[整理]习题答案：第3章冲裁工艺及冲裁模具设计.

-------------

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．冲裁根据变形机理的不同，可分为 普通冲裁 和 精密冲裁 。（3-1） 2． 圆形垫圈的内孔属于 冲孔 工序，而外形属于 落料 工序。（3-1）

3．冲裁变形过程大致可分为 弹性变形 、 塑性变形 、和 断裂分离 等三个阶段。（3-1）

4．冲裁件的切断面由 塌角 、 光面 、 毛面 和 毛刺 四个区域组成。（3-1） 5．塑性差的材料，断裂倾向严重， 毛面 增宽，而 光面 所占比例较少，毛刺和塌角 也较小 。（3-1）

6．增大冲裁件光面宽度的主要途径为：减少冲裁间隙、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，还要合理选择搭边、注意润滑等。（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。（3-2）

8．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。（3-2）

9．影响冲裁件毛剌增大的原因是 刃口磨钝 ， 间隙增大 。（3-2） 10．冲裁模常以 刃口磨钝 和 崩刃 的形式失效。（3-2） 11．在设计和制造新模具时，应采用 最小 的合理间隙。（3-2）

12．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。（3-3） 13．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 小、 模具制造 困难、成本较高。（3-3） 14．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行计算。（3-3）

15．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行计算。（3-3）

二、判断题（每小题 分，共 分）

1．（×）冲裁间隙过大时，断面将出现二次剪切光亮面。（3-2）

2．（×）冲裁间隙越小，冲裁件精度越高，所以冲裁时间隙越小越好。（3-2）

-------------

-------------

3．（×）对于形状复杂的冲裁件，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。（3-2） A凸凹模 B 凸模和凹模 C凹模 2．落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定 A 。（3-3）

A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 。（3-3）

A 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 。（3-3）

A．高一级 B.低一级 C.相同

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？（本题 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、毛面和毛刺四个部分组成。

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模具结构；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些？ （本题 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． 尽可能采用合理间隙的下限值 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．保持模具刃口的锋利 5．合理选择搭边值 6．注意润滑

3．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。（3-2）

答: 凸模与凹模工作部分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，是因为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、凹模刃口尺寸的基本原则是什么？（本题 分）（3-3）

答：1．落料 落料件光面尺寸与凹模尺寸其本一致，故以凹模尺寸为基准，由于凹模刃口尺寸越磨越大，故落料件基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基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一致，故以凸模尺寸为基准，由于

凸模刃口尺寸越磨越小，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸，则按凸模基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，故凹模孔心距的基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，保证合理的凸、凹模间隙值，

保证模具有一定的使用寿命。 五．计算题（共16分）

1、冲制如图所示的垫圈，材料为Q235,分别计算落料,冲孔的凸，凹模刃口尺寸及公差。已知板料厚为3mm. （本题 分）（3-3）

解：外形?80?0.74mm属于落料，内形?40000?0.62mm属于冲孔，

（1） 落料?80?0.74mm

DA=(Dmax-xΔ)0

0 0

DT=(DA-Zmin)-δT =(Dmax-XΔ-Zmin)-δT 查表3-3、3-4和表3-5得：

Zmin =0.460mm Zmax=0.640mm； δA =0.03mm δT =0.020mm； x=0.5 校核条件:

|δT|+|δA|=0.02+0.03=0.05；（Zmax-Zmin）=0.640-0.460=0.180 -------------

+δA

-------------

满足|δT|+|δA|≤（Zmax-Zmin）条件， 将已知数据代入公式得:

+0.024+0.03

DA=(80-0.5×0.74)0=79.630 mm

00

DT=(79.63-0.46)-0.016=79.17-0.02 mm （2） 冲孔?400 0

?0.62mm

dT=(dmin+xΔ)-δT

+δA +δA

dA=(dT+Zmin)0 =(dmin+XΔ+Zmin)0 查表3-3、3-4和表3-5得：

Zmin =0.460mm Zmax=0.640mm； δA =0.03mm δT =0.020mm； x=0.5 校核条件:

|δT|+|δA|=0.02+0.03=0.05；（Zmax-Zmin）=0.640-0.460=0.180 说明满足|δT|+|δA|≤（Zmax-Zmin）条件 将已知数据代入公式，即得

0 0

dT=(40+0.5×0.62)-0.020=40.31-0.020mm

+0.020 +0.020

dA=(40.31+0.160)0 =40.770mm

2．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：硅钢片生产纲领：100万件/年解：考虑到该工件外形较复杂,宜采用配作法加工凸、凹模；而内形虽为圆形冲孔，但因材料太薄，故也采用配作法加工。 A.落料尺寸 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情况， （1）凹模磨损后尺寸变大的：50?0.62、35?0.62、15?0.43、10?0.36、7.5?0.36(未注公差尺寸般按IT14确定其公差)，

+δA

计算公式 ：AA=(Amax-xΔ)0

x=0.5 , Zmin =0.04mm,Zmax=0.060mm,取δA= Δ/4 将已知数据代入公式得：

（50?0.62）A =(50-0.5×0.62) 00?0.62/400000=49.690?0.16mm

-------------

-------------

（3500.62)?0.62/4?0.16?0.62）A=(35-0.50×0=34.690mm （150.43/4?0.43）A=(15-0.50×0.43) ?00 =14.79?0.110mm

（100?0.36）A=(10-0.50×0.36) ?0.36/4 =9.82?0.0900mm （7.50/4?0.36）A=(7.5-0.50×0.36) ?0.360 =9.32?0.090mm

（2）凹模磨损后尺寸变小的：30±0.17mm；

计算公式：B 0

A=(Bmin+xΔ)-δA

查表3-5得x=0.75，取δA= Δ/4 将已知数据代入公式得：

(30±0.17) A=(29.83+0.75×0.34) 00?0.34/4 =30.09?0.09mm

(3) 凹模磨损后尺寸不变的：20±0.10mm； 其基本公式为CA=(Cmin+0.5Δ) ?0.5δA 取δA= Δ/4

将已知数据代入公式得：

(20±0.10)A=（19.9+0.5×0.2）±0.5×0.2/4=20±0.03mm 查表3-3得：Zmax=0.360mm Zmin=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（0.04～0.060）mm。

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：φ

8?0.100mm；

计算公式：b+xΔ) 0

T=(Bmin-δT

查表3-5得x=1 , Zmin =0.04mm,Zmax=0.060mm,取δT= Δ/4 将已知数据代入公式： （φ

8?0.1）T

=（8+1×0.36）000?0.1/4=8.36?0.03mm

凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值为（0.04～0.060）mm。

第二次作业

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 。（3-4）

17．冲裁产生的废料可分为两类，一类是 工艺废料，另一类是 结构废料。（3-5）

-------------

，