習題答案第3章沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計

1、沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計 第一次作業(yè) 、填空題(每空1分，共 1. 沖裁根據(jù)變形機理的不同, 2. 圓形墊圈的內(nèi)孔屬于 可分為 普通沖裁和精密沖裁 。(3-1) 沖孔 工序，而外形屬于落料 工序。(3-1) 3 沖裁變形過程大致可分為彈性變形 塑性變形、和斷裂分離等三個階段。 (3-1) 4.沖裁件的切斷面由塌角 光面 毛面 和毛刺四個區(qū)域組成。 (3-1) 5.塑性差的材料，斷裂傾向嚴重, 毛面 增寬，而 光面 所占比例較少，毛刺和塌角 較小 。(3-1 ) 、對 (3-1 ) 6增大沖裁件光面寬度的主要途徑為：減少沖裁間隙、用壓料板壓緊凹模面上的材料 凸模下面的材料用 頂丄施加反向壓力，此外

2、，還要合理選擇搭邊、注意潤滑等。 7.沖裁凸模和凹模之間的間隙，不僅對沖裁件的質(zhì)量有極重要的影響，而且還影響模具 壽命 沖裁力、卸料力 和推件力。(3-2 ) C沖裁間隙；D刃口銳鈍; E模具結(jié)構(gòu)；F沖裁速度。 2.提高沖裁件尺寸精度和斷面質(zhì)量的有效措施有哪些? （本題 分) (3-1 ) 3. （ X ）對于形狀復雜的沖裁件，適宜于用凸、凹模分開加工的方法加工（ 并減小沖裁件翹 答：要提沖裁件的質(zhì)量， 就要增大光面的寬度，縮小塌角和毛刺高度, 曲。其主要途徑是: 1.盡可能采用合理間隙的下限值 2.用壓料板壓緊凹模面上的材料 3對凸模下面的材料用頂板施加反向壓力 4保持模具刃口的鋒利 5.合

3、理選擇搭邊值 6.注意潤滑 3什么是沖裁間隙？為什么說沖裁間隙是重要的。 (3-2 ) 間隙值用 而且還影 答：凸模與凹模工作部分的尺寸之差稱為間隙。沖裁模間隙一般指的是雙面間隙。 字母Z表示。 間隙之所以重要，是因為沖裁模間隙不僅對沖裁件的質(zhì)量有極其重要的影響, 響模具壽命、沖裁力、卸料力和推件力等 4.確定沖裁模凸、凹模刃口尺寸的基本原則是什么？（本題 分）（3-3） 答：1 落料落料件光面尺寸與凹模尺寸其本一致，故以凹模尺寸為基準，由于凹 模刃口尺寸越磨越大， 故落料件基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。 而落料凸模 基本尺寸，則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙; 2沖孔沖孔件光面的孔

4、徑與凸模尺寸其本一致，故以凸模尺寸為基準，由于 凸模刃口尺寸越磨越小， 故沖孔凸?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。 而沖 孔凹模基本尺寸，則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙; 3孔心距 孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保證，由于凸、凹模的刃口尺寸磨 損不影響孔心距的變化， 故凹?？仔木嗟幕境叽缛≡诠ぜ仔木喙顜У闹悬c睛, 按雙向 對稱偏差標注。 4.沖模刃口制造公差以能保證工件的精度要求準，保證合理的凸、凹模間隙值, 保證模具有一定的使用壽命。 五計算題（共16分） 1、沖制如圖所示的墊圈，材料為Q235,分別計算落料，沖孔的凸，凹模刃口尺寸及公差。已 知板料厚為3mm.（本題 分）（

5、3-3） 解：外形 8OOo.74 mmi于落料，內(nèi)形4OoO.62mm屬于沖孔, 落料 800.74 mm _.+ 5 A DA=(Dmax-X A ) 0 DT=(Da-Z min) - 5 T =(Dmax-X A -Z min)- 5 T 查表3-3、3-4和表3-5得： Zmin =0.460mmZmaX=0.640mm5 a =0.03mm 校核條件： | 5t| + |5a|=+= ；(Zmax-Zmin)=滿足 | 5t| + |5 a| W(Zmax-Z min)條件， 5 T =0.020mm； x= 將已知數(shù)據(jù)代入公式得 : + + 0.03 DA-X- 0 mm DT=

6、-0.02 mm(2) 沖孔4000.62 mm dT-(d min +X A )- 5 T dA-(d T+Zmin) +05A 查表 3-3 、3-4 Zmin -0.460mm 校核條件 : -(dmin+XA+Zmin) +05A 和表 3-5 得： Zmax-0.640mm；5 A -0.03mm 5 T =0.020mm； x= | 5 T|+| 5 A|-+- ；( Zmax-Z min) -說明滿足 | 5 T|+| 5 A| 將已知數(shù)據(jù)代入公式，即得 dT-(40+ X - 0 -0.020 mm + + 0.020 dA-+ - 0 mm W( ZmaZ min )條件 2

7、計算圖示鐵心沖片沖裁凸模和凹模的刃口尺寸，材料為 Q235 鋼，料厚為 0.5mm。 解：考慮到該工件外形較復雜 , 宜采用配作法加工凸、凹模；而內(nèi)形雖為圓形沖孔，但 因材料太薄，故也采用配作法加工。 A.落料尺寸以凹模為基準件來配作凸模。 凹模磨損后其尺寸變化有三種情況， 1)凹模磨損后尺寸變大的：5000.62、3500.62、1500.43、1000.36、 7.500.36 ( 未注公差 尺寸般按 IT14 確定其公差 ) ， 計算公式 ： AA-(Amax-x A ) +05 A x- , Z min -0.04mm,Z max-0.060mm,取 5 a- A /4 將已知數(shù)據(jù)代入

8、公式得： 5000.62 ) A -X 00.62/4 -49.69 0 0.16mm 35 0.62 ) A=x =34.69mm 1500.43) 0.43/ 40.11 A-X0= 0 沖裁 法、斜刃沖裁 法和 加熱沖裁法來降低沖裁力。(3-6 ) (1000.36 ) A=X 00.36/4 _0.09 =0 (7.500.36 ) A= 00.36/4 0.09 0 (2)凹模磨損后尺寸變小的：30; 計算公式：BA=(Bmin+X ) 查表3-5得x=,取5 A= 將已知數(shù)據(jù)代入公式得： 0 -5A /4 (30 A=+X 00.34/4 =30.09 0 0.09mm (3) 凹

9、模磨損后尺寸不變的： 其基本公式為 C=(Cmin+ ) 取 5 A= /4 將已知數(shù)據(jù)代入公式得： (20 A= (+ X)X 4=20 0.03mm 查表 3-3 得：Zmax= Zmin= 凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙值為() 20 0.10mm； 5 A mm B.沖孔尺寸 以凸模為基準件來配作凹模。 0 -S T min =0.04mmZ ma)=0.060mm,取 5 t= /4 ( 800.1) T= (8+1 X) 0 _ 0 0.1/4=0.03 凹模刃口尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值為() mm 第二次作業(yè) 、填空題(每空1分，共分) 16.沖裁件的

10、經(jīng)濟公差等級不高于 IT11級，一般要求落料件公差最好低于IT10級 沖孔件最好低于IT9級 。(3-4 ) 凸模磨損后尺寸變小的： 800.10mm 計算公式：bT=(Bmin+X ) 查表3-5得x=1 , Z 將已知數(shù)據(jù)代入公式： 17. 沖裁產(chǎn)生的廢料可分為兩類，一類是工藝廢料，另一類是結(jié)構(gòu)廢料。(3-5 ) 18. 沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心，設(shè)計模具時，要使壓力中心 與模 柄中心重合。(3-6 ) 階梯凸模 19為了實現(xiàn)小設(shè)備沖裁大工件，或使沖裁過程平穩(wěn)以減少壓力機的振動，常用 二、判斷題（每小題分，共 分） 5. X ）落料件比沖孔件精度高一級。（3-4 ） 6. X

11、）直對排比斜對排的材料利用率高。（3-5 ） 7. X ）在其它條件相同的情況下，H62比08鋼的搭邊值小一些。（3-5 ） X ）模具的壓力中心就是沖壓件的重心。（3-6 ） 9. （2）沖裁厚板或表面質(zhì)量及精度要求不高的零件，為了降低沖裁力，一般采用加熱沖裁 的方法進行。（3-6 ） 10. （V）采用斜刃沖裁時，為了保證工件平整，落料時凸模應(yīng)作成平刃，而將凹模作成斜 刃。（3-6 ） 三、選擇題（每題 分，共 5硬材料比軟材料的搭邊值 分） (3-5 ) A.小 B. 大 C. 相同 6對T形沖壓件，為提高材料的利用率，應(yīng)采用 。(3-5 ) A斜對排 直對排 多排 7.沖裁多孔沖件時，

12、為了降低沖裁力, 應(yīng)采用 C的方法來實現(xiàn)小設(shè)備沖裁多孔且沖壓 力大的沖件。（3-6 ） A加熱沖裁 斜刃沖裁 階梯凸模沖裁 2 條料送料定距定位零件（條料縱向定位零件） 如擋料銷、側(cè)刃等; 3 .塊料及工序件定位零件 如定位銷、定位板等 五、如圖所示模具，寫出各序號所示零件的名稱，并分析填空。 （每空1分，共20 分） (3-7 ) 1.導柱 彈壓卸料板 導套 4.導板鑲塊 5.卸料螺釘 6 .凸模固定板 7.凸模 8.上模座 12 .導料板 13.凹模 14.下模座 15 .側(cè)刃擋塊 16.側(cè)刃 該模具為 側(cè)刃定距的彈壓導板級進 模，其定位零件有 12 2中的4 、15、16 （寫序 號），

13、卸料靠 2、5（寫序號）零件，凸模以裝在 （寫序號）導向，2號 零件靠 1、10 凸?？v向穩(wěn)定性; （寫序號）導向，導向準確，保證凸模與凹模的正確配合，并且加強了 沖壓尺寸小而復雜, 需要保護凸模的場合。 凸模與固定板為間隙 配合，凸模裝配調(diào)整和更換較方便， 主要用于 六、如圖所示模具, 寫出各序號所示零件的名稱，并分析填空。（每空1分，共27分）（3-7） 1、 打桿 2 、 旋入式模柄 3、 推板 4、 推桿 5、 卸料螺釘 6 、 凸凹模 7、 卸料板 8 、 凹模 9、 頂件塊 10、 帶肩頂桿 11 、凸模 12 、 擋料銷 13、 導料銷 該模具為 正裝式落料沖孔復合模， 屬中間導

14、柱 模架。（以下各空填寫零件序號） 工作時，板料以 13 和 12 定位，上模下壓，6的外形和 進行落料，同時 11 與6的內(nèi)孔進行沖孔， 卡在凹模中的沖件通過頂件裝置 （由 10 和 9 及裝在下模座底下的彈頂器組成）頂出，卡在凸凹模內(nèi)的 沖孔廢料通過推件裝置（由 1 、3 和4組成）推出， 8 卸下。該模具板料是在壓緊狀態(tài)下分離，沖出的沖件平直度較高。但 邊料由 7 由于彈頂器和彈壓卸料裝置的的作用，分離后的沖件容易被嵌入邊料中影響操作，從而影響 了生產(chǎn)率。 七、如圖所示模具，寫出各序號所示零件的名稱，并分析填空。（每空1分，共25分）（3-7 ） 1、 模柄 2 、 止動銷 3 、上模座

15、 5、 凸模 6 、 墊板 7 、凸模固定板 9、 導板 10 、 導料板 11 、承料板 13、 凹模 15、 下模座 16 、固定擋料銷 20、 始用擋料銷 該模具為 導板 式落料模，排樣方式為直對排排樣 ,一副模具中 設(shè)置了兩個凸模和凹模，滑塊下行一次，第一次能得到 個制件，以后各次能同時 獲得 兩 個制件。（以下各空填寫零件序號）它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是: 對凸模起導向作用，從而保證凸模與凹模的相對位置。 首次沖裁時，用手將 20壓入以限制條料的位置,以后各次以 10 控制條料送進 5與 13 進 的方向，以 16 控制條料送進的距離而實行定位。上模下壓, 行落料工作，廢料抱在凸模上而被

16、 9_卸下，工件卡在凹模內(nèi)而被5推下去。 八、如圖所示模具，寫出各序號所示零件的名稱，并分析填空。（每空1分，共25分）（3-7 ） 5.活動擋料銷 答:1）刃口尺寸如下表： 沖裁性質(zhì) 工作尺寸 計算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法 落料 _,-+ 5A D=(Dma)rX A )0 + + + + + 凸模尺寸按凹模 實際尺寸配置，保證 雙邊間隙 沖孔 廠 0 dT=(dmin+X A ) - ST 凹模尺寸按凸 模實際尺寸配置，保 證雙邊間隙 中心距 14 17 2） 試畫出其級進模排樣圖并計算出一根條料的材料利用率; 答：排樣圖如下: 排樣圖 查附表3選用板料規(guī)格為 900*1800*2

17、，采用橫裁，剪切條料尺寸為62*900, 塊板可 裁的條料數(shù)為: 一塊板可裁的條數(shù) n 1=1800/62=29 條 余 2mm 每條可沖零件的個數(shù) n 2= (900-2 ) /32=28 個 余 每板可沖零件的總個數(shù) n = n 1 n 2=29X 28=812 個 一個沖片面積 材料利用率n =n X 100% =x 100%=81% 3） 計算沖壓力, 選擇壓力機 答：查附表 =300MPa 落料力 F1= KLt T =X 2 ( 58-16 ) +2 ( 30-16 ) +16 n X 2X 300 126000N 沖孔力 F2= KLt T =X 4 nXX 2 X 300 34

18、289 N 推件力 取 h=6,n=h/t=6/2=3 ，查表 3-18, K t= Ft= nKTF=nKT ( F1+ F2) =3XX + 2. 5(t) 總沖壓力 z= F1+F2 + F 仟 19(t) 根據(jù)計算總力，可初選JB23-25的壓力機。當模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合 高度,模具安裝尺寸，進行校核，從而最終確定壓力機的規(guī)格 4.模具總裝圖及主要工作零件圖 1-簧片2-螺釘3-下模座4-凹模 5-螺釘6- 承導料7- 導料板8-始用擋料銷 9、26-導柱 10、25-導套11-擋料釘12-卸料板 13- 上模座 14- 凸模固定板 15-落料凸模16-沖孔凸模17-墊 板18-圓柱銷19-導正銷20-模柄 21- 防轉(zhuǎn)銷 22- 內(nèi)六角螺釘 23-圓柱銷24-螺釘 總裝圖 十、根據(jù)問題判斷并簡述理由（ 分） 1.沖壓非對稱零件時，模柄都要加騎縫銷