2023年习题答案:冲裁工艺及冲裁模具设计..docx
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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
14、 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冲裁厚板或外表质量及精度要求不高的零件,为了降低冲裁力,一般承受加热冲裁的方法进展。3-6 10承受斜刃冲裁时,为了保证工件平坦,落料时凸模应作成平刃,而将凹模作成斜刃。3-6三、选择题每题 分,共 分5. 硬材料比软材料的搭边值A。3-5A小B.大C.一样6. 对T 形冲压件,为提高材料的利用率,应承受 A。3-5A 斜对排B 直对排C 多排7. 冲裁多孔冲件时,为了降低冲裁力,应承受 C的方法来实现小设备冲
15、裁多孔且冲压力大的冲件。3-6A 加热冲裁B 斜刃冲裁C 阶梯凸模冲裁8模具的压力中心就是冲压力C的作用点。3-6A 最大分力B 最小分力C 合力四问答题。共分5. 什么叫排样?排样的合理与否对冲裁工作有何意义?此题 分3-5答:排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样合理与否将影响到材料的合理利用、冲件的质量、生产率、模具构造与寿命。6. 什么叫搭边?搭边的作用有哪些?此题 分3-5答:排样时冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用:一是补偿了定位误差和剪板误差,确保冲出合格零件;二是增加条料刚度,便利条料送进,提高劳动生产率。三是避开冲裁时条料和毛刺被拉入
16、模具间隙,提高模具寿命。五计算题共 分2、如以下图零件,材料40 钢 =450 MPa ,s= =600 MPa ,板厚为 6mm,计算落料b该零件所需冲裁力。此题 分3-6解:冲裁周边长度L=200-602+120+260+60314 = 7084 mmF = kLtt = 1.3 708.4 6 450 = 2486484 N 2486.5kN答: 落料该零件所需冲裁力约为 24865kN3、如以下图零件,材料40 钢 =450 MPa ,s b = =600 MPa ,板厚为 4mm,计算用复合模冲裁该零件所需冲裁力。此题 分3-6解:冲裁周边长度L=200-602+120+260+60
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- 2023 习题 答案 工艺 模具设计
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