习题答案第3章冲裁工艺及冲裁模具设计

1、冲裁工艺及冲裁模具设计 第一次作业 、填空题(每空1分，共 1. 冲裁根据变形机理的不同, 2. 圆形垫圈的内孔属于 可分为 普通冲裁和精密冲裁 。(3-1) 冲孔 工序，而外形属于落料 工序。(3-1) 3 冲裁变形过程大致可分为弹性变形 塑性变形、和断裂分离等三个阶段。 (3-1) 4.冲裁件的切断面由塌角 光面 毛面 和毛刺四个区域组成。 (3-1) 5.塑性差的材料，断裂倾向严重, 毛面 增宽，而 光面 所占比例较少，毛刺和塌角 较小 。(3-1 ) 、对 (3-1 ) 6增大冲裁件光面宽度的主要途径为：减少冲裁间隙、用压料板压紧凹模面上的材料 凸模下面的材料用 顶丄施加反向压力，此外

2、，还要合理选择搭边、注意润滑等。 7.冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 寿命 冲裁力、卸料力 和推件力。(3-2 ) C冲裁间隙；D刃口锐钝; E模具结构；F冲裁速度。 2.提高冲裁件尺寸精度和断面质量的有效措施有哪些? （本题 分) (3-1 ) 3. （ X ）对于形状复杂的冲裁件，适宜于用凸、凹模分开加工的方法加工（ 并减小冲裁件翘 答：要提冲裁件的质量， 就要增大光面的宽度，缩小塌角和毛刺高度, 曲。其主要途径是: 1.尽可能采用合理间隙的下限值 2.用压料板压紧凹模面上的材料 3对凸模下面的材料用顶板施加反向压力 4保持模具刃口的锋利 5.合

3、理选择搭边值 6.注意润滑 3什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。 (3-2 ) 间隙值用 而且还影 答：凸模与凹模工作部分的尺寸之差称为间隙。冲裁模间隙一般指的是双面间隙。 字母Z表示。 间隙之所以重要，是因为冲裁模间隙不仅对冲裁件的质量有极其重要的影响, 响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等 4.确定冲裁模凸、凹模刃口尺寸的基本原则是什么？（本题 分）（3-3） 答：1 落料落料件光面尺寸与凹模尺寸其本一致，故以凹模尺寸为基准，由于凹 模刃口尺寸越磨越大， 故落料件基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。 而落料凸模 基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始间隙; 2冲孔冲孔件光面的孔

4、径与凸模尺寸其本一致，故以凸模尺寸为基准，由于 凸模刃口尺寸越磨越小， 故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。 而冲 孔凹模基本尺寸，则按凸模基本尺寸加最小初始间隙; 3孔心距 孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证，由于凸、凹模的刃口尺寸磨 损不影响孔心距的变化， 故凹模孔心距的基本尺寸取在工件孔心距公差带的中点睛, 按双向 对称偏差标注。 4.冲模刃口制造公差以能保证工件的精度要求准，保证合理的凸、凹模间隙值, 保证模具有一定的使用寿命。 五计算题（共16分） 1、冲制如图所示的垫圈，材料为Q235,分别计算落料，冲孔的凸，凹模刃口尺寸及公差。已 知板料厚为3mm.（本题 分）（

5、3-3） 解：外形 8OOo.74 mmi于落料，内形4OoO.62mm属于冲孔, 落料 800.74 mm _.+ 5 A DA=(Dmax-X A ) 0 DT=(Da-Z min) - 5 T =(Dmax-X A -Z min)- 5 T 查表3-3、3-4和表3-5得： Zmin =0.460mmZmaX=0.640mm5 a =0.03mm 校核条件： | 5t| + |5a|=+= ；(Zmax-Zmin)=满足 | 5t| + |5 a| W(Zmax-Z min)条件， 5 T =0.020mm； x= 将已知数据代入公式得 : + + 0.03 DA-X- 0 mm DT=

6、-0.02 mm(2) 冲孔4000.62 mm dT-(d min +X A )- 5 T dA-(d T+Zmin) +05A 查表 3-3 、3-4 Zmin -0.460mm 校核条件 : -(dmin+XA+Zmin) +05A 和表 3-5 得： Zmax-0.640mm；5 A -0.03mm 5 T =0.020mm； x= | 5 T|+| 5 A|-+- ；( Zmax-Z min) -说明满足 | 5 T|+| 5 A| 将已知数据代入公式，即得 dT-(40+ X - 0 -0.020 mm + + 0.020 dA-+ - 0 mm W( ZmaZ min )条件 2

7、计算图示铁心冲片冲裁凸模和凹模的刃口尺寸，材料为 Q235 钢，料厚为 0.5mm。 解：考虑到该工件外形较复杂 , 宜采用配作法加工凸、凹模；而内形虽为圆形冲孔，但 因材料太薄，故也采用配作法加工。 A.落料尺寸以凹模为基准件来配作凸模。 凹模磨损后其尺寸变化有三种情况， 1)凹模磨损后尺寸变大的：5000.62、3500.62、1500.43、1000.36、 7.500.36 ( 未注公差 尺寸般按 IT14 确定其公差 ) ， 计算公式 ： AA-(Amax-x A ) +05 A x- , Z min -0.04mm,Z max-0.060mm,取 5 a- A /4 将已知数据代入

8、公式得： 5000.62 ) A -X 00.62/4 -49.69 0 0.16mm 35 0.62 ) A=x =34.69mm 1500.43) 0.43/ 40.11 A-X0= 0 冲裁 法、斜刃冲裁 法和 加热冲裁法来降低冲裁力。(3-6 ) (1000.36 ) A=X 00.36/4 _0.09 =0 (7.500.36 ) A= 00.36/4 0.09 0 (2)凹模磨损后尺寸变小的：30; 计算公式：BA=(Bmin+X ) 查表3-5得x=,取5 A= 将已知数据代入公式得： 0 -5A /4 (30 A=+X 00.34/4 =30.09 0 0.09mm (3) 凹

9、模磨损后尺寸不变的： 其基本公式为 C=(Cmin+ ) 取 5 A= /4 将已知数据代入公式得： (20 A= (+ X)X 4=20 0.03mm 查表 3-3 得：Zmax= Zmin= 凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为() 20 0.10mm； 5 A mm B.冲孔尺寸 以凸模为基准件来配作凹模。 0 -S T min =0.04mmZ ma)=0.060mm,取 5 t= /4 ( 800.1) T= (8+1 X) 0 _ 0 0.1/4=0.03 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值为() mm 第二次作业 、填空题(每空1分，共分) 16.冲裁件的

10、经济公差等级不高于 IT11级，一般要求落料件公差最好低于IT10级 冲孔件最好低于IT9级 。(3-4 ) 凸模磨损后尺寸变小的： 800.10mm 计算公式：bT=(Bmin+X ) 查表3-5得x=1 , Z 将已知数据代入公式： 17. 冲裁产生的废料可分为两类，一类是工艺废料，另一类是结构废料。(3-5 ) 18. 冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，设计模具时，要使压力中心 与模 柄中心重合。(3-6 ) 阶梯凸模 19为了实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以减少压力机的振动，常用 二、判断题（每小题分，共 分） 5. X ）落料件比冲孔件精度高一级。（3-4 ） 6. X

11、）直对排比斜对排的材料利用率高。（3-5 ） 7. X ）在其它条件相同的情况下，H62比08钢的搭边值小一些。（3-5 ） X ）模具的压力中心就是冲压件的重心。（3-6 ） 9. （2）冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁 的方法进行。（3-6 ） 10. （V）采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜 刃。（3-6 ） 三、选择题（每题 分，共 5硬材料比软材料的搭边值 分） (3-5 ) A.小 B. 大 C. 相同 6对T形冲压件，为提高材料的利用率，应采用 。(3-5 ) A斜对排 直对排 多排 7.冲裁多孔冲件时，

12、为了降低冲裁力, 应采用 C的方法来实现小设备冲裁多孔且冲压 力大的冲件。（3-6 ） A加热冲裁 斜刃冲裁 阶梯凸模冲裁 2 条料送料定距定位零件（条料纵向定位零件） 如挡料销、侧刃等; 3 .块料及工序件定位零件 如定位销、定位板等 五、如图所示模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。 （每空1分，共20 分） (3-7 ) 1.导柱 弹压卸料板 导套 4.导板镶块 5.卸料螺钉 6 .凸模固定板 7.凸模 8.上模座 12 .导料板 13.凹模 14.下模座 15 .侧刃挡块 16.侧刃 该模具为 侧刃定距的弹压导板级进 模，其定位零件有 12 2中的4 、15、16 （写序 号），

13、卸料靠 2、5（写序号）零件，凸模以装在 （写序号）导向，2号 零件靠 1、10 凸模纵向稳定性; （写序号）导向，导向准确，保证凸模与凹模的正确配合，并且加强了 冲压尺寸小而复杂, 需要保护凸模的场合。 凸模与固定板为间隙 配合，凸模装配调整和更换较方便， 主要用于 六、如图所示模具, 写出各序号所示零件的名称，并分析填空。（每空1分，共27分）（3-7） 1、 打杆 2 、 旋入式模柄 3、 推板 4、 推杆 5、 卸料螺钉 6 、 凸凹模 7、 卸料板 8 、 凹模 9、 顶件块 10、 带肩顶杆 11 、凸模 12 、 挡料销 13、 导料销 该模具为 正装式落料冲孔复合模， 属中间导

14、柱 模架。（以下各空填写零件序号） 工作时，板料以 13 和 12 定位，上模下压，6的外形和 进行落料，同时 11 与6的内孔进行冲孔， 卡在凹模中的冲件通过顶件装置 （由 10 和 9 及装在下模座底下的弹顶器组成）顶出，卡在凸凹模内的 冲孔废料通过推件装置（由 1 、3 和4组成）推出， 8 卸下。该模具板料是在压紧状态下分离，冲出的冲件平直度较高。但 边料由 7 由于弹顶器和弹压卸料装置的的作用，分离后的冲件容易被嵌入边料中影响操作，从而影响 了生产率。 七、如图所示模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。（每空1分，共25分）（3-7 ） 1、 模柄 2 、 止动销 3 、上模座

15、 5、 凸模 6 、 垫板 7 、凸模固定板 9、 导板 10 、 导料板 11 、承料板 13、 凹模 15、 下模座 16 、固定挡料销 20、 始用挡料销 该模具为 导板 式落料模，排样方式为直对排排样 ,一副模具中 设置了两个凸模和凹模，滑块下行一次，第一次能得到 个制件，以后各次能同时 获得 两 个制件。（以下各空填写零件序号）它在结构上的主要特征是: 对凸模起导向作用，从而保证凸模与凹模的相对位置。 首次冲裁时，用手将 20压入以限制条料的位置,以后各次以 10 控制条料送进 5与 13 进 的方向，以 16 控制条料送进的距离而实行定位。上模下压, 行落料工作，废料抱在凸模上而被

16、 9_卸下，工件卡在凹模内而被5推下去。 八、如图所示模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。（每空1分，共25分）（3-7 ） 5.活动挡料销 答:1）刃口尺寸如下表： 冲裁性质 工作尺寸 计算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法 落料 _,-+ 5A D=(Dma)rX A )0 + + + + + 凸模尺寸按凹模 实际尺寸配置，保证 双边间隙 冲孔 厂 0 dT=(dmin+X A ) - ST 凹模尺寸按凸 模实际尺寸配置，保 证双边间隙 中心距 14 17 2） 试画出其级进模排样图并计算出一根条料的材料利用率; 答：排样图如下: 排样图 查附表3选用板料规格为 900*1800*2

17、，采用横裁，剪切条料尺寸为62*900, 块板可 裁的条料数为: 一块板可裁的条数 n 1=1800/62=29 条 余 2mm 每条可冲零件的个数 n 2= (900-2 ) /32=28 个 余 每板可冲零件的总个数 n = n 1 n 2=29X 28=812 个 一个冲片面积 材料利用率n =n X 100% =x 100%=81% 3） 计算冲压力, 选择压力机 答：查附表 =300MPa 落料力 F1= KLt T =X 2 ( 58-16 ) +2 ( 30-16 ) +16 n X 2X 300 126000N 冲孔力 F2= KLt T =X 4 nXX 2 X 300 34

18、289 N 推件力 取 h=6,n=h/t=6/2=3 ，查表 3-18, K t= Ft= nKTF=nKT ( F1+ F2) =3XX + 2. 5(t) 总冲压力 z= F1+F2 + F 仟 19(t) 根据计算总力，可初选JB23-25的压力机。当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合 高度,模具安装尺寸，进行校核，从而最终确定压力机的规格 4.模具总装图及主要工作零件图 1-簧片2-螺钉3-下模座4-凹模 5-螺钉6- 承导料7- 导料板8-始用挡料销 9、26-导柱 10、25-导套11-挡料钉12-卸料板 13- 上模座 14- 凸模固定板 15-落料凸模16-冲孔凸模17-垫 板18-圆柱销19-导正销20-模柄 21- 防转销 22- 内六角螺钉 23-圆柱销24-螺钉 总装图 十、根据问题判断并简述理由（ 分） 1.冲压非对称零件时，模柄都要加骑缝销