保健杯杯体模具设计教材文档格式.docx

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冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。

冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。

冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；

没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。

冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。

与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。

主要表现如下。

（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。

所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。

冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。

相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。

在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。

不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。

因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。

编者

目录

课程设计任务书

1．冲压件工艺分析

1.材料分析----------------------------------------------------6

2.结构分析----------------------------------------------------6

3.精度分析----------------------------------------------------6

二．工艺方案的确定

工艺方案分析---------------------------------------------------------------------------6

三．零件工艺计算

1．拉深工艺计算-----------------------------------------------7

2．落料拉深复合模计算-----------------------------------------9

3．第二次拉深模工艺计算---------------------------------------13

4．第三次拉深模工艺计算---------------------------------------16

四.冲压设备的选用

1、落料拉深复合模设备的选用-----------------------------------14

2、第二次拉深模设备的选用-------------------------------------14

3、第三次拉深模设备的选用-------------------------------------15

4、切边设备的选用---------------------------------------------15

5．模具零部件结构的确定

1、落料拉深复合模零部件设计--------------------------15

2、第二次拉深模零部件设计----------------------------15

六．第二次拉深模具的装配图------------------------------------------------------17

七.模具零件图-------------------------------------------------------------------------18

八．冷冲压课程设计总结-------------------------------------------------------24

冷冲压模具课程设计任务书

1、设计目的

冷冲压模具课程设计是使学生对冷冲压工艺及模具设计课程学习的一个全面总结，并进一步巩固和加深理解有关冷冲压模具设计的基本理论和基础知识。

在教师的指导下，培养学生进行进行冷冲压模具设计的能力，训练和提高学生独立工作能力的重要环节。

通过本课程设计达到以下目的：

1、巩固和加深冷冲压工艺中坯料的分离工序、成型工序、复合工序等基本冲压变形的原理，掌握冷冲压工艺设计，以及各类冷冲压模具的典型结构和特点等有关模具设计的基本理论和基本知识。

2、培养学生综合应用本课程和所学的有关基础课程的理论知识，独立完成冷冲模设计的能力及解决问题的能力。

2、设计内容

冷冲模课程设计是在学生刚学完的冷冲压模具课程设计基础上进行的，选择中等难度的设计题目有利于学生对所学的知识能及时巩固、总结，并进一步加深理解，学会运用所学的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决模具设计中有关的技术问题。

具体题目是：

题目五：

设计——保健杯杯体，材料Cr13,生产批量为8万。

一、冲压件工艺性分析

工件为图所示拉伸件，材料10钢，材料厚度1mm，其工艺性分析内容如下：

1、材料分析

10钢为优质碳素钢结构钢，属于深拉级别钢，具有良好的拉深成型性能。

2、结构分析

零件为一有凸缘筒形件，结构简单，府部圆角、凸缘与内壁的圆角半径为R2，满足筒形拉深件府部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。

3、精度分析

零件上尺寸为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。

二、工艺方案的确定

零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、切边等工序。

方案一：

先落料，首次拉深一，再次拉深，拉深三，、切边。

采用单工序模生产。

方案二：

落料+拉深复合，后拉深二，拉深三，切边。

采用复合模+单工序模生产。

方案三：

先落料，后二次复合拉深，拉深三，切边。

采用单工序模+复合模生产。

方案四：

落料+拉深+再次拉深，拉深三，切边。

采用复合模生产。

　　　方案一模具结构简单，但需六道工序六副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。

方案四只需四副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。

方案三也只需要四副模具，制造难度大，成本也大。

方案四只需三副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。

通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。

三、零件工艺计算

1、拉深工艺计算

零件的材料厚度为2mm，所以所有计算以中经为准。

（1）、确定零件修边余量

零件的相对凸缘直径；

，

查参考书[1]表5—2可得修边余量，修正后拉深

件的总直径为：

63+2.5*2mm=68mm。

由宽凸缘件毛坯直径的计算公式为

D=

=

=110mm

D—毛坯直径（mm）

df—凸缘直径（mm）

D—桶部直径（中径）（mm）

R—底部和凸缘部的角半径（mm）

（3）判断是否采用压边圈

零件的相对高度，经查压边圈为可用可不用的范围，为了保证零件质量，减少拉伸次数，决定采用压边圈

（4）确定拉深次数次

用毛坯的相对高度=0.9%，从参考书[1]查5-13，5-14查出各次拉深系数为：

[m]=0.42,[m]=0.76,[m]=0.79，则零件的总拉深系数m=即m=0.29小于m=0.76，故该零件需经过多次拉深才能够达到所需尺寸。

所以，每次拉深后筒形件的直径分别为

d=[m]*D=0.42*110mm=46.3mm

d=[m]*d=0.76*4.2mm=35.1mm

d=[m]*d=0.79*34.5mm=27.7mm＜31mm

由上计算可知共需3次拉深

（5）确定各工序件直径

调整各次拉深系数分别为m=0.44，m=0.78则调整后每次拉深所得筒形件的直径为

d=m*D=0.48*110mm=48.4mm

d=m*d=48.4*0.78mm=37.7mm

第三次拉深时的实际拉深系数m=其大于第二次实际拉深系数m和第三次极限拉深系数[m],所以调整合理第三次拉深后，筒形件的直径为mm

（6）确定各工序件高度

根据拉伸件圆角半径计算公式

Rd=0.8

D—毛坯直径（mm）

d—本道拉深后的直径（mm）

t—零件厚度（mm）

各次拉深圆筒行件圆角半径分别为

R凸1=0.8=6.3mm取6mm，R凸1=R凹1=6mm

因rd=（0.6~0.8）rd

R凸2=R凹2=4mm

R凸3=R凹3=2mm

1）重新计算坯料直径，根据上述工序尺寸的第二原则，拟第一次拉入凹模材料比零件实际需要多5%计算，坯料直径应修正为

2）计算首次拉深高度h1

当R凸1=R凹1时，有，其中R1=R凹+0.5t=7mm

于是

3）计算以后各次拉深深度

设第2次拉深时多拉入的材料返回2%到凸缘上，求出假想坯料直径D2和h2分别为

mm

4）第三次拉深后的高度应等于零件要求的尺寸，即h3=63mm。

2.落料拉深复合模工艺计算

根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法，落料尺寸为，落料凹模刃口尺寸计算如下：

由表3-4查得

Z=0.1mmZ=0.14mm

Z-Z=（0.14-0.1）mm=0.04mm

对落料件尺寸的凹凸模偏差值查参考书[1]表3-8得

校验成立，计算工作零件刃口尺寸

D=（）=

=

=111.25mm

（2）首次拉深凹，凸模尺寸计算

第一次拉深件后零件的直径为48.4mm，查表5-9得单边间隙Z=1.2t=1,2*1=1.2mm，则

首次拉深凹模D=mm

首次拉深凸模D=mm

查表5-12可得mm

（3）排样计算

零件采用单直排样方式，查表3-15可得零件间搭边值1.5mm零件与调料侧边之间的搭边值为1.5mm。

若模具采用有侧压装置的导料板结构，则条料上零件的步距为113.5mm条料宽度

b=[D+2a+]

=（112+2*1.5-0.6）

=114.4mm

选用规格为1mm*1000mm*1500mm的板料，计算裁料方式如下：