冲压成型与模具设计复习题

导读:步距:条料在模具上每次送进的距离,定位零件:是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置的零件,(2)冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力、模具寿命等影响很大,所以冲裁间隙是冲裁模设计中的一个很重要的工艺参数,故落料模应以凹模为设计基准,冲孔模应以凸模为设计基准,答:在设计冲裁模时,将直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命,在冲模的同一工位上能完成两种以上的冲压工序,在完成这些工序过程中不需

冲压成型与模具设计复习题

步距:条料在模具上每次送进的距离。

卸料力:从凸模上卸下紧箍的料所需要的力称为卸料力,用F卸表示。

推件力:将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力,用F推表示。 顶件力:逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力,用F顶表示。 定位零件:是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置的零件。

四、简答题

1、什么叫冲裁间隙?冲裁间隙的取向原则是什么?

答:(1)在冲裁过程中,凸模与凹模孔口尺寸之差称为冲裁间隙。

(2)取向原则是冲孔时,尺寸以凸模为基准,间隙取在凹模上;落料时尺寸以凹模为基准,间隙取在凸模上。

2、什么是冲裁间隙?冲裁间隙对冲裁有哪些影响?

答:(1)冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。

(2)冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力、模具寿命等影响很大,所以冲裁间隙是冲裁模设计中的一个很重要的工艺参数。

3、冲孔工序和落料工序中,凸、凹模刃口尺寸计算应如何区别对待?

答:落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸,冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。故落料模应以凹模为设计基准,再按间隙值确定凸模尺寸,冲孔模应以凸模为设计基准,再按间隙值确定凹模尺寸。 4、为何要计算压力中心?

答:在设计冲裁模时,其压力中心要与冲床滑块中心相重合,否则冲模在工作中就会产生偏弯矩,使冲模发生歪斜,从而会加速冲模导向机构的不均匀磨损,冲裁间隙得不到保证,刃口迅速变钝,将直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命,同时,冲导轨与滑块之间也会发生异常磨损。 4、试指出冲裁模包括的五类主要零部件,并分别列举其包含的二至三例零件的名称。

答:各种结构的冲裁模,一般包括下列结构零件: (1)工作零件:凸模、凹模、凸凹模;

(2)定位零件:挡料销、定距侧刃、导料板、导料销、导正销、定位钉、定位板; (3)卸料装置与出件装置:固定卸料装置、弹性卸料装置、废料切刀、(卸料板), (4)导向零件:导柱、导套;

(5)连接与固定零件:上下模座、垫板、凸凹模固定板,螺钉和定位销)、模柄。 5、复合模与连续模各有什么特点?

答:(1)复合模是冲床滑块的一次行程中,在冲模的同一工位上能完成两种以上的冲压工序。在完成这些工序过程中不需要移动冲压材料。在复合模中,有一个一身双职的重要零件就是凸凹模。由于在冲压过程中,制品坯料无须移动,所以冲出来的制品质量较高。但是复合冲裁其出件或清除废料较困难,工作安全性较连续冲裁差。

(2)连续冲裁模又称级进或跳步模。这种冲裁模是按照一定的冲裁程序,在冲床滑块一次行程中,可在冲模的不同工位上完成两种以上的冲压工序。由于连续模工位较多,因而连续模冲制零件,必须解决条料或带料的准确定位问题,才有可能保证冲件的质量。

6、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?

答:板料冲裁时,冲裁件的断面明显地分成四个特征区:圆角带(塌角)、光亮带、断裂带与毛刺区。 影响断面质量的因素有:(1)材料性能;(2)模具间隙大小及其均匀性;(3)模具刃口锋利程度;(4)模具结构;(5)排样设计;(6)模具精度; 7、影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些?

答:影响冲裁件尺寸精度的因素有:(1)冲模的制造精度;(2)材料性质;(3)冲裁间隙;(4)冲模的刃口状态;(5)冲裁件的形状误差;(6)压力机精度;

8、确定冲裁工艺方案的依据是什么?冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定?

答:确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定:(1)生产批量;(2)冲裁件尺寸和精度等级;(3)冲裁件尺寸形状的适应性;(4)模具制造安装调整的难易和成本的高低;(5)操作是否安全与方便;

9、冲裁间隙大小对断面质量的影响较大,说明当间隙较小时冲裁断面的特征。

答:当间隙过小时,塑性变形阶段后期产生的上、下微裂纹延伸互不重合。两裂纹之间的材料,随着冲裁的进行将被第二次剪切,在断面上形成第二光亮带,该光亮带中部有残留的断裂带 。小间隙会使挤压力作用增大,使材料塑性得到充分发挥,裂纹的产生受到抑制而推迟。所以,光亮带宽度增加,圆角、毛刺、斜度翘曲、拱弯等弊病都有所减小,工件质量较好。

五、计算题

1、如图所示零件,材料为Q235,料厚为2mm,模具采用正装、下出料且刚性卸料装置,凹模洞口直边高为8mm,试计算该工序的总冲压力。(其中:抗剪强度=350Mpa,K卸=0.04 , K推=0.05 ,K顶=0.06)

解:(1)冲裁力的计算

由图分析,零件落料及冲孔的边长L是:

L?80?2?60?2?3.14?16?2?380.48 (mm)

所以冲裁力是:

P?klt??1.3?380.48 ?2?350?346.24 (kN)

(2)由于模具采用正装、下出料和刚性卸料装置,所以冲床的总冲压力

P??P?P推

其中,推料力P推=nK

P?(8/2)?0.05?346.24?69.25(KN)

(3)所需的总冲压力P??P?P推?346.24?69.25?415.49(KN)

2、如图所示零件,材料为D42硅钢板,料厚为0.35mm 。用配作加工方法,试确定凸、凹模的刃口尺寸。(其中:Zmin?0.246,Zmax?0.36,磨损系数X?0.75)

解: 由于Zmax?Zmin?0.36?0.246?0.114mm,所以按间隙分配方法可取模具的制造公差为:

?

d

?0.6?0.114?0.07mm,?

p

?0.4?0.114?0.05mm

(1)磨损后凹模尺寸将增大的尺寸计算:

1289636

?0?0.26

处凹模尺寸是:A1d?(A1max?X?)0

??d

?(128?0.75?0.26)?0?(96?0.75?0.23)?0?(36?0.75?0.12)?0

?0.07

?127.81

?0.070

mm

?0?0.23处凹模尺寸是:A2d?(A2max?X?)0处凹模尺寸是:A3d?(A3max?X?)0

??

d

?0.07

?95.83?35.91

?0.070

mm mm

?0?0.12

??

d

?0.07?0.070

(2)磨损后凹模尺寸将减小的尺寸计算:

56

?0.18?0

?0

处凹模尺寸是:B1d?(B1min?X?)0?(56?0.75?0.18)?0.07?56.14??

d

?0?0.07

mm

(3)该落料模60

C1d?(C1max??/2)??

?0?0.2

处,凹模磨损后尺寸不变,所以60

?0?0.2

处凹模尺寸是:

d

/2?(60?0.2/2)?0.07/2?59.9?0.04mm

由于采用的是配作加工方法,所以凸模的尺寸按对应的凹模尺寸进行配作,并保证双边最小间隙Zmin

和最大间隙Zmax即可。

3、如图所示冲裁零件,其材料为Q235, 料厚t=0.5mm。试按分别加工,求凸模、凹模刃口尺寸及公差。已知:Zmin?0.04mm,Zmax?0.06mm,?60造公差按合理间隙差(Zmax?Zmin)确定。

解:由图可知,该零件属于无特殊要求的一般冲裁件。?36由落料获得, 2??6及18由冲两孔同时获得。根据已知条件,

有:

?60

Z

max

?0.12

为IT12级,?36

0?0.62

为IT14级;刃口尺寸制

?Z

min

?0.06?0.04?0.02mm

?0.12

为IT12级,取x=0.75;

0?0.62

?36

为IT14级,取x=0.5;

max

??

P

?0.4?(Z?0.6?(Z

?Z?Z

min

)?0.4?0.02?0.008mm)?0.6?0.02?0.012mm

dmaxmin

(1)冲孔(

d

p

?60

?0.12

P

?(dmin?x?)??

p

?(6?0.75?0.12)?0.008?6.09?(6.09?0.04)0

?0.012

00?0.008

mm

dd?(d?2cmin)0

??d

?6.13

?0.0120

mm

(2)落料(?36

0?0.62

Dd?(Dmax?x?)0D

p

??d0

?(36?0.5?0.62)0

p

?0.012

?35.69

?0.0120

mm

?(Dd?2cmin)???(35.69?0.04)?0.008?35.65

?0.008

mm

(3)孔中心距尺寸 (18?0.09)

Ld?(Lmin?0.5?)?0.125??

??18

?0.09

??

0.5?0.18

??

0.125?0.18?18?0.023mm

4、如图所示硅钢片零件材料为D42硅钢板,料厚t=0.35mm,用配作法制造模具,试确定落料凸、凹模的刃口尺寸。 a凹=(128-0.75×0.26)0b凹=(96-0.75×0.23)0c凹=(16-1×0.12)0

+0.26×0.25

mm

+0.23×0.25

mm

+0.12×0.25

mm

d凹=(32+0.75×0.17)-0.17×0.25 mm e凹=(32-0.75×0.17)0

+0.17×0.25

mm

f凹=(60±0.125×0.2 )mm

落料凸模的基本尺寸与凹模相同,不必标准公差,但要注明以0.03~0.05mm的双面间隙与落料凹模配作。

六、综合应用题

1、根据下图回答下列问题:

答:(1)根据模具结构图画出排样图和冲压零件图;

(2)该模具采用的是什么卸料方式,属于什么类型的模具?并写出图中所标序号的零件名称。 答:刚性卸料;冲孔落料级进模,其中:1至7七个序号零件的名称:1模柄 2螺钉 3冲孔凸模 4落料凹模 5导正销 6固定挡料销 7 始用挡料销。

(3) 件5、件7的作用,要达到使用要求,选用什么材料,进行什么处理,达到什么样的硬度。 件5:导正销;可选择的材料有碳素工具钢、合金工具钢;淬火处理;54~58HRC。 件7:始用档料销;可选择的材料有碳素工具钢、合金工具钢;淬火处理;54~58HRC。 (4)指出该模具上下模的导向方式,并在图中标出导向零件。

上下模之间采用导板导向方式,件4卸料板兼起导板导向作用。 (5)指出该模具中板坯料采用的定位和定距方式。

答:采用7始用挡料销用于初始定位。用6固定挡料销作粗定位,用5导正销作精确定位。

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