习题册参考答案《冷冲压工艺与模具设计第二版习题册》B012822docxWord下载.docx
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3．×
四、问答题
3
1．冷冲压模具的结构通常由哪几部分组成？
由工作零件、固定零件、导向零件、卸压料零件、定位零件、紧固零件、附
加机构等七部分组成。
2．简述冷冲压模具按工序组合程度的分类及其各自的特点和应用。
按工序组合程度，冷冲压模具可分为单工序模、复合模和级进模，其中，单
工序模只能完成一种冲压工序，而复合模和级进模能完成两种或两种以上的冲压
工序，它们各自的特点及应用见下表。
冷冲压模具按工序组合程度分类
类型
特点
应用
一般只有一对凸模和凹模，在压力机
单工序模
生产批量不大的外形简单制件
一次行程中只能完成一种冲压工序
复合模
只有一个工位，在压力机的一次行程
大批量生产形状复杂、精度和表
中能完成两种或两种以上的冲压工序
面质量要求较高的制件
具有两个或两个以上工位，在压力机
级进模
的一次行程中，在不同工位上完成两种
高效生产具有一定精度的制件
或两种以上的冲压工序
第三节冲压设备的种类与选用
1．压力机、油压机
2.整平机
3.机械式、液压式、双动式
4.生产批量、现有设备
5.摩擦压力机、高速冲床
6.英文字母、数字
1．A2．B3．B4．C
4
1．√2．×
4．√
1．JC23-63A
2．YA32—315
第一个字母为类代号，“Y”表示液压机。
第二个字母表示同一型号产品的变形顺序号。
横线前面的数值为列、组代号，“32”表示四柱压力机。
横线后的数字表示主参数，“315”表示公称压力为3150kN。
3.公称压力
公称压力是指压力机在下死点前某一位置（曲柄离下死点约20°
～30°
处）
时滑块的压力。
4.闭合高度
压力机闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到压力机工作台上表面的距离，也称为冲床封闭高度。
1．机械压力机通常有哪些种类？
最常用的是哪一种？
机械压力机可分为曲柄压力机、摩擦压力机和高速冲床，以曲柄压力机应用
最为广泛。
2．曲柄压力机一般由哪几个基本部分组成？
曲柄压力机一般由以下几个基本部分组成。
（1）工作机构。
（2）传动系统。
（3）操纵系统。
5
（4）能源系统。
（5）支承部件。
3．简述冲压设备的主要技术参数。
（1）公称压力。
（2）滑块行程长度。
（3）滑块每分钟行程次数。
（4）工作台面尺寸。
（5）滑块模柄孔尺寸。
（6）闭合高度。
（7）电动机功率。
第四节冷冲压加工的常用材料及冷冲模材料
1．刚度、冲击韧度、耐热性
2.伸长率大、弹性模量大
3.制件、模具、冲床
4.分层、损伤、锈斑
5.非金属材料
6.刃口、冲击
1．C2．C
1．√2．√3．√4．×
1．常用的黑色金属材料有哪些？
常用的黑色金属材料有：
普通碳素结构钢，如Q195、Q235等；
优质碳素结
构钢，如08、08F、10、20等；
低合金高强度结构钢，如Q345（16Mn）、Q925
6
（09Mn2）等；
电工硅钢，如DR510-50、DR225-35等；
不锈钢，如1Cr18Ni9Ti、
1Cr13等。
2．简述冷冲模工作零件对材料性能的要求。
冷冲模工作零件材料性能要求
模具名称性能要求模具工作零件材料的性能要求
主要用于各种板料的冲切成形，其刃口具有高的耐磨性、冲击韧性以
冲裁模
在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击及耐疲劳断裂性能
主要用于板料的弯曲成形，工作负荷不
弯曲模具有高的耐磨性和断裂抗力大，但有一定的摩擦
主要用于板料的拉深成形，工作应力不具有高的硬度及耐磨性，凹模
拉深模
大，但凹模入口处承受强烈的摩擦工作表面粗糙度值比较低
第五节冲压成形工艺规程编制
1．技术文件、基础、合理
2．备料（原材料的准备）、辅助工序
3．生产批量、生产能力
4．技术方面、经济方面
1．A2．A
1．×
2．√3．√
1．简述工序数量的确定原则。
工序数量的确定原则为：
（1）冲裁形状简单的制件时，一般只用单工序（模具）来完成；
冲裁形状
7
复杂的制件时，由于受到模具结构或强度的限制，其内、外轮廓应分成几个部分，采用多道冲压工序来完成，其工序数量，可由孔与孔之间的距离、孔的位置、孔的数量多少来决定；
对于平面度要求较高的制件，可在冲裁工序后再增加一道校平工序。
（2）弯曲件的工序数量主要取决于其结构形状的复杂程度。
可根据弯曲角
的多少、弯曲角的相对位置和弯曲方向而定。
当弯曲件的弯曲半径小于允许值时，
则在弯曲后增加一道整形工序。
（3）拉深件的工序数量与材料性质、拉深阶梯数目、拉深高度和直径的比值、材料厚度等有关，对于盒形件，还与角部的圆角半径有关。
一般要经过拉深工艺计算（如拉深系数计算）才能确定。
当拉深件的圆角半径较小或尺寸精度要求较高时，则需在拉深后增加一道整形工序。
（4）当制件的断面质量和尺寸精度要求较高时，可以考虑在冲裁工序后再增加修整工序，或者直接采用精密冲裁工序。
（5）工序数量的确定还应符合企业现有制模能力和冲压设备的状况。
制模能力应保证模具加工质量、装配精度相应提高的要求，否则只能增加工序数量。
（6）为了提高冲压工艺的稳定性，有时需要增加工序数量，以保证冲压件的质量。
例如，弯曲件的附加定位工艺孔的冲制，转移变形区的减轻应力孔的冲裁等。
2．简述应如何选用冲压设备。
冲压设备的初选包括两方面：
一是依据所要完成的冲压性质、生产批量、冲压件的尺寸和精度要求等，选择冲压设备的类型；
二是依据冲压件尺寸、变形力大小和模具尺寸等，选择冲压设备的技术参数。
8
第二章冲裁模工艺与冲裁模设计
第一节冲裁工艺设计
1．冲落部分、带孔部分
2．普通冲裁、精密冲裁
3．落料、冲孔
4．弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段
5.圆角带、光亮带、断裂带、毛刺区、光亮带
6.塑性剪切变形、拉深、弯曲、横向挤压
7．材料性能、模具间隙、模具刃口状态
8．实际尺寸、图样上基本尺寸
9.冲裁件的工艺性
10．冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度、材料
11．精密级、经济级
12．选择排样方法、确定搭边的数值、计算条料宽度与送料步距、画出排样
图、核算材料利用率
13．冲裁件的实际面积、所用板料面积
14．设计废料、工艺废料
15．有废料排样、少废料排样、无废料排样
16．直排、斜排、对排、混合排、多排
17．大于或等于
18．材料的力学性能、厚度、冲件轮廓周长
19．分开加工、配合加工
20．最小合理间隙
1．C2．A3．B4．C5．A
9
5．√6．×
7．×
8．√9．×
10．×
11．√
12．×
13．×
14．√
1.冲裁
冲裁是利用冲裁模在冲床上使板料沿一定的封闭曲线进行分离的工序。
2.排样
冲裁件在板料（条料或带料）上的布置方法，称为冲裁工作的排样法，简称
排样。
3.搭边
排样时，制件之间以及制件与条料侧边之间留下的工艺余料叫搭边。
4.材料利用率
材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理
利用材料的经济性指标。
5.送料步距
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）。
。
6.冲压力
在冲裁过程中，冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。
7.压力中心
模具的压力中心是指冲压力合力的作用点。
8．冲裁间隙
冲裁间隙是指冲裁模具中凹模与凸模刃口侧壁之间的距离。
1．简述冲压工艺对材料的基本要求。
冲压所用的材料，不仅要满足使用要求，还应满足冲压工艺要求和后续加工
要求。
冲压工艺对材料的基本要求有：
（1）对冲压成形性能的要求。
对于成形工序，材料应具有良好的冲压成形
性能，即应有良好的抗破裂性、良好的贴模性和定形性。
对于分离工序，则要求
10
材料具有一定的塑性。
（2）对表面质量的要求。
材料的表面应光洁、平整，无缺陷损伤。
（3）对材料厚度公差的要求。
材料的厚度公差应符合国家标准。
2．简述排样的原则。
（1）材料的合理利用。
（2）使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。
（3）使模具结构简单、模具寿命较高。
（4）排样应保证冲裁件的质量。
3．简述搭边值的大小与哪些因素有关。
（1）材料的力学性能。
硬材料的搭边值可小一些，软材料、脆材料搭边值要大一些。
（2）零件的形状与尺寸。
制件尺寸大或有尖突的复杂形状，搭边值要大些。
（3）材料的厚度。
厚材料的搭边值应取大些。
（4）送料方式及挡料方式。
手工送料有侧压板导向的，搭边值可以小些。
（5）卸料方式。
弹性卸料比刚性卸料的搭边值小一些。
4．简述凸、凹模刃口尺寸计算的原则。
（1）设计落料模先确定凹模刃口尺寸；
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。
（2）设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；
设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。
（3）不管是冲孔还是落料，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值。
（4）一般冲模的精度要比工件的精度高2～3级。
（5）工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。
第二节冲裁模典型结构
1.良好的模具结构
2.间隙配合、H6／h5、H7／h6
11
3.H7/r6
4.倒装式复合模、正装式复合模
5.步距
二、判断题
1．√2．×
4．√5．√6．×
三、名词解释
1．单工序冲裁模
单工序模是指压力机在一次行程中只完成一道工序的冲裁模。
2．复合冲裁模
复合模是在压力机一次行程中，在模具的同一工位上完成两道或两道以上的
冲压工序的冲裁模。
3．级进冲裁模
级进模是在压力机一次行程中，按一定的顺序，在模具的不同工位上完成两
道或两道以上的冲压工序的冲裁模。
1．简述无导向敞开式单工序冲裁模的特点及应用场合。
特点是：
结构简单、质量较轻，尺寸较小，成本低，但仅依靠冲床导轨导向，
不易保证模具间隙均匀，因此制件精度不高而且模具安装麻烦，模具寿命低，生
产率低，模具刃口易磨损，工作时不够安全。
主要适用于精度要求不高、形状筒单、批量小或试制用的冲裁件。
2．简述导板式单工序落料模的特点及应用场合。
这种模精度较高，使用寿命较长，安装容易，安全性好。
但导板孔
需要和凸模配制，制造比较困难，工作时凸模不脱离导板。
这类模具适用于冲裁
小制件或形状不复杂的制件。
3．简述导柱式单工序冲裁模的特点及应用场合。
其导向比一般导板模导向准确可靠，能保证凸、凹模之间的间隙值，
安装时方便，不用重新调整凸、凹模间隙。
导柱模使用寿命长，制件精度高，但
制造成本较高。
这类模具适用于对于精度要求较高，生产批量较大的冲裁件
12
4．简述复合冲裁模的优缺点。
复合冲裁模的优点：
生产率高、适用生产批量大、精度要求高的冲裁件，冲
裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的
轮廓尺寸较小，冲出的冲件平直度较高。
适用冲制材质较软或板料较薄的平直度
要求较高的冲裁件，可以冲制孔边距离较小的冲裁件。
复合冲裁模的缺点：
结构复杂，冲件容易被嵌入边料中影响操作，制造精度
要求高，成本高。
5．在级进模中使用导正销定位时对导正销有什么要求？
导正销与落料凸模的配合为H7/r6，其连接的结构应保证在修磨凸模时装拆
方便，因此落料凸模安装导正销的孔是一个通孔。
导正销头部的形状应有利于在
导正时插入已冲的孔，它与孔的配合应略有间隙。
第三节冲裁模零部件设计
1.工艺构件、辅助构件
2.整体式、组合式（镶拼式）
3.平刃、斜刃
4.送进导向、导料销、导料板、侧压板
5.右侧、左侧
6.裁切边料
7.级进模
8.刚性卸料装置、弹性卸料装置
9.H7/f6
10.45钢
11．45钢、44～48HRC
12．模柄
13．上模座、下模座、滑动导向导柱、滑动导向导套
14．HT200、HT250
13
1．C2．C3．B4．A5．C
3．√4．√5．√6．×
7．√8．√9．√
1．工作零件
是指直接进行冲裁分离工件的零件。
2．定位零件
是指能保证条料在送进和冲裁时在模具上有正确位置的零件。
3．导向零件
是保证模具各相对运动部位具有正确位置及良好运动状态的零件。
4．固定零件
是固定凸模和凹摸，并与冲床滑块和滑块工作台相连接的零件。
1．简述滑动导向模架的结构类型。
对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、中间导柱圆形模架和四导柱
模架。
2．简述导板模模架的特点。
作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构。
凸模
与固定板是间隙配合而不是过渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮动量。
这
种结构形式可以起到保护凸模的作用，一般用于带有细凸模的级进模。
3．简述上、下模座的作用。
是直接或间接地安装冲模的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接，传
递压力。
第四节典型零件冲裁模设计
14
1．凹模、凸模
2．凸模、凹模
3．0.8～1
4．0.6～0.8
5．0.6～0.8、过渡、磨平
2．×
4．×
三、问答题
1．冲模设计的资料准备都包括哪些方面的内容？
（1）冲压件的图样及技术要求。
（2）冲压件的生产工艺和生产批量。
（3）可供选用的压力机的技术参数，特别是与模具安装及力能有关的技术
参数。
（4）有关技术标准，例如所用冲压材料的标准、模具标准件等。
（5）有关技术资料，例如冲模设计资料、手册和模具结构图册等。
2．简述冲模设计的主要程序。
（1）冲压件工艺性分析。
（2）工艺方案设计。
（3）工艺计算与设计。
（4）选择冲模类型和结构形式。
（5）确定压力机型号和模具安装尺寸。
（6）绘制冲模装配图。
（7）冲模装配图评审。
（8）根据评审意见修改并完成冲模装配图（包括标注技术条件等）。
（9）绘制冲模零件图（包括零件图尺寸、公差及技术条件的标注），进行必
要的强度核算。
（10）完成其他技术文件，例如使用说明及要求等。
四、计算题
15
解：
由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。
外形φ360-0.62mm由落料获得，2×
φ60+0.12mm和18±
0.09mm由冲孔同时获得。
查表2—1—26得：
Zmax=0.06mm，Zmin=0.04mm
则Zmax-Zmin=0.06-0.04=0.02mm
查表2—3—10得：
+0.12
mm：
：
×
6
x=0.75
φ0
φ36-0.62mmx=0.5
查表2—3—9得：
2×
φ6+00.12mm：
δA=0.02mm，δT=0.02mm
φ360-0.62mm：
δA=0.03mm，δT=0.02mm
冲孔：
dT
=（dmin+χ?
）0-d
=（6+0.75
0.12）-0
0.02=6.090-0.02mm
T
dA=（dT
+Zmin）0+dA=（6.09+0.04）0+0.02
=6.130+0.02mm
校核：
dA+dT≤Zmax-Zmin
1.02+0.02＞0.06-0.04（不能满足间隙公差条件）
因此，只有缩小公差，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可
取：
dT≤0.4（Zmax
-Zmin）=0.4×
0.02=0.008mm
dA≤0.6（Zmax
-Zmin）=0.6×
0.02=0.012mm
这样：
dA
+dT
=
Zmax
-Zmin
（满足间隙公差条件）
所以：
）
0-dT=6.09-0
0.008mm
=（dT
+Zmin）0+dA
=6.130+0.012mm
A
（
）0
+0.03
落料：
D
Dmax-
χ?
+dA
=（36-
mm=
mm
0.5×
0.62）0
35.690
（A
D
）dt
=（
35.69-0.04）-0
0.02mm=35.65-0
0.02mm
-Zmin-
0.02+0.03=0.05＞0.02（不能满足间隙公差条件）
同上可取：
DA=35.69+00.012mm
16
DT=35.650-0.008mm
2．解：
落料凹模的基本尺寸计算如下：
第一类尺寸：
磨损后增大的尺寸
+
0.42
0.105
（80
0.42）
4×
凹
-
79.79
A1
0.34
+0.085
（40
0.75
0.34）
39.75
A2
0.085
（35
34.75
A3
第二类尺寸：
磨损后减小的尺寸
（22
0.14
0.28）0
0.28
22.070
B
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