习题答案第3章冲裁工艺及冲裁模具设计.docx

1、习题答案第3章冲裁工艺及冲裁模具设计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 顶施加反向压力，此外，还

2、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）&冲裁间隙过大，会使断面光面减小 ，塌角与斜度 增大 ，形成 厚而大 的毛刺。（3-2）9 .影响冲裁件毛剌增大的原因是刃口磨钝间隙增大。(3-2)10冲裁模常以 刃口磨钝和崩刃的形式失效。（3-2）11在设计和制造新模具时，应采用最小 的合理间隙。（3-2）12.落料件的尺寸与 凹模 刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与 凸模 刃口尺寸相等。（3-3）13.凸、凹模分别加工法的优点是凸、 凹模具有 性，制造周期 ,便于批制造 。其缺点是 模具制造公差

3、小、 模具制造 困难、成本较高。 （3-3）14.落料时,应以 凹模为基准配制凸模 ，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。(3-3)15冲孔时,应以凸模为基准配制凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。（3-3）二、判断题（每小题 分，共 分）1.(3-2)（X ）冲裁间隙过大时，断面将出现二次剪切光亮面。2.(3-2)（X ）冲裁间隙越小，冲裁件精度越高，所以冲裁时间隙越小越好。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（4.（X ）对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸和公差，只需说明配作间隙值。3-3 )。(3-3)模具的合理间隙是靠B 刃口尺寸及

4、公差来实现。 （3-2）A凸凹模B凸模和凹模C凹模三、选择题（每题 分，共分）落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定A凹模刃口尺寸B凸模刃口尺寸C凸、凹模尺寸公差冲孔时，其刃口尺寸计算原则是先确定。(3-3)A凹模刃口尺寸B凸模刃口尺寸C凸、凹模尺寸公差凸模比凹模的制造精度要(3-3)A.高一级B.低一级C相同四问答题。（共 分）1板料冲裁时，其断面特征怎样影响冲裁件断面质量的因素有哪些（本题分) (3-1)答:冲裁件的切断面具有明显的区域性特征， 由塌角、光面、毛面和毛刺四个部分组成。影响冲裁断面质量的因素有： A材料种类；B板料厚度；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

5、件尺寸精度和断面质量的有效措施有哪些（本题 分）（3-1）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,并减小冲裁件翘曲。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)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。间隙值用字母Z表示。而且还影间隙之所以重要，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

6、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

7、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）(3-3)解：外形 8OOo.74 mm属于落料，内形 4OoO.62mm属于冲孔,(1)落料 8Oo.74mm+ 5 ADa=(D max-X A ) ODT=(DA-Zmin)O-5 T =(Dmax-XA -Zmin) O-5T 查表3-3、3-4和表3-5得：5 T =O.O2Omm ; x=Zmin =0.460mm Zmax=0.640mm ; 5 a =0

8、.03mm校核条件：| 5 t| + | 5 a|=+= ； ( Zmax-Zmin)=满足 | 5 t| + | 5 a| ( Zmax-Zmin)条件，将已知数据代入公式得：Da=x +=+00.03 mmn coDt=-o.o2 mm (2)冲孔 400 . mmdT=(dmin+x A ) O-5 TdA=(dT+Zmin) +0 A =(dmin+XA +Zmin) +0 A 查表3-3、3-4和表3-5得：Zmin =0.460mm校核条件：| 5 T| + | 5 A|=+= ; ( Zmax-Zmin)=说明满足 | 5 T| + | 5 A| W 将已知数据代入公式，即得dT

9、=(40+x = o-o.o2ommdA=+ = 0 mmZmax=0.640mm ; 5 a =0.03mm5 T =0.020mm ; x=(Zmax-Zmin)条件2 .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。铁心冲片t=0.5mm 材料：硅钢片7.500.36 (未注公差(5OOo.62)解：考虑到该工件外形较复杂，宜采用配作法加工凸、凹模生产纲内形虽为圆形冲孔，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： 5OOO.62、35 0 0.62、1500.4

10、3、100,6、尺寸般按IT14确定其公差)，计算公式 ：AA=(Amax-xA ) +0认x= , Znin =0.04mm,Zmax=0.060mm,取 5 a= A /4 将已知数据代入公式得：0.62/4 0.16(35 0.62)A=x =34.69mm(15Oo.43)0.43/4 0.11A=X 0 = 0A =x 0 =49.69 0 mm/ “0 、 0.36/4 0.09(10 0.36 / A=X 0 = 0/ r l0 、 0.36/4 0.09(7.5 0.36 ) A= 0 = 0(2)凹模磨损后尺寸变小的： 30;计算公式：BA=(Bmin+X A ) 0-5 A

11、 查表3-5得x=，取5 A= A /4将已知数据代入公式得：(30 A=+X 0 0.34/4 =30.0900.09 mm(3)凹模磨损后尺寸不变的: 其基本公式为CA=(Cmin +A ) 取 5 A= A /4将已知数据代入公式得：20 0.10mm ;5 A(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()mm。B.冲孔尺寸 以凸模为基准件来配作凹模。凸模磨损后尺寸变小的： 0 800.10 mm;计算公式：bT=(Bmin+xA ) 0-5 T查表 3-5 得 x=1 , Zmin =0.0

12、4mm,Zmax=0.060mm,取 5 t= A /4 将已知数据代入公式：/ JL Q 0.1、 0 0(9 8 0 ) E (8+1 X) 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)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

13、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）（X ）落料件比冲孔件精度高一级。（ 3-4）（X ）直对排比斜对排的材料利用率高。（ 3-5）（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）（V）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. （2）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，共分）硬材料比软材料的搭边值A. 小B.大C.相同对T形冲压件，为提高材料的利用

14、率，应采用。(3-5)A斜对排B直对排C多排冲裁多孔冲件时，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B斜刃冲裁C阶梯凸模冲裁&模具的压力中心就是冲压力C_的作用点。（3-6）A最大分力B最小分力C合力四问答题。（共 分）5 什么叫排样排样的合理与否对冲裁工作有何意义（本题分)(3-5)答：排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样合理与否将影响到材料的合理利用、冲件的质量、生产率、模具结构与寿命。6 .什么叫搭边搭边的作用有哪些（本题分) (3-5)答：排样时冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用：一是补偿了定

15、位误差和剪板误差， 确保冲出合格零件；二是增加条料提高刚度，方便条料送进，提高劳动生产率。 三是避免冲裁时条料和毛刺被拉入模具间隙, 模具寿命。五计算题（共 分）2、如图所示零件，材料 40钢(T =450 MPa , b =600M Pa ),板厚为6mm，计算落料 该零件所需冲裁力。(本题分)(3-6)解：冲裁周边长度 L= (200-60 )X 2+120+2 X 60+60X 3. 14 = 708. 4 mmF kLt 1.3 708.4 6 450 2486484N 2486.5kN答：落料该零件所需冲裁力约为 2486. 5kN3、如图所示零件，材料 40钢(T =450 M P

16、a , b =600M Pa ),板厚为4mm，计算用复合模冲裁该零件所需冲裁力。(本题分)(3-6)解：冲裁周边长度 L=( 200-60)X 2+120+2 X 60+60 X 3. 14 +60 X 3. 14= 896. 8mmF kLt 1.3 896.8 4 450 2098512N 2099kN4、如图所示零件，材料 40钢（T =450 M Pa， b =600 MPa），板厚为6mm，计算落料该零件所需冲裁力。（本题分）（3-6）解：冲裁周边长度 L=50+40+50+40 +19+19=218mmF kLt 1.3 218 6 450 765180N 765.2kN答：落料

17、该零件所需冲裁力约为第三次作业、填空题(每空1分，共 分)20.按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模级进模和复合模等几种。(3-7)21.在压力机的一次行程中， 只完成一种 冲压工序的冲模称为单工序模。 (3-7)，并在压力机的一次行程中，在22.在条料的送进方向上，具有 两个及两个以上的工位不同的工位上完成 两个或两个以上的冲压工序的冲模称为级进模。 (3-7)23.复合模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。(3-7)24.所谓定位零件是确定 材料或工序件 在冲模中正确位置的零件。 (3-8)的作用。(3-8)25.侧刃常用于 级进模 中，起 控制条料送进步距26.

18、在级进模中，挡料销常用于条料送进时的 粗定位，而导正销常用于条料送进时的 精定位。(3-8)27.所谓导向零件，是用以确定上、下模相对位置,保证运动精度 的零件。(3-8)28.冲裁凸模常用的固定方式有:台肩固定、铆接固定、 镙钉和销钉 固定以及粘结剂浇注法固定和快换固定等。 (3-8)29.由于模具结构的需要，凸模的长度大于 极限长度，或凸模工作部分直径 小于 允许的最小值，就应采用凸模加护套等办法加以保护。(3-8)30.按国家标准，由 上模座下模座导柱 和 导套 组成的模架称为导柱模模架。(3-8)二、判断题(每小题 分，共 分)11. (2)单工序模可以由一个凸模和一个凹模洞口组成；也

19、可以是多个凸模和多个凹模洞口组成。(3-7)12.(2)凡是有凸凹模的模具就是复合模。 (3-7)13.(X)在复合模中，如果工件零件凹模安装在下模，则称为倒装式复合模。(3-7)14.(2)在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。(3-7)15.(X)复合模所获得的零件精度比级进驻模低。( 3-7)16.(2)在生产实际中，倒装式复合模比正装式复合模应用更多一些。(3-7)17.(X)单工序模、级进模、复合模中，操作安全性最高的是复合模。(3-7)18.(2)模具装配后，卸料弹簧的预压力应大于卸料力。(3-8)19.(X)选择标准模架规格的依据是凸模的尺寸。(3-8)20.冲模中，直

20、接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。(3-8)21.(X)导向零件是保证凸、凹模间隙的部件。(3-8)22.(X)导料销是控制送进步距的定位零件。 (3-8)23.用来确保上、下模相对位置，保证运动精度的零件称为导向零件。(3-8)24.模柄是用来将上模固定在压力机上的零件。(3-8)25.(V)在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。(3-8)26.(X )凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小而冲裁力较大时，般不用加垫板。(3-8)27.(X)整修前冲孔和落料的凸、凹刃口尺寸的设计与一般冲裁的设计一样。(3-10)28.(X)由于精冲时采用了带齿压料板，所以搭边值比普通冲裁小。

21、(3-10)29.(V)由于精冲时采用了带齿压料板，所以搭边值比普通冲裁大。(3-10)三、选择题(每题 分，共分)9 .冲裁件采用单工序模，且精度较高，形状复杂，可采用。(3-7)A导板模B复合模C导柱模10.冲裁件外形和内形有较高位置精度，宜采用。(3-7)A复合模B级进模C自动模11.用于高速压力机的模具是 _C。(3-7)A导板模B复合模C级进模12.具有一个工位，并在压力机的一次行程中,同时完成两道及两道以上的冲压工序的冲模称为 A 。 (3-7)A复合模B级进模C自动模13.在压力机的一次行程中,在同一副模具的不同位置,同时完成两道或两道以上不同工序的冲模B 。( 3-7)A复合模

22、B级进模C自动模14.在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的配合采用C。( 3-7)A H7/m6B H7r6C H7/h615.对步距要求高的级进模，采用B_的定位方法。(3-8)A固定挡料销B固定挡料销+导正销C固定挡料销+始用挡料销16.材料厚度较薄，则条料应采用A 的定位方法。(3-8)A侧刃B导正销C固定挡料销17.对于冲制小孔的凸模，应考虑其(3-8)A导向装置B修磨方便连接强度18.为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用A活动挡料销B始用挡料销C钩形挡料销19.弹性卸料装置除起卸料作用外，还有特点。（3-8）A平直度低B卸料力大C压料作用20.中小型模具的上模是通过B固定在压力机滑

23、块上。（3-8）A导板B模柄C上模座21.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是。(3-8)A对角导柱模架B中间导柱模架C后侧导柱模架22.模具的导向结构对模具模具寿命有较大的影响,其导向精度应（）凸、凹模的配合精度。（3-8）A高于B.低于C等于23.冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。（3-8）A.大于 B.小于C.等于24.整修的特点是一A。(3-10)A类似切削加工B冲件定位方便C对材料塑性要求较高四.问答题。（共 分）（本题 分）（3-8）7 .冲模一般由哪些部分组成各部分的作用是什么请举例说明。答：冲裁模由下列七类零件组成:1.工作零件作用：直接进行冲裁工作，是冲模中的重要零件举

24、例：凸模、凹模和凸凹模2.定位零件作用：确定材料或工序件在冲模中正确位置，保证冲出合格冲件。举例：挡料销、始用挡料销、导正销、定位销、定位板、导料销、导料板、侧刃、侧刃 挡块和承料板等3.压料、卸料和出件零件以保证作用： 起压料作用， 并保证把卡在凸模上和凹模孔内的废料或冲件卸掉或推出， 冲压工作能继续进行。举例：卸料装置、压料装置、顶件装置、推件装置及废料切刀等。4导向零件作用：保证在冲裁过程中凸模与凹模之间间隙均匀，保证模具各部分保持良好的运动状态。举例：导柱、导套、导板及导筒等5 承零件作用：将模具各类零件固定于一定位置或将冲模与压力机连接，是模具的基础零件举例：上模座、下模座、模柄、固

25、定板、垫板等6 固零件作用：起连接、固定作用举例：螺钉、销钉及键等7 它零件举例：弹性件、传动零件等8冲裁凸模的基本固定方式有哪些（本题分） （ 3-8）答：冲裁凸模基本固定方式有：台肩固定、 铆接固定、 镙钉和销钉固定、粘结剂浇注法固定和快换固定等。本题 分）（ 3-8）9冲裁模定位零件的作用是什么有哪几种基本类型分别举例说明。答：冲裁模定位零件的作用： 使坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置，从而保证模具正常工作和冲出合格的冲裁件。冲裁模定位零件可分为三种类型：1条料送进导向定位零件（条料横向定位零件）如导料板、导料销等；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

26、；3块料及工序件定位零件如定位销、定位板等每空 1 分，共 20 分）五、如图所示模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。3-7)7 8m*IIIMR%IIliihhM121314导柱15ii导板镶块凸模13.凹模16.侧刃该模具为序号），卸料靠2. 弹压卸料板5. 卸料螺钉8. 上模座14.下模座导套6.凸模固定板12.导料板15.侧刃挡块侧刃 定距的 弹压导板级进 模，其定位零件有（写序号）零件，凸模以装在 2中的二12、15、16 （写（写序号）导向，2号零件靠1、10（写序号）导向，导向准确，保证凸模与凹模的正确配合，并且加强了凸模纵向稳定性；凸模与固定板为间隙 配合，凸模装配调整

27、和更换较方便，主要用于冲压尺寸小而复杂，需要保护凸模的场合。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）12 3z/ /F? !丫空114、J旋入式模柄带肩顶杆10、卸料螺钉3、6、推板凸凹模凹模9、顶件块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,的外形8 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（由组成）推出，边料由卸下。该模

28、具板料是在压紧状态下分离，冲出的冲件七、J617井样图平直度较高。但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。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）13141、模柄凸模 +止动销垫板%183、卜模座凸模固定板15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:能对凸模起导向作用，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控制条料送进的方向，以 16 控制条料送进的距离而实行定位。上模下压,13进行落料工作，废料抱在凸模上而被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）fh1316176541819222no9K14 15zz/J-1.下模座2