第一篇：沖壓模具發(fā)展史

沖壓模具的發(fā)展史

模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位 模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料 等一系列優(yōu)點，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn) 率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段 和工藝發(fā)展方向。我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場竟爭激烈。

在上個世紀七十年代以前，我國依照前蘇聯(lián)的生產(chǎn)方式模具制造純屬依附于企業(yè)的一個配件加工車間。再則由于工業(yè)發(fā)展的緩慢和經(jīng)濟封閉，以及人民的生活水平處于很低的消費水平等諸多因素，抑制了模具的發(fā)展。這段時期，我國在模具材料使用方面主要是仿制前蘇聯(lián)的一些模具制造材料，但并沒有進行深度的了解及研究，這就抑制的我國模具的發(fā)展。改革開放以后，政策的改變，經(jīng)濟的發(fā)展都促使了模具的發(fā)展，工業(yè)化的生產(chǎn)使政府企業(yè)意識到了模具的重要性，不惜重資去投入到模具的發(fā)展上面。改變的態(tài)度之后，模具的發(fā)展就有了質(zhì)的提高。在冷作模具鋼方面，自行開發(fā)了65Nb、O12A、CG-

2、LM1-

2、LD、GD、GM、DS鋼等品種;在塑料模具鋼方面，自行開發(fā)了易切削類的5NiCa、06Ni、SM1、SM2以及PMS、CPR、PCY等鋼;在熱作模具鋼方面則開發(fā)了Y4、Y10、HM-

1、GR、ER8等新品種。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，模具的發(fā)展也在不停的前進，模具材料的更新?lián)Q代也成為模具發(fā)展的主流。相信，在未來的幾年，模具的發(fā)展會有新的突破。

第二篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對模具開發(fā)周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認真考慮的問題。

模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問題都會對整個開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認為，人的因素及設(shè)計質(zhì)量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項目管理、并行工程及模塊化設(shè)計等管理上及技術(shù)上的措施，以提高員工積極性并改善設(shè)計質(zhì)量，最終目的是在保證質(zhì)量、成本目標的前提下縮短模具開發(fā)周期。

1模具開發(fā)的項目管理實施方法

項目管理是一種為了在確定的時間范圍內(nèi)，完成一個既定的項目，通過一定的方式合理地組織有關(guān)人員，并有效地管理項目中的所有資源（人員、設(shè)備等）與數(shù)據(jù)，控制項目進度的系統(tǒng)管理方法。

模具之間存在著復雜的約束關(guān)系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設(shè)備。因此需要有負責人保證所需生產(chǎn)資源在模具開發(fā)過程中能及時到位，因此需要實施項目負責制。另外，項目負責制的實施還便于個人工作考核，有利于調(diào)動員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個項目組，塑模工程部為三個。模具任務(wù)分配方式以競標為主，必要時協(xié)商分配。每個項目組設(shè)有一個項目經(jīng)理、約兩個設(shè)計員、四個工藝師和四個左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數(shù)據(jù)編程人員。而其它的各種生產(chǎn)設(shè)備及操作員的調(diào)度由生產(chǎn)部的調(diào)度員統(tǒng)籌安排。如果項目組之間有資源需求的沖突而調(diào)度員不能解決時由廠領(lǐng)導仲裁。

廠內(nèi)員工可通過競職方式擔任項目經(jīng)理，選拔項目經(jīng)理有三項標準：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內(nèi)容；（2）熟悉模具開發(fā)過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項目管理的內(nèi)容之一就是要確定項目經(jīng)理應(yīng)擔負的職責。本廠項目經(jīng)理的職責有：（1）負責組織項目組在廠內(nèi)競標、承接新項目；（2）負責與客戶交涉，包括確定產(chǎn)品細節(jié)、接受客戶修改產(chǎn)品設(shè)計的要求、反映需要與客戶協(xié)商才能解決的問題；（3）檢查產(chǎn)品的工藝性，如果產(chǎn)品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項目進度計劃；（5）負責對承接項目的全過程、全方位的質(zhì)量控制、進度跟蹤及內(nèi)外協(xié)調(diào)工作；（6）負責完成組內(nèi)評審及對重大方案、特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途的模具的會審；（7）負責組內(nèi)成員的工作分配、培訓及考核；（8）對組內(nèi)成員的過失行為負責；（9）負責在組內(nèi)開展 “四新”技術(shù)的應(yīng)用與技術(shù)攻關(guān)項目的立項、組織、實施等各項工作；（10）及時解決新模具在維修期內(nèi)的各項整改及維修。

廠領(lǐng)導根據(jù)項目完成的時間、質(zhì)量與成本考核項目經(jīng)理。然后由項目經(jīng)理考核項目組內(nèi)員工，使責、權(quán)、利落實到每一位員工，有效調(diào)動了員工積極性并顯著減少以前反復出現(xiàn)的問題。模具開發(fā)的并行工程實施方案

并行工程是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量與降低成本的有效方法。實施并行工程有助于提高產(chǎn)品設(shè)計、制造、裝配等多個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設(shè)計（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實施并行工程就是要進行產(chǎn)品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實施了如圖1所示并行工程實施方案。IMAN是基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的PDM系統(tǒng)，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實現(xiàn)了設(shè)計過程的集成?；诮y(tǒng)一的產(chǎn)品三維特征模型，設(shè)計員利用CAD工具進行模具設(shè)計；工藝師利用CAM功能進行數(shù)控編程及CAPP進行工藝設(shè)計；審核者利用CAE功能進行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時進行，而且保證了產(chǎn)品及模具的相關(guān)尺寸的統(tǒng)一與安全。這就使審查時重點檢查模具的方案和結(jié)構(gòu)。基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側(cè)面的信息。

DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點之一。在以往的DFMA方法研究與系統(tǒng)實現(xiàn)中[2]，DFMA工具被動地對CAD輸出的產(chǎn)品特征進行評價，而不能在CAD系統(tǒng)產(chǎn)生具體產(chǎn)品特征前即在概念設(shè)計階段加以指導，使CAD系統(tǒng)要經(jīng)過多次設(shè)計―檢查―再設(shè)計循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統(tǒng)的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個階段。第一階段是，DFMA輸出概念設(shè)計方案到CAD，這個方案具有最少的零件數(shù)量；第二階段是，而CAD系統(tǒng)輸出設(shè)計特征模型，經(jīng)過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識庫得到盡早利用，為缺乏知識的CAD系統(tǒng)把握方向。

通過對產(chǎn)品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現(xiàn)缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設(shè)計方法與系統(tǒng)研究

縮短設(shè)計周期并提高設(shè)計質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設(shè)計能有效減少產(chǎn)品設(shè)計時間并提高設(shè)計質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計中運用模塊化設(shè)計方法。

3.1模具模塊化設(shè)計的特點

模具的零部件在結(jié)構(gòu)或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設(shè)計方法的條件，但目前模具設(shè)計中應(yīng)用模塊化設(shè)計方法的研究報道還很少見。與其它種類的機械產(chǎn)品相比，模具的模塊化有幾項明顯特點。

3.1.1模具零件的空間交錯問題

模具零件在三維空間上相互交錯，因此難于保證模塊組合后沒有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來克服這個問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結(jié)構(gòu)與功能劃分相結(jié)合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結(jié)構(gòu)相對獨立的部件按結(jié)構(gòu)進行劃分，設(shè)計出所謂的結(jié)構(gòu)模塊；而在空間上離散或結(jié)構(gòu)變化大的部件則按功能劃分，設(shè)計出所謂的功能模塊。這樣劃分并進行相應(yīng)的程序開發(fā)后，結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)可由結(jié)構(gòu)參數(shù)為主，功能參數(shù)為輔簡單求得；而對于功能模塊，可由功能參數(shù)為主，結(jié)構(gòu)參數(shù)為輔出發(fā)進行推理，在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無法預見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無法在模塊設(shè)計時預見到，所以只能按常見形狀設(shè)計模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。

筆者認為，模塊化是部件級的標準化，而零件標準化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標準化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補模塊覆蓋不全的缺憾。當零件必須逐個構(gòu)造時，一個齊全的便于使用的零件庫對提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結(jié)構(gòu)變化多

模具可有不同的工序性質(zhì)，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設(shè)計功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達到了靈活與效率兩個目標。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設(shè)計的實施

為了實施模塊化設(shè)計，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統(tǒng)。

3.2.1 模塊庫的建立

模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設(shè)計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。

模塊設(shè)計完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術(shù)取名存儲，即完成模塊庫的建立。

3.2.2 模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動建模，實現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實現(xiàn)模塊“可塑性”目標。

在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。

在自動建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動裝配。自動建模函數(shù)運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅(qū)動實現(xiàn)自動建模的程序見參考文獻[4]。

通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計。這個系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計時認真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴充性。總結(jié)

由于采取了上述措施，科龍集團某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)計到驗收只需三個月就完成了，按可比工作量計算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質(zhì)量和成本都有所改善，明顯增強企業(yè)競爭力。

第三篇：沖壓模具課程設(shè)計

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。

因此我們在學習完《飛機鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，安排了模具設(shè)計課程設(shè)計，以幫助我們掌握模具設(shè)計的過程，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。

設(shè)計內(nèi)容

一、零件的工藝性分析

圖1 零件圖

1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內(nèi)孔尺寸為R3，6，均未標注公差，公差等級選用IT14級，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。

3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強度為432～549Mpa，抗拉強度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。

綜合以上分析，得到最終結(jié)論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進行生產(chǎn)。但有幾點應(yīng)注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設(shè)計模具是應(yīng)加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當?shù)娜〖绞健?/p>

3）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。

二、工藝方案的確定

由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設(shè)計模具時可有以下三種方案：

方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案三：落料和沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件年產(chǎn)20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。

方案二采用級進模生產(chǎn)，可有效地提高生產(chǎn)效率，但連續(xù)模制造和設(shè)計難度大，費用高，用于生產(chǎn)該制件達不到經(jīng)濟性要求。

方案三采用復合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復合模能在壓力機一次行程內(nèi)，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內(nèi)孔與外形同心的要求。

通過對比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結(jié)構(gòu)形式的確定

（一）模具類型及卸料方式分析

因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設(shè)計中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺在制造時是和導柱、導套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達到保證零件尺寸精度的目的。同時沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。

四、工藝設(shè)計與計算

（一）制件排樣與材料利用率計算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側(cè)搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+0.8=19.8；條料寬度B=22+1+1=24；經(jīng)計算制件面積S=284.73mm2，一個步距的材料利用率為：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

圖2 排樣圖

由文獻【2】表4-1冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm×600mm×1mm，剪裁條料時采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；

每條制件數(shù)n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數(shù)n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料總利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）沖壓力的計算

沖裁力可按以下公式[1]計算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文獻【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪強度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經(jīng)計算得外形周長L1=67.57mm，內(nèi)孔周長L2=30.85mm。所以

落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下經(jīng)驗公式[ 1]進行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，一般為3～5；K推—推件力系數(shù)；K卸—卸料力系數(shù)。查文獻【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初選壓力機

根據(jù)總壓力71.24 kN,查文獻【2】表4-33開式壓力機的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機型號規(guī)格為J23-10，其主要參數(shù)如下：

公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標系。

1x

設(shè)壓力中心為（x0,y0）,因為上下對稱，所以y0=0，只需求x0，又因為內(nèi)孔為軸對稱圖形，所以只需考慮外形。經(jīng)計算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據(jù)合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根據(jù)制件的材料和厚度,由文獻【3】表2-14 汽車、拖拉機等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據(jù)制件的基本尺寸和厚度，由文獻【3】表2-19 汽車、拖拉機等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 沖孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 驗證制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用該公差值。

由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實際生產(chǎn)中按照IT14等級確定制件各尺寸公差，查文獻【3】附錄一 標準公差數(shù)值和表2-17 磨損系數(shù)x得：

落料部分：尺寸R11，公差為0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差為0.52mm，取x=0.5；

沖孔部分：尺寸R3 ,公差為0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差為0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）凹模設(shè)計

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻【2】表3-5 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。

1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經(jīng)驗公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F(xiàn)—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數(shù)，合金鋼取1，碳素鋼取1.3；K2—凹模刃口周邊長度修正系數(shù)。

本例中沖裁力F=43.92kN；凹模材料為合金鋼，故K1取1；凹模刃口周邊長度為67.57mm，查文獻【4】表3-34凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)確定凹模周界尺寸D：根據(jù)條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻【2】表5-45 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm×20mm，故凹模周界尺寸取為63mm×20mm。其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設(shè)計

據(jù)以上確定的凹模周界尺寸，查文獻【2】表5-5 復合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。

1)卸料板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標準件，尺寸根據(jù)凸、凹模尺寸確定，結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結(jié)構(gòu)，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。

圖7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=19.5mm,其結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

圖8 凸模

（三）選擇模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架閉合高度110mm，查文獻【2】表5-8滑動導向后側(cè)導柱模架規(guī)格，選用后側(cè)導柱模座,其主要參數(shù)如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結(jié)構(gòu)尺寸，參照文獻【5】表4-6后側(cè)導向模柱、表3-38導柱和表3-39導套設(shè)計。

（四）模柄設(shè)計

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機安裝尺寸

模座外形尺寸為63mm×63mm，閉合高度為110mm，J23-10型壓力機工作臺尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結(jié)束語

鈑金沖壓成形課程設(shè)計是我們在大學期間的一門重要課程，是對我們將理論應(yīng)用于實踐能力的考核。通過這次課程設(shè)計我加深了對沖壓成形的理解，掌握了模具設(shè)計的基本方法，很好地鞏固了以前所學的知識，相信對我將來從事工作將有很大幫助。在本設(shè)計過程中，各位老師和同學們給予我大量的指導和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個人水平有限，在設(shè)計中難免出現(xiàn)錯誤和不足，還請老師批評指正。

致謝

經(jīng)過兩周的忙碌和工作，本次課程設(shè)計終于完成了，作為一個本科生的課程設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的幫助，想要完成這個設(shè)計是很難的。

在這里首先要感謝郭拉鳳和張春元老師。他們平日里工作繁多，但在我做課程設(shè)計的整個過程中都給予了我悉心的指導。我的裝配圖較為復雜，但是郭老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學的研究精神也是我學習的榜樣，并將對我今后的學習和工作產(chǎn)生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設(shè)計的謝現(xiàn)龍同學，在本次設(shè)計中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次課程設(shè)計才會順利完成。

參考文獻

【1】翟平.飛機鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設(shè)計指導.北京: 機械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設(shè)計與制造實訓教程.北京：化學工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠.沖壓成型技術(shù).北京:北京理工大學出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設(shè)計指導.北京:北京理工大學出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設(shè)計.北京：科學出版社，2007

第四篇：沖壓模具課程設(shè)計說明書(參考)

江蘇省自學考試

《沖壓工藝與模具設(shè)計》

課程設(shè)計計算書

設(shè)計題目 學生姓名 準考證號 指導老師 成績評定

周 忠 旺

南京工程學院 二〇一三年 月

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

目 錄

前言

1.設(shè)計題目 …………………………………………………………………………………1 2.沖壓件工藝分析與計算 2.1 2.2 3.模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與計算 3.1 3.2 4.模具主要零件設(shè)計 4.1 4.2 5.裝配總圖的設(shè)計與繪制

5.1 5.2 6.課程設(shè)計總結(jié) 7.主要參考資料 8.附件（圖紙）

（以上目錄供參考，可以自動生成目錄，最多到三級目錄）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

前 言

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

拖拉機連接板落料模的設(shè)計

（小三號黑體，居中，空一行）

1.設(shè)計題目（黑體，四號）

1.1 xxx（二級標題，黑體，小四號）

（正文內(nèi)容，宋體小四號，行間距1.5倍，以下同）

1.2

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

2.沖壓件工藝性分析與計算

2.1分析沖壓件工藝性

2.2工藝計算及設(shè)計

2.2.1 排樣的選擇與條料寬度的計算 2.2.2 拉深工序尺寸計算（如果有此工序）2.2.3 其他工藝尺寸計算

2.3確定沖壓工藝方案 2.3.1 沖壓工序分析 2.3.2 工藝方案的擬定 2.3.3 工藝方案的比較 2.3.4 工藝方案的確定 2.4 工藝文件

（包含沖壓工藝卡和沖壓工序卡，需作為工藝文件提交檢查）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

3.模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與計算

3.1模具結(jié)構(gòu)方案確定與分析

3.2沖壓力計算

（包含沖裁力、彎曲力、拉深力、壓邊力、卸料力、頂件力等）

3.3沖壓設(shè)備的選擇

3.4卸料機構(gòu)的設(shè)計與計算

3.5推件機構(gòu)的設(shè)計（如有）

3.6壓邊裝置設(shè)計（如有）

3.7頂件機構(gòu)的設(shè)計（如有）

3.8 模架的選用（或設(shè)計）

（以上條目僅供參考，可以根據(jù)所設(shè)計模具進行調(diào)整）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

5.設(shè)計并繪制裝配總圖

5.1模具裝配總圖的設(shè)計

5.2 模具結(jié)構(gòu)介紹

5.3模具主要零件名稱及材料

5.4模具工作原理

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

6.課程設(shè)計總結(jié)

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

7.主要參考資料

[1]賈俐俐.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2009年版 [2] [3]

（6-10個參考資料）

（另起一頁）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

8．附件

1）xxxx沖壓工藝卡； 2）xxxx沖壓工序卡； 3）xxxx模具的裝配圖； 4）xxxx零件圖 5）6）

南京工程學院《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計

排版說明：

1.頁面設(shè)置：統(tǒng)一用A4紙打印，頁面設(shè)置頁邊距上2.8cm，下2.5cm，左右各2.5cm，裝訂線位置選擇左側(cè)。正文頁腳注上頁碼，頁碼格式為阿拉伯數(shù)字，居右。

2.正文部分：標題四號宋體加粗；正文內(nèi)容，小四號宋體，所有內(nèi)容字間距為標準字間距，1.5倍行距；

課程設(shè)計工作量要求;1.論文總頁碼不少于25頁（不含附件）； 2.裝配總圖1張（A0或A1圖紙一張）； 3.主要零件圖紙不少于4張（越多越好）；

4.工藝文件（沖壓工藝卡片和沖壓工序卡片）1套； 5.提供打印稿和電子稿；

第五篇：沖壓模具驗收標準

1.目的

對來自于外部的物料、內(nèi)部加工的部品以及總成后的模具按要求進行檢驗，以確保投入使用的物料、部品和模具滿足預期的要求。2.范圍

適用于所有組成模具的部品及模具，包括采購的物料、委外和內(nèi)部加工的部品。3．定義

來料檢驗：外部購買的物料和委外加工部品的檢驗。

過程檢驗：內(nèi)部加工的模具零部件、半成品和成品檢驗。

最終檢驗：模具總成后的檢驗，包括模具外觀、可成形性、成形產(chǎn)品等的檢驗。4．職責

4．1工程部負責相關(guān)檢驗數(shù)據(jù)的提供。

4．2質(zhì)檢部負責對物料、部品以及模具實施來料檢驗、過程檢驗和最終檢驗。4．3倉庫對采購物資質(zhì)量負責，并配合質(zhì)檢部做好來料檢驗工作。

4．4生產(chǎn)部協(xié)助做好過程檢驗，并確保未經(jīng)檢驗或檢驗不合格的物資不投入使用。5．檢驗作業(yè)流程 5．1來料檢驗

5．1．1作業(yè)流程圖

5．1．2作業(yè)流程

5．1．2．1倉管員在接收到外來的物料時，對物料種類、供應(yīng)商、數(shù)量等信息進行確認，確認無誤后將物料存放在暫放區(qū)域，并以“待檢品”予以標識同時通知品管。

5．1．2．2質(zhì)檢部接到報檢信息后對物料名稱、規(guī)格、供應(yīng)商、包裝、標識等與相應(yīng)的采購文件進行核對，無誤后進行抽樣或全數(shù)檢查，并將檢驗結(jié)果填入《出/入庫檢驗記錄》。5．1．2．3檢驗合格的物料貼上“合格”標簽，倉管人員辦理入庫手續(xù)。

5．1．2．4檢驗不合格的物料，質(zhì)檢部會同設(shè)計、鉗工、數(shù)控等相關(guān)人員進行檢討，可接受的以“特別采用”進行標識，無法采用的貼上“不合格”標簽并予以隔離。

5．1．2．5采購擔當將不合格物料的信息反饋給供應(yīng)商，無法采用的物品予以退回同時填寫《質(zhì)量異常糾正措施單》。

5．1．2．6如特別采用的物料要修整的，修整后須檢驗合格方能投入使用。5．2過程檢驗

5．2．1作業(yè)流程圖

5．2．2作業(yè)流程

5．2．2．1各工序作業(yè)者完工后進行自檢；若自檢不合格則重新返工，本工序無法返工的按不合格處理。5．2．2．2 質(zhì)檢部接到報檢信息后進行抽樣或全數(shù)檢查，并將檢驗結(jié)果填入《出/入庫檢驗記錄》。5．2．2．3檢驗合格的部件以“合格”進行標識，移交下一道工序。

5．2．2．4檢驗不合格的部件，質(zhì)檢部會同設(shè)計、鉗工、數(shù)控等相關(guān)人員進行檢討，可接受的以“特別采用”進行標識，無法采用的貼上“不合格”標簽并予以隔離。

5．2．2．5對于不合格項質(zhì)檢部開《不合格項整改報告》，相關(guān)部門對問題點分析、糾正和預防，同時對預防措施進行確認。

5．2．2．6特別采用的部品對其它工序有影響的，責任者需及時通知相關(guān)方；要修整的部品，修整后須檢驗合格方能投入使用。

5．3最終檢驗

5．3．1作業(yè)流程圖

5．3．2作業(yè)流程

5．3．2．1模具零部件制造完成后，鉗工擔當對各部件進行組裝、復合，實配合格后再進行總裝實配復模，并確認各部件功能運作正常，不符合要求的及時修正。

5．3．2．2總裝實配后質(zhì)檢部按《模具自檢表》相關(guān)內(nèi)容進行檢驗，成形依據(jù)設(shè)計提供的《試模聯(lián)絡(luò)單》，對模具進行試作并提供試作報告。

5．3．2．3試模品出樣后，檢測科對產(chǎn)品進行檢測；營業(yè)技術(shù)擔當對檢測科提供的檢測數(shù)據(jù)進行判定，對不符合圖紙要求或試作中的問題點以及顧客提出要求設(shè)計更改的內(nèi)容向生產(chǎn)部提出修正。5．3．2．4試作合格的模具移交客戶驗收。6．檢驗和試驗 6．1取樣

同一規(guī)格的物品按每批3~5PCS抽取樣本或由品管擔當確定，小于3件的批次進行全檢，有公差標準的關(guān)鍵尺寸在現(xiàn)有資源可以測量的情況下要全部測量。6．2檢驗要求

6．2．1品管人員抽取樣本后，先分別對外觀、尺寸進行判定，再進行破壞性檢驗。

6．2．2外觀檢查環(huán)境要求：采用常態(tài)照明（40W日光燈使光線充足），待測量物品測量面與檢驗人員肉眼距離25～35cm，觀察角度要求垂直于待測量物品被測面的±45o角，觀察時間為10±5秒。

6．2．2監(jiān)視和測量裝置要求：卡尺精度等級不低于0.02mm，千分尺精度等級不低于0.01mm，標準規(guī)精度等級不低于0.01mm，其它或自制的檢具等裝置要滿足相關(guān)的工藝、檢驗文件或工程圖紙上的測量要求。

6．3檢驗內(nèi)容

6．3．1五金類（螺絲、加熱元件、彈簧等）性質(zhì) 檢驗項目 檢驗方法 檢 驗 要 求 缺陷類別

外觀 表面外觀 目

視 無色差、無混料、無氧化、無毛邊 一般

無機械損傷、無缺損、變形等不良 重要

功能 適 配 性 配合產(chǎn)品 配合應(yīng)滿足圖紙或規(guī)格說明書 重要

使用功能 測

試 按規(guī)定測量其機械、電氣要求項目

尺寸 尺寸測量 卡

尺 符合規(guī)格要求 重要

包裝 包裝狀況 目

視 包裝無破損，標簽字跡清楚 一般 6．3．2模具部件類（含毛坯和成品）

性質(zhì) 檢驗項目 檢驗方法 檢 驗 要 求 缺陷類別

外觀 表面外觀 目

視 無機械損傷，無缺損及扭曲變形，無開裂 重要

無氧化現(xiàn)象，表面光潔，倒角均勻無銳邊，編號正確、清晰 一般

材質(zhì) 供方檢測 目

視 供方提供的質(zhì)保書（或物性表）滿足規(guī)格要求 重要

硬度 硬度計 硬度滿足規(guī)格要求（45C55C HRC<

25、P20PX5 HRC28~35、718HHDH2F 35~40、NAK2738 HRC40~

45、SKD61淬火HRC>45）重要

加工性 工藝驗證 使用部門試用確認 重要

性質(zhì) 檢驗項目 檢驗方法 檢 驗 要 求 缺陷類別

尺寸 尺寸 卡

尺 滿足設(shè)計圖紙要求（孔、槽可用塞規(guī)、芯棒測量）重要

尺寸 千分尺/機床

3D值 三次元/機床 滿足造型數(shù)據(jù)要求

垂直度 三次元/機床 滿足設(shè)計圖紙要求

斜度 三次元/角度尺

適配性 實配 滑動部滑動順暢，產(chǎn)品面間隙≤0.03mm，其它間隙≤0.05mm 沖裁模具

外觀

1、模具零件不允許有裂紋，工作表面不允許有劃痕、機械損傷、銹蝕等表面缺陷

2、沖裁模之凸凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利，不允許有崩刃、缺刃和機械損壞

3、熱處理后的零件硬度應(yīng)均勻，不允許有軟點和脫碳區(qū)，并清除氧化物

4、模具正反面都應(yīng)有該模具的標識，至少包括：產(chǎn)品名稱及圖號、模具名稱

試模

1、推料、卸料機構(gòu)必須靈活；且在模具開啟狀態(tài)下須突出凸凹模表面0.5-1MM

2、沖模所有活動部件的移動應(yīng)平穩(wěn)靈活，無滯止現(xiàn)象

3、沖孔、落料的漏料孔應(yīng)保證暢通

6．4缺陷等極

6．4．1重要：性能達不到預期的目標，會導致模具不能成形或最終成形品達不到要求，以及客戶不能接受或存在重大投拆的。

6．4．2一般：不滿足規(guī)定的要求但不影響性能或與客戶溝通能接受的。6．5特別采用

屬下述情況，不滿足規(guī)定要求但不影響性能的，可特別采用。

a.部件尺寸超差，但實配后符合要求的可特采（產(chǎn)品面間隙不得大于0.03mm）。b.經(jīng)重新加工或修補后，能達到要求的可特采。c.有缺陷但與客戶溝通后能接受的可特采。6．6免檢

要求不高且工藝能完全保證的、現(xiàn)有資源不能檢測的項目經(jīng)主管人員同意后免于檢查。6．7緊急放行

生產(chǎn)急需來不及進行檢驗，且本工序的不合格品不影響下道工序加工，才能緊急放行。7．相關(guān)記錄

《不合格報告書》

《模具電極檢驗記錄》

《模具自檢表》

《出入庫檢驗記錄表》

《模架檢驗記錄》

《質(zhì)量異常糾正措施單》

批 準

審 核

編 制

日 期

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