第一篇:冲压模具设计课程设计
《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:《模具设计课程设计》课程教学大纲
课程名称:模具设计课程设计
课程代码:MPRC3006 英文名称:Course Design For Die Design 课程性质:专业必修课程
学分/学时:2学分/2周 开课学期:第7学期
适用专业:材料成型与控制工程
先修课程:机械制图、金工实习、工程材料、模具设计基础及模具CAD 后续课程:无
开课单位:机电工程学院 大纲执笔人:朱伟珍
课程负责人:朱伟珍 大纲审核人:杨宏兵
一、课程性质和教学目标(在人才培养中的地位与性质及主要内容,指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平)
课程性质:模具设计课程设计是材料成型与控制工程专业的一门专业必修课程。针对塑料模具设计的特点,以单分型面注射模、多分型面注射模为例,着重介绍了一般模具设计的内容、方法和步骤,以实际应用为导向,培养学生运用模具设计技术解决实际工程问题的能力。
教学目标:本课程是模具设计课程的重要实践性教学环节,是综合运用所学知识,完成模具设计工作而进行的一次基本训练。本课程的主要内容包括:概述、塑料模具设计的内容、模具装配图的设计、零件工作图的设计、编写设计计算说明书、设计总结及答辩。通过相关功能模块的指导和实验训练,使学生掌握具体塑件模具结构设计的能力。培养学生能够设计针对模具结构设计的工程问题的解决方案,并能够在设计环节中体现创新意识。
本课程的具体教学目标如下:
1. 通过课程设计,培养学生综合应用模具设计及其他相关课程的基本知识来解决工程实际中的具体设计问题,以进一步巩固和深化所学课程的知识。
2. 通过课程设计,使学生初步掌握塑料模具设计的内容、步骤和基本方法,进一步提高学生的结构设计能力和独立工作能力。
3. 通过课程设计,提高学生查阅技术资料和手册的能力,熟悉并正确应用有关的技术标准。
4. 通过课程设计,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。
二、课程教学内容及学时分配(含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求,指明重点内容和难点内容。重点内容:;难点内容:∆)
1、概述(0.5天)(支撑教学目标2) 1.1 塑料模具课程设计的目的 1.
2塑料模课程设计的内容 1.3 塑料模课程设计的步骤 1.4 设计中应注意的问题 目标及要求:
1) 掌握塑料模具课程设计的目的; 2) 熟悉塑料模课程设计的内容; 3) 掌握塑料模课程设计的步骤; 4) 了解设计中应注意的问题。
2、塑料模具设计的内容(3天)(支撑教学目标
1、
2、3) 2.1 模具结构型式及注射机的初步确定 2.2 分型面及浇注系统的设计 2.
3成型零件的设计 2.
4脱模推出机构的设计 2.
5侧向分型与抽芯机构设计 2.6
模架的确定和标准件的选用 2.7
合模导向机构的设计 2.8
排气系统的设计 2.9
温度调节系统的设计 目标及要求:
1) 掌握塑件成型特性的分析、塑件的结构工艺性分析、明确生产批量、计算塑件的体积、确定型腔数量、确定注射成型工艺的方法,初选注射机; 2) 掌握分型面及浇注系统的设计原则,合理选择分型面及浇注系统结构; 3) 根据注塑件的结构特点,合理设计成型零件的结构及其固定方式、脱模推出机构、侧向分型与抽芯机构∆; 4) 合理选择模架和标准件;
5) 合理设计模具的排气系统和温度调节系统。
3、模具装配图的设计(2.5天)(支撑教学目标
1、
2、
3、4) 3.1 简单模具装配图的设计步骤和方法 3.2 多分型面模具装配图的设计特点 3.
3带有侧抽芯模具装配图的设计特点 目标及要求:
1) 掌握简单模具装配图的设计步骤和方法∆;
2) 熟悉多分型面模具装配图及带有侧抽芯模具装配图的设计特点; 3) 合理绘制具体塑件模具装配图∆。
4、零件工作图的设计(2天)(支撑教学目标
1、
2、
3、4) 4.1 型芯(凸模)类零件工作图 4.2 型腔(凹模)类零件工作图 4.
3模板类零件工作图 4.
4模具零件材料的选择 目标及要求: 1) 掌握型芯(凸模)、型腔(凹模)、模板类零件工作图的设计方法; 2)
掌握模具零件材料的选择原则; 3) 合理绘制零件工作图∆。
5、编写设计计算说明书、设计总结及答辩(2天)(支撑教学目标
1、
2、
3、4) 5.1 编写设计计算说明书 5.
2课程设计总结 5.
3课程设计的答辩 目标及要求:
1) 掌握编写的规范化、计算的正确性、内容的完整性等要求; 2)
从课程设计学习到的知识及能力;
3) 充分理解模具结构的工作原理及各零部件在模具中所起的作用∆。
三、教学方法
在教学方式上,根据具体教学内容,综合运用讲授法、任务驱动法、讨论法、启发法和自学指导法,通过引入问题和启发式教学,使学生更加明确教学内容的知识体系,引导学生主动学习,激发内在学习动机,提高课堂的积极性。在目前的实验教学条件基础上,及时采用实验练习法,强化所学知识的理解和运用,培养学生解决实际问题的能力。
本课程以单分型面注射模、多分型面注射模为主要内容,分概述、塑料模具设计的内容、模具装配图的设计、零件工作图的设计、编写设计计算说明书、设计总结及答辩等5个模块,各知识模块起承上启下的作用。根据学生所设计的具体模具,给学生提供相关参考资料,引导学生自学拓展,强化对学生理论与实际结合的能力、工程问题分析能力的培养。
结合具体教学内容,本课程所采用的教学方法说明如下:
1. 概述、塑料模具设计的内容。教学内容涉及具体的模具设计内容。在教学中采用讲授法、任务驱动法和讨论法相结合。设置明确的模具设计目标,训练学生完成模具设计的主要内容,予以适当指导,及时强化教学内容。
2. 模具装配图的设计、零件工作图的设计。教学内容涉及模具装配图、零件工作图的设计步骤及方法。在教学中采用讲授法、自学指导法和讨论法相结合,强化对学生理论与实际结合的能力、工程问题分析能力的培养。
3. 编写设计计算说明书、设计总结及答辩。教学内容涉编写的规范化、计算的正确性、内容的完整性等要求。在教学中采用讲授法和自学指导法相结合,使学生能够按要求完成设计计算说明书的编写,顺利完成答辩。
在教学方法的实际执行过程中,每个教学环节都应具有明确的目的性。同时,以上教学方法需要根据教学过程中的实际效果、学生对知识点的掌握和应用情况不断改进。教学效果不好、学生对知识点理解程度不高时,应适当调整教学方法,适当增加演示法或现场教学法,或在讲授后续教学内容时,引导学生前后联系,结合前置难点内容进行讨论,强化知识掌握。在学生对知识掌握情况较好,系统性较好的情况下,适当提高教学内容的难度,或增加发现学习法和自学指导法,设置具体应用问题,引导学生探索解决方案。
四、考核及成绩评定方式
考核方式:平时测验及作业,设计计算说明书及图纸,答辩
成绩评定方式:平时成绩15%,设计计算说明书及图纸70%,答辩15%
五、教材及参考书目
教材:
伍先明.塑料模具设计指导[M].3版.北京:国防工业出版社,2012. 参考书目: [1]
宋玉恒. 塑料注射模具设计实用手册[M].北京:航空工业出版社,1994. [2]
李德群. 塑料成形工艺及模具设计[M].北京:机械工业出版社,1994. [3]
申开智. 塑料成型模具[M].北京:中国轻工业出版社,2002.
[4]
李建军,李德群. 模具设计基础及模具CAD[M].北京:机械工业出版社,2005.
[5]
杨占尧. 塑料模具标准件及设计应用手册[M].北京:化学工业出版社,2008.
第三篇:《模具CADCAM》课程设计
景德镇陶瓷学院
《模具CAD/CAM》
课程名称 模具设计 ___
院 系: 机械电子工程学院___ 专 业: 材料成型及控制工程__ 姓 名: __陈俊 _____ 学 号: 200910340116_____ 指导教师: 刘文广_________
完成时间 2012年12月10日—14日
1.原始数据及资料 1.1课程设计任务 1.2完成的工作量 2.对设计课题的分析
2.1选择并分析原材料的工艺特性和成型性能 2.2分型面位置的确定确定型腔数量和排列方式 3.设计计算
3.1浇注系统的设计 3.2成型零件的设计 4.模具结构设计 4.1 准备工作 4.2创建模具模型 4.3设置收缩率 4.4设置分型面 4.5分割体积块
4.6产生凸模、凹模零件 4.7设计浇道系统
4.8设计完成后所产生的零件
5.设计小结 6.参考文献
一:原始数据及资料
图一:零件cad图
⒈ 课程设计任务
根据完成时间 2012年12月10日—14日
指导书提供的CAD图及相关参数,用UG6.0来进行其注塑模具成形部分的设计(型腔、型芯等)。
⒉ 完成的工作量
1、设计说明书一份,包括课程设计目的,本人的设计任务,设计步骤,结论,心得体会和建议;
2、上交完成的零件模型和模具相关UG6.0文件(电子文档)。
二:对设计课题的分析
Ⅰ、选择并分析原材料的工艺特性和成型性能;
①件的使用要求
塑料制件主要是根据使用要求进行设计,由于塑件有特殊的机械性能,因此设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点,补偿其缺点,在满足使用要求的前提下,塑件的形状尽可能地做到简化模具结构,符合成型工艺特点,在设计时必须考虑:
(1)塑件的物理机械性能,如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性等; (2)塑料的成型工艺性,如流动性;
(3)塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩,同时能适应高效冷却硬化(热塑性塑料)或快速受热固化(热固性塑料); (4)塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差异;
(5)模具总体结构,特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度; (6)模具零件的形状及制造工艺。
除此之外,还应考虑塑件设计原则:
(7)在满足性能和使用条件下,尽可能使结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安装使用方便。
(8)结构合理,用简单的加工方法就能完成模具的制作。 (9)减小成型加工后的辅助加工。 ②塑件材料的选择与成型特性
因为此零件要求有较高的强度,因此选择PP作为其原料。
③材料性能:聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多 ,如注塑,吹塑,真空热成型,涂覆,旋转成型,熔接,电镀和发泡等,并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大,注塑温度在180~200之间,注塑压力在68.6~137.2Mpa。模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP长时间与金属壁接触。聚丙烯的二次加工性很好,其印刷性比聚乙烯好,照相凸版,胶版,平凸版等印刷方法均可使用,要获得良好的耐热,耐油,耐水等要求的印刷性能,须经电晕放电处理等再行印刷。 PP 的 注塑模工艺条件 : a) 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。 b) 熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。 模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力:可大到1800bar。 c) 注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
d) Ⅱ、分型面位置的确定
根据塑料结构形式,分型面选在如下图所示:
图二:分型面位置图
Ⅲ、确定型腔数量和排列方式
1) 型腔数量的确定
该塑料精度要求不同,又是大批量生产,可以采用一模多腔的形式,考虑到模具制造费用,设备运转费用低一些初定一模八腔的模具形式. 2)模具结构形式的确定
分析可知,本模具采用一模八腔,双列直排,推件杆推出,流道采用平衡式,浇口采用潜伏式浇口,采用双分型面,结构形式采用派生模. 三.设计计算
Ⅰ.浇注系统的设计
1.主流道设计 1).主流道尺寸
根据所选注射机,则主流道小端尺寸为 d=注射机喷嘴尺寸+(0.5—01)=2+1=3mm 主流道球面半径为
SR=喷嘴球面半径+(1—2)=12+2=14mm 2).主流道衬套形式
本设计虽是小型模具,但为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是设计成分体式,主流道长度取40mm,约等于定模板的厚度,见图,衬套如图,材料采用T10A钢,热处理淬火后表面硬度为53HRC---57HRC.
图三:主流道衬套
3).主流道凝料体积 Qi4dnZ502.4mm0.5cm233
4).主流道剪切速率校核
由经验公式
r3.3QvR33.37.090.2393750003qVQ主q分q塑件0.880.442.7727.092cmRn(35)222mm
主流道剪切速率偏小,主要是注射量小,喷嘴尺寸偏大,使主流道尺寸偏大所致. 2.分流道尺寸
1).分流道布置形式
分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔.因此采用平衡分流道,如图. 2).分流道长度
第一级分流道L1=50mm, 第二级分流道L2=10mm,第三级分流道L3=15.5mm. 3).分流道的形状,截面尺寸以及凝料体积 (1).形状及截面尺寸
为了便于机械加工及凝料脱模,体设计的分流道设置在分型面上定模一侧,截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面,梯形截面以塑料熔体及流动阻力均不大,一般采用以下面经验公式来确定截面尺寸,即:B0.2654M4L1.996mm根据参考文献(1)取B=4mmH23B2.67mm.取H3mm分流道截面形状如图:
图四:分流道截面形状
从理论上L2,L3分流道可比L1截面小10%,但为了刀具的统一和加工方便,在分型面上的分流道采用一样的截面. (2).凝料体积
分流道长度L=50+10*2+15.5*4=264mm 分流道截面积A432310.5mm2
凝料体积q分26410.52772mm32.772cm3 4)分流道剪切速率校核
采用经验公式r3.3qR31.08103
在 51025103 之间,剪切速率校核合格
式中, qvt340.4421.768cm2A23
0.1775Rn 式中,t=注射时间,取1s A-------梯形面积0.105cm2
C-------梯形周长1.3cm
5).分流道表面粗造度
分流道表面粗造度R要求很低,一般取0.8---1.6 um 即可,在此取 ,如图所示. 3.浇口的设计
根据外部特征,外观表面质量要求较高,应看不到明显的浇口痕迹,采用潜伏式浇口,在开模时对浇口自行剪断,几乎看不到浇口的痕迹. 1) 潜伏式浇口尺寸的确定
由经验公式得, dnC4A0.98mm
式中 Adhr22069.456mm2
n=塑料材料系数取0.6 C=塑件壁厚的函数值取0.242 浇口截面形状如图所示,浇口先取 ,然后在试模时再调整. 2)浇口剪速率的校核
由点浇口的经验公式得 r4qR361244.488s
剪切速率的校核合格. 4.冷料穴的设计 (1)主流道冷料穴
如图所示,采半球形,并采用球形头拉料杆,该拉料杆固定在动模固定板上,开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出. 2).公流道冷料穴
在分流道端部加长5mm,作分流道冷料穴.
1.3, 成型零件的设计
模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件.在本设计中成型零件就是成型外面的凹模,成型内表面的凸模.各类成型零件的尺寸设计 1. 凹模(型腔) 塑件四周就一个整体,且无螺纹和其它外部特征,可用整体式,而且加简单,成本低
图五:凹模
2. 凸模(型芯)
塑件凸模四周就一个整体,且无螺纹和其它外部特征,可用整体式,而且加简单,成本低
图六:凸模
四.模具结构设计
零件如下图
图七:零件图
Ⅰ、准备工作:
启动UG 新建一个文件,名称自定。如下图
模型的绘制
Ⅱ、创建模具模型
三、打开注塑模向导
点击分型—区域设计—MPV初始化 如图:
点击设置区域颜色 如图:
选择拉伸命令,创建分型面
分型面创建完后,进行定义区域,如图
区域缝合,如图
创建方块,如图
创建方块完毕后,进行修剪体
打开图层设置,把分型面等图层关闭,如图:
最后完成的开模模拟分解图如下:
VII、设计浇道系统
浇道系统设计参照设计部分
VIII、设计完成后所产生的零件
模具设计完成后应该有如下文件(包括最初设计的零件)
五.设计小结
由于塑件结构比较简单,我运用了求差法直接分模,而不是利用常规的moldward里的注塑模向导进行分模。实践证明这种方法简单有效,节省了大量的时间,这说明了模具设计的灵活与多变,以后进行模具设计时要根据实际情况进行模具设计。通过这次设计我对本学期所学的《塑料成型模具》课程又进行了一次全面系统的复习,把所学的知识应用到实际设计中去,达到了理论与实际相结合的目的。但由于缺乏实际生产制造的实践经验,设计中难免有与实际条件不相符的地方。这要在今后的设计工作中逐步吸取经验,不断改进。在这次设计中,我巩固了模具设计的专业知识,也加强了UG软件的运用,可以说我获益匪浅。
参考文献
1、《塑料模具设计制造与应用实例》模具实用技术丛书编委员编机械工业出版社
2、《塑料模具设计》卜建新主编,中国轻工业出版社
3、《塑料模具设计》申树义、高济编,机械工业出版社
4、《塑料模具设计手册》《塑料模具技术手册》编委会,编机械工业出版社
5、《塑料制品成型及模具设计》叶久新、王群主编,湖南科学技术出版社
6、铁梁主编《模具设计指导》 北京:机械工业出版社 2003.8
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:
第 1 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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)。
第 2 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
(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
第 3 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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
第 4 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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。
第 5 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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:
第 6 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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,
第 7 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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
第 8 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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。
第 9 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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。
第 10 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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:
第 11 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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
第 12 页 共13页
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
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
第 13 页 共13页
第五篇:冷冲压工艺与模具设计课程教学体会
【摘要】本文结合冷冲压工艺与模具设计课程的内容和特点,阐述了该课程授课过程中的体会,期望对相关人员提供启发和借鉴作用。
【关键词】冷冲压工艺与模具设计课程教学教学体会
【中图分类号】g642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2015)15-0081-02
冷冲压工艺与模具设计是模具设计与制造专业的专业特色课,在整个课程群中占有极其重要的地位。因为课程既有冲压理论内容,又有很多经验的公式、数据。在此过程中,需要借助于冲压变形理论进行工艺性分析,需要结合具体的冲制件尺寸和精度等要求、客户设计要求和设备条件等,确定合理的工艺方案和模具总体结构。在具体零部件设计时,要合理地选用经验数据,树立标准化概念,也要充分考虑加工工艺性,最后以装配图、零件图以及设计说明书的形式把设计结果表现出来。该课程综合性、实践性强,涉及的知识点多,具有较高的教学难度。本文作者长期从事冷冲压工艺与模具设计相关教学和科研工作,以下是几点教学体会。
一教师自身热爱本职工作
只有真正热爱本职工作的教师,才会高度重视课堂感受,同学们的听课反映好,自己也就会很享受教学过程。为此,教师就会促进自己去主动学习,加强自身对课程内容的理解,积极进行教学设计和教学资源的准备工作。
二教师应了解授课对象
目前本校在读高职学生中,部分存在学习主动性不强的问题,部分存在学习方法不得当的现象,部分存在重技能、轻理论的思想,也存在一部分不愿动手、不愿动脑、浑浑噩噩过日子的同学。如何尽可能地激发他们的学习能动性,帮助他们端正学习态度,引导他们正确学习,这是教师首先要考虑的问题。因为高职授课对象存在以上特点,所以对教师的要求也更高,需要教师更有耐心、责任心,需要教师备课更充分,需要教师上课要更生动。
三教师应努力提高专业素养
作为模具专业教师,岗位能力要求很高,首先要具备扎实的专业知识,包括冷冲压模具设计、材料、热处理、公差、机械制图、机械加工和特种加工等知识,还应有一定实际设计能力,最好具备一定的实际模具加工经验。除此之外,也要具备良好的表达能力、教学组织能力。能抓住重点问题,做深入浅出的讲解。不但能讲出应该怎么做,更应该讲出为什么这么做。这样学生才能举一反三,学以致用。教师还应该与时俱进,密切联系模具企业,时刻关注模具行业动态,注重新材料、新设备、新技术、新工艺的学习,及时把相关的知识和信息融入课程教学。
四教师应因材施教
根据对授课对象的了解,选取合适的教学内容,准确把握教学内容的重点和难点,才能尽可能地提升授课效率,提高教学质量,随时捕捉学生的兴趣点,切入必须的知识点。“百闻不如一见”,要多准备教具,最好是企业的实际产品或者模具等。要根据教学内容的特点采用合适的教学手段,比如讲到曲柄压力机,可以借助于动画,让同学迅速了解其工作原理,然后通过图片播放,让同学了解各种种类、不同吨位的冲压设备,最好带学生到设备现场,以增强这部分内容的教学效果。
五教师应进行符合思维习惯的教学内容设计
为了提高模具设计学习效果,掌握一些典型模具结构非常必要,那么如何才能尽快熟悉模具结构呢?可以尝试符合人们思维习惯的教学过程。比如一副单工序落料模,首先根据落料件形状和尺寸,确定凸模和凹模的刃口轮廓,提示由于要考虑凸模、凹模的强度、寿命和固定,需要做成具有一定长度或厚度的结构,然后就是如何固定凸模和凹模到模架上,这时基本可以工作,但操作者劳动强度大、安全性差,且不适合批量生产,由此引导学生进行卸料装置、导料装置设计,出件方式的确定等。
六教师应选取适当的教学内容
选取适当的教学内容,才能获得良好的教学效果。针对教学对象学习情况,进行适当调整。比如,冲压变形理论要怎么讲,讲到什么深度,才能让学生愿意接受、容易接受,从而能够利用塑性变形理论分析冲压成形性能。冲裁模设计是本课程的重点,要讲清冲裁变形过程,断面各部分产生机理,刃口尺寸计算和公差确定方法,排样设计、冲压力计算、压力中心确定和压力机初步选择,落料模、冲孔模、复合模、级进模结构和动作原理,凹模、凸模、卸料装置等主要零部件设计,要求学生要具备中等复杂冲裁件的复合模设计能力;弯曲模设计,可以以u型和v型弯曲模具设计为重点进行教学,重点分析弯曲变形过程和特点、弯曲展开尺寸计算、弯曲凹模和凸模半径等尺寸确定,以及弯曲件定位问题。拉深模设计可以以筒形件为例,重点学习拉深次数确定、各次拉深直径调整、拉深高度和凸模、凹模圆角半径确定;另讲清盒形件拉深的特点。级进模设计的重点内容是排样、常用的定位零件的设计、导向零件设计,以及零件图尺寸标注。
七教师应开发基于工作过程的课程设计
教学内容确定以后,可以根据实际工作过程设计教学过程。比如冲裁模设计模块,可以先讲解冲裁变形理论,再进行冲裁模总体结构介绍,然后讲解冲裁工艺计算,包括冲裁间隙确定、刃口尺寸计算和制造公差确定、排样设计及材料利用率计算、冲压力计算和压力中心确定,接下来进行模具主要零部件设计以及完成标准件的选用、压力机校核等,具体如上图所示,当然,具体设计时,这些内容往往都是交错进行的。
八教师应高度重视学生的cad能力
当前企业,冲压模设计都是采用cad,有的仅要求二维模具装配图、模具零件图,有的既要有三维装配图、零件图,又要有二维图。但无论如何,对cad能力的要求越来越高,所以在本课程教学中应注重学生cad能力的培养,包括绘制三维和二维模具装配图、零件图的能力。在非标准模具零件实际设计过程中,结构设计固然重要,但如何正确合理地在二维零件图中标注尺寸与公差非常关键,只有在课程教学中重视尺寸和公差标注这一环节,才能让学生绘制出符合实际生产的模具图纸,才能便于相关人员读图和加工等,才能真正实现学校、企业零距离。
九教师应始终灌输安全、文明的操作意识
作为模具设计人员,在设计过程中,不仅仅要考虑如何保证冲制件质量,也要考虑如何让模具零件加工人员容易看图、加工方便和修模方便,便于模具装配人员进行装配,更要注重冲压操作人员的安全,尽可能地降低操作人员的劳动强度。同时也要加强设计和加工管理,让学生养成良好的设计和加工理念。实践证明,一流的管理才能创造出一流的产品,真正提升模具的价值。
十教师应培养学生查阅文献的能力
众所周知,冷冲压工艺与模具设计课程设计知识面广,众多的内容不可能用几十个学时就能完成讲授,可以布置一些查阅文献的任务给学生,通过不断的有意识的训练,让学生逐步养成主动查阅资料解决问题的能力。
十一结论
本文结合冷冲压工艺与模具设计课程特点和多年的教学经历,总结了在课程教学中的一些教学体会,借此希望能对兄弟院校本课程教学起到一定的借鉴作用,不断增强该课程的教学效果,提升该课程的学习质量,为我国冲压行业的发展添砖加瓦。