沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題.doc

沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì)一、填空題1. 沖裁工序包括兩種工序，分別是 落料 與 沖孔 。2. 沖裁變形包括了三個(gè)階段的變形過(guò)程，分別是 彈性變形階段 、塑性變形階段、剪裂分離階段。3. 普通沖裁件的斷面具有塌角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺四個(gè)明顯的區(qū)域。4. 沖裁模的總沖壓力包括沖裁力、卸料力、推件力和頂件力。 5. 沖裁排樣從廢料角度來(lái)分，可分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣三種 。6. 落料凹模在下半模的復(fù)合模稱(chēng)為 正裝 復(fù)合模，結(jié)構(gòu)上有 三 套打料除件裝置。7. 落料凹模在上模的叫 倒裝 復(fù)合模，而落料凹模在下模的叫 正裝 復(fù)合模，其中 正裝 復(fù)合模多一套打料裝置，8. 沖模的裝配是模具制造的關(guān)鍵工序，其要點(diǎn)有：（1）要合理選擇裝配 基準(zhǔn)件 ，（2）要合理選擇裝配 組件 ，（3）要合理 進(jìn)行總體裝配 9. 彈性卸料裝置除了起卸料作用外，還兼起 壓料 作用，它一般用于材料厚度相對(duì) 較薄 材料的卸料。10. 側(cè)刃常被用于 定距精度和生產(chǎn)效率要求高的連續(xù) 模中，其作用是控制條料進(jìn)給方向上的 進(jìn)給步距 ，11. 普通模架在“國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”中，按照導(dǎo)柱導(dǎo)套的數(shù)量和位置不同可分為： 對(duì)角導(dǎo)柱 模架、 中間導(dǎo)柱 模架、 四角導(dǎo)柱 模架、 后側(cè)導(dǎo)柱 模架四種。12. 降低沖裁力的主要措施有 階梯凸模沖裁 、 斜刃沖裁 、 加熱沖裁（紅沖） 等。13. 模具的 壓力中心 就是沖壓力的合力的作用點(diǎn)，求 壓力中心 的方法就是求空間平行力系的合力的作用點(diǎn)。二、選擇題1. 在沖裁模的各種凹模洞孔形式中，刃磨后工作部分的尺寸將產(chǎn)生變化的是 B 。A. 圓柱形洞口B. 圓錐孔口C. 具有過(guò)度圓柱形洞口D. 以上三種2. 在沖模的正倒裝關(guān)系中，正裝指的是 A 。A 凸模裝上模,凹模裝下模 B凹模裝上模,凸模裝下模C凸凹模同裝上模 D凸凹模同裝下模3. 在普通沖裁中，光亮帶的寬度約占整個(gè)斷面的 C 。A. 1/51/4以上B. 1/41/3以上C. 1/31/2以上 D. 1/22/3以上4. 為防止沖裁時(shí)凸模折斷，普通沖裁模的沖孔最小孔徑與材料厚度的比較關(guān)系是 A 。A 大于 B小于 C 等于 D無(wú)所謂5. 在沖裁工序中，搭邊起到一定的工藝作用，下面各點(diǎn)中，不屬于搭邊的作用的是 B 。A 補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制品；B 減小沖裁力，保證沖出合格的制品；C 保持條料具有一定的剛性，便于送料；D 保護(hù)模具，以免模具過(guò)早的磨損而報(bào)廢。6. 在連續(xù)模中，側(cè)刃的作用是 D 。A. 側(cè)面壓緊條料 B. 對(duì)卸料板導(dǎo)向C. 控制條料送進(jìn)時(shí)的導(dǎo)向D. 控制進(jìn)距（送進(jìn)時(shí)的距離）實(shí)現(xiàn)定位7. 在復(fù)合沖裁模中，下面屬于倒裝復(fù)合模的是 B 。A 凸凹模在上模，凹模在下模；B 凸凹模在下模，凹模在上模；C 凸凹模與凹模均在上模；D 凸凹模與凹模均在下模。8. 模具的壓力中心是指沖壓力合力的作用點(diǎn)。下面各種陳述中，不屬于計(jì)算壓力中心的目的的是 C 。A 使沖裁壓力中心與沖床滑塊中心相重合，避免會(huì)產(chǎn)生偏彎距，減少模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻磨損；B 保持沖裁工作間隙的穩(wěn)定性，防止刃口局部迅速變鈍，提高沖裁件的質(zhì)量和模具的使用壽命；C 提高材料的利用率；D 合理布置凹模型孔的位置。9. 下面的各種零件中，不屬于沖壓模擋料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)是 D 。A.固定擋料銷(xiāo)B.活動(dòng)擋料銷(xiāo)C.始用擋料銷(xiāo)D.導(dǎo)正銷(xiāo)10. 沖裁模試沖時(shí)，出現(xiàn)剪切斷面的光亮帶太寬，甚至出現(xiàn)二次光亮帶及毛刺，其主要原因是 A 。A. 沖裁間隙太小B. 沖裁間隙太大C. 沖裁間隙不均勻D. 刃口不鋒利11. 在沖裁模中，落料件的最大極限尺寸為Dmax，制造公差為，磨損系數(shù)為x，則凹模刃口直徑的基本尺寸Dd是 B 。A. Dd =Dmax + xB. Dd =Dmax xC. Dd =Dmax + D. Dd =Dmax - 12. 若采用滾珠導(dǎo)柱和導(dǎo)套，則滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用的配合類(lèi)型是 B 。A 間隙配合 B 過(guò)盈配合 C 過(guò)渡配合 D 都可以13. 在沖裁模中，凹模的洞孔形式有多種，在下面各圖中，其中不正確的是 C 。14. 在沖裁模中，沖裁力是P=KLt,其中，是代表 B 。A 彈性模量 B 材料抗剪強(qiáng)度 C 材料抗拉強(qiáng)度 D 屈服強(qiáng)度15. 在沖裁模中，沖裁力是P=KLt,其中，K的取值是 B 。A. K=1B. K=1.3 C. K=1.5D. K=2.016. 在沖裁模中，推料力是P=nK推P,若凹模刃口直邊高為h=10mm，材料厚度t=2mm，則n 的取值是 D 。A. n=2B. n=3C. n=4D. n=517. 在采用滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套中，若滾珠夾持圈的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則導(dǎo)套的長(zhǎng)度L1應(yīng)為 B 。A. L1=L B. L1=L + (510) C. L1=L - (510)D. L1=L518. 在沖裁模中，若凹模刃口直徑為Dd，凸模刃口為Dp，則沖裁間隙是 A 。A. Dd-Dp B.（Dd-Dp)/2C. Dd+DpD.（Dd+Dp)/219. 沖裁模的間隙應(yīng)當(dāng) C 模具導(dǎo)向件的間隙。A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。20. 沖裁間隙對(duì)沖裁件的尺寸有一定影響，一般情況下，若采用間隙過(guò)大時(shí)，落料件尺寸 B 凹模尺寸A、大于； B、小于； C、等于。三、判斷題1. 沖壓件的沖壓總壓力一般大于或等于壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力。 ( )2. 常用卸料裝置有：剛性卸料裝置和彈性卸料裝置。 ( )3. 沖裁棋中凸模、凹模的間隙小于導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙。 ( )4. 沖壓模使用剛性卸料（退料）的主要優(yōu)點(diǎn)是卸料可靠；卸料力大。 ( )5. 在沖壓件的生產(chǎn)中，材料的利用率是指一個(gè)進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所需板料面積之比的百分率。 ( )6. 落料是用模具沿封閉線(xiàn)沖切板材，沖下的部分為廢料。 ( )7. 擋料銷(xiāo)的作用是保證條料送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的送進(jìn)距。 ( )8. 連接彈壓卸料板時(shí)，可以選用圓柱普通螺釘， （ ）9. 搭邊值的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的鋼度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。 （）10. 在連續(xù)模中，側(cè)刀的作用是控制材料送進(jìn)時(shí)的導(dǎo)向。 （ ）11. 普通沖裁最后分離是塑性剪切分離。 （ ）12. 精密沖裁的主要條件是：壓板帶齒形凸梗（齒圈）、凹模（落料）或凸模（沖孔）帶小圓角、間隙極小、壓邊力和反頂力較大。 （ ）13. 在其他條件相同的情況下，金屬材料中，硬材料的沖裁合理間隙大于軟材料合理間隙。 （ V ）14. 沖裁力較大的沖裁模，凸模或凹模只用螺釘固定在模座上即可。 （ ）15. 沖裁變形過(guò)程中，微裂紋最早出現(xiàn)在凹模端面。 （ ）16. 沖裁模的間隙應(yīng)當(dāng)小于模具導(dǎo)向件的間隙。 （ ）17. 在降低沖裁力的諸多措施中，采用階梯布置的凸模時(shí)，為了保護(hù)小凸模，應(yīng)使小凸模比大凸模高一些。 （ ）18. 采用剛性卸料裝置和下出件的模具時(shí)，其總工藝力為P=P+P卸+P推。 （ ）19. 標(biāo)準(zhǔn)件就是從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買(mǎi)來(lái)直接裝配在模具上的不需進(jìn)行任何加工的零件。 （ ）20. 斜刃比平刃的沖裁力大。 （ ）四、簡(jiǎn)答與計(jì)算題1什么是沖裁間隙？沖裁間隙對(duì)沖裁有哪些影響？答：（1）沖裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差稱(chēng)為沖裁間隙。（2）沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等影響很大，所以沖裁間隙是沖裁模設(shè)計(jì)中的一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。2沖孔工序和落料工序中，凸、凹模刃口尺寸計(jì)算應(yīng)如何區(qū)別對(duì)待？答：落料件的外徑尺寸等于凹模的內(nèi)徑尺寸，沖孔件的內(nèi)徑尺寸等于凸模的外徑尺寸。故落料模應(yīng)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，再按間隙值確定凸模尺寸；沖孔模應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，再按間隙值確定凹模尺寸。3為何要計(jì)算壓力中心？在設(shè)計(jì)沖裁模時(shí)，其壓力中心要與沖床滑塊中心相重合，否則沖模在工作中就會(huì)產(chǎn)生偏彎矩，使沖模發(fā)生歪斜，從而會(huì)加速?zèng)_模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻磨損，沖裁間隙得不到保證，刃口迅速變鈍，將直接影響沖裁件的質(zhì)量和模具的使用壽命，同時(shí)，沖床導(dǎo)軌與滑塊之間之間也會(huì)發(fā)生異常磨損。4沖裁模主要包括哪些結(jié)構(gòu)零件？答：各種結(jié)構(gòu)的沖裁模，一般由工作零件（凸模、凹模）、定位零件（擋料銷(xiāo)。導(dǎo)尺等）、卸料零件（卸料板）、導(dǎo)向零件（導(dǎo)柱、導(dǎo)套）和安裝固定零件（上下模座、墊板、凸凹模固定板、螺釘和定位銷(xiāo)）等5種基本零件組成。5高質(zhì)量的沖裁件斷面具備有什么特征？答：較高質(zhì)量的沖裁件斷面，應(yīng)該是光亮帶較寬，約占整個(gè)斷面的13以上塌角、斷裂帶、毛刺和錐度都很小，整個(gè)沖裁零件平面無(wú)穹彎現(xiàn)象。6 復(fù)合模與級(jí)進(jìn)模各有什么特點(diǎn)？答：（1）復(fù)合模是在沖床滑塊的一次行程中，在沖模的同一工位上能完成兩種以上的沖壓工序。在完成這些工序過(guò)程中不需要移動(dòng)沖壓材料。在復(fù)合模中，有一個(gè)一身雙職的重要零件就是凸凹模。由于在沖壓的過(guò)程中，制品坯料無(wú)須移動(dòng)，所以沖壓出來(lái)的制品質(zhì)量較高。 （2）級(jí)進(jìn)沖裁模又稱(chēng)級(jí)連續(xù)或跳步模。這種沖裁模是按照一定的沖裁程序，在沖床滑塊一次行程中，可在沖模的不同工位上完成兩種以上的沖壓工序。由于級(jí)進(jìn)模工位數(shù)較多，因而級(jí)進(jìn)模沖制零件，必須解決條料或帶料的準(zhǔn)確定位問(wèn)題，才有可能保證沖壓的質(zhì)量。7如圖所示零件，材料為Q235，料厚為2mm。模具采用正裝、下出料、剛性卸料裝置，凹模洞口直邊高8mm。試計(jì)算該工序的總沖壓力。（其中：抗剪強(qiáng)度=350MPa，K卸=0.04，K推=0.05，K頂=0.06，）解：（1）沖裁力的計(jì)算由圖分析，零件落料及沖孔的邊長(zhǎng)L是：L=80*2+60*2+3.14*16*2=380.48（mm）所以，沖裁力P是：P= KLt=1.3*380.48*2*350=346.24（KN）（2）由于模具采用正裝、下出料、剛性卸料裝置，故，沖床的總沖壓力P=P +P推其中，推料力P推是：P推=nK推P=（8/2）*0.05*346.24=69.25（KN）（3）所需的總沖壓力P是：P=P+P推=346.24+69.25=415.49（KN）8 如下圖所示，是某落料工序的排樣圖，試計(jì)算出該工序的材料利用率。 解：?jiǎn)渭慵挠昧厦娣eS是：S=（38-8）x8+（16-8）x8+3.14x82/4=354(mm)那么，該工序的材料利用率是：=（354*12）/（122*52）=0.67 即=0.67x100%=67%9 如圖所示零件，材料為10F，料厚為2mm。請(qǐng)計(jì)算該制件的沖裁工序力。（其中：抗剪強(qiáng)度=260340MPa，抗拉強(qiáng)度=300440MPa）解：該沖裁件的周長(zhǎng)是：L=38x2+(58-8x2-38)x2+(30-8x2)x2+3.14x2x8=162(mm)該材料的抗剪強(qiáng)度取=300MPa，修正系數(shù)K=1.3則該制件的沖裁工序力P是：P=KLt=1.3x162x2x300=126360（N）=126.36（KN）10 試計(jì)算下面沖裁件的壓力中心，并在圖中用“O”點(diǎn)標(biāo)出位置及尺寸。解：由圖可看出，該零件左右對(duì)稱(chēng)， 即其X方向上的壓力中心位于對(duì)稱(chēng)軸上。現(xiàn)以下方的邊作為Y方向的零點(diǎn)，如圖所示，則其各基本線(xiàn)段的重心距離X軸的距離分別是：Y1=18mm Y2=50/2=25mmY3=18+(50-18)/2=34mm Y4=40mmY5=50mm所以，Y方向上的壓力中心Y0是Y0=（l1*Y1+ l2*Y2+ l3*Y3+ l4*Y4+ l5*Y5）/（l1+ l2+ l3+ l4+ l5+ l6） =（64-18*2）*18+50*2*25+（50-18）*2*34+3.14*4*2*2*40+18*50*2/（64-18*2）+50*2+（50-18）*2+3.14*4*2*2+18*2+64答 案 =504+2500+2176+2009.6+1800/28+100+64+50.24+36+64 =8989.6/342. 24 =26.27（mm）“O”點(diǎn)位置如圖所示11 如圖所示零件，材料為D42硅鋼板，料厚為0.35mm。用配做加工方法，試確定凸、凹模的刃口尺寸。（其中：，Zmin=0.246，Zmax=0.36，磨損系數(shù)X=0.75）解：沖裁間隙Z是：Z= Zmax- Zmin=0.36-0.246=0.114mm那么，d=0.6 x 0.114=0.07mm p=0.4 x 0.114=0.05mm（1）磨損后凹模尺寸將增大的尺寸計(jì)算所以，處凹模尺寸A1d是A1d=（A1max- X）+d =（128 - 0.75x0.26）=處凹模尺寸A2d是A2d=( A2max- X）+d =（96 - 0.75x0.23）= 處凹模尺寸A3d是 A3d= (A3max- X）+d =（36 - 0.75x0.12）= （2）磨損后凹模尺寸將減小的尺寸計(jì)算所以，處凹模尺寸B1d是B1d=（B1min+ X）-d =（56+0.75x0.18）=（3）該落料模的處，凹模磨損后尺寸不變，因此，處凹模尺寸C1d是C1d=（C1max /2）d/2=（60-0.2/2）0.07/2=59.90.04根據(jù)已計(jì)算出來(lái)的凹模尺寸，則其對(duì)應(yīng)的凸模尺寸在原有凹模尺寸的基礎(chǔ)上，加上或減去雙邊間隙Z即可。（解法二）：解：（1）凹模刃口尺寸：尺寸及分類(lèi)尺寸轉(zhuǎn)換沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式制造偏差結(jié)果尺寸變小Zmin=0.246Zmax=0.36Zmax-Zmin=0.36-0.246=0.114mmX=0.75=0.18Aj=尺寸變大X=0.75=0.23Bj=X=0.75=0.26Bj=X=0.75=0.12Bj=X=0.5=0.7Bj=尺寸不變X=0.5Cj=(Cmin+0.5 )/8=0.2Cj=60.10.03 （2）凸模刃口尺寸：查表得Zmin=0.246 mm，Zmax=0.36mm，故凹模刃口尺寸按凸模相應(yīng)部位的實(shí)際尺寸配制，保證雙邊最小間隙為0.246 mm，最大間隙為Zmax=0.36mm。12. 板料沖裁時(shí)，其斷面特征怎樣？影響沖裁件斷面質(zhì)量的因素有哪些？答：板料沖裁時(shí)，沖裁件的斷面明顯地分成四個(gè)特區(qū)：即圓角帶、光亮帶、斷裂帶與毛刺區(qū)。 影響斷面質(zhì)量的因素有：（1） 材料性能（2） 模具間隙（3） 模具刃口狀態(tài)13. 影響沖裁件尺寸精度的因素有哪些？答：影響沖裁尺寸精度的因素有：壓力機(jī)的精度、沖模的制造精度、材料性質(zhì)、沖裁間隙、模具刃口狀態(tài)等。14. 確定沖裁工藝方案的依據(jù)是什么？沖裁工藝的工序組合方式根據(jù)什么來(lái)確定？答：確定沖裁工藝方案的依據(jù)是勞動(dòng)量和沖裁件成本。沖裁工序的組合方式可根據(jù)下列因素確定：（1） 生產(chǎn)批量（2） 沖裁件尺寸和精度等級(jí)（3） 沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性（4） 模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低（5） 操作是否方便與安全。15. 分析下圖所示零件（材料：65Mn，料厚為1mm，未注尺寸公差為IT12）的沖裁工藝性，確定其工序性質(zhì)、數(shù)量及組合方式，畫(huà)出沖裁排樣圖。解：該零件的材料為65Mn鋼，是彈簧鋼，具有良好的沖壓性能。它的形狀簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。從零件圖上 的尺寸精度屬I(mǎi)T13級(jí)，其余未注公差尺寸按IT12級(jí)確定，一般的沖壓工藝均能滿(mǎn)足其尺寸精度要求，可以沖裁。由于該零件 孔的孔邊距小于凸凹模允許的最小壁厚（查表得a=2.7mm）,且1.5的槽太窄，所以該零件不能采用復(fù)合沖裁模，應(yīng)采用連續(xù)沖裁模加工。沖裁排樣圖如下所示：11