冲裁工艺及冲裁模具设计

第3章冲裁工艺及冲裁模具设计一、填空1．圆形垫圈的内孔属于外形属于。2．冲裁断面分为四个区域：分别是，，，。3．冲裁过程可分为，，三个变形阶段。4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以为计算基准，落料以为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为。6．凸凹模在下模部分的叫，凸凹模在上模部分的叫其中复合模多一套打件装置。7．弹性卸料装置除了起卸料作用外，还起作用，它一般用于的情况。8．侧刃常用于中，起的作用。9．冲压力合力的作用点称为，设计模具时，要使与模柄中心重合。10.挡料销用于条料送进时的，导正销用于条料送进时的。二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×）1．（）落料件比冲孔件精度高一级。2．（）在其它条件相同的情况下，H62比08钢的搭边值小一些。3．（）在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。4．（）复合模所获得的零件精度比级进模低。5．（）直对排比斜对排的材料利用率高。三、选择1．在压力机的每次行程中，在，同时完成两道或两道以上的冲模叫级进模。A．同一副模具的不同位置B.同一副模具的相同位置。C.不同工序D.相同工序2．精密冲裁的条件是A．工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板，强力顶件B．工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板，强力顶件3．冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。A．大于B.小于C.等于D.小于等于4．凸模比凹模的制造精度要，热处理硬度要求。A．高一级B.低一级C.不同D.相同5．硬材料比软材料的搭边值，精度高的制件搭边值和精度低的制件。A．小B.大C.不同D.相同四、思考1．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。2．比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。五、根据图示零件，完成以下内容：1）工作零件刃口尺寸；2）试画出其级进模排样图并计算出一块板料的材料利用率；3）计算冲裁力,选择压力机；4）绘出模具结构草图及工作零件图选择压力机托板材料：08F厚度：2mm生产纲领：大批量第3章冲裁工艺及冲裁模具设计（答案）一、填空1．圆形垫圈的内孔属于冲孔外形属于落料。2．冲裁断面分为四个区域：分别是塌角，光面，毛面，毛刺。3．冲裁过程可分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个变形阶段。4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以凸模为计算基准，落料以凹模为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为IT11级。6．凸凹模在下模部分的叫倒装式复合模，凸凹模在上模部分的叫正装式复合模，其中正装式复合模多一套打件装置。7．弹性卸料装置除了起卸料作用外，还起压料作用，它一般用于材料厚度较小的情况。8．侧刃常用于级进模中，起控制条料送进步距的作用。9．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。10.挡料销用于条料送进时的粗定位，导正销用于条料送进时的精定位。二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×）1．（×）落料件比冲孔件精度高一级。2．（×）在其它条件相同的情况下，H62比08钢的搭边值小一些。3．（√）在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。4．（×）复合模所获得的零件精度比级进模低。5．（×）直对排比斜对排的材料利用率高。三、选择1．在压力机的每次行程中，在A，同时完成两道或两道以上C的冲模叫级进模。B．同一副模具的不同位置B.同一副模具的相同位置。C.不同工序D.相同工序2．精密冲裁的条件是AC．工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板，强力顶件D．工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板，强力顶件3．冲裁模导向件的间隙应该B凸凹模的间隙。A．大于B.小于C.等于D.小于等于4．凸模比凹模的制造精度要A，热处理硬度要求C。A．高一级B.低一级C.不同D.相同5．硬材料比软材料的搭边值A，精度高的制件搭边值和精度低的制件C。A．小B.大C.不同D.相同四、思考1．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。答:凸模与凹模工作部分的尺寸之差称为间隙。冲裁模间隙都是指的双面间隙。间隙值用字母Z表示。间隙之所以重要，体现在以下几个方面：1）冲裁间隙对冲裁件质量的影响（1）间隙对断面质量的影响模具间隙合理时，凸模与凹模处的裂纹（上下裂纹）在冲压过程中相遇并重合，此时断面塌角较小，光面所占比例较宽，毛刺较小，容易去除。断面质量较好；如果间隙过大，凸模刃口处的裂纹较合理间隙时向内错开一段距离，上下裂纹未重合部分的材料将受很大的拉伸作用而产生撕裂，使塌角增大，毛面增宽，光面减少，毛刺肥而长，难以去除，断面质量较差；间隙过小时，凸模与凹模刃口处的裂纹较合理间隙时向外错开一段距离上下裂纹中间的一部分材料，随着冲裁的进行将进行二次剪切，从而使断面上产生二个光面，并且，由于间隙的减小而使材料受挤压的成分增大，毛面及塌角都减少，毛刺变少，断面质量最好。因此，对于普通冲裁来说，确定正确的冲裁间隙是控制断面质量的一个关键。（2）冲裁间隙对尺寸精度的影响材料在冲裁过程中会产生各种变形，从而在冲裁结束后，会产生回弹，使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其结果，有的使制件尺寸变大，有的则减小。其一般规律是间隙小时，落料件尺寸大于凹模尺寸，冲出的孔径小于凸模尺寸；间隙大时，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲出的孔径大于凸模尺寸。2）冲裁间隙对冲压力的影响一般来说，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸料力、推件力的影响却较大。间隙较大时，卸料及推料时所需要克服的摩擦阻力小，从凸模上卸料或从凹模内推料都较为容易，当单边间隙大到15%~20%料厚时，卸料力几乎等于零。3）冲裁间隙对冲模寿命的影响由于冲裁时，凸模与凹模之间，材料与模具之间都存在摩擦。而间隙的大小则直接影响到摩擦的大小。间隙越小，摩擦造成的磨损越严重，模具寿命就越短，而较大的间隙，可使摩擦造成的磨损减少，从而提高了模具的寿命。2．比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。答：各种类型模具对比见下表模具种类对比项目单工序模级进模复合模无导向的有导向的制件精度低一般可达IT13-IT8可达IT9-IT8制件形状尺寸尺寸大中小型尺寸复杂及极小制件受模具结构与强度制约生产效率低较低最高一般模具制造工作量和成本低比无导向的略高冲裁较简单制件时比复合模低冲制复杂制件时比连续模低操作的安全性不安全，需采取安全措施较安全不安全，需采取安全措施自动化的可能性不能使用最宜使用一般不用五、根据图示零件，完成以下内容：5）工作零件刃口尺寸；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58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R8DA=(Dmax-xΔ)+0δA57.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm冲孔φ3.5+0.3dT=(dmin+xΔ)0-δT凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm3.65-0.08中心距14±0.05517±0.0556）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，采用横裁，剪切条料尺寸为62*900，一块板可裁的条料数为：一块板可裁的条数n1=1800/62=29条余2mm每条可冲零件的个数n2=（900-2）/32=28个余6.25mm每板可冲零件的总个数n=n1n2=29×28=812个一个冲片面积A0≈1622.5mm2材料利用率η=nAA0×100%=18009005.1622812×100%=81%7）计算冲压力，选择压力机答：查附表1，τ=300MPa落料力F1=KLtτ=1.3×[2（58-16）+2（30-16）+16π]×2×300≈126000N冲孔力F2=KLtτ=1.3×4π×3.5×2×300≈34289N推件力取h=6,n=h/t=6/2=3，查表3-18,KT=0.055FT=nKTF=nKT（F1+F2）=3×0.055×(12.6+3.4289)≈2.5(t)总冲压力FZ＝F１+F２+FT≈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