《沖壓模具設(shè)計(jì)與制作》配套課后習(xí)題：項(xiàng)目01-角度樣板的落料模設(shè)計(jì)與制作

項(xiàng)目一任務(wù)一1.冷沖壓加工的概念.特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。（1）冷沖壓是在常溫下，利用沖壓模在壓力機(jī)上對(duì)板料或熱料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，以而獲得防需形狀和尺寸的另件的一種壓力加工方法。（2）冷沖壓作為一種先進(jìn)的加工方法和其他的加工方法（如機(jī)械加工）相比，具有以下一些特點(diǎn)：①冷沖壓加工生產(chǎn)效率極高，沒(méi)有其他任何一種機(jī)械加工方法能與之相比，如級(jí)進(jìn)模沖壓速度可高達(dá)800次/分鐘，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。②材料利用率高，沖壓能耗小，屬于無(wú)切屑加工，經(jīng)濟(jì)性好。③冷沖壓工件的尺寸精度與模具的精度相關(guān)，尺寸比較穩(wěn)定，互換性好。④可以利用金屬材料的塑性變形適當(dāng)提高工件的強(qiáng)度.剛度等力學(xué)性能指標(biāo)。⑤可獲得其他加工方法難以或不能加工的形狀復(fù)雜的零件，如薄殼零件.大型覆蓋件（汽車覆蓋件.車門）等。⑥模具使用壽命長(zhǎng)，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。⑦復(fù)雜產(chǎn)品模具的制造成本較高，周期較長(zhǎng)，沖壓生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲大等。（3）冷沖壓加工應(yīng)用范圍十分廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中處于很重要的地位。所有的鋼材中，有60%～70%是板材，其中大部分經(jīng)過(guò)冷沖壓加工制成的產(chǎn)品。汽車的車身.底盤.油箱.散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機(jī).電器的鐵芯硅鋼片等都是采用冷沖壓加工的。儀器儀表.家用電器.自行車.辦公機(jī)械.生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。2.常用的沖壓工藝有哪些？想想我們?nèi)粘Ｉ钪杏心男┊a(chǎn)品是由這些工藝沖壓成形的？常用的冷沖壓工藝方法有落料.沖孔.折彎.成型.翻邊.拉伸.起伏成型.冷擠壓.旋壓.漲型等。3.什么叫分離工序.成形工序和復(fù)合工序？①分離工序被加工材料在外力作用下因剪切而發(fā)生分離，從而形成具有一定形狀和尺寸的零件，如剪裁.沖孔.落料.切邊等。②成形工序被加工材料在外力作用下發(fā)生塑性變形，從而得到具有一定形狀和尺寸的零件，如彎曲.拉深.翻邊等。③復(fù)合工序?yàn)榱诉M(jìn)一步提高冷沖壓生產(chǎn)效率，有時(shí)常常把兩個(gè)以上的基本工序合并成一個(gè)工序，稱為復(fù)合工序。4.模具按沖壓工藝性質(zhì)可分為哪幾類？（1）沖裁模是為了得到所需形狀和尺寸的毛坯或制件而使材料分離的沖模，如落料模.沖孔模.精沖模等。（2）彎曲模使板料或條料彎成一定角度或一定形狀的沖模。（3）拉深模使板料拉壓成開(kāi)口空心零件的沖模。（4）成形模使板料按凸?；虬寄５男螤钪苯映尚蔚臎_模，如脹形模.翻邊模.起伏成形模等。5.什么是單工序模.復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模？（1）單工序模一般只有一對(duì)凸模和凹模，在壓力機(jī)的一次行程中，只能完成一種沖壓工序。單工序模一般用于生產(chǎn)批量不大.外形簡(jiǎn)單的零件。（2）復(fù)合模只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中能完成兩道或兩道以上的沖壓工藝。復(fù)合模廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)，尤其適合于制造形狀復(fù)雜.對(duì)精度和表面質(zhì)量要求較高的零件。（3）級(jí)進(jìn)模又稱連續(xù)模或跳步模。它在毛坯的進(jìn)給方向上具有兩個(gè)以上工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同工位上完成兩道或兩道以上工序。級(jí)進(jìn)模的生產(chǎn)效率高，適宜自動(dòng)送料，具有一定的精度。任務(wù)二1.沖壓設(shè)備的種類很多，其分類方法也很多。若按驅(qū)動(dòng)滑塊力的種類可分為哪些？按滑塊個(gè)數(shù)可分為哪些？按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類又可分為哪些？（1）如按驅(qū)動(dòng)滑塊力的種類可分為機(jī)械式.液壓式.氣動(dòng)式等，按滑塊個(gè)數(shù)可分為單動(dòng).雙動(dòng).三動(dòng)等，按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類又可分為曲柄式.肘桿式.摩擦式。（2）（3）略2.曲柄壓力機(jī)有哪些結(jié)構(gòu)組成？液壓機(jī)是根據(jù)帕斯卡原理制成的，它利用液體壓力來(lái)傳遞能量，液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。3.簡(jiǎn)述一下曲柄壓力機(jī)的工作原理。工作時(shí)，模具安裝于活動(dòng)橫梁4和下梁6之間，主缸3帶動(dòng)活動(dòng)橫梁4對(duì)模具施壓；工作結(jié)束后，主缸3回復(fù)，打開(kāi)模具，需要時(shí)，頂出缸7可將工件頂出。4.曲柄壓力機(jī)的型號(hào)怎么表示？請(qǐng)解釋“JB23—63”的含義。略5.簡(jiǎn)述沖壓設(shè)備的參數(shù)與選用。（1）①壓力機(jī)公稱壓力須大于沖壓力。進(jìn)行彎曲或拉深時(shí)，須用負(fù)荷曲線在曲柄全部轉(zhuǎn)角內(nèi)高于沖壓變形力曲線。②模具閉合高度應(yīng)在壓力機(jī)最大和最小閉合高度之間。多副模具安裝在同一臺(tái)壓力機(jī)上，應(yīng)有同一閉合高度。③壓力機(jī)滑塊行程須滿足制件成形要求。拉深時(shí)為了便于放料和取料，其行程須大于拉深高度的2～2.5倍。④壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，一般每邊長(zhǎng)50～70mm。臺(tái)面上的孔應(yīng)能保證制件或廢料漏卸。⑤一般情況下不必改變功率，但在有些情況下（如斜刃沖裁），將會(huì)發(fā)生壓力足夠而功率超載的現(xiàn)象，這時(shí)必須使電動(dòng)機(jī)的功率大于沖壓時(shí)所需的功率。（2）①對(duì)于中小型沖裁件.彎曲件或淺拉深件的沖壓，常采用開(kāi)式曲柄壓力機(jī)。雖然C形床身的開(kāi)式壓力機(jī)剛度不夠好，沖壓力過(guò)大會(huì)引起床身變形導(dǎo)致沖模間隙分布不均，但是它具有三面敞開(kāi)的空間.操作方便并且容易安裝機(jī)械化的附屬裝置和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，目前仍然是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。②對(duì)于大中型和精度要求高的沖壓件，多采用閉式曲柄壓力機(jī)。這類壓力機(jī)兩側(cè)封閉，剛度好.精度較高，但是操作不如開(kāi)式壓力機(jī)方便。③對(duì)于大型或較復(fù)雜的拉深件，常采用上傳動(dòng)的閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。對(duì)于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品.鋁制品的拉深件），常采用底傳動(dòng)式的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊：壓邊用的外滑塊和拉深用的內(nèi)滑塊。壓邊力可靠易調(diào)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合于大批量的生產(chǎn)。④對(duì)于大批量生產(chǎn)的或形狀復(fù)雜.批量很大的中小型沖壓件，應(yīng)優(yōu)先選用自動(dòng)高速壓力機(jī)或者多工位自動(dòng)壓力機(jī)。⑤對(duì)于批量小.材料厚的沖壓件，常采用液壓機(jī)。液壓機(jī)的合模行程可調(diào)，尤其是施力行程較大的沖壓加工，與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，而且不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸瘸疃^(guò)載。但生產(chǎn)速度慢，效率較低?？梢杂糜趶澢?拉深.成形.校平等工序。⑥對(duì)于精沖零件，最好選擇專用的精沖壓力機(jī)，否則要利用精度和剛度較高的普通曲柄壓力機(jī)或液壓機(jī)，添置壓邊系統(tǒng)和反壓系統(tǒng)后進(jìn)行精沖。任務(wù)三1.寫出模具常用的加工設(shè)備。數(shù)控銑床.雕刻機(jī).電火花成形機(jī).電火花線切割機(jī)床.三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x.移動(dòng)測(cè)點(diǎn)儀2.什么是銑削加工以及銑削加工的范圍？（1）銑削是銑刀旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動(dòng).工件或銑刀做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法，是加工平面的主要方法之一。（2）在銑床上使用不同的銑刀可以加工平面.階臺(tái).溝槽.特形面和切斷材料等。3.什么是磨削加工以及磨削加工的范圍？（1）磨削是用磨具以較高的線速度對(duì)工件表面進(jìn)行加工的方法，最普遍的是以砂輪為磨具的普通磨削。（2）模具零件磨削主要用于各類模具零件平面.孔.配合面的半精加工和精加工。4.說(shuō)說(shuō)什么是電火花加工，說(shuō)出電火花加工范圍。（1）電火花加工是一種直接利用熱能和電能進(jìn)行加工的新方法，在加工過(guò)程中，工具電極和工件不接觸，利用它們之間不斷的脈沖性火花放電產(chǎn)生局部.瞬時(shí)的高溫，把金屬材料逐步蝕除掉，以達(dá)到對(duì)零件的形狀.尺寸及表面質(zhì)量的加工要求。這種用來(lái)蝕除工件材料的“刀具”稱為工具電極。（2）常見(jiàn)的電火花加工機(jī)床組成包括：機(jī)床主體.電源箱.工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)等幾個(gè)部分，而其控制部分則包括伺服進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)。5.說(shuō)出線切割在模具零件加工中的應(yīng)用。①高硬度模具零件的加工對(duì)于硬度要求較高的模具，或者是硬度要求特別高的滑塊.頂塊等零件，在淬火后其表面硬度高達(dá)HRC50以上，采用機(jī)械加工方式很難加工，電火花加工可以不受材料硬度影響。②型腔尖角部位加工各種模具的型腔常存在著一些尖角部位（或者很小的圓角），機(jī)械加工中由于存在刀具半徑而無(wú)法加工到位，使用電火花加工可以完全成形。③深腔部位的加工由于機(jī)加工時(shí)沒(méi)有足夠長(zhǎng)度的刀具，或者這種刀具沒(méi)有足夠的精度，不能加工具有高精度的零件，此時(shí)可以用電火花進(jìn)行加工。④模具上的筋和窄槽加工壓鑄件或者塑料件常有各種窄長(zhǎng)的加強(qiáng)筋，這種筋在模具上表現(xiàn)為下凹的深而窄的槽，用機(jī)加工的方法很難將其加工成形，使用電火花的工具可以很便利地進(jìn)行加工。⑤深小孔加工對(duì)各種圓形小孔.異形孔的加工，如線切割的穿絲孔.噴絲板型孔等。⑥其他刻制文字.花紋，對(duì)金屬表面的滲碳和涂覆特殊材料的電火花強(qiáng)化等，也有用電火花加工出一定形狀的表面蝕紋。6.說(shuō)出數(shù)控銑在模具零件加工中的應(yīng)用。略任務(wù)四1.說(shuō)說(shuō)模具在拆卸前都要做哪些工作。為了使拆卸工作能順利進(jìn)行，必須在模具拆卸前仔細(xì)研究并熟悉待修模具的圖樣資料，分析了解模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，零.部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相互間的配合關(guān)系，明確它們的用途和相互間的作用，在此基礎(chǔ)上確定合適的拆卸工具，然后開(kāi)始進(jìn)行拆卸。2.想一想，寫出單工序模的拆卸步驟。①看懂模具圖，熟悉模具結(jié)構(gòu)，理解模具的工作原理.工作過(guò)程，了解每一個(gè)模具零件在模具中的作用。②分開(kāi)上.下模，將上.下模平放在鉗工工作臺(tái)上。③先拆卸上模部分。用開(kāi)口扳子松開(kāi)外六角螺母，再用5mm內(nèi)六角扳子拆卸卸料螺釘，取下卸料板.耐油橡皮，接著從上模座上取下外六角螺母和卸料螺釘。拆下的零件清理干凈并在工作臺(tái)上擺放整齊（下同）。④用手錘.出銷器拆卸銷釘，5mm內(nèi)六角扳子拆卸內(nèi)六角螺釘，從上模座上取下凸模組件.墊板。⑤再拆卸下模部分。用5mm內(nèi)六角扳子松開(kāi)（拆卸）內(nèi)六角螺釘，取下耐油橡皮和墊板。⑥用手錘.出銷器拆卸銷釘。用5mm內(nèi)六角扳子拆卸內(nèi)六角螺釘，從下模座上取下凹模.頂件塊.頂桿。3.說(shuō)出單工序模在拆卸時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)。模具拆卸時(shí)，拆卸順序一般是按從外部拆至內(nèi)部.從上部拆到下部，先拆成部件或組件.再拆成零件的原則進(jìn)行。另外在拆卸中還必須注意下列原則：①對(duì)不易拆卸或拆卸后將會(huì)降低連接質(zhì)量和損壞一部分連接零件的連接部位，應(yīng)當(dāng)盡量避免拆卸，例如凸模與固定板的連接，過(guò)盈連接，導(dǎo)柱.導(dǎo)套連接件等。②用擊卸法沖擊零件時(shí)，必須墊好襯墊，或者用軟材料（如紫銅）做的錘子或沖棒，以防止損壞零件的表面。③容易產(chǎn)生位移而無(wú)定位裝置或有方向性的零件（如各個(gè)板的相對(duì)位置），在拆卸后應(yīng)先做好標(biāo)記，以便在裝配時(shí)容易辨認(rèn)。④對(duì)于精密的模具零件，如凸模.凹模和型芯等，應(yīng)放在專用的盤內(nèi)或單獨(dú)存放，以免碰傷工作部位。⑤拆下的零件應(yīng)盡快清洗，以免生銹腐蝕，最好涂上潤(rùn)滑油。4.根據(jù)拆卸的模具繪制模具的裝配草圖。（建議采用手繪）略任務(wù)五1.沖裁件工藝性主要包括哪些方面？（1）材料：不銹鋼，厚度為0.5mm，具有良好的沖壓性能。（2）工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi).外形盡量避免有尖銳角，為提高模具壽命，將內(nèi)角改為R1的圓角。（3）尺寸精度：零件圖上所有尺寸公差屬于經(jīng)濟(jì)級(jí)。未注公差屬自由公差，可按IT12級(jí)選用。一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。（4）結(jié)論：可以沖裁。2.在進(jìn)行工藝分析時(shí)，如果制件內(nèi)外產(chǎn)生尖角時(shí)怎么辦？毛刺的產(chǎn)生，不僅使沖裁以后的變形工序由于產(chǎn)生應(yīng)力集中而容易開(kāi)裂，同時(shí)也給后續(xù)工序毛坯的分層帶來(lái)困難。大的毛刺易把手劃傷；焊接時(shí)兩張鋼板接合不好，易焊穿，焊不牢；鉚接時(shí)則易產(chǎn)生鉚接間隙或引起鉚裂。

因此，出現(xiàn)允許范圍以外的毛刺是極其有害的。對(duì)已產(chǎn)生的毛刺可用銼削、滾光、電解、化學(xué)處理等方法消除。3.查閱資料，畫出上出件的單工序沖裁模結(jié)構(gòu)形式。（可手繪或用AutoCAD繪制）略任務(wù)六1.排樣的概念是什么？它包括哪些內(nèi)容？排樣的方式和形式有哪些？沖裁件在板料(條料或帶料)上的布置方法，稱為沖裁工作的排樣法，簡(jiǎn)稱排樣。排樣設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包括：選擇排樣方法；確定搭邊的數(shù)值；計(jì)算條料寬度與送料步距；畫出排樣圖,核算材料利用率。合理的排樣是提高材料利用率.降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。排樣方案是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。2.怎樣計(jì)算沖壓力？在沖裁過(guò)程中，沖壓力是指沖裁力.卸料力.推件力和頂件力的總稱。沖壓力是選擇壓力機(jī).設(shè)計(jì)沖裁模和校核模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。由于沖模采用彈性卸裝置和上出件方式，故總的沖壓力為：FΣ=F+Fx+Fd沖裁力F查表，τ=300MPaF=KLtτ=1.3×126.98×0.5×300=24761.1N卸料力Fx查表，Kx=0.05Fx=KxF=0.05×24761.1=1238N頂件力Fd查表，Kd=0.08Fd=KdF=0.08×24761.1=1980.8N總沖壓力FΣFΣ=F+Fx+Fd=24761.1+1238+1980.8=27980N3.沖裁模刃口尺寸計(jì)算的原則是什么？在沖模刃尺寸計(jì)算時(shí)需要注意，在計(jì)算工件外形落料時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。4.怎樣計(jì)算沖裁模刃口尺寸？由落料凹模磨損后尺寸變大的有：A1=150－0.1.A2=400－0.1由表查得χ1=χ2=1所以：A凹1=(Amax-χ1Δ)+14Δ0=(15－1×0.1)+0.140=14.9+0.0250mmA凹2=(Amax－χ2Δ)+14Δ0=(40－1×0.1)+0.140=39.9+0.0250mm凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.246～0.36mm5.設(shè)計(jì)如右圖所示零件圖的沖裁工藝。零件名稱：T形件。材料：Q235。料厚：1mm。生產(chǎn)批量：大批量。答案略6.如下圖所示零件，材料為D42硅鋼板，料厚為0.5mm，設(shè)計(jì)該零件的沖裁模。答案略任務(wù)七1.寫出模具常用的一些材料。45號(hào)鋼.Q235.Cr12.T8A.T10A.Cr12MoV2.模具的工作零件常用什么材料？有哪些性能？（1）45號(hào)鋼強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型淬火零件，以及對(duì)心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火零件。根據(jù)卸料板的作用，卸料板的材料選用45號(hào)鋼或Q235。（2）根據(jù)固定板的作用，固定板的材料選用45號(hào)鋼或Q235。（3）根據(jù)模柄的作用，固定板的材料選用45號(hào)鋼或Q235。3.模具其他零件常用什么材料？有哪些性能？Cr12是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼，具有高強(qiáng)度.較好的淬透性和良好的耐磨性。主要用于承受沖擊的冷沖模制作。根據(jù)角度樣板的厚度和產(chǎn)量，凸凹模的材料選用Cr12。工作零件材料還可選擇T8A.T10A.Cr12MoV，具體材料可根據(jù)使用條件確定。任務(wù)八繪制模具的裝配圖。如下圖繪制模具的零件圖。如下圖任務(wù)九1.寫出凸模.凹模的加工工藝流程。凸模加工工藝流程：備料.熱處理.銑.平磨.熱處理.平磨.線切割.鉗工.檢驗(yàn)凹模加工工藝流程：備料.熱處理.銑.平磨.鉗工.鉗工.熱處理.平磨.線切割.電火花.鉗工.檢驗(yàn)2.凹模零件上螺紋孔怎么加工？應(yīng)在熱處理前加工還是在熱處理后加工？有些在制造過(guò)程中是按照?qǐng)D紙標(biāo)注的尺寸和公差獨(dú)立地進(jìn)行加工的，這類零件一般都是直接進(jìn)入裝配；有些在制造過(guò)程中只有部分尺寸可以按照?qǐng)D紙標(biāo)注尺寸進(jìn)行加工，須協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸；有的在進(jìn)入裝配前須采用配制或合體加工，有的須在裝配過(guò)程中通過(guò)配制取得協(xié)調(diào)。應(yīng)在熱處理，粗加工后留有精加工余量，防止熱處理后變形無(wú)法達(dá)到技術(shù)要求。3.固定板.墊板上的一些配孔怎么加工？加工工序：畫螺紋底孔.銷孔.穿絲孔位置。4.凸.凹模的刃口怎么加工？怎么給補(bǔ)償值？加工工序：精修.去毛刺。5.凸模和固定板孔是什么配合？補(bǔ)償值怎么給？組裝凸模將凸模壓入凸模固定板，并保證凸模與其固定板垂直，裝配后應(yīng)和固定板表面一起磨平。6.簡(jiǎn)述單工序模的裝配流程。裝下模（凹模）根據(jù)凹模的外形尺寸找正其在下模座上的位置，將凹模與下模座用平行夾具一起夾緊，按照凹模上螺釘孔在下模座上配鉆出連接孔，然后再加工出頂桿的通孔和螺釘?shù)某令^孔，卸下平行夾具，用螺釘將凹模和下模座連接起來(lái)，擰緊螺釘，再將凹模與下模座用平行夾具一起夾緊，按照凹模上銷孔在下模座上配鉆，鉸出銷孔，打入銷子。裝上模按照裝配好的下模初步找正凸模與凹模的相對(duì)位置，用平行夾具將凸模組件.墊板和上模座一起夾緊，按照凸模固定板上螺釘孔配鉆墊板和上模座的螺紋通孔，并在上模座上加工出沉頭孔，用內(nèi)六角螺釘將三者連接起來(lái)，利用間隙找正法（測(cè)量法.透光法.利用工藝定位器及工藝尺寸來(lái)調(diào)整間隙.鍍銅法.涂層法等）保證凸模與凹模間隙均勻。7.怎么調(diào)整凸.凹模的間隙，并使之趨于合理？凸.凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻；凸模或凹模的工作行程符合技術(shù)條件的規(guī)定。8.寫出裝模和試模過(guò)程以及注意事項(xiàng)。①模架精度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8050—1999《沖模模架技術(shù)條件》.JB/T8071—1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定；模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。②裝配好的沖模，上模沿導(dǎo)柱上