冲压工艺与模具设计思考与练习参考答案

由天下分享时间：2024/12/21 22:29:34 加入收藏我要投稿点赞

《冲压工艺与模具设计（第2版）》

思考与练习参考答案

思考与练习1

1．什么是冲压加工冲压加工常用的设备和工艺装备是什么

答：冲压加工是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的压力加工方法。

常用的设备一般有机械压力机、液压机、剪切机和弯曲校正机。冲压模具是冲压加工所用的工艺装备。

2．冲压工艺有何特点列举几件你所知道的冲压制件，说明用什么冲压工序获得的

答：冲压工艺与其它加工方法相比，有以下特点：

① 用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件，如薄板薄壳零件等。冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。

② 材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。因此，工件的成本较低。

③ 操作简单、劳动强度低、生产率高、易于实现机械化和自动化。

④ 冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高。

冲压加工是一种制件质量较好、生产效率高、成本低，其它加工方法无法替代的加工工艺。

汽车覆盖件、饭盒、不锈钢茶杯等是通过落料拉深工序完成；垫圈是通过落料冲孔工序完成；

电脑主机箱外壳是通过落料冲孔、翻边成形等弯曲工序完成。 3．简单叙述曲柄压力机的结构组成及工作原理。结构组成：工作机构（曲柄滑块机构）、传动系统（带传动和齿轮传动等机构）、操纵系统（离合器、制动器及其控制装置）、能源系统（电动机和飞轮）、支承部件（床身）。

尽管曲柄压力机有各种类型，但其工作原理和基本组成是相同的。如图1-2所示的开式双柱可倾压力机的工作原理见图1-6所示，其工作原理如下：电动机5的能量和运动通过带传动传给中间传动轴，再由齿轮传动传给曲轴9，连杆10上端套在曲轴上，下端与滑块11铰接，因此，曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。将上模装在滑块上，下模装在工作台垫板1上，压力机便能对置于上、下模间的材料进行冲压，将其制成工件。

4．简单叙述如何选择冲压设备。

答：冲压设备的选择直接关系到设备的安全以及生产效率、产品质量、模具寿命和生

产成本等一系列重要问题。冲压设备的选择主要包括设备的类型和规格参数两个方面的选择。

① 冲压设备类型的选择

主要根据所要完成冲压工序的性质、生产批量大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备的类型。

② 冲压设备规格的选择在选定冲压设备的类型以后，应进一步根据冲压加工中所需要的冲压力（包括卸料力、压料力等）、变形工序以及模具的结构型式和闭合高度、外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。

思考与练习2

1．板料冲裁时，其断面有何特征影响冲裁件断面质量的因素有哪些

答：过程所得的冲裁件的断面并不是光滑平直的。观察实际冲裁件的剪切断面可以发现，在整个断面上形成了四个特征区：①圆角带，②光亮带，③断裂带，④毛刺。

影响冲裁件断面质量的因素有：

①材料性能的影响材料塑性好，冲裁时裂纹出现得较迟，材料被剪切的深度较大，所得断面光亮带所占的比例就大，圆角也大。

②模具间隙的影响冲裁时，断裂面上下裂纹是否重合，与凸、凹模间隙值的大小有关。当凸、凹间隙合适时，凸、凹模刃口附近沿最大切应力方向产生的裂纹在冲裁过程中能会合，制件的断面质量较好。当间隙过大或过小时，都会使上、下裂纹不能重合，影响断面质量。

③模具刃口状态的影响模具刃口状态对冲裁过程中的应力状态及制件的断面质量有较大影响。当刃口磨损成圆角时，挤压作用增大，所以制件塌角带和光亮带增大。同时，使冲裁断面上产生明显的毛刺。当凸、凹刃口磨钝后，即使间隙合理也会在制件上产生毛刺。

2．试分析冲裁间隙对冲裁件断面质量、冲裁件尺寸精度、冲裁力及模具寿命的影响。答：冲裁间隙对冲裁件断面质量有决定性影响。如间隙过大，凸模产生的裂纹相对于凹模产生的裂纹将向里移动一个距离。剪切断面圆角加大，光亮带的高度缩短，断裂带的高度增加，锥度也加大并有明显的拉长毛刺，冲裁件可能产生穹弯现象。如间隙过小，凸模产生的裂纹将向外移动一个距离。上、下裂纹不重合，产生第二次剪切，从而在剪切面上形成了略带倒锥的第二个光亮带。在第二个光亮带下面存在着潜伏的裂纹。由于间隙过小，板料与模具的挤压作用加大，最后被分离时，冲裁件上有较尖锐的挤出毛刺。

冲裁间隙对于冲裁件精度也有很大的影响。当间隙适当时，在冲裁过程中，板料的变形区在比较纯的剪切作用下被分离，冲裁后的回弹较小，冲裁件相对于凸模和凹模尺寸的偏差也较小。

冲裁间隙过大，则冲裁力就会减小，模具的磨损减小，延长模具的使用寿命；冲裁间隙过小，则冲裁力就会加大，缩短模具的使用寿命。

3．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：确定冲压件的工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其他辅助工序的安排。冲压工艺方案如何确定，首先应在工艺分析的基础上，根据冲裁件的生产批量、尺寸精度的高低、形状复杂程度、材料的厚薄、冲模制造条件与冲压设备条件等多方面的因素，拟订出多种可能的不同工艺方案，然后对各种工艺方案进行分析与研究，比较其综合的经济技术效果，从中选择一个合理的冲压工艺方案。概括起来，确定工艺方案的主要原则是保证冲裁件质量，经济性和安全性。

冲裁工艺的工序组合方式应根据工件的形状、尺寸、精度等要求对各工序进行必要的分析和计算，然后比较，确定最佳的工序数量和顺序，且保证后一道工序不影响前道工序的加工精度。

4. 题图2-1所示底板零件已决定用复合模进行冲裁，试确定其排样方法和搭边值，并计算条料宽度和材料利用率。

材料： 08F 料厚： 2mm

题图2-1 底板

解：排样方法：有废料的直排；

搭边值：查表可知，工件间a为1.2mm，侧面a1为1.5mm ；条料宽度：52.8?0.5mm ；材料利用率：%。（计算略）

5．冲裁如图所示零件，求其压力中心。

材料： 10 料厚：

解：（计算略）

X0≈17.1mm （距长直边的距离） Y0≈12.3mm （距下底边的距离）

6．为了保证合理间隙，冲裁凸、凹模刃口尺寸的计算有哪两种常用方法各适用于什么情况

答：模具有两种制造方法。一种是凸模与凹模分别加工，成批制造，可以互换。另一种是凸模与凹模配合加工，先加工基准件，然后非基准件按基准件配作，加工后的凸模与凹模不能互换。