冲压模具课程设计要求

第一篇：冲压模具课程设计要求

《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。

1

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;

第二篇：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)

(另起一页)

- 6

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;

第三篇：冲压工艺与模具课程设计指导书

《冲压工艺与模具设计》

课 程 设 计 指 导 书

《冲压工艺与模具设计》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。

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。

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;摘要包括本次设计的主要内容、依据、模具结构特点与结论。

2、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加工方法及存在的问题，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、

11、

12、

13、

14、

15、

16、

17、 模具零件的选用，设计以及必要的计算; 模具工作部分零件刃口尺寸及公差的计算; 模具材料的选择及热处理要求; 模具的动作说明及操作要求; 对本设计的技术、经济性分析; 其它需要说明的内容;

结束语：对本次设计的心得体会及建议; 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(一天)

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

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(二天)

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

 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G B4458.1-84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G B 2854-81《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)

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G B2870-81《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。(一天)  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。设备选择是否合理

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。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、整理、写作说明书(一天)

按说明书写作格式、内容要求。

9、答辩、资料归档(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。

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

第一节

设计课题及目的要求---------------1 1.1设计课题--------------------- ---1 1.2课程设计的目的及要求-------2 第二节

冲压工艺分析------------------------3 2.1技术分析-------------------------3 2.1.1弯曲件的结构与尺寸应满足的要求--------------3 2.1.2弯曲件的精度与断面粗糙度应满足的要求-----4 2.1.3弯曲件材料的冲压性能应满足的要求-----------4 第三节 冲压工艺计算及其方案制定------4 3.1冲压设计工艺计算-------------4 3.1.1弯曲件的展开尺寸的计算--------------------------4 3.1.2弯曲力的计算及压力机设备的选用--------------5 3.1.3材料利用率及弯曲回弹值的计算-----------------7 3.2冲压工艺方案的制定----------7 第四节 模具总体设计------------------------8 4.1工作零件设计-------------------8 4.2定位零件设计------------------10 4.3顶杆零件设计------------------10 4.4模架和模座零件设计------ --10 4.5模柄零件设计------------------11 4.6紧固零件设计------------------11 4.7弹性元件设计------------------12 第五节 设计心得体会-------------------------13 附表----------------1

3吉林大学材料科学与工程学院课程设计

序

言

模具做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产;节约原材料，实现无切屑加工;产品质量稳定，具有良好的互换性;操作简单，对操作人员没有很高的技术要求;利用模具批量生产的零件加工费用低;所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工;能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品;容易实现生产的自动化的特点。

设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。

本次设计了一套弯曲模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，通过冲裁力、顶件力、卸料力和弯曲力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在设计说明书的第一部分，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行弯曲工艺力的计算和弯曲模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后为主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具零件图的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。

吉林大学材料科学与工程学院课程设计

第一节 设计课题及目的要求

1.1设计课题

设计模具名称：弯曲模

工件名称：倾斜式V型件 材料：08钢 零件板厚：2mm 工件简图：

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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。

第二节 冲压工艺分析

冲压件的工艺性是指冲压件对冲裁工艺的适应性。一般情况下对弯曲件的工艺性影响最大的是制件的结构形状，精度要求，形位公差及技术要求。良好的结构工艺性应保证材料消耗少，工艺数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单。通常对工件的工艺影响最大的是几何形状尺寸和工艺要求。

2.1技术分析

2.1.1弯曲件的结构与尺寸应满足的要求

a)弯曲件的形状与尺寸的对称性：弯曲件的形状应尽可能简单，对称，避免形状复杂的曲线，本次设计的工件形状简单，结构对称，没有复杂曲线，故符此形状方面的要求。

b)弯曲部位圆角：弯曲件内外形转角处要尽量避免尖角，而以圆弧过度，以便于模具加工，减少热处理和弯曲时候的开裂，减少弯曲时候尖角处的崩刃和过快磨损。弯曲件的一般圆角半径R应大于或等于板厚t的一半，即R>0.5t。在同种材料相同的情况下外形上的圆角半径值可比内形上的圆角半径值小10%~20%。本次设计工件无尖角，便于模具的加工，减少了尖角处的崩刃和磨损，弯曲件的圆角半径R=2>0.5t=1，故弯曲件的尺寸满足要求。

c)弯曲件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜太大，以免凸模折断。

d)弯曲件的弯边高度：在进行直角弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯矩，将无法保证弯曲件的直边平直。并且垂直压弯时，制件易向一边错动，因此定位孔易拉长，有时将定位销拉断，翻边高度11的尺寸也不易保证。但是将制件倾斜5o后情况有很大好转，保证了制件质量。

e)弯曲件的孔边距离：对于带孔的弯曲件，若预先冲好的孔位于弯曲变形区附近，弯曲过程中材料的塑性流动，会使原有的孔变形。所以，孔的位置应处

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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。

第三节 冲压工艺计算及其方案制定

3.1冲压设计工艺计算 3.1.1弯曲件的展开尺寸的计算

弯曲件展开长度的计算是依据板料弯曲前后应变中性层的长度不变的原则进行的。

将弯曲件制件分为如图3段

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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，

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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。

第四节 模具总体设计 4.1工作零件设计

1.凸模圆角半径

弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径rp可取弯曲件的内弯曲半径r，但不能小于允许的最小弯曲半径。如果r/t值小于最小相对弯曲半径，应先弯成较大的圆角半径，然后再用整形工序达到要求的圆角半径。当弯曲件的相对弯曲半径r/t较大且精度要求较高时凸模圆角半径应根据回弹值进行修正。

由于影响Rmin/t的因素很多，Rmin/t值的理论计算公式并不实用。所以在生产中主要参考经验数据来确定Rmin/t 值。由文献(2)表3-2可查得：08钢最小相对弯曲半径Rmin/t=0.4。

由于该制件的相对弯曲半径r/t较小，故凸模圆角半径rp可取弯曲件的内弯曲半径r=2mm。

2.凹模圆角半径

凹模圆角半径rd的大小直接影响坯料的弯曲成形。凹模两边的圆角半径应

rd不能过小，否则弯曲时坯料一致，以避免毛坯弯曲时偏移。凹模的圆角半径拉人凹模的阻力大，厚度易拉薄，擦伤工件表面。rd太大，会影响毛坯定位的准确性。rd的值通常按材料厚度t来选取，但通常不小于3mm。

查文献(2)表3-17 t=2mm时，rd=8mm 3.凹模深度

凹模的工件深度将决定板料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯曲时不需全部直边进入凹模内。只有当直边长度较小且尺寸精度要求高时，才能直边全部进

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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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第五节 设计心得体会

本次设计为毕业设计前最后一次课程设计，与毕业设计方向一致，专业方向性也比以往的课程设计更强。各项要求均比较严格，为了能更加好的完成设计任务以及更充分的发挥理论结合实践的能力，为今后的工作打下基础，我从图书馆和网上查阅了大量的冷冲模设计资料。除了对该次专业知识的查阅，还结合了大学三年来所学的相关重点专业知识，重新系统的去学习和撑握，为此次设计做准备。

模具设计中许多问题的解决都是通过从实践所得的数据来确定、并适当的做出选择。

本次设计的工作量相对于课程设计大了很多，特别对图线的要求。绘图成了快速完成设计的最大障碍，绘图软件主要用CAD。也巩固了计算机绘图的能力。

在这次设计中，我受益匪浅!首先，我明白了做设计就是要一次一次的尝试，不断从失败中得出结论，最后取得成功。通过以往的课程设计经验，我体会到了，首先必须把准备工作都做好再绘制草图，我们应该体会到效率的重要性。其次，只有用心去做才能有好的结果。

在这次设计过程中我也发现了一些不足之处。尽管做了很好的准备，但在设计过程中却暴露了基础知识不扎实。对许多专业知识还不能自如的运用，对许多概念上的知识、专业术语含糊不清，做不到深刻理解。

我会从这次设计过程中吸取教训，在今后的工作中以示警戒!

附表

参考文献

【1】

王新华、袁联富主编.

冲模结构图册

机械工业出版社

【2】 曹立文、王冬、丁海娟、郭士清编.

新编实用冲压模具设计手册

人民邮电出版社

【3】 王立人、张辉编.

冲压模设计指导

北京理工大学出版社

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第五篇：冲压工艺及模具设计 课程教案（第9讲）

授课类型

理论课

授课时间

2 节

授课题目(教学章节或主题)：

第三章 弯曲工艺及模具设计

5、弯曲力矩与弯曲力的计算;

6、影响回弹角的因素;

7、提高弯曲件精度的技术措施;

8、弯曲极限变形程度——最小许用弯曲半径及其影响因素;

9、弯曲模工作部分尺寸的确定。 本授课单元教学目标或要求：

1. 掌握回弹量的计算;

2. 了解减小回弹的措施、掌握弯曲件(圈圆、圆杆)展开长度计算;

3. 了解弯曲工艺及工序安排、掌握凸模与凹模的圆角半径、凹模深度、凸、凹模间隙、U形件凸、凹模工作尺寸。

本授课单元教学内容(包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等)： 基本内容：

1、弯曲力矩与弯曲力的计算原则、目的和方法;

2、影响回弹角的因素：㈠、材料的力学性能：㈡、相对弯曲半径r/t：㈢、弯曲中心角a：㈣、弯曲件的形状;减小回弹的措施

4、提高弯曲件精度的技术措施;

5、弯曲极限变形程度——最小许用弯曲半径及其影响因素;

6、弯曲模工作部分尺寸包括：凸、凹模圆角半径、凹模深度、模具间隙、制造公差。 重点：凸模与凹模的圆角半径，、凹模深度、凸、凹模间隙、U形件凸、凹模工作尺寸。 难点：凸模与凹模的圆角半径，、凹模深度、凸、凹模间隙。 本授课单元教学手段与方法：

自主开发的冲裁工艺与模具设计软件(光盘版)、冲压工艺及模具设计专题网站并结合实物(冲压零件)及加工过程的录像等多媒体手段进行教学 本授课单元思考题、讨论题、作业：

作业 P.119 t1，t2 本授课单元参考资料(含参考书、文献等，必要时可列出)

[1]姜奎华主编，冲压工艺与模具设计，机械工业出版社，2006.第八次印刷; [2] 李硕本主编.冲压工艺学.北京：机械工业出版社.1989.11 [3] 汪大年主编.金属塑性成形原理.北京：机械工业出版社.1993.11 [4] 王仲仁等编著.塑性加工力学基础.北京：国防工业出版社.1989.10 [5] 俞汉清，陈金德主编.金属塑性成形原理.北京：机械工业出版社.2001.7