模具课程设计任务书。
一、专业课程设计的目的
专业课程设计是机械工程及自动化专业课程教学的一个不可或缺的辅助环节。。可以培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化学生的质量意识和时间观念，使学生初步形成从业的基本素职。本课程的目的在于：
1） 通过模具课程设计，要求学生综合应用《冲压成型工艺与模具设计》、《塑料成型工艺与模具设计》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。使学生初步掌握模具设计的内容、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，为毕业设计和今后从事模具设计与制造工作奠定基础。
2） 通过模具课程设计，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。
3） 进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等基本技能。
4） 培养学生耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。
二、课程设计的要求
本专业课程设计涉及两个部分：
第一部分： 完成1个冲压件工艺路线的制定及模具设计的基本计算工作，主要内容有：
1） 分析下发冲压件的工艺性，制定零件的加工工艺路线，决定模具结构类型。
2） 完成相关工艺计算，具体包括：模具工作零件刃口尺寸计算、零件压力中心计算、零件排样图计算、冲压力计算等相关工艺计算。
3） 完成模具工作零件结构形式的确定和计算。
4） 完成模具结构中的重点零件绘制（凹模、凸模、凹凸模）。（a3）
第二部分： 要求就一个中等复杂程度的塑料制件进行注射模具进行完整设计（含cad/cae），主要内容有：
1） 塑件成型工艺分析。
2） 对于塑料模具的进行模流分析，并因此分析产品成型缺陷，确定分型面及浇口位置形状以及整个浇注系统设计计算。（cae要至少要作：1，充模分析至少要有熔体流动前沿的温度、可能产生融接痕的位置，以及融接情况，2，冷却分析里面需要有制品的内应力分布，并分析翘曲变形的情况。
）3） 根据模流分析的结果确定模具结构并对方案进行论证。
4） 主要零部件的设计计算。
5） 绘制塑料注射模装配图一张（a1）（可调用软件模具库模架完成）
6） 绘制模具零件工作图2～3张。
7） 编写设计说明书一份。
附：制品产品零件图
1、冲压件
2、塑料件。
指导教师： 秦雪梅、章建军2024年11月 30 日。
第一部分冲压模具设计部分。
该零件数据如下图，大批量生产，材料为q235，厚度为1mm，未注圆角r2。
一、 零件工艺分析。
1.1 材料分析。
材料为q235，q235是普通碳素机构钢，由于含碳量适中，综合性能较好，强度硬度高，塑性韧性好，焊接性能较好，冲裁成型性能较好，用途最广泛。
1.2 结构分析。
该零件既有冲孔，又有落料两个工序。该零件边角为圆角，方便冲裁，减少盈利集中。该零件有两个小孔和一个异型孔。
异型孔最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径：dmin ≥ 0.1t=1mm的要求。
另外，异型孔距离零件外形之间的最小边距为4mm，满足冲裁件的最小边距lmin ≥ 1.5t=1.5mm的要求。
经计算，两小孔满足也冲裁要求，所以该零件的结构满足冲裁要求。
1.3精度分析。
该零件上有10个尺寸标注了公差，由公差表查的都是属于it13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未标注公差按it14精度等级补差。
由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
二、 冲裁工艺方案确定。
2.1 方案种类。
该零件是一个冲孔落料件，可以用一下三种工艺方案。
方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模具生产。
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。
2.2 方案比较。
方案一的模具结构简单，制造方便但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，而且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需要求，难以满足生产需要。故不选用此方案。
方案二只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具制造成本不高。
方案三只需一套模具，模具制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件，但是生产的零件精度略低于方案二。
当材料厚度为1mm时，可查凸凹模最小壁厚为2.7mm，现零件上的最小孔边距为4mm，所以可以用复合模生产，所以采用方案二。
2.3 确定模具的类型和结构。
复合模有两种结构形式，正装复合模和倒装复合模。分析该工件成型后脱模方便性，正装式复合模成型工件留在下模，需要向上推出工件，取件不方便。倒装复合模成型后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装复合模。
2.4 定位方式。
因为该模具采用的是条料，控制条料的送料方向采用两个导料销，半径φ6，控制条料的步进距离采用1个挡料销，半径φ6。
2.5 卸料方式。
采用弹性卸料版，下出件，上模采用刚性推件方式。
三、 工艺计算。
3.1 刃口尺寸计算。
该零件的形状比较复杂，凸模与凹模应该采用配合加工。设计模具时以凸凹模为基准。
凸凹模的尺寸如下图：
3.1.1 磨损后变大的尺寸a1d、a2d、a3d、a4d，按落料凹模公式进行计算。
查表得：x1=0.75，x2=0.75，x3=0.75，x4=1
a1d = a1-δ1x1）0+δd = 8-0.75 x 0.2）0+0.05=7.850+0.05mm
a2d = a2-δ2x2）0+δd = 4-0.75 x 0.18）0+0.045=3.8650+0.045mm
a3d = a3-δ3x3）0+δd = 3-0.75 x 0.18）0+0.045=2.8650+0.045mm
a4d = a4-δ4x4）0+δd = 15-1 x 0.2）0+0.05=14.80+0.05mm
3.1.2 磨损后变小的尺寸b1d、b2d、b3d、b4d、b5d,按落料凹模公式进行计算。
查表得：x1=0.75，x2=0.75，x3=0.75，x4=0.75，x5=0.75
b1d = b1-δ1x1）0-δd = 60+0.75 x 0.4）0-0.1=60.30-0.1mm
b2d = b2-δ2x2）0-δd = 24+0.75 x 0.24）0-0.06=24.180-0.06mm
b3d = b3-δ3x3）0-δd = 16+0.75 x 0.22）0-0.055=16.1650-0.055mm
b4d = b4-δ4x4）0-δd = 30+0.75 x 0.3）0-0.075=30.2550-0.075mm
b5d = b5-δ5x5）0-δd = 8+0.75 x 0.22）0-0.055=8.1650-0.055mm
3.1.3 磨损后不变的尺寸c1d、c2d，按落料凹模公式进行计算。
c1d = c±δd = 8 ± 1/8 x 0.2 = 8 ± 0.025mm
c2d = c±δd = 40 ± 1/8 x 0.2 = 40 ± 0.025mm
冲孔凸模和落料凹模对应凸凹模实际尺寸配制，保证单边间隙为cmin~cmax
即保证单面间隙为0.05~0.07mm
3.2 排样计算。
分析零件形状，可采用直排式或者对直排式的排样方式。
计算工件的面积a0
a0=1200mm2
零件的排样方式有三种：
查表得各个搭边的长度，以十个零件为一个单位，则材料的利用率为：
=（10a0/a）x 100%
= 10 x 1200x 100%
（1.8x2+24x10+1.5x9）(60+1.5x2)
查表得各个搭边的长度，以十个零件为一个单位，则材料的利用率为：
=（10a0/a）x 100%
= 10 x 1200x 100%
（1.5x2+60x10+1.2x9）(24+1.5+1.8)
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