《冷冲压工艺及模具设计》—课程设计指导书(理论+实践).docx

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1、冷冲压工艺及模具设计课程设计指导书一、课程设计的目的冷冲压工艺与模具设计课程设计是冷冲模课程的最后一个教 学环节，同时是第一次对学生进行全面的模具设计训练。其基本目的 是：(1)综合运用冷冲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。二、课程设计的内容课程设计的题目

2、为常用简单冲压零件的冲模设计，具体题目见每 组的分组名单。其具体内容如下：(1)模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型确实定、 压力中心计算、刃口尺寸计算、压力机选择等；(2)模具整装配图和模具重要零件设计；(3)编写设计计算说明书。231mm9v040未注圆角R0.4生产批量：大批量 材料：08F料厚：1mmCD00材料为08钢，板料厚度t=l mm材料为08钢，板料厚度t=l mm生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=3mm生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=l. 5mm 生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=l.5mni生产批量：大批量材料为Q235钢，

3、板料厚度t=l. 5mm生产批量：大批量材料为08钢，板料厚度Llmni生产批量：大批量0759CO140176材料为08钢，板料厚度t=l mm 生产批量：大批量冷冲压工艺与模具设计课程实验指导书目 录一模具安装与冲裁间隙实验二典型结构模具拆装三最小弯曲半径测定和弯曲件回弹四拉深变形金属流动实验五最小拉深系数测定及拉深件起皱、拉裂实验六模具装配及试模实验一模具安装与冲裁间隙实验一实验目的了解模具安装过程。1. 了解间隙大小、凸凹模刃口状态对冲裁件断面质量的影响。2. 了解间隙大小对冲裁件尺寸精度的影响。二实验内容1 .在压力机上安装与调整模具，是一件很重要的工作，它直接影响到冲件质量和平安生

4、产。 因此，安装和调整冲模不但要熟悉压力机和模具的结构性能，而且要严格执行平安操作制度。冲模安装的一般考前须知有：检查压力机上的打料装置，将其暂时调整到最高位置，以免在调整 压力机闭合高度时被压弯；检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理；检查下模顶杆和上模 打料杆是否符合压力机的打料装置的要求(大型压力机那么应检查气垫装置)；模具安装前应将上下模板 和滑块底面的油污揩拭干净，并检查有无遗物，防止影响正确安装和发生意外事故。2 .冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口尺寸的差值。间隙值对冲裁件质量、冲裁力和模具寿 命都有很大的影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个重要的工艺参数。间隙大小合适，那么

5、可得到好的断面质量；同样，刃口锐利，也可得到好的断面质量；间隙大小 合适，得到的冲裁件尺寸精度高，即零件的实际尺寸和冲模工作局部的尺寸之间的偏差小。三 实验用设备、工具和材料.设备：25T曲柄冲床。1 .工具：冲裁模一套千分尺放大镜钢皮尺固定模具的工具等。2 .材料：A3钢板t = 3(mm)四实验步骤.冲裁模的安装(1)根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，使滑块在下极点时其底平面与工作台面之间 的距离大于冲模的闭合高度。(2 )先将滑块升到上极点，冲模放在压力机工作台面规定位置，再将滑块停在下极点，然后调 节滑块的高度，使其底平面与上模座上平面接触。带有模柄的冲模，应使模柄进入模柄孔，并

6、通过滑 块上的压块和螺钉将模柄固定住。对于无模柄的大型冲模，一般用螺钉、压板等将上模座紧固在压力 机滑块上，并将下模座初步固定在压力机台面上(不拧紧螺钉)。(3 )将压力机滑块上调35mni,开动压力机，空行程12次，将滑块停于下极点，固定住下 模座。(4)进行试冲，并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有推杆，那么应将压力机上的制动螺钉调 整到需要的高度。1 .用同一个凹模，更换不同直径的凸模，以改变间隙的大小进行冲裁。然后用放大镜观察每 个零件的断面质量及测量每个零件的外径，将结果记入实验报告表1中。2 .凹模不更换，换装上钝刃口凸模进行冲裁；钝刃口凸模不换，换装上钝刃口凹模进行冲裁； 钝刃口

7、凹模不换，换装上利刃口凸模进行冲裁。最后用放大镜观察每个零件的断面质量，画出断面形 状汇入表2。五实验结果分析.分析间隙大小对冲裁件断面质量的影响并说明原因。1 .分析表达钝刃口的凸、凹模对落料及冲孔件断面质量的影响并说明原因。2 .分析间隙大小对冲裁件尺寸精度的影响并说明原因。六实验报告实验一模具安装与冲裁间隙实验报告年 月 日姓名：同组者：试件图 材料A3 t=3 (inm)凹模直径山二(mm)凸模编号凸模直径 dT(mm)间隙Z (mm)零件直径 d(mm)偏差值 d-dx (ddT)零件断面 情况123456凸模编号凸模直径 dT(mm)间隙Z (mm)零件直径 d(mm)偏差值 d-

8、dx (ddT)零件断面 情况123456凸模编号凸模直径 dT(mm)间隙Z (mm)零件直径 d(mm)偏差值 d-dx (ddT)零件断面 情况123456表2序号刀口状态凸模、凹模 直径(mm)间隙值 Z (mm)落料件断面情况冲孔件断面情况1钝万口凸模 利刃口凹模2钝刀口凸模 钝打口凹模3利刃口凸模钝刀口凹模实验二典型结构模具拆装一实验目的.1. 了解典型冲模结构及其工作原理。.2. 了解冲模上各个零件的名称及其在模具中的作用，相互间的装配关系。.3.熟悉模具的装配程序。二实验内容1 .拆装两套有导柱的冲模（复合模和级进模）。拆装模具之前，应先分清可拆卸件和不可拆卸件, 制定方案，提

9、请实验教师审查同意后方可拆卸。2 .一般冲模的导柱、导套以及用浇注或钾接方法固定的凸模等为不可拆卸件或不宜拆卸件。3 .拆卸时一般首先将上下模分开，然后分别将上下模作紧固用的紧固螺钉拧松，再打出销钉，用 拆卸工具将模具各板块拆分，最后从固定板中压出凸模、凸凹模等，到达可拆卸件全局部离。三实验用具1 .有导柱的模具两套2 .锤子内六角搬手 活动搬手等四实验步骤1.在教师指导下，首先初步了解冲模的总体结构和工作原理；2,按拆卸顺序拆卸冲模，详细了解冲模每个零件的结构和用途；3.将冲模重新组装好，进一步了解冲模的结构和冲模在压床上工作时各局部的动作及作用。五实验结果分析1 .每人独立（用直尺、圆规，

10、按近似比例）绘制两张冲模结构草图。2 .详细列出冲模上全部零件的名称、数量、用途及其所选用的材料；假设选用的是标准件那么列出标准 代号。3 .简要说明复合冲裁模和级进模的工作过程。要求每个学生完成：模具整体装配图1张，凸模、凹模、凸凹 模等零件图3 5张，设计计算说明书1份（不少于20页）。三、设计成绩课程设计单独计算一门课程成绩，成绩分为优、良、中、及格、 不及格五等。是1mm实验二典型结构模具拆装实验报告年 月 日姓名：同组者：一、冲模结构草图与工作原理（另附）二、冲模零件明细表表1表2序号名称数量用 途材料热处理备注序号名称数量用 途材料热处理备注实验三 最小弯曲半径测定和弯曲件回弹一实

11、验目的1 .掌握最小弯曲半径的测定方法。2 .了解材料性能、纤维方向和毛刺对最小弯曲半径rmin的影响。3 .了解材料性能、相对弯曲半径(r/t)和弯曲方法对回弹角A B的影响。二实验内容.弯曲时最小弯曲半径Oin受弯曲局部外外表纤维极限变形程度6 2的限制。当零件弯曲半径小于工心时，那么外外表纤维变形程度超过。2,零件产生断裂。所以 L是弯曲局部外 外表纤维即将产生断裂时的极限弯曲半径。最小弯曲半径可用理论公式计算： 一二步2%x1 .材料弯曲时，在产生塑性变形的同时也伴随有弹性变形.因此弯曲结束后，零件的角度 与圆角半径和凸模的角度与扇角半径不一致，有一定的差值，这种现冢称为回弹，差值的大

12、小 称为回弹值。因此在设计弯曲模时，应对回弹加以考虑.回弹数值的大小与材料性能、相对弯曲半径6/七)和弯曲方法等因素有关。在实际生产中，回弹数值常用实瑜的方法确定。三实验用具1 .设备:25T曲柄压力机2 .工具：弯曲模一套钢板尺万能量角仪固定冲模所用的工具等3材料：A3钢板t=2 (mm)(硬化，退火两种)铝板t=2(mm)四实验步骤1 .最小弯曲径rmin实验按实验报告表1所选用的凸模和试样分别进行弯曲，每次弯曲3种不同的材料(A3退火状、A3 硬化状、铝)。弯曲后检查弯曲处有无裂纹，并将结果记入报告的表1中。2 .回弹数值实验(1)用万能量角仪测量做过最小弯曲半径实验所用凸模的实际角度，

13、并记入实验报告的表2中。(2)用万能量角仪测量作过最小弯曲半径实验的试件(铝，A3硬化状态，垂直纤维)的角度， 并记入报告的表2中。五实验结果分析1 .分析材料性能、纤维方向和毛刺对最小弯曲半径rmin的影响，并说明原因。2 .画出两种材料(铝、A3(硬化状态)垂直纤维)的A 0=f (r/t)曲线，并对曲线进行分析。实验三 最小弯曲半径测定和弯曲件回弹实验报告同组者:试件图 材料：A3 （硬化）t= 2mmA3 （退火）t= 2iron铝 t= 2mmL0CO50表1 有裂纹标记“X”号，无裂纹标记“ 号凸模 凸模圆角半径弯曲线与材料纤维方向A3 （硬化）A3 （退火）铝ri1 1_LII,

14、LII123456表2根据表2中的数据，以A0为纵坐标，r/t为横坐标，画出。=f （r/t）曲线。凸模编号凸模圆角半径ri相对弯曲半径r/t凸模实际 角度A3 （硬化1纤维）铝试件 角度回弹角 AP试件 角度回弹角40123456实验四拉深变形金属流动实验一实验目的1 .从拉深毛坯的网格变化了解拉深时金属的流动情况。2 .了解拉深后拉深件和毛坯厚度的变化。二实验内容1 .拉深变形过程中变形区域化分，从网格的变化可基本说明拉深变形过程中变形区、不变形 区、传力区和过渡区。2 .用拉深件壁厚沿高度方向的变化情况来说明材料拉深变形后流动的去向。三实验用具1 .设备：冲压机或油压机一台2 .工具：拉

15、深模一套千分尺卡尺划规钢皮尺固定冲模所用的工具等3 .材料:A3钢板t=2mm四实验步骤1 .在一圆形毛坯上用戈IJ针、划规和钢皮尺划上间距为5mm的同心圆和以10为等分的从圆心放射 出的射线，然后用此毛坯进行拉深，对网格变化的情况进行分析，并写入实验报告中。2 .将两种不同厚度的毛坯进行拉深，分别采用有压边和无压边装置的模具，观察拉深件的情 况，将实验结果填入实验报告中。3 .将一平扳毛坯拉深到极限变形程度（出现开裂）观察开裂的位置。实验四拉深变形金属流动实验报告年 月 日姓名：同组者：网格试件图材料A3t = 2mm080一、观察变形前后网格图并指出不同的区域 画材料 厚度 （IOI）有、

16、无压边装置拉深高度是否起皱二、拉深件厚度变化曲线实验五 最小拉深系数测定及拉深件起皱、拉裂实验一实验目的1 .掌握最小拉深系数的测定方法。2 .认识起皱、拉裂现象及其影响因素。二实验内容1 .拉深系数m是每次拉深后筒形件的直径与拉深前坯料（或工序件）直径的比值，由公式计算。由上式可以看出，m值越小，说明拉深前后直径差越大，也就是该次工序的变形程度越大。如果拉深系数m取得过小，就会使拉深件起皱、拉裂或严重变薄超差。因此，拉深系 数m有一个客观的界限，这个界限就称为极限拉深系数.本次实脸就是测定材料的最小拉深系数。2 .拉深件的质量问题主要是起皱和拉裂。板料在拉深时，变形区的失稳会导致起皱。材料起

17、皱时会噌大拉深力、降低拉深件质量，有时会损坏模具和设备.彩响起皱的因素主要有：坯料的相对厚度t/Ds拉深系数.筒形件在拉深时还有可能因径向力过大而拉裂。产生拉裂的原因可能是由于凸缘起皱使径 向拉应力。噌大；或者是压边力过大，使。r噌大；或者是变形程度过大.三实验用具1 .设备：冲压机或油压机一台2 .工具：拉深模一套卡尺固定模具所需的工具等3 .材料：厚度为1mm的08钢毛坯三个（直径分别为6 70mm、690mm、4）106mm）厚度为2mHi 的08钢毛坯两个（直径分别为4）70mm、4）90mm） 四实验步骤1 .将拉深模用工具安装到压机上，并测量凸模的直径，记录在实验报告的表中。2 .

18、分别对每个毛坯进行拉深，改变不同的条件（用或不用压边圈、坯料的厚度等）观察坯料是否 被拉裂、是否起皱，并将观察到的结果填入实验报告的表中。实验五 最小拉深系数测定及拉深件起皱、拉裂实验报告年 月 日姓名：同组者：一、表二、拉深过程中起皱、拉裂的影响因素。序号凸模直径Jt (mm)毛坯直径D (mm)毛坯厚度t (mm)拉深系数_ d m=D有无压边装置是否起皱是否拉裂8口8钢的极限拉深系数234567实验六模具装配及试模一,实验目的1 .掌握典型模具装配工艺及模具调试方法。2 .会分析和解决模具装配调试过程中出现的一些问题。二,实验内容1 .冲模的装配包括组件装配和总装配。在装配时首先要确定装

19、配基准件，按照零件之间的相互关 系，确定装配顺序。组件的装配包括模柄的装配、凸模和凹模与固定板的装配。2级进模是在送料方向上设有多个冲压工位，在不同的工位上进行连续的冲压，完成制件的冲压 加工。级进模对步距精度和定位精度要求比拟高，装配难度大，对零件的加工精度要求也比拟Wo3.复合模是在压机的一次行程中，完成两个或两个以上的冲压工序的模具。复合模结构紧凑，冲 压生产效率高，对装配的精度要求高。本次实验就是要进行级进模和落料拉深复合模的装配及调试。三实验用具1 .设备：冲压机或油压机一台钻床等2 .工具：级进冲裁模一套(如图1所示)落料拉深复合模一套(如图2所示)钻头 绞刀固定 模具所需的工具等

20、3 .材料：镀锌铁皮材料厚度为1mm Q235-A钢材料厚度为L 2mm四实验步骤L级进模的装配根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。(1)凸、凹模预配装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更 换。(2)凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板7的形孔中，并挤紧牢固。图1手柄级进模装配图1模架2凹模3 导料板4 导正销5 卸料板6一卸料螺钉7凸模固定板 8一垫板9弹性橡胶体10 一外形凸模11一大孔凸模12一小孔凸模13活动

21、挡料销 14 一弹簧15 一承料板(3)装配下模在下模座1上划中心线，按中心预装凹模2、导料板3；在下模座1、导料板3上，用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝；将下模座1、导料板3、凹模2、活动挡料销13、弹簧14装在一起，并用螺钉紧固，打入 销钉。(4)装配上模 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凸模与固定板组合 装入凹模； 预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻较螺孔、销孔；用螺钉将固定板组合、垫板8、上模座连接在一起，但不要拧紧；将卸料板5套装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶9和卸料螺钉6,并调节橡胶的预压 量，使卸料板高出凸

22、模下端约1mm；复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；安装导正销4、承料板15；切纸检查，合适后打入销钉。(5)试冲与调整装机试冲并根据试冲结果作相应调整。2.落料拉深复合模的装配模具的装配选凸凹模为基准件，先装上模，再装下模。装配前仔细检查凸模、凸凹模形状及尺寸 以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。图2盖落料-拉深复合模1凸凹模2一推件块3固定卸料板4一顶件块5落料凹模6一拉深凸模(1)组件装配将模柄用螺钉装配于上模座内。将拉深凸模装入凸模固定板中，为拉深凸模组件。(2)确定装配基准件落料拉深复合模应以凸凹模为装配基准件，首先确定凸凹模在模架中的位置。安装凸凹模。将打料杆装入模柄

23、孔内，将推件块装入凸凹模上相应的孔内。确定凸凹模在上模座上的 位置，用平行夹板夹紧。以凸凹模上的销钉孔为引钻孔，钻绞销钉孔，安装定位销及螺钉。拆掉平行 夹板。(3)安装下模局部安装下模、调整间隙。将顶杆装于顶杆孔内，装上顶件块。用平行夹板将落料凹模、凸模 固定板、下垫板和下模座轻轻夹紧，然后调整拉深凸模和凸凹模拉深凹模的间隙，以及调整落料凹模 和凸凹模落料凸模的冲裁间隙。调整间隙时可采用垫片法调整，即在凸模周围垫上同料厚相同的垫片 进行调整，直到拉深、冲裁的间隙均匀。然后通过平行夹板将下模各板加紧夹牢。钻绞销钉孔。下模局部用平行夹板夹紧，以落料凹模上的销钉孔为引钻孔，钻绞销钉孔， 然后安装下模

24、的定位销。拆掉平行夹板。(4)安装卸料局部安装固定卸料板。调整好卸料板在下模的位置，用螺钉将卸料板固定在下模座上。074材糅 08Al-HF 厚 0 8mm三角定位片t = 2mm材料：。8钢产量1。万件/年自检按冲模技术条件进行总装配检验。(6)检验(7)试模实验六模具装配及试模姓各同组舂一、简述级进模与复合模的装配过程二、简述模具间隙的调整方法附录1冲床操作规程J(1)实验前检查压床运动局部(如导轨、轴承等)是否加注了润滑油，然后启动压床检查离合器、 制动器是否正常。(2)先关闭电门，待压床局部停止运转后，方可开始安装并调整模具。(3)安装调整完后，用手搬动飞轮试冲两次。经老师检查合格，才

25、可开动压床。(4)开动压床前，其他人离开压床工作区，拿走工作台上的杂物，才可启动电门。(5)压床开动后，由1人进行送料及冲压操作，其他人不得按动电钮或脚踩脚踏开关扳，并且不 能将手放入压床工作区或用手触动压床的运动局部。(6)发观压床有异常声音或机构失灵，应立即关闭电源开关，进行检查。(7)操作时要思想集中，严禁边谈边做，并且要互相配合，确保平安操作。(8)保护压床，冲模、工具、量具和仪器。(9)实验完毕后，应将模具和压床擦拭干净，整理就绪。空心佛钉t=0. 6材料：纯铜大批量079OJ09OJ09OJ09盒t=lmm材料:08钢inLn寸5o。一06406材料：20F 料厚：0.8mm材料：20F 料厚：1mm材料：20F （低碳钢）料厚0. 5mm材料：20F 料厚：0.5innit = 0.3变压器铁芯片 材料：D310衬板材料：30