《冲压模具设计与制造》实训指导书 、冲压模具设计与制造实训的性质 冲压模具设计与制造实训是模具设计与制造专业教学中重要的实践教学环节之一,它 是在学生具有了基本的模具设计与制造理论知识以后,为了强化学生所学的知识和提高学生 的初步设计能力及实际动手能力而开设的实践教学 、冲压模具设计与制造实训的目的和要求 1.冲压模具设计与制造实训的目的 (1)综合运用和巩固本课程及有关课程的基础理论和专业知识,培养学生从事冲压模具 设计与制造的初步能力,为后续毕业设计和实际工作打下良好的基础。 (2)培养学生分析问题和解决问题的能力。经过实训环节,学生能全面理解和掌握冲压 工艺、模具设计、模具制造等内容:掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤、模具零件 的常用加工方法及工艺规程编制、模具装配工艺制定:独立解决在制定冲压工艺规程、设计 冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题:会查阅技术文献和资料,以完成从事 冲压技术工作的人员在模具设计与制造方面所必须具备的基本能力训练。 (3)在冲压模具设计与制造实训中,培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严谨的 科学态度,强化质量意识和时间观念,养成良好的职业习惯 2.冲压模具设计与制造实训的要求 (1)树立正确的设计思想,尽量结合生产实际,综合考虑技术性、经济性、实用性、可 靠性、安全及先进性等方面的要求,严肃认真地进行设计。 (2)及时了解模具技术发展动向,查阅有关资料,作好设计准备工作,充分发挥自己的 主观能动性和创造性 (3)要求设计计算正确、模具结构合理、图面整洁、标注齐全、图样及标注符合国家标 (4)要求所编制的模具零件加工工艺规程和模具装配工艺符合生产实际,技术经济性好。 (5)实训报告要求文字通顺、条理清楚、书写工整 、实训前的先修课程和注意事项 1.冲压模具设计与制造实训前的先修课程 冲压模具设计与制造实训是在学生具备了机械制图、公差与技术测量、工程材料以及热 处理、机械设计基础、机械制造技术、数控加工技术、冲压模具设计与制造等必要的基础和 专业知识之上进行的实践教学。在此之前完成本专业教学计划中所规定的相关实践教学,也
一、冲压模具设计与制造实训的性质 冲压模具设计与制造实训是模具设计与制造专业教学中重要的实践教学环节之一，它 是在学生具有了基本的模具设计与制造理论知识以后，为了强化学生所学的知识和提高学生 的初步设计能力及 实际动手能力而开设的实践教学。 二、冲压模具设计与制造实训的目的和要求 1．冲压模具设计与制造实训的目的 （１）综合运用和巩固本课程及有关课程的基础理论和专业知识，培养学生从事冲压模具 设计与制造的初步能力，为后续毕业设计和实际工作打下良好的基础。 （２）培养学生分析问题和解决问题的能力。经过实训环节，学生能全面理解和掌握冲压 工艺、模具设计、模具制造等内容；掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤、模具零件 的常用加工方法及工艺规程编制、模具装配工艺制定；独立解决在制定冲压工艺规程、设计 冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题；会查阅技术文献和资料，以完成从事 冲压技术工作的人员在模具设计与制造方面所必须具备的基本能力训练。 （３）在冲压模具设计与制造实训中，培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严谨的 科学态度，强化质量意识和时间观念，养成良好的职业习惯。 2．冲压模具设计与制造实训的要求 （１）树立正确的设计思想，尽量结合生产实际，综合考虑技术性、经济性、实用性、可 靠性、安全及先进性等方面的要求，严肃认真地进行设计。 （２）及时了解模具技术发展动向，查阅有关资料，作好设计准备工作，充分发挥自己的 主观能动性和创造性。 （３）要求设计计算正确、模具结构合理、图面整洁、标注齐全、图样及标注符合国家标 准。 （４）要求所编制的模具零件加工工艺规程和模具装配工艺符合生产实际，技术经济性好。 （５）实训报告要求文字通顺、条理清楚、书写工整。 三、实训前的先修课程和注意事项 1．冲压模具设计与制造实训前的先修课程 冲压模具设计与制造实训是在学生具备了机械制图、公差与技术测量、工程材料以及热 处理、机械设计基础、机械制造技术、数控加工技术、冲压模具设计与制造等必要的基础和 专业知识之上进行的实践教学。在此之前完成本专业教学计划中所规定的相关实践教学，也
是学生顺利进行冲压模具设计与制造实训的必要前提 2.冲压模具设计与制造实训前应注意的事项 (1)实训前必须预先准备好设计资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板、图纸 报告纸等。 (2)实训前应对模具设计与制造的原始资料进行详细了解和分析,明确实训要求和内容 后再进行工作。原始资料包括:冲压零件图、生产批量、原材料牌号与规格、现有冲压设备 的型号与规格、模具零件加工条件等 、冲压模具设计与制造实训的任务与程序 1.冲压模具设计与制造实训的任务 (1)进行中等复杂冲压件的成形工艺设计:包括工艺分析及选择方案、工艺计算、制定 冲压工艺方案、确定模具结构尺寸和选择压力机: (2)编写冲压工艺过程卡片: (3)设计至少一道工序冲模的详细结构:要求绘制冲模总装配图及全套零件图(其中的 标准件除外),完成大约15张零号图纸的工作量 (4)编制指定模具零件的加工工艺规程 (5)分组加工和装调所设计的冲压模具 (6)撰写实训报告(页数约为2535页),并装订成册。 2.冲压模具设计与制造实训的一般程序 冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始,经过各种冲压工序和其它必要的辅 助工序加工出图纸所要求的零件,对于某些组合冲压或精度要求较高的冲压件,还需要经过 切 削,焊接或铆接等工序,才能完成。 进行冲压模具设计与制造实训就是根据己有的生产条件,综合考虑影响生产顺利进行的 各方面因素,合理安排零件的生产工序,优化确定各工艺参数的大小和变化范围,合理设计 模具结构,正确选择模具加工方法,选用机床设备等,使零件的整个生产达到优质、高产、 低耗、安全的目的 冲压模具设计与制造实训一般程序如图1所示
是学生顺利进行冲压模具设计与制造实训的必要前提。 2．冲压模具设计与制造实训前应注意的事项 （１）实训前必须预先准备好设计资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板、图纸、 报告纸等。 （２）实训前应对模具设计与制造的原始资料进行详细了解和分析，明确实训要求和内容 后再进行工作。原始资料包括：冲压零件图、生产批量、原材料牌号与规格、现有冲压设备 的型号与规格、模具零件加工条件等。 四、 冲压模具设计与制造实训的任务与程序 1．冲压模具设计与制造实训的任务 （１）进行中等复杂冲压件的成形工艺设计：包括工艺分析及选择方案、工艺计算、制定 冲压工艺方案、确定模具结构尺寸和选择压力机； （２）编写冲压工艺过程卡片； （３）设计至少一道工序冲模的详细结构：要求绘制冲模总装配图及全套零件图（其中的 标准件除外），完成大约 1~5 张零号图纸的工作量； （４）编制指定模具零件的加工工艺规程； （５）分组加工和装调所设计的冲压模具； （６）撰写实训报告（页数约为 25~35 页），并装订成册。 2．冲压模具设计与制造实训的一般程序 冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其它必要的辅 助工序加工出图纸所要求的零件，对于某些组合冲压或精度要求较高的冲压件，还需要经过 切 削，焊接或铆接等工序，才能完成。 进行冲压模具设计与制造实训就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产顺利进行的 各方面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计 模具结构，正确选择模具加工方法，选用机床设备等，使零件的整个生产达到优质、高产、 低耗、安全的目的。 冲压模具设计与制造实训一般程序如图 1 所示
分析零件图(冲压件图) 冲压工艺过程设计 确定冲压件的工艺总体方案 定并设计各工序的工艺方案,初选设备 制压工艺规程 确定模具芙型和结构形式 选择条料或工件的定位方式 选泽细料和出方式 冲压模具设计 绘制膜模具总装图 选用标准模具零件 合理选择冲压设备、校核基本参数 绘制模具非标准零件图 认真审核模具设计图 模具零件制造 分析加工工艺性和模具装工艺性 绍制模具零件加工工艺规程 模具制造与装调 撰写头训报告 图1冲压模具设计与制造实训的一般程序 五、模具设计绘图注意事项
五、模具设计绘图注意事项
1.绘制模具总装配图的要求 模具图纸由总装配图和零件图两部分组成。正式装配图要根据模具的结构草图绘制,并 且要能清楚地表达各零件之间的相互关系,还应有足够说明模具结构的投影图及必要的剖 面、剖视图。在装配图上还要绘出工件图、填写零件明细表和提出技术要求等 绘制模具装配图的要求见表1。 表1绘制模具装配图的要求
1．绘制模具总装配图的要求 模具图纸由总装配图和零件图两部分组成。正式装配图要根据模具的结构草图绘制，并 且要能清楚地表达各零件之间的相互关系，还应有足够说明模具结构的投影图及必要的剖 面、剖视图。在装配图上还要绘出工件图、填写零件明细表和提出技术要求等。 绘制模具装配图的要求见表 1 。 表 1 绘制模具装配图的要求
布置图1.遵守国家标准的机械制图规定 面及选2可按照模具设计中习惯的或特殊规定的绘制方法作图 比例3手工绘图比例最好是1:1,直观性好:计算机绘图的尺寸必须按照机械伟图要求缩放 主视图:绘制总装图时,先内后外,由上而下绘制,即先绘制产品零件图、凸模、凹模…; 2俯视图:将模具沿冲压方向“打开”上模,沿着冲压方向从上往下看上模和下模,绘制俯 模具设视图(上模和下模可各画一半),俯视图要和主视图上下对应着一绘出 计绘图3模具工作位置的主视图一般应搜模具闭合状态画出,其次,再与计算工作联合进行,确定 顺序其它各部分模具零件的尺寸,并画出模具零件结构图。如发现模具不能保证工艺的实施,则 页更改工艺设计。 零件图 主视图 排样图 模貝装 技术要求 配图的 俯视图 布置 (下慢部分) 明细表 杯题 冲压模具总装配图的布置 图纸代号 0 4 5 BxL841×1189694×841420×69427×420210×297148×210 10 10 5 5 用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出,可采用全剖视 或阶梯剖视。 2在剖视图中剖切到凸模或顶件块等旋转体时,其剖面不打剖面线;有时为了图面结构清晰, 非旋转体凸模的剖面也可不打剖面线 模具装3绘制的模具要处于闭合状态或接近闭合状态;也可一半处于闭合状态,另一半处于非闭合 状态(冷冲压模具见图a) 图主4俯视图可以只绘出下模(动模,或上(定)模和下(动)模各半的视图,需要时再绘制 侧视图以及其它剖视图或局部视图。 视图绘 图要求
2.绘制模具零件图的要求 模具零件图要按照模具的总装配图来拆绘,既要反应出设计意图,又要考虑到制造的可 能性及合理性。零件图设计的质量直接影响冲模的制造周期及造价,因此设计得好的零件图 可保证制件成形质量、方便制造、降低模具成本和提高模具的使用寿命 目前大部分模具零件已经标准化,可供设计时选用。这对于简化模具设计、缩短模具设 计及制造周期,无疑起到积极作用。在生产中,模具总装配图中的标准件不需要绘制,但非 标准模具零件均需绘制零件图。有些标准零件(如上、下模座)需要补充加工的地方太多时 也要求绘出,但只需标注加工部位的尺寸公差即可。非标准模具零件图应标注全部尺寸、公 差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。 模具零件图是模具零件加工的唯一依据,包括制造和检验零件的全部内容,因而绘制时 应满足表2所列的一些要求 表2绘制模具零件图的要求
2．绘制模具零件图的要求 模具零件图要按照模具的总装配图来拆绘，既要反应出设计意图，又要考虑到制造的可 能性及合理性。零件图设计的质量直接影响冲模的制造周期及造价，因此设计得好的零件图 可保证制件成形质量、方便制造、降低模具成本和提高模具的使用寿命。 目前大部分模具零件已经标准化，可供设计时选用。这对于简化模具设计、缩短模具设 计及制造周期，无疑起到积极作用。在生产中，模具总装配图中的标准件不需要绘制，但非 标准模具零件均需绘制零件图。有些标准零件（如上、下模座）需要补充加工的地方太多时 也要求绘出，但只需标注加工部位的尺寸公差即可。非标准模具零件图应标注全部尺寸、公 差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。 模具零件图是模具零件加工的唯一依据，包括制造和检验零件的全部内容，因而绘制时 应满足表 2 所列的一些要求。 表 2 绘制模具零件图的要求
1.正确而 所选的视图应充分而准确地表示出零件内部和外部的结构形状和尺寸大小,并且视 充分的视 图(主视图、俯视图、剖视图、局部视图等)的数量应为最少。 2:具备制零件图中的尺寸是制造和检验零件的依据,因此应愤重而细致地标注,尺寸既要完 造和检验 零件的数备,又要不重复,在标注尺寸前,应研究零件加工和检测的工艺过程,正确选定尺寸标 据 注的基准面,做到设计、加工、检验基准三者统一,以利于加工和检验。零件图的方位 应尽量按其在总装配图中的方位画出,不要任意旋转和颠倒,以防画错而影响装配 3.标注加所有的配合尺寸及精度要求较高的尺寸都应标注公差(包括形状和位置公差),未 工尺寸公注公差尺寸按m4级制造。模具工作零件(如凸模、凹模和凸凹模)的工作部分尺寸 差及表面按计算值标注 粗度 模具零件在装配过程中需要加工的尺寸应标注在装配图上,若必须在零件图上标注 时,应在有关尺寸近旁注明“配作”、“装配后加工”等字样或在技术要求中说明 因装配需要留一定的装配余量时,可在零件图上标注岀装配链补偿量及装配后所要 求的配合尺寸、公差和表面粗糙度等 两个相互对称的模具零件,一般应分别绘制图样:若绘在一张图纸上,必须标明两 个图样代号。 模具零件整体加工,分切后成对或成组使用的零件,只要分切后各部分形状相同 则视为一个零件,编一个图样代号,绘在一张图样上,以利于加工和管理 模具零件整体加工,分切后尺寸不同的零件,也可绘在一张图样上,但要用引出线 标明不同的代号,并用表格列出代号、数量及重量 所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。正确确定表面粗糙度等级是一项重要的技术 经济工作,一般来说,零件表面粗糙度等级可根据各个表面的工作要求及精度等级来决 定。具体确定模具零件配合公差与表面粗糙度等级时,可参考附录2。 4.技术条 凡是用符号或在图样中不便于表示、而在制造时又必须保证的条件和要求都应在技 术条件中注明,并且其内容随着不同的零件、不同的要求及不同的加工方法而不同。其 中应主要注明 (1)对材质的要求。如热处理方法及热处理后表面应达到的硬度等 (2)表面处理、表面涂层以及表面修饰(如锐边倒钝,清砂)等要求 (3)未注倒园半径的说明,个别部位的修饰加工要求等 (4)其它特殊要求 3.模具图中的一些习惯画法 模具图的画法要符合机械制图的国家标准规定,考虑到模具图的特点,允许采用一些常 用的习惯画法,见表3 表3模具图中的一些习惯画法
3．模具图中的一些习惯画法 模具图的画法要符合机械制图的国家标准规定，考虑到模具图的特点，允许采用一些常 用的习惯画法，见表 3。 表 3 模具图中的一些习惯画法
1弹簧窝座及园柱在冲模图中,大多数习惯采用简化画法画弹簧,即用双点划线表示如图a所 螺旋压缩弹簧的画 法 示。当弹簧个数较多时,在俯视图中可只画一个弹簧,其余只画窝座。 2内六角螺钉和圆多个同一规格、尺寸的内六角螺钉和圆柱销,在模具总装配图的剖视图中可各 柱销的法 画一个,各引一个件号,当剖视图中不易表达时,也可从俯视图中引出件号。 内六角螺钉和圆柱销在俯视图中分别用双圆(螺钉头外径和窝孔)及单园表示 当剖视位置比较小时,螺钉和圆柱销可各画一半。在总装配图中,螺钉过孔 般情况下要画出 3.直径尺寸大小不直径大小不同的各组孔可用涂色、符号或阴影线加以区分,如图b所示。 同的各组孔的画法 a弹簧的画法 图b直径尺寸不同的孔的表示 六、冲压模具设计与制造实训 1.冲压模具设计与制造实训的内容和步骤 冲压模具设计与制造实训有三项内容,即冲压工艺设计、冲压模具设计、模具零件加工 工艺规程编制与模具制造。在模具设计与制造实践教学体系中,每一项实训对学生的要求都 不相同,通过冲压模具设计与制造系统实训,使学生了解冲压工艺、冲模设计与制造三者之 间的关系——冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据,冲模设计的目的是保证实现冲压工 艺,而冲模制造则是模具设计过程的延续。具备从事中等复杂冲压件的成形工艺设计、冲 模设计、模具零件加工工艺规程编制与模具制造的能力 冲压模具设计与制造实训的步骤和内容见表4、5、6 表4冲压模具设计与制造内容和步骤(
六、冲压模具设计与制造实训 ⒈ 冲压模具设计与制造实训的内容和步骤 冲压模具设计与制造实训有三项内容，即冲压工艺设计、冲压模具设计、模具零件加工 工艺规程编制与模具制造。在模具设计与制造实践教学体系中，每一项实训对学生的要求都 不相同，通过冲压模具设计与制造系统实训，使学生了解冲压工艺、冲模设计与制造三者之 间的关系—— 冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据，冲模设计的目的是保证实现冲压工 艺，而冲模制造则是模具设计过程的延续。具备从事中等复杂 冲压件的成形工艺设计、 冲 模设计、模具零件加工工艺规程编制与模具制造的能力。 冲压模具设计与制造实训的步骤和内容见表 4 、5 、6 。 表 4 冲压模具设计与制造内容和步骤(一)
产品零件图是制订冲压工艺方案和模具设计的重要依据,制订冲压工艺要从 分析产品的零件图入手。分析零件图包括技术性和经济性两个方面: 1.冲压加工的经济性分析根据冲压件的生产纲领,分析产品成本,阐明采 冲压工艺设计 用冲压生产可以取得的经济效益。 分析冲压 件零件图 2.冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指该零件冲压加工的难易程度 在技术方面,主要分析该零件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因 素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差,则需要对冲压件产品提出 修改意见,经产品设计者同意后方可修改 1.在分析了冲压件的工艺性之后,通常在对工序性质、工序数目、工序顺序 及组合方式的分析基础上,制定几种不同的冲压工艺方案 制定冲压 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 工艺方案 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,确定适合 于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案 1.依据所确定的零件成形的总体工艺方案,确定并设计各道冲压工序的工艺 方案。 确定并设 2.冲压工序的工艺方案的内容: 计各工序 的工艺方(1)确定完成本工序成形的加工方法 案 (2)确定本工序的主要工艺参数 (3)根据各冲压工序的成形极限,进行必要的工艺计算 (4)确定各工序的成形力,计算本工序的材料、能源、工时的消耗定额等; (5)计算并确定每个工序件的形状和尺寸,绘出各工序图 1.冲压设备类型的选择主要依据所要完成的冲压性质、生产批量、冲压件的 初选神压尺寸及精度要求等 设备 2.冲压设备技术参数选择的主要依据是冲压件尺寸、变形力大小及模具尺寸 等,在模具设计时,必须进行必要的校核 1.为了科学地组织和实施生产,在生产中准确地反应工艺过程设计中确定的 各项技术要求,保证生产过程的顺利进行,必须根据不同的生产类型,编写详细 的工艺文件。 编制冲压 2.冲压工艺文件,一般以工艺过程卡的形式表示,内容包括:工序名称、工 工艺速程 序次数、工序草图(半成品形状和尺寸)、所用模具、所选设备、工序检验要求 板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等(附录3是某厂的冲压工艺卡片格式,供参 考使用)
表5冲压模具设计与制造内容和步骤(二)
表 5 冲压模具设计与制造内容和步骤(二)