷F=Fx/n，由冲压力计算可知FD=38766N 工作时的卸料力F卸=KxFD=0.04x38766N=1550.64N 根据模具的安装，拟选用四根弹簧，则每根弹簧的负荷为 F=F卸/4=387.66N 2）考虑到模具的结构尺寸，对初选弹簧参数为：

d=4.0mm，D ＝30mm，t=9.92mm，L=60mm，Fs=554N，n=7.5，fsd=5.91mm 取弹簧预压缩量为8.9mm 3）检查弹簧的最大压缩量是否满足。

h预+h工作+h修磨=8.9+3+6=17.9mm

式中 h预——弹簧的压缩量

H工作——卸料板工作行程一般取材料厚+1, h修磨——凸凹模修磨量一般取5～10,h修磨=6 则 fs=44.325＞19 故设计合理

弹簧装配高度为60-18=42mm

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第五篇：《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书

《冲压工艺及模具设计》课程设计

任 务 书

南京工程学院编

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

二〇一二年八月

冲压工艺及模具课程设计任务书

一、课程性质及其设置目的与要求

《冲压工艺与模具设计课程设计》是江苏省高等教育自学考试数控加工与模具设计专业（本科阶段）的实践与应用课程，是检验应考者对冲压模具设计的

掌握情况而设置的一门课程。

本课程设计是在学完《冲压工艺与模具设计》课程之后进行的。目的是训练学生对冲压理论知识的综合运用能力；冲压工艺分析、工艺计算及模具设计的实践能力；冲压模具标准、冲压工具书和设计资料的使用能力。学生通过该课程设计，能初步掌握制订合理冲压工艺过程和模具设计的方法；国标、冲压工具书和设计资料的使用方法。

二、选题要求

选题可由指导教师选定，或由指导教师提供几个选题供学生选择；也可由学生自己选题，但学生选题需通过指导教师批准。课题应在设计周之前提前公布，并尽量早些，以便学生有充分的设计准备时间。

选题要符合本课程的教学要求，选题内容不应太简单，难度要适中，最好结合工程实际情况进行选题，并且有一定的实用价值。同时注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新教学的要求。

三、有关说明和实施要求

1、课程设计时间安排（参考）

本课程设计按2周时间计，具体安排请学生根据自己工作情况而定。

2、考核方法及成绩评定

A、方案合理，结构正确，图形完整，说明书格式规范、内容翔实 70% B、创新能力 10% C、态度和纪律 10% D、答辩成绩 10％

成绩按优、良、中、及格和不及格五档。

四、参考资料

《冲压手册》（修订版），王孝培主编，机械工业出版社，2005年；

《冲压工艺与模具设计》，贾俐俐主编，人民邮电出版社，2009年；

《冲模设计应用实例》（第1版），模具实用丛书编委会编著，机械工业出版社，2000年；《冷冲压模具设计与制造》，王秀凤、万良辉主编，北京航空航天大学出版社，2005年；

附件：

一、课程设计题目（以下表格可以用CAD打开）

二、选题要求

1.自选题目：学生可以结合自己岗位选择课程设计题目，但难度要适当高些；每个选题只允许1人完成； 2.教师给题：学生可以从教师给的题目中选择1个题目作为课程设计题目，每个题目的选题学生不超过7人； 3.自选题目时间：7月29日-7月31日；教师选题时间：8月1日-8月7日

序号 1序号 3名称：力调节杠杆材料：板厚：5批量：大批量生产序号 2名称：弹性片材料：65板厚：2批量：中批量生产序号 4处名称：止退垫片材料：板厚：1.5批量：中批量生产名称：连接垫板材料：235板厚：3批量：中批量生产名材板批4.选题表见上表

5.每位学生可以选择2个课题，供教师调整课题时参考；

6.对每个零件进行冲压工艺分析，并以其中1道（或2道）工序作为冲压课程设计课题；

7.填写课程设计选题表文件名称以自己“姓名”命名，于8月10日前以电子档形式发zzw99530@163.com或qq邮箱（只要发送一次就可以）。

三、课程设计工作量要求;1.论文总页码不少于25页（不含附件），按提供的格式排版，具体内容可以调整； 2.装配总图1张（A0或A1图纸一张）； 3.主要零件图纸不少于4张（越多越好）；

4.工艺文件（冲压工艺卡片和冲压工序卡片）1套； 5.提供打印稿和电子稿；