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1、第 3 章冲裁工艺及冲裁模具设计第一次作业一、填空题(每空 1 分，共分)1. 冲裁依据变形机理的不同，可分为 一般冲裁 和 周密冲裁 。3-12. 圆形垫圈的内孔属于冲孔工序，而外形属于落料工序。3-13. 冲裁变形过程大致可分为 弹性变形 、 塑性变形 、和 断裂分别等三个阶段。3-14. 冲裁件的切断面由 塌角、光面 、 毛面和 毛刺 四个区域组成。3-15. 塑性差的材料，断裂倾向严峻， 毛面 增宽，而 光面 所占比例较少，毛刺和塌角 也较小 。3-16. 增大冲裁件光面宽度的主要途径为：削减冲裁间隙、用压料板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用 顶板 施加反向压力，此外，还要合理选
2、择搭边、留意润滑等。3-1 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。3-28. 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。3-29. 影响冲裁件毛剌增大的缘由是 刃口磨钝，间隙增大。3-210. 冲裁模常以 刃口磨钝和 崩刃的形式失效。3-211. 在设计和制造模具时，应承受 最小的合理间隙。3-212. 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。3-313. 凸、凹模分别加工法的优点是凸、凹模具有 互换性，制造周期 短，便于 成批制造。其缺点是 模具制造公差
3、小、 模具制造困难、本钱较高。3-314. 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展计算。3-315. 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展计算。3-3二、推断题每题 分，共 分1冲裁间隙过大时，断面将消灭二次剪切光亮面。3-22冲裁间隙越小，冲裁件精度越高，所以冲裁时间隙越小越好。3-23对于外形简洁的冲裁件，适宜于用凸、凹模分开加工的方法加工3-3。4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。3-3三、选择题每题 分，共 分1模具的合理间隙是靠B刃口尺寸及公差来实现。3-2A 凸凹模B 凸模和凹模C
4、凹模2落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定A。3-3A 凹模刃口尺寸B 凸模刃口尺寸C 凸、凹模尺寸公差3. 冲孔时，其刃口尺寸计算原则是先确定 B。3-3A 凹模刃口尺寸B 凸模刃口尺寸C 凸、凹模尺寸公差4. 凸模比凹模的制造精度要A。3-3A高一级B.低一级C.一样四问答题。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？此题 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、毛面和毛刺四个局部组成。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 模具构造；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
5、些？ 此题 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. 尽可能承受合理间隙的下限值 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保持模具刃口的锐利 5合理选择搭边值6留意润滑3. 什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。3-2答: 凸模与凹模工作局部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。间隙之所以重要，是由于冲裁模间隙不仅对冲裁件的质量有极其重要的影响，而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等4. 确定冲裁模凸、凹模刃口尺寸的根本原则是什么？此题 分3-3答：1落料
6、 落料件光面尺寸与凹模尺寸其本全都，故以凹模尺寸为基准，由于凹模刃口尺寸越磨越大，故落料件根本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模根本尺寸，则按凹模根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全都，故以凸模尺寸为基准，由于凸模刃口尺寸越磨越小，故冲孔凸模根本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲 孔凹模根本尺寸，则按凸模根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，故凹模孔心距的根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
7、，保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具有确定的使用寿命。五计算题共 16 分1、冲制如以下图的垫圈，材料为Q235,分别计算落料,冲孔的凸，凹模刃口尺寸及公差。板料厚为 3mm. 此题 分3-3解：外形j800-0.74mm 属于落料，内形j40+0.62 mm 属于冲孔，01落料j800mm-0.74D =(D -x ) + AAmax0D =(D -Z 0=(D -X -Z ) 0TAmin) - Tmaxmin- T查表 3-3、3-4 和表 3-5 得：Z=0.460mmZ=0.640mm； =0.03mm=0.020mm； x=0.5min校核条件:maxAT| T|+| A|=0.0
8、2+0.03=0.05；Zmax-Zmin=0.640-0.460=0.180满足|+|Z -Z 条件，TAmaxmin将数据代入公式得:D =(80-0.50.74) + 0.024=79.63+ 0.03 mmA00D =(79.63-0.46)0=79.170mmT-0.016-0.022 冲孔j 40+0.62 mm0d =(d +x ) 0Tmin- Td =(d +Z ) + A =(d +X +Z ) + AATmin0minmin0查表 3-3、3-4 和表 3-5 得：Z=0.460mmZ=0.640mm； =0.03mm=0.020mm； x=0.5min校核条件:maxA
9、T|+|=0.02+0.03=0.05；Z -Z =0.640-0.460=0.180TAmaxmin说明满足|+|Z -Z 条件TAmaxmin将数据代入公式，即得d =(40+0.50.62) 0=40.31 0mmT-0.020-0.020d =(40.31+0.160) + 0.020 =40.77 + 0.020mmA002. 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：硅钢片解：考虑到该工件外形较简洁,宜承受配作法加工凸、凹生产模纲；领：而100内万件形/年虽为圆形冲孔，但因材料太薄，故也承受配作法加工。A. 落料尺
10、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状况，（1） 凹模磨损后尺寸变大的：500、350、150、100、7.50(未注公差尺寸般按IT14 确定其公差)，计算公式 ：A =(A -x ) + AAmax0-0.62-0.62-0.43-0.36-0.36x=0.5 , Z=0.04mm,Z=0.060mm,取= /4min将数据代入公式得：maxA 500=(50-0.50.62)+0.62 / 4 =49.69 +0.16 mm-0.62A00 350 =(35-0.500.62) +0.62 / 4 =34.69 +0.16 mm-0.62150A00 =(15-0.50
11、0.43) +0.43 / 4=14.79 +0.11 mm-0.43100-0.36A =(10-0.500.36)A0+0.36 / 4 00=9.82 +0.09 mm0 7.50-0.36 =(7.5-0.500.36)A+0.36 / 4 0=9.32 +0.09 mm0（2） 凹模磨损后尺寸变小的：300.17mm；计算公式：B =(B +x ) 0Amin- A查表 3-5 得 x=0.75，取= /4A将数据代入公式得：(300.17)=(29.83+0.750.34) 0=30.09 0mmA-0.34 / 4-0.09(3) 凹模磨损后尺寸不变的：200.10mm； 其根本
12、公式为C =(C +0.5 ) 0.5AminA取= /4A将数据代入公式得：(200.10) =19.9+0.50.20.50.2/4=200.03mmA查表 3-3 得：Zmax=0.360mmZmin=0.246mm凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为0.040.060mm。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： 8 +0.10 mm；0计算公式：b =(BT+x ) 0min- T查表 3-5 得 x=1 , Z=0.04mm,Z =0.060mm,取= /4min将数据代入公式：maxT 8 +0.1 =8+10.36 0=8.36 0mm0T-0
13、.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0.040.060mm。其次次作业一、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。3-417. 冲裁产生的废料可分为两类，一类是 工艺废料，另一类是 构造废料。3-518. 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。3-619. 为了实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以削减压力机的振动，常用 阶梯凸模冲裁 法、斜刃冲裁 法和 加热冲裁法来降低冲裁力。3-6二、推断题每题 分，共 分5落料件比冲孔件精度高一级。3-46直对排比斜对排的材料利用率高。3-57在其它条件一样的状况下，H62 比 08 钢的搭边值小一些。3-58模具的压力中心就是冲压件的重心。3-69冲裁厚板或外表
