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）
普通冲裁 和 精密冲裁 。（3-1 ）
1．冲裁根据变形机理的不同，可分为 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， 较小 。（3-1 ）
毛面 增宽，而 光面 所占比例较少，毛刺和塌角 也
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 件力。（3-2 ）
和推
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 10．冲裁模常以 刃口磨钝 和 崩刃 11．在设计和制造新模具时，应采用 12．落料件的尺寸与
刃口磨钝 ， 间隙增大
。（ 3-2）
的形式失效。 （3-2 ）
最小 的合理间隙。（3-2 ）
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 ）
互换 性，制造周期 短 ，便于 成
13．凸、凹模分别加工法的优点是凸、凹模具有
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
进行计算。（ 3-3 ）
为基准配制 凸模
，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别
15．冲孔时，应以 凸模
进行计算。（ 3-3 ）
为基准配制 凹模 ，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别
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）
（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．（ ×）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（
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。
三、选择题（每题 分，共 分）
3-3 ）。
3-3)
1．模具的合理间隙是靠 A 凸凹模 B 凸模和凹模
B 刃口尺寸及公差来实现。 （3-2 ）
C 凹模 A
。（3-3 ）
2．落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定 A 凹模刃口尺寸 B 凸模刃口尺寸 3．冲孔时，其刃口尺寸计算原则是先确定 A 凹模刃口尺寸 B 凸模刃口尺寸 4．凸模比凹模的制造精度要 A 。（3-3 ）
A．高一级 B. 低一级 C.
四．问答题。 （共 分）
C 凸、凹模尺寸公差 B C
。（3-3 ）
凸、凹模尺寸公差
相同
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
答：冲裁件的切断面具有明显的区域性特征，
分）（ 3-1 ）
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
答： 1．落料 模尺寸为基准，由于凹
落料件光面尺寸与凹模尺寸其本一致，故以凹
分）（ 3-3 ）
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
保证模具有一定的使用寿命。 五．计算题（共 16 分）
以能保证工件的精度要求准， 保证合理的凸、 凹模间隙值，
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
解：外形 8000.74 mm属于落料，内形 40
0.62 0
mm属于冲孔，
1）
落料
80 0.74 mm
DA=(Dmax-x Δ ) 0
+ δ A
DT=(DA-Z min) - δ T =(Dmax-X Δ -Z min) - δ T
查表 3-3 、3-4 和表 3-5 得：
Zmin =0.460mm
校核条件 :
Z
max
=0.640mm；
δA =0.03mm δT =0.020mm； x=
| δ T|+| δ A|=+= ；( Zmax-Z min) =满足 | δ T|+| δ A| ≤( Zmax-Z min )条件，
将已知数据代入公式得
DA=× = 0 mm
DT=-0.02 mm(2) 冲孔 4000.62 mm
dT=(d min +xΔ ) - δT dA=(d T+Z min) =(d min+XΔ +Zmin) 查表 3-3 、3-4 和表 3-5 得： Zmin =0.460mm
校核条件 :
+ + 0.03
Z
max
=0.640mm； δA =0.03mm
δT =0.020mm； x=
| δ T|+| δ A|=+= ；( Zmax-Z min ) =说明满足 | δ T|+| δ A| ≤( Zmax-Z min)条件 将已知数据代入公式，即得 dT=(40+ × = 0 -0.020 mm dA=+ = 0 mm
+ + 0.020
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。
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： 5000.62 、 3500.62 、1500.43 、1000.36 、 7.500.36 (未注公差 尺寸般按 IT14 确定其公差 ) ，
计算公式 ： AA=(Amax-x Δ ) +0δA
x= , Z min =0.04mm,Z max=0.060mm,取δ A= Δ /4 将已知数据代入公式得：
0 0.62/4 0.16
( 50 0.62 )A =× 0 =49.69 0 mm ( 3500.62 )A=× =34.69mm
150.43)A=×
0
10
0 0.36/4 0.09
0.36 ) A=× 0 = 0
0.43/ 4 0.11 0 = 0
0 0.36/ 4 0.09
（
7.5 0.36
） A
= 0 = 0
（ 2）凹模磨损后尺寸变小的： 30±；
计算公式： BA=（B min+xΔ） 0 - δA 查表 3-5 得 x=，取δ A= Δ/4 将已知数据代入公式得：
（30± A=+× 00.34/4 =30.09 00.09mm
（3） 凹模磨损后尺寸不变的： 20± 0.10mm； 其基本公式为 CA=（Cmin+Δ） δ A 取δ A= Δ /4
将已知数据代入公式得：
（20 ± A=（+×）±× 4=20±0.03mm
查表 3-3 得： Zmax= Zmin= 凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为（～） 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：
φ8
0.10 0
mm；
计算公式： bT=（Bmin+xΔ） 0-δT
查表 3-5 得 x=1 , Z min =0.04mm,Z max=0.060mm,取δ T= Δ /4 将已知数据代入公式： （
φ8
0.1
0
） T=（8+1×） 00.1/4= 00.03 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值为（～） 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
冲孔件最好低于 IT9 级 。（3-4 ）
IT11 级 ，一般要求落料件公差最好低于 IT10 级 ，
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 ）
18． 冲压力合力的作用点称为
柄中心重合。 （ 3-6 ）
模具的压力中心 ，设计模具时，要使 压力中心 与模
19．为了实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以减少压力机的振动，常用
冲裁 法、斜刃冲裁 法和 加热冲裁 法来降低冲裁力。 （3-6 ）
阶梯凸模
习题答案：第3章冲裁工艺及冲裁模具设计
