冲压课程设计参考Word文档格式.docx

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2.1.1.模型3D图............................................................................................................................8

2.1.2.冲压件2D图技术条件8

2.2.冲压件的结构工艺性9

2.2.1.冲压件的尺寸精度分析9

2.2.2.冲压件表面质量分析9

2.3.冲压件方案设计9

2.3.1.计算拉伸次数9

2.3.2.冲压工艺方案的确定10

2.4.板料选择10

3.模架选择11

3.1.模架选择11

3.1.1.模架类型选择11

3.2.拉深凸、凹模尺寸计算11

3.2.1.确定各次拉深的凹凸模直径11

3.2.2.确定各次拉深的凹凸模圆角半径和11

3.2.3.确定各次拉深的高度11

3.3.冲裁凸、凹模尺寸计算12

3.3.1.确定第一次冲裁的凹凸模直径，12

4.冲压设备选择（开式固定台式）13

4.1.1.选择压力机型号13

4.2.压力机重要参数校核13

4.2.1.各工序变形力的计算13

4.2.2.高度计算............13

5.冷冲压工艺卡15

6.模具设计中存在的问题与经验总结16

7.总结17

7.1.装配图.....18

7.2.重要零部件21

7.2.1.导向系统..........................................................21

7.2.2.压边系统...................22

8.参考文献25

9.致谢26

金属杯主体结构模具设计

浙江工贸职业技术学院汽车与机电工程学院，班级：

摘要：

通过对金属杯主体结构的设计分析，设计出该产品的模具。

在整个模具设计过程中，涉及到了该产品的结构设计、压力机和模架的选择及压力机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的板料设计、凹凸模设计、多次拉深模设计，最后还对成型零件制订加工工艺方案。

在模具设计过程中，采用了著名的设计分析软件，采用这些软件进行设计分析，优化了设计的参数和缩短了设计时间，提高了设计效率。

通过整个模具设计，本人能够熟练地使用当前常用的设计分析软件，学会了根据计算或者依据经验选择一些参数,增加了对冷冲压模具的了解。

关键词：

模具设计；

参数；

工艺

1.前言

1.1.设计项目发展情况简介

模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。

近年来，随着生活水平的不断提高，人们对消费品的要求越来越高。

以致于对水杯的美观和使用的要求越来越高，同时对于密封性能也进一步提高，对模具提出了更高的要求。

金属杯作为早期杯子的代表产品，在加工成型方面有着天然的优势，在成本上有较大的弱势。

在近些年的市场发展中呈现疲软的态势，产业改革，技术创新成为必然的发展趋势。

1.2.选题意义

模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。

在现代工业生产中，模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。

60%～80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，模具也因此被称之为“百业之母”。

用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。

模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品的制造水平的重要标志。

塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。

以致对金属杯的美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。

现在市场上对金属杯的需求量越来越大，人们的追求越来越高。

自从市场上出现了各式各样的金属杯，不仅外观好看，实用，物价廉美，而且给人们带来了很大的方便。

未来，随着经济的发展，材料，加工设备等越来越先进，金属杯会更加个性化，更好地满足人们的需求。

为了从事模具设计人员与现代模具工业发展相适应的知识体系，这次我的课题以“金属杯主题结构模具设计”为例，进行一次理论分析与实践探索。

作为一名模具设计与制造专业的高职学生，学好模具专业知识及各种软件具有重要的意义。

通过全日制学习，实践，不仅推进学生的素质教育、提高学生的综合素质，增强学生的实践能力，还培养和发展学生的创新意识和创新能力。

使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。

随着模具行业的发展，模具人才是急需的一个新工种，这次的实践设计，能为以后打下坚实的基础，对于人生是个重要的开始。

通过这次设计，可以培养我们高职学生的综合技能，对所学的模具设计技术有一个汇总，提高我们塑料制品成型模具的设计能力，并在实践中提高各项能力。

1.3.设计任务

1.金属杯主体结构模具设计：

采用软件UG6.0设计出该产品的3D图，并运用软件CAXA画出2D图；

同时还要选择该冲压件的材料；

2.产品工艺性分析：

分析金属杯主体结构，利用等面积法计算毛坯尺寸，确定拉深次数，确定冲压件的工艺方案，计算工艺参数；

3.模架的选择：

根据冲压件的主体结构，确定是否使用级进模，分析凸、凹模的结构；

4.确定凸、凹模尺寸：

根据冲压件的几何形状，尺寸精度要求，计算凸、凹模尺寸级制造公差；

5.冲压设备选择：

根据现有的设备，从中选择合适的冲压设备；

6.编写冲压工艺过程卡：

为上面设计的冲压工艺编写工艺卡片；

7.绘制模具图纸，包括模具的装配图纸和成型件图纸。

2.冲压件工艺性分析

2.1.冲压件模型建立

2.1.1.模型3D图

模型绘制采用UG6.0,最终绘制出来的3D结构图2-1所示:

图2-1冲压件模型3D图

2.1.2.冲压件2D图技术条件

本模型2D图在软件CAXA上进行绘制出来的2D图，如图2-2所示

图2-2冲压件2D图

2.2.冲压件的结构工艺性

2.2.1.冲压件的尺寸精度分析

该冲压件需要标注公差的尺寸有Φ60±

0.20。

公差为MT8级精度，其他尺寸无特殊要求，均为自由尺寸，可按MT13级精度查取公差。

2.2.2.冲压件表面质量分析

对该冲压件表面没有特殊要求。

一般情况下，内表面要求光洁，表面粗糙度Ra可以取1.6um；

没有特殊要求的外表面粗糙度Ra也应取3.2um。

2.3.冲压件方案设计

2.3.1.计算拉伸次数

拉深前毛坯直径D

d=60r=3mm=95mm

D=3+2+165

拉伸次数

T=2mm

[m]=*100=2/165*100=1.2

查《冷冲压工艺及模具设计》表4.2，

拉深时需要使用压边圈。

查《冷冲压工艺及模具设计》表4.5，得

=0.53=165*0.53=87.4560

=0.76=87.45*0.76=66.46260

=0.79=66.462*0.7952.5060

所以拉深次数为3次

因为=52.5060，说明允许的变形程度未用足，应对各次拉深系数做适当调整，使均大于极限拉深系数。

经调整后，各次拉深直径定为：

=0.56=165*0.56=92.460

=0.79=87.45*0.79=72.99660

=0.82=66.462*0.8260

根据上面的分析，外壳需要以下基本工序：

首次拉深、二次拉深、三次拉深、落料。

2.3.2.冲压工艺方案的确定

根据以上基本工序，可以拟定出3种冲压工艺方案。

各方案及其顺序如下：

方案一：

首次拉深和落料复合，其余按基本工序。

方案二：

首次拉深，二次拉深和落料复合，其余按基本工序。

方案三：

首次拉深，二次拉深，其余按基本工序。

分析比较上述五种工艺方案可以看出，方案三结构简单、模具数量较多，生产率低，故不宜采用。

在上述工序中，拉深和落料可以复合冲压，根据加工的可操作性，采用方案一，不采用方案二。

最终方案：

首次拉深和落料复合，二次拉深，三次拉深，切边，卷边，抛光。

2.4.板料选择

该冲压件要求能抗压，耐热，有较强的强度，硬度。

根据以上要求，选不锈钢1Cr18Ni9Ti为冲压件材料。

板料规格选用。

为了操作方便，采用条料单排。

3.模架选择

3.1.模架选择

3.1.1.模架类型选择

根据拉深次数为3次，需要经过冲裁工序。

模架为多个模架，第一个模架为拉深冲裁复合模，第二个模架为拉深模，第三个模架为拉深模。

3.2.拉深凸、凹模尺寸计算

3.2.1.确定各次拉深的凹凸模直径

跟据计算拉伸次数，得

=92.472.99660

3.2.2.确定各次拉深的凹凸模圆角半径和

查《冷冲压工艺及模具设计》表4.8，得

=（4-7）t=10

根据=（0.6-0.8）和=（0.6-1）的关系，得

=8，=6，=10，=8，=6

3.2.3.确定各次拉深的高度

=0.25（-）+0.43（+0.32）=54

=0.25（-）+0.43（+0.32）=78.5

=95

3.3.冲裁凸、凹模尺寸计算

3.3.1.确定冲裁的凹凸模直径，

冲裁：

落料

查《冷冲压工艺及模具设计》表2.4，得，

=+0.035=-0.025x=0.5

查《冷冲压工艺及模具设计》表2.1，得，

=0.140

=（-）=（163-0.5*0.63）=162.685

=（-）=（162.685-0.140）=162.545

图3-1冲压件模型3D图

4.冲压设备选择（开式固定台式）

4.1.1.选择压力机型号

根据冲压件外形及生产批量要求，考虑其尺寸，初步选用压力机为JA21-35。

表4-1压力机参数

型号

JA21-35

公称压力/kN

350

滑块行程/mm

130

滑块行程次数/（次·

）

50

最大闭合高度/mm

280

闭合高度调节量/mm

60

滑块中心线至床身距离/mm

205

工作尺寸/mm

610*380

4.2.压力机重要参数校核

4.2.1.各工序变形力的计算

1）首次拉深

拉深力=439.35N

2）冲裁

冲裁力=1330.732N

3）第二次拉深

拉深力=317.02N

4）第三次拉深和压边复合工序

拉深力=286.38N

所以总压力为F=1330.732+439.35=1770.082N350000N

4.2.2.高度计算

1）落料拉伸复合模

高度H=120+130=250mm280+60=340mm

2）第二次拉深模

高度H=108.5+132=240.5mm280+60=340mm

3）第三次拉深模

高度H=125+147=272mm280+60=340mm

5.模具设计中存在的问题与经验总结

本次模具设计中，存在了不少的问题，而这些问题由于时间或者是能力的不足，并不能在短时间内解决，但是却不能够忽略，主要问题体现在如下几个方面：

1.排版不紧凑

问题：

由于是第一次做冲压模说明书，没有范本，只能参考塑料模的排版，有些地方就显得不够紧凑，不够合理。

2.时间安排不合理

由于