2016模具工程技术基础（高教版 任建伟主编）教案：冲模设计的实例.docVIP

《模具工程技术基础》电子教案[28] [课题编号] 4-1② [课题名称] 冲模设计的实例 [教材版本] 任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。 [教学目标与要求] 知识目标 掌握冲模设计的一般程序和要求。 二、能力目标 能应用冲模设计的一般程序和要求来指导模具的设计和计算。 [教学重点] 落料冲孔复合模的设计计算。 [分析学生] 落料冲孔复合模的设计计算是综合运用冲模设计制造知识的实践活动，对中职学生而言，按能看懂设计文件和图纸的要求来教学是合适的，学生也能接受。 [教学思路设计] 紧扣冲模设计的一般程序，联系第一～三章的相关内容，讲解落料冲孔复合模的设计过程。运用讲解、分析、讨论等教学法，激发学生的学习兴趣。 [教学资源] 落料冲孔复合模教学模型、图片等。 [教学安排] 3课时。 教学策略：利用ppt课件演示，或利用黑板进行演算，创设教学情景，引导学生思考与讨论，讲、演、提问、讨论交叉进行，及时归纳总结。 [教学过程] ※复习： 冲模设计的一般程序： 1、冲压件工艺分析； 2、进行冲压工艺计算，编制冲压工艺方案； 3、确定模具的结构型式； 4、初步确定模具外形尺寸和压力机； 5、确定模具的压力中心； 6、进行模具的主要零部件设计； 7、绘制模具总装图和零件图； 8、模具图样审核。 ※导入新课：开门见山，提出课题。 新课内容： 一、课题： 一支架连接板零件如图4－1所示，材料为Q235钢板，料厚为1.5mm，该零件年产量为20万件，要求制定冲压工艺方案并进行模具设计。 二、设计步骤： 1、分析零件的冲压工艺性 ※提问：冲裁件工艺分析的内容有哪些？ ①该连接板形状简单、结构对称； ②除孔距（40 ± 0.15）mm有公差要求外，其余尺寸为自由公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。 ③φ8.5的孔边距外轮廓的距离（20/2－8.5/2＝5.75），大于凸凹模允许的最小壁厚（查表1－6），故考虑采用复合冲压工序。 2、确定冲压工艺方案 （1）该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案： 方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料－冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔－落料级进冲压，采用级进模生产。 （2）方案比较及选择 ※引导学生分析： 上述三个方案中，方案一模具结构简单，需要两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量。方案二需要一副模具，冲压件的形状精度和尺寸精度易于保证，且生产效率高，模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三需要一副模具，生产率高，但冲制的制件精度较复合模冲制的制件精度低。在级进模中为给条料定位需要设置导正销，故其模具结构较复合模复杂。通过上述方案分析、比较，宜采用方案二。 3、工艺计算 冲裁工艺计算的有关公式参照表4－1。 ※引导学生初步了解冲裁工艺计算的有关公式。 （1）排样设计 该零件采用直排式排样形式（图4－2）。 ※提问：该零件是否还有其它排样形式并分析其是否合理？ 从表1－3查得搭边值为2mm和1.5mm，可算出送料进距为21.5mm，材料宽度为64mm，查出剪板机剪料的精度并标注于图中。 材料利用率： η=A0/A×100% 式中：A0 — 一个进距内零件的实际面积； A — 一个进距内所需毛坯面积。 由上式计算出该零件的材料利用率η=73.7%。 ※课堂练习：根据图4－2列式计算该零件的材料利用率。 （2）凸、凹模工作部分尺寸计算。 ※引导学生如何查表及取值，思考应采用什么公式计算。 ①确定凸、凹模的间隙和制造公差：查表1－1，取Ⅱ类间隙 Z=（14～20）%t，则凸、凹模间隙分别为： Zmin=（0.14×1.5）mm=0.21 mm Zmax=（0.20×1.5）mm=O.30 mm 采用分别加工法制造模具。凸模制造精度δp和凹模制造精度δd分别取： δp=0.4×（Zmax－Zmin） =0.4×（0.30－0.21）mm =0.036 mm δd = O.6×（ Zmax － Zmin） =0.6×（0.30－0.21）mm =0.054 mm 若用其他方法（如δp和δd按IT7－IT6取值）确定凸、凹模精度，必须满足|δp|+|δd|≤（Zmax－Zmin）的基本条件。 ②确定凸、凹模工作部分尺寸： 落料：先计算凹模尺寸Dd，再计算凸模尺寸Dp。 落料φ20时，尺寸20的自由公差按ITl4选取，△=0.52mm；按表4－1，x取0.5，Dd、 Dp的计算如下： Dd=（ Dmax －x△） =（20－0.5×O.52） mm = 19.74 mm Dp = （Dmax －x△ － Zmin） =（20－0.5×0.52－O.21）mm =19.53mm 落料14 m