冲压模具课程设计指导书16开文档格式.docx
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3、确定模具的总体设计方案；
4、进行有关工艺与设计计算；
5、设计、选用模具零部件，绘制模具总装草图；
6、绘制模具总装图和主要工作零件的零件图；
7、编写设计说明书。
（三）设计工作量
学生应完成的工作量可根据课程设计时间长短和学生的实际情况，由指导教师酌定。
一般要求学生独立完成模具装配图一张，工作零件图2～4张，设计计算说明书一份。
三、冲压模具课程设计的步骤与方法
（一）明确设计任务，收集有关资料
学生拿到设计任务书后，首先明确自己的设计课题要求，并仔细阅读相关资料，了解模具设计的目的、内容、要求和步骤。
然后在教师指导下拟订工作进度计划。
（二）工艺分析和工艺方案的制定
1、工艺分析
在明确了设计任务、收集了有关资料的基础上，分析制件的结构工艺性及经济性、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。
如果发现制件工艺性差，则需要对制件提出修改意见，经指导教师同意后方可修改。
2、制定冲压工艺方案
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（包活工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式），从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的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，然后确定经济合理的工艺方案。
（三）确定模具总体结构方案
在冲压工艺方案确定以后，根据冲件的形状特点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作与安全要求等确定所用冲模的总体结构方案。
确定模具总体结构方案，就是对模具做出通盘的考虑和总体结构上的安排，它既是模具零部件设计与选用的基础，又是绘制模具总装图的必要准备，因而也是模具设计的关键，必须十分重视。
模具总体结构方案的确定包括以下内容：
1、模具类型
模具类型主要是指单工序模、复合模、级进模三种。
模具类型应根据生产批量、冲件形状与尺寸、冲件质量要求、材料性质与厚度、冲压设备与制模条件、操作与安全等因素确定。
考虑冲压工艺方案中已根据上述因素确定了冲压工序的性质、数量及组合方式，这些已基本决定了所用模具的类型，所以此处模具类型的确定只需与冲压工艺方案相适应即可。
2、操作与定位方式
根据生产批量确定采用手工操作、半自动化操作或自动化操作；
根据坯料或工序件的形状、冲件精度要求、材料厚度、模具类型、操作方式等确定采用坯料的送进导向与送料定距方式或工序件的定位方式。
3、卸料与出件方式
根据材料厚度、冲件尺寸与质量要求、冲压工序的性质及模具类型等，确定采用弹性卸料、刚性卸料或废料切刀卸料等卸料方式和弹性顶件、刚性推件（或弹性推件）或凸模直接推件等出件方式。
4、模架类型及精度
模架分为活动导向模架、滚动导向模架和导板模架，根据导向零件的布置又分为后侧式、中间式、对角式和四角式模架。
模架类型及精度等级主要根据冲件的尺寸与精度、材料厚度、模具类型、送料与操作方式等因素确定。
对于生产批量较小、冲件精度要求较低、材料较厚的单工序冲裁模，也可采用无导向模架。
（四）工艺计算和设计
在冲裁工艺与模具结构方案确定以后，为了进一步设计模具零件的具体结构，应进行以下有关的工艺与设计方面的计算。
1、排样设计及材料利用率计算
根据冲件形状特征、质量要求、模具类型与结构方案、材料利用率等方面因素进行冲件的排样设计。
设计排样时，在保证冲件质量和模具寿命的前提下，主要考虑材料的充分利用。
所以，对形状复杂的冲件，应列出几种不同的排样方案（特殊形状件可用纸板按冲件比例作出样板进行实物排样），估算材料利用率，比较各种方案的优缺点，选择出最佳排样方案。
排样设计的最终表达形式是排样图。
排样图的内容应反映出排样的方法、冲件的冲裁方式、用侧刃定距时侧刃的形状与位置、材料的利用率等。
排样方案确定以后，查出搭边值，根据模具类型和定位方式画出排样图，计算条料宽度、进距和材料利用率，并选择板料规格，确定裁板方式（纵裁、横裁或混合裁），进而确定条料长度，计算一块条料和整块板料的材料利用率。
绘制排样图时应注意以下几点：
（1）排样图上应标注条料的宽度
、条料长度
、板料厚度
、进距
、冲件间搭边
和侧搭边
值、侧刃定距时侧刃的位置及截面尺寸等。
（2）用剖面线表示出冲裁工位上的工序件形状（也即凸模或凹模的截面形状），以便能从排样图上看出是单工序冲裁还是复合冲裁或级进冲裁。
（3）采用斜排时，应注明倾斜角度的大小。
必要时，还可以用双点划线画出送料时定位元件的位置。
2、计算模具工作部分尺寸
（1）若制件为冲裁件，需要计算凸、凹模或凸凹模的刃口尺寸。
首先应确定凸、凹模的加工方法（凸、凹模分别加工或凸、凹模配合加工），然后按相关公式进行计算即可。
一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成形磨削、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后三位。
（2）若制件为拉深件或弯曲件，则首先应计算毛坯展开尺寸，然后才能计算冲裁模的凸、凹模刃口尺寸。
此外，还要计算拉深模或弯曲模的工作部分尺寸。
3、计算冲压力，确定压力中心，初选压力机
根据冲件尺寸、排样图和模具结构方案，计算冲裁力（或弯曲力、拉深力）、卸料力、推件力、顶件力，进而算出总的冲压力。
压力中心的确定一般采用解析法，对形状较复杂的冲件或级进冲压也可采用图解法，形状对称的冲件，其压力中心一般取其几何中心即可。
根据总冲压力、冲件尺寸、框架类型与精度等初选压力机的类型与规格。
（五）设计、选用模具零部件，绘制模具总装草图
1、确定凸、凹模结构形式，计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸。
根据凸、凹模的刃口形状、尺寸大小及加工条件等确定凸、凹模的结构形式和固定方式，进而计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸。
凹模轮廓尺寸应保证便模板中心与压力中心重合的要求，并尽量选用标准系列尺寸。
对于细长凸模，应进行强度与刚度校核。
2、选择定位零件
定位零件包括定位板、定位销、挡料销、导正销、导尺、侧刃等，可根据模具结构设计需要选用。
定位零件一般都已经标准化，根据定位方式及坯料的形状与尺寸，选用相应的标准规格。
选择不到合适的标准件时，可参考标准自行设计。
3、设计和选用压料、卸料与出件零件
压料、卸料与出件零部件主要有卸料板、推件装置、顶件装置、压料板、弹簧、橡胶等。
根据卸料与出件方式及凸、凹模轮廓与刃口尺寸，设计卸料板、推件块、顶件块的结构和尺寸，并从标准中选用合适的卸料螺钉、推杆、推板及顶杆等。
当采用了弹性卸料或出件方式时，还应进行弹簧或橡胶的选用与计算。
4、选择模架，并确定其他模具零件的结构尺寸或标准规格。
根据凹模轮廓尺寸、模架类型和大致的模具闭合高度，从标准中选取模架规格，并相应确定固定板与垫板的轮廓尺寸及其他结构尺寸，选择模柄及紧固件的类型与规格。
5、绘制模具总装图草图，校核压力机
根据模具总体结构方案及设计选用的模具零部件，绘制模具总装图草图，检查核对各模具零件的位置关系、相关尺寸、配合关系及结构工艺性等是否合适或合理。
校核压力机的有关参数，主要从闭合高度、工作台面尺寸、滑块尺寸等几个方面，看是否与所设计的模具尺寸相适应。
实际上，模具总装草图的绘制与零部件的设计选用往往是交错进行的，一般要经过设计、计算、绘图、修改的多次反复。
只有这样，才能设计出合理可行的模具，并提高设计效率。
（六）绘制模具总装图和零件图，编写设计说明书
1、装配图
模具的装配图用以表明模具结构、工作原理、组成模具的全部零件及其相互位置和装配关系。
一般情况下，模具装配图用主视图和俯视图表示，若不能表示清楚时，再增加其他视图。
一般按1:
1的比例绘制。
装配图上要标明必要的尺寸和技术要求。
为了绘制一张美观、正确的模具装配图，必须掌握模具装配图面的布置规范。
图1所示是模具装配图的图面布置示意图，可参考使用。
图1图面布置示意图
1-主视图2-俯视图3-制件图4-排样图
5-技术要求说明处6-明细表7-标题栏
（1）主视图
主视图一般按模具正对操作者方向绘制，采取剖视画法，按模具闭合状态绘制（也可画成开启状态或半开半闭状态），在上、下模之间应有一完成的制件，制件断面要涂黑。
主视图是模具装配图的主体部分，应尽量在主视图上将结构表达清楚，力求将工作零件的形状画完整。
剖视图画法一般按照机械制图国家标准执行，但也有一些行业习惯和特殊画法：
如为减少局部视图，在不影响剖视图表达剖面迹线通过部分结构的前提下，可以将剖面迹线以外部分旋转或平移剖视图上，螺钉和销钉可各画一半等，但不能与国家标准发生矛盾。
（2）俯视图
俯视图一般画拿走上模部分后的结构形状，其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。
在不影响表达下模或上模上有重要的结构需要表达时，可一半表达下模上平面，一半表达上模上平面，还可以局部表示上模上平面。
俯视图上应标注下模轮廓尺寸，并将条料和排样状态用双点划线表示。
（3）制件图
制件图一般画在图样的右上角，如位置不够，也允许画在其他位置上或在另一页上绘出。
在冲压制件图的右方或下方标注冲压制件的名称、材料、料厚及绘图比例等参数。
对于不能在一道工序内完成的产品，装配图上应将该道工序图画出，并且还要标注本道工序有关的尺寸。
（4）排样图
对于有落料工序的冲压件，应绘出排样图。
排样图一般画在图样的右上角，应标明条料的宽度及公差、进距、搭边值、条料的长度等尺寸，排样图的摆放应与送料方向相一致。
（5）标题栏和零件明细表
标题栏和零件明细表布置在图样的右下角，作为课程设计，标题栏主要填写的内容有模具名称、作图比例及签名等内容。
其余内容可不填。
装配图中所有零件均应详细写在明细表中，填写时应注意的要点如下：
明细表至少应有序号、图号、零件名称、数量、材料、标准代号和备注等栏目；
在填写零件名称一栏时，应使名称的首尾两字对齐，中间的字则均匀插入；
在填写图号一栏时，应给出所有零件图的图号。
数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。
由于模具装配图一般算作图号00，因此明细表中的零件图号应从01开始计数。
没有零件图的零件则没有图号；
备注一栏主要标标准件规格、热处理、外购或外加工等说明。
（6）尺寸标注和技术要求
装配图上应标注必要的尺寸，包括：
模具闭合高度（如主视图为开模状态，则写入技术要求中）、模架外形尺寸、模柄直径等；
技术要求包括：
凸、凹模刃口尺寸，标准模架及代号，装配要求和所用的冲压设备型号等。
图2标题栏及明细表填写示例
2、模具零件图
要求绘制模具工作零件图，包括凸模、凹模和凸凹模。
零件图的绘制和尺寸标注均应符合机械制图国家标准的规定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理要求及其他技术要求。
模具零件在图样上位置应尽量按该零件在装配图中的方位画出，不要随意旋转或颠倒，以防画错，影响装配。
对凸模、凹模配合加工，其配制尺寸可不标注公差，仅在该标称尺寸右上角注上“*”，并在技术条件中说明：
注“*”尺寸按凸模（或凹模）配制，保证间隙若干即可。
3、设计说明书
为方便指导老师进一步了解学生的知识水平和对设计的熟练程度，更全面的培养学生的工作能力，要求学生编写设计说明书，用以阐明设计观点、记录设计过程，一般不少于15页。
设计说明书的主要内容有：
（1）设计任务书和产品图；
（2）目录；
（3）序言；
（4）制件的工艺性分析和冲压工艺方案的制定；
（5）模具结构形式的论证和确定；
（6）排样图设计及材料利用率的计算；
（7）冲压力和压力中心的计算；
（8）冲压设备的选择及设备工作能力、安装尺寸校核；
（9）模具工作零件的尺寸和公差值的计算；
（10）模具零件的选用、设计及必要的计算；
（11）其他需要说明的问题；
（12）主要参考文献目录。
说明书中应附模具结构简图和非标准模具零件简图，所选参数及使用的公式应注明出处，并说明式中各符号所代表的意义和单位，所有单位一律使用法定计量单位；
参考文献目录应包括：
书刊名称、作者、出版社、出版年份。
在说明书中引用所列参考资料时，只需在方括号中注明其序号及页码，如见文献[1]P210。
四、成绩评定
对每个学生的设计都要严格考核，从设计图纸和说明书的质量、答辩时回答问题的情况，以及平时的工作态度、独立工作能力等方面综合考察，成绩按优、良、中、及格、不及格五级分评定，具体标准如下：
1、优秀：
设计计算正确、方案选择合理、工作量饱满、书写工整、图面整洁且完全符合制图规范、结构分析设计合理、计算结果准确、善于独立思考，并有独到之处，允许有微小的毛病和不足存在。
2、良好：
设计计算正确，方案选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范，工作量饱满，设计计算正确，方案分析设计合理，计算结果较准确，在计算与制图方面留存一定不足，但不是主要问题。
3、中：
设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在某些缺点，图面质量一般，工作量达到要求，基本符合制图规范，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。
4、及格：
设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在一定问题，图面质量一般，基本符合制图规范，工作量达到要求，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。
5、不及格：
设计计算和方案选择都存在较为严重的问题，图面质量较差，不符和制图规范，计算结果准确性不够，没完成所要求的工作量，没有达到课程设计基本要求。
五、时间安排
课程设计时间一般定为1.5～2周，其进度及时间安排大致如下：
内容
时间安排
1.5周
2周
熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作
1
进行工艺分析，确定工艺方案
0.5
确定模具的总体结构，工艺设计与工艺计算
1.5
2
设计、选用模具零部件，绘制模具总装草图
3
绘制模具总装图和主要工作零件的零件图
4
编写设计说明书
答辩
合计
10天
14天
六、设计资料
[1]高锦张.塑性成形工艺与模具设计[M].北京：
机械工业出版社，2002
[2]万战胜.冲压工艺及模具设计[M].北京：
中国铁道出版社，1995
[3]郑家贤.冲压模具设计实用技术[M].北京：
机械工业出版社，2005
[4]杨玉英.实用冲压工艺及模具设计手册[M].北京：
[5]王孝培.冲压手册（修订本）[M].北京：
机械工业出版社，1990
[6]王芳.冷冲压模具设计指导[M].北京：
机械工业出版社，1998
[7]蔡春源．简明机械零件手册[M]．北京：
冶金工业出版社，1996
注：
以上书目仅供参考，学生可自行选择，相关的冲压类手册均可。
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