第3章复习习题课.ppt

《第3章复习习题课.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3章复习习题课.ppt（42页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、冲压工艺与模具设计,主讲人： 苏春建,机电系数控/模具专业,10/17/2009,第三章冲裁,冲裁工艺,1）通过学习，掌握影响冲裁质量的几个因素，重点掌握冲裁模间隙对模具寿命、冲裁力的影响，如何确定合理的冲裁模间隙，能计算凸、凹工作部分的尺寸； 2）能合理排样提高板料的利用率，并能计算板料的利用率； 3）掌握冲裁的工艺分析和设计。,学习目的和要求：,课程内容 ：,（1）冲裁变形机理(冲裁变形过程、冲裁件断面特征)； （2）凸模与凹模之间的间隙(间隙对尺寸精度的影响、间隙对冲裁力的影响、确定合理间隙的理论依据、合理间隙的选择)； （3）凸、凹模刃口尺寸的计算(计算原则、凸凹模分开加工时尺寸与公差

2、的确定、凸凹模配合加工时尺寸与公差的确定)； （4）冲裁力的计算与降低冲裁力的方法(冲裁力的计算、卸料力、推件力与顶件力的计算)； （5）材料的经济利用(排样、搭边、条料宽度的确定)； （6）冲裁的工艺设计(冲裁件的工艺性分析、冲裁工艺方案的确定)； （7）压力中心的计算。,10/17/2009,考核知识点和考核要求 ：,（1）识记：排样、搭边、整修、精密冲裁。 （2）领会：冲裁模间隙对模具寿命、冲裁力的影响；冲裁力的计算与降低冲裁力的方法；冲裁的工艺设计方法。 （3）综合应用：合理冲裁模间隙的确定；凸、凹模刃口尺寸计算。,重点 ：,（1）冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； （2）刃口尺寸计算

3、原则和方法； （3）冲裁工艺性分析与工艺方案制定；,难点 ：,（1）冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； （2）刃口尺寸计算原则和方法；,10/17/2009,本章知识点,3.1 冲裁过程的分析,一、冲裁变形过程,1弹性变形阶段,2塑性变形阶段,3断裂分离阶段,材料内裂纹首先在凹模刃口附近，继而在凸模刃口侧面产生。,二、冲裁件断面的形状,10/17/2009,三、冲裁件质量及其影响因素,冲裁件质量：,指断面状况、尺寸精度和形状误差。,影响因素：,1.冲裁件断面质量影响因素：,()材料性能的影响,()模具间隙的影响,()模具刃口状态的影响,2.冲裁件尺寸精度及其影响因素,指冲裁件的实际尺寸与图纸上

4、基本尺寸之差,3.冲裁件形状误差及其影响因素,（1）冲模的制造精度（零件加工和装配） （2）材料的性质 （3）冲裁间隙,指翘曲、扭曲、变形等缺陷。,10/17/2009,3.2 凸模与凹模之间的间隙,1、间隙对冲裁的影响,（1）间隙对冲裁件质量的影响。,间隙对冲裁件断面质量的影响,间隙对尺寸精度的影响,Z=14%24%t,（2）间隙对冲裁力的影响：,（3）间隙对模具寿命的影响：,10/17/2009,3.3 凸、凹模刃口尺寸的计算,一、凸、凹模刃口尺寸计算原则,设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。 设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸

5、模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。 所以，当计算凸、凹模刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别考虑,根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸； 设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。 模具磨损预留量与工件制造精度有关。,冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。,4. 对于落料件一般标注单向负公差。假定工件的公称尺寸为D,工件公差为，则工件尺寸是D0- 。冲孔件的公差一般为单向正公差，假定冲孔件的公称尺寸为D,工件公差为，则工件尺寸是d+0 。若工件尺寸标注有正负偏差，则应将正负偏差

6、换算成上述要求的等价的正公差或负公差，若工件没有标注公差，则工件公差按国家标准非配合尺寸的IT14级来处理。,10/17/2009,二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法,加工方法：,1.凸、凹模分开加工：是指凸模与凹模可以分别按各自的图纸加工至最后尺寸。具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。,2.凸、凹模配合加工：是指先加工凸模(或凹模)，然后根据制造好的凸模(或凹模)的实际尺寸，配做凹模(或凸模)，在凹模(或)凸模上修出最小合理间隙值。 Zmin易保证，无互换性、制造周期长。使用于形状复杂的冲裁件,10/17/2009,凸、凹模分开加工时尺寸与公差的确定：,1.

7、落料：设落料件尺寸为D0-，根据计算原则，先确定凹模尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙。,2.冲孔：设落料件尺寸为d+0 ，根据计算原则，先确定凸模尺寸，再增大凸凹模尺寸以保证最小合理间隙。,3.孔心距：假若已知工件孔心距的公称尺寸L,孔心距的精度，表示为L（/2）。模具上的孔心距为：,=L,4.校核：为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即,p+d Zmax-Zmin,10/17/2009,凸、凹模配合加工时尺寸与公差的确定：,10/17/2009,本节习题,1、填空：在平板的毛坯上沿封闭轮廓进行冲裁，余下的是废料的工序为( )。,2、填空：对成型件边缘进行冲裁，以获得工件要求的形状和尺

8、寸称为( )。,3、选择：对冲裁变形过程描述不正确的为( ) A弹性变形阶段，变形区内部材料应力小于屈服应力 ，应力状态未满足塑性条件 B塑性变形阶段，在塑剪变形的同时还伴有纤维的弯曲和拉伸 C断裂分离阶段，材料内裂纹首先在凸模刃口附近，继而在凹模刃口侧面产生 D冲裁变形过程的三个阶段的前提条件是间隙正常、刃口锋利,4、填空：间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为( )、( )和( )三个阶段,5、填空：冲裁件断面的形状可以分为( )、( )、( )和( )四个部分,6、填空：模具间隙对冲裁件断面质量的影响：间隙小，出现二次( )，产生第二光亮带；间隙大，出现二次( )，产生二个斜度。,

9、7、填空：模具刃口状态对冲裁件断面质量的影响：当凸模刃口磨钝时，则会在l( )上端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在c( )的下端产生毛刺；当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生毛刺。,10/17/2009,8、选择：关于间隙对冲裁的影响描述错误的有( )。 A随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大 B间隙小时，冲孔件尺寸小于凸模尺寸 C间隙过小时，材料在凸、凹模刃口附近产生的裂纹不重合，将产生二次拉裂 D Z=14%24%t为较合适,9、选择：关于间隙对模具寿命的影响描述错误的有( )。 A间隙过小时，接触压力会增大，摩擦距离增长，摩擦发热严重，导致模具磨损加剧，使模

10、具与材料之间产生粘结现象，还会引起刃口的压缩疲劳破坏，使之崩刃 B间隙过大时，板料弯曲拉伸相对增加，使模具刃口端面上的正压力增大，容易产生崩刃或产生塑性变形，使磨损加剧 C模具的磨损中凹模侧面的磨损最大，若采用较大间隙，可使孔径在冲裁后的回弹增大，减小卸料时与凸模侧面的摩擦。从而减小凸模侧面的磨损。 D间隙合适或适当增大模具问隙，可使凸、凹模侧面与材料间摩擦减小，并减缓间隙不均匀的不利因素，从而提高模具寿命,10、简答题：试写出冲裁凸凹模刃口尺寸计算的原则(5分),10/17/2009,11、选择：对凸、凹模加工方法描述错误的是：( ),A凸、凹模分开加工是指凸模与凹模可以分别按各自的图纸加工

11、至最后尺寸 B凸、凹模分开加工, 具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证 C凸、凹模配合加工是指先加工凸模(或凹模)，然后根据制造好的凸模(或凹模)的实际尺寸，配做凹模(或凸模)，在凹模(或)凸模上修出最小合理间隙值。 D凸、凹模配合加工, Zmin易保证，无互换性、制造周期长。使用于形状简单的冲裁件,12、填空：设落料件尺寸为D0- 则凹模尺寸设计公式为:( );设冲孔件尺寸为d+0 ，则凸模尺寸设计公式为:( )。,13、计算题:冲制图示零件，材料为Q235，料厚t=2mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。,10/17/2009,14、计算题：,10/17/2009,3.4 冲裁的工艺

12、设计,一、冲裁件的工艺性分析,冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸大小及偏差是否符合冲裁加工的工艺要求。,冲裁件设计要满足如下要求：,（1） 冲裁件的形状,形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在许可的情况下，尽量把冲裁件设计成少、无废料排样的形状。,（2） 冲裁件内形及外形的转角,冲裁件的外形或内孔的交角处，应避免尖锐的清角，用适宜的圆角相连。,（3） 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽,宽度不宜太小，应避免有窄长的切口和过窄的切槽,10/17/2009,（4） 冲裁件的孔边距与孔间距,冲裁件上孔与孔、孔与边缘之间的距离不应过小，否则会产生孔与孔间材料的扭曲，或使边缘材料

13、变形,（5） 冲裁件的孔径,冲裁件的孔径太小时，凸模易折断或压弯。,（6） 在弯曲件或拉深件上冲孔时,孔与壁之间的距离L有一定的限制，不能太小，太小容易变形。,（7）冲裁件尺寸标注,冲裁件尺寸的基准应尽可能与制造模具时定位基准重合，选择在冲裁过程中不参加变形的面或线上。,10/17/2009,二、冲裁工艺方案的确定,1冲裁工序的组合,冲裁工序可分为单工序冲裁、复合冲裁和连续冲裁。,（1）根据生产批量来确定： 小批量与试制采用单工序冲裁，中批和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁,（2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定 复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高。,（3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定 尺

14、寸小，考虑单工序上料不方便和生产率低，常采用复合冲裁和连续冲裁。 中等尺寸，制造多副单工序模的费用比复合模昂贵，宜采用连续冲裁。 对于工件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，不宜采用复合冲裁和单工序冲裁，宜采用连续冲裁，即连续冲裁可以加工形状复杂、宽度很小等异形工件。,（4）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定 对复杂形状的工件，采用复合冲裁比采用连续冲裁好，因模具制造、安装调整较容易，成本较低。,（5）根据操作是否方便与安全来确定 复合冲裁出件和清除废料较困难，工件安全性较差，连续冲裁较安全。,10/17/2009,2、冲裁顺序的安排,（1）级进冲裁顺序的安排,先冲孔或冲缺口，最

15、后落料或切断，将冲裁件与条料分离。,（2）多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排,1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。,2）冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。,10/17/2009,3.5 排样,一、材料的合理利用,减少工艺废料的有力措施：,设计合理的排样方案； 选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）； 利用废料作小零件（如表中的混合排样）等。,10/17/2009,二、排样方法,排样:,冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。,根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：,1.有废料排样（a）,2.少废料排样（b）,3.无废料排样（

16、c、d）,三、搭边,搭边： 排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。 搭边的作用： 一是补偿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，方便条料送进，提高劳动生产率； 搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。,10/17/2009,四、排样图,10/17/2009,3.6 冲裁力的计算与降低冲裁力的方法,一、冲裁力的计算,二、降低冲裁力的方法,1阶梯凸模冲裁,2斜刃冲裁,3加热冲裁（红冲）,三、卸料力、推件力及顶件力的计算,10/17/2009,本节习题,1、选择：对冲裁件工艺性设计要求描述不正确的是: ( ) A形状应尽可能简单、对称

17、、排样废料少，在许可的情况下，尽量把冲裁件设计成少、无废料排样的形状 B冲裁件的外形或内孔的交角处，可以使用尖锐的清角，也可以使用圆角相连。 C冲裁件上凸出的悬臂和凹槽宽度不宜太小，应避免有窄长的切口和过窄的切槽 D冲裁件上孔与孔、孔与边缘之间的距离不应过小，否则会产生孔与孔间材料的扭曲，或使边缘材料变形,2、选择：对冲裁件工艺性设计要求描述不正确的是: ( ) A冲裁件的孔径太小时，凸模易折断或压弯 B冲裁件的外形或内孔的交角处，可以使用尖锐的清角，也可以使用圆角相连。 C在弯曲件或拉深件上冲孔时孔与壁之间的距离有一定的限制，不能太小，太小容易变形 D冲裁件尺寸的基准应尽可能与制造模具时定位

18、基准重合，选择在冲裁过程中不参加变形的面或线上,10/17/2009,3、选择：对冲裁工序的组合描述不正确的是: ( ) A冲裁工序可分为单工序冲裁、复合冲裁和连续冲裁 B复合冲裁是在压机一次行程中，在模具的同一位置完成两个或两个以上的工序 C连续冲裁是把完成一个冲裁件的几个工序，排列成一定的顺序，组成连续模 D对冲裁工序的组合中，连续冲裁模精度是最高的，复合模次之，单工序模精度最低。,4、选择：对冲裁工序的组合选择描述不正确的是: ( ) A小批量与试制采用单工序冲裁，中批和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁 B复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高，工件较平整 C尺寸小，考虑单工序上料不方便和生

19、产率低，常采用复合冲裁和连续冲裁。中等尺寸，制造多副单工序模的费用比复合模昂贵，宜采用连续冲裁 D对复杂形状的工件，采用连续冲裁比采用复合冲裁好。,10/17/2009,5、选择：对冲裁顺序描述不正确的是: ( ) A级进冲裁先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离 B采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距。 C多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口 D冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲小孔后冲大孔。,6、填空：提高材料利用率的方法有:减少 ( )和利用( ),7、选择：减少工艺废料的措施不包含: (

20、 ) A设计合理的排样方案 B当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来 C选择合适的板料规格和合理的裁板法 D利用废料作小零件,10/17/2009,8、填空：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法称为( ),9、填空：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为( ),10、选择：对搭边的作用描述不正确的为( ) A补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件 B增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率 C尽可能缩小搭边值甚至没有搭边可以提高材料的利用率。 D可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命,11、选择：对搭

21、边值的影响因素描述不正确的为( ) A硬材料的搭边值可大一些；软材料、脆材料的搭边值要小一些。 B材料越厚，搭边值也越大 C零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些 D弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些,10/17/2009,12、填空：已知如图所示：t=3mm; =685Mpa 孔冲裁力忽略，冲裁力( )。,13、填空：降低冲裁力的方法有( )、( )和( ),14、填空：推件力的计算公式( ),10/17/2009,1、学习目的和要求 通过学习，了解冲裁模的分类及结构, 掌握冲裁模主要零部件的设计过程,本章大纲,2、课程内容 （1）概述； （2）冲裁模(单工序冲裁模、复式冲孔模、导板模、连续

22、模、复合模)的结构分析； （3）冲裁模主要零件(工作零件、定位零件、卸料推件零件、导向零件、连接固定零件)的设计； （4）其他冲裁模(精冲模、硬质合金冲裁模)；,3、考核知识点和考核要求 （1）识记：单工序冲裁模、复式冲孔模、连续模、复合模。 （2）领会：常用冲裁模(单工序模、连续模、复合模)的工作原理。 （3）综合应用：冲裁模零部件的设计计算。,4、重点和难点 （1）重点：冲裁模零部件设计。 （2）难点：冲裁模零部件设计,冲裁模设计,10/17/2009,3.7 概述,3.7.1冲裁模分类,一、按工序性质分类,落料模：沿封闭的轮廓将工件与材料分离 冲孔模：沿封闭的轮廓将废料与工件分离 切断模

23、：沿敞开的轮廓将材料分离 切口模：沿敞开的轮廓将零件局部切开但不完全分离 剖切模：将一个工件切成两个或多个工件 整修模：切除冲裁件中粗糙的切缘，获得光洁垂直的断面 精冲模：从板料中分离出尺寸精确、断面光洁垂直的冲裁件,二、按工序组合分类,单工序模：,10/17/2009,三、按上下模间的导向方式分类,有无导向的敞开式模和有导向的导板模、导柱模等,四、按卸料装置分类,五、按挡料或定料的形式分类,有带固定卸料板冲模和弹压卸料板冲模,有固定挡料销、活动挡料销、导正销和侧刃的冲模,10/17/2009,3.7.2冲裁模的结构组成,(凸模，凹模，凸、凹模),(挡料销，导正销，定位板，导料板等),(卸料板

24、，压料板，顶件器等),(导柱，导套，导板，导筒),10/17/2009,3.7.3 冲裁模的结构分析,单工序冲裁模,10/17/2009,复式冲孔模,连续模/级进模,复合模,正装复合模与倒装复合模的区别,凸凹模装在上模，落料凹模装于下模，称为正装复合模,凸凹模装在下模，落料凹模装于上模，称为倒装复合模,10/17/2009,工作零件,一凸模,（1）圆形凸模 指凸模端面为圆形的凸模,（2）非圆形凸模 指凸模端面为非圆形的凸模,（3）大、中型凸模(整体式、镶拼式),（4）冲小孔凸模：,二凹模,三.凸凹模,四凸、凹模的镶拼结构,10/17/2009,本节习题,1、填空：冲裁模按卸料装置分为( )和(

25、 ),2、名次解释：级进模,3、名次解释：复合模,4、填空：冲裁模零部件可分为( )和( )两大类。,5、填空：冲裁模零部件可分为( )、( )、( )、导向零件和连接固定零件,6、填表：在模具图上写出各个件的名称且归类为五类零件,10/17/2009,7、填空：凸凹模装在上模，落料凹模装于下模，称为( ), 其除料、除件装置的数量为( )套。,8、填空：实现冲裁变形使材料正确分离的零件为( ),9、填空：圆形凸模的固定方式为( )固定，螺钉压紧。,10、选择：不属于对冲小孔凸模采取的保护措施的为( ) A加保护套 B采用短凸模的冲孔模 C采用优质材料 D提高模架刚度和精度,11、选择：当采用

26、固定卸料板和导料板时,凸模长度公式为,h1凸模固定板厚度,h2 卸料板厚度,h3 导料板厚度,h不包含的内容为( ),A凸模进入凹模的深度,B凸模修磨量,C冲模在闭合状态下卸料板到凸模固定板间的距离,D板料厚度,10/17/2009,12、选择：对凸、凹模的镶拼结构描述正确的有( ) A镶拼结构可以改善加工工艺性，减少钳工工作量，提高模具加工精度 B较薄弱或易磨损的局部凸、凹部分，应单独分块 C拼块间应能通过磨削或增减垫片方法，调整其间隙 D尽量使拼块的形状、尺寸相同,13、选择：不属于镶拼结构的固定方法为：( ) A平面式固定 B压入式固定 C焊接式固定 D斜楔式固定,10/17/2009,

27、定位零件,1导料销、导料板,2侧压装置,3挡料销,4侧刃,5导正销,6定位板和定位销,10/17/2009,三、卸料装置与推件装置,1卸料装置,（1）固定卸料板,（2）弹压卸料装置,（3）废料切刀,2推件（顶件）装置,（1）推件装置,a）刚性推件装置,弹性推件装置,（2）顶件装置,10/17/2009,四、导向零件,1模架,（1）导柱模模架,（2）导板架模架,2模座,3导柱和导套零件导向装置,10/17/2009,五、连接与固定零件,1模柄,2固定板,3垫板,4螺钉与销钉,六、模具的闭合高度,10/17/2009,本节习题,1、填空：导料销：从右向左送料时，导料销装在( )侧；从前向后送料时，导料销装在( )侧。,2、填空：若条料公差较大，为避免条料在导料板中偏摆，保证条料紧靠导料板一侧正确送进,设置( ),3、填空：在级进模中，为了限定条料送进距离，在条料侧边冲切出一定尺寸缺口的凸模,此凸模称为( ),4、填空：弹压卸料装置在卸料的同时还有( )的作用。,5、填空：刚性推件装置一般包括打杆、( )、( )和( ),6、填空：冲件尺寸大，采用( )将废料切开而卸料,7、填空：导板模模具的主要特点是上、下模依靠( )的间隙配合导向,8、判断：导柱导套的配合间隙必须小于冲裁间隙( ),9、名次解释：模具的闭合高度,