冷冲压工艺与模具设计试卷十
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（4）导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。
5．模具总装图
由以上设计，可得到如图所示的模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模6的端面比落料凹模5端面低3mm。
1—凸凹模2—推件块3—固定卸料板4—顶件块5—落料凹模6—拉深凸模
6．冲压设备的选定
通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。
冲孔落料连续模参考答案
一、零件的工艺分析
零件尺寸无公差要求，按IT l4级选取，利用普通冲裁方式就可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为Q235钢板， =450MPa
二、确定工艺方案
零件属于大批生产，工艺性较好。但不宜采用复合模。因为内外缘距离为6mm，而复合模的凸凹模最小壁厚需要，所以不能采用复合模。如果采用落料以后再冲孔，则效率太低，而且质量不易保证。由于该件批量较大，因此确定零件的工艺方案为冲孔落料连续模较好，采用弹压卸料装置，导柱导套导向的冲裁模结构。
根据工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸：长度×宽度为140×100mm
2）凸模固定板的厚度
H1==×20mm=14mm，取整数为20mm。
3）垫板的采用与厚度：
是否采用垫板，以承压面较小的凸模进行计算，冲小矩形孔的凸模承压应力
查表得铸铁模板的[σp]为910~140MPa。
故σ<[σp]。
因此无须采用垫板。
2.压力中心的计算
压力中心分析图如图所示，冲裁件关于X轴对称，故 =0
取整数为4mm。
3.计算各主要零件的尺寸
1）凹模厚度：b=30mm（按大孔），查表得K=，故
H=Kb= X30mm=18mm
但该件上还需冲一较小孔，且均在同一凹模上进行，所以凹模厚度应适当增加，故取H=20mm。
C=（~2）H=40mm
拉深模参考答案
1．冲压件工艺性分析
该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。
2．冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
3.确定模具类型
根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。（5分）
4.工艺尺寸计算（30分）
4）拉深次数和拉深工序尺寸的确定
5）冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算
6）排样设计并画排样图
7）冲压力计算及压力设备的选择
5.模具简图（30分）
通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置。
三、工艺与设计计算
1.排样
工件为圆形，且生产批量大，为简化模具设计，宜采用直排方式，如下图所示。查表得a=3mm，b=4mm。
排样方案
冲裁件面积：
一个进距的材料利用率：
1.冲裁力的计算
冲孔力
落料力
冲孔部分及落料部分的卸料力
查表，F卸=，故
冲孔部分推料力
查表，得K推=，故
落料部分推件力
所以
根据冲压力，可初选压力机为开式双柱可倾式压力机J23-40。
（3）成形次数的确定
该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=40=，根据毛坯相对厚度t/D=1/=，查表发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深复合冲压。
（4）冲压工序压力计算
该模具拟采用正装复合模，固定卸料与推件，具体冲压力计算见上表所示。根据冲压工
3．主要设计计算
（1）毛坯尺寸计算
根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表。
（2）排样及相关计算
采用有废料直排的排样方式，相关计算见下表。查板材标准，宜选750mm×1000mm的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为8张条料（93mm×1000mm），每张条料可冲10个工件，故每张钢板的材料利用率为68%。
方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。
方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。
4．模具的总体设计
（1）模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。
（2）定位方式的选择
因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销。
（3）卸料、出件方式的选择
模具采用固定卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。
盖落料-拉深复合模
模具工作过程：将条料送入刚性卸料板3下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸凹模1下表面首先接触条料，并与顶件块4一起压住条料，先落料，后拉深；当拉深结束后，上模回程，落料后的条料由刚性卸料板3从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块2从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件的生产。
艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。
（5）工作部分尺寸计算
落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表所示。其中因为该工件口部尺寸要求
要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取φ+，相应拉深凸模尺寸取φ。工件底部尺寸φ43 mm、φ40 mm、3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。
3.确定模具类型
根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。（5分）
4.工艺尺寸计算（30分）
1）冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算
2）排样设计并画排样图
3）冲压力计算及压力设备的选择
5.模具简图（30分）
通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置。
零件简图：如图所示。
生产批量：大批量
材料：镀锌铁皮
材料厚度：1mm
设计要求：
1.对冲压件的工艺分析
根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。（15分）
2.确定冲压件的最佳工艺方案
通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。（10分）
《冷冲压工艺与模具设计》试卷十
姓名班级学号成绩
工件名称：垫片
生产批量：大批量
材料：Q235
材料厚度：5mm
设计要求：
1.对冲压件的工艺分析
根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。（15分）
2.确定冲压件的最佳工艺方案
通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。（10分）
4）计算凸凹模工作部分尺寸
由于冲裁件形状简单，凸、凹模可以采用互换加工。
但须满足
根据经验确定法，得出Zmin=，Zmax=。
冲孔：
孔尺寸：18mm
查表得：
δp=，δd=；
查表，得x=，Δ=
由 ，
则
落料：
垫片外缘尺寸：30mm
查表得，δp=，δd=
查表，得x=，Δ=
由 图，为冲孔落料连续模。
为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。
5．模具总装图
由以上设计，可得到如图所示的模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模6的端面比落料凹模5端面低3mm。
1—凸凹模2—推件块3—固定卸料板4—顶件块5—落料凹模6—拉深凸模
6．冲压设备的选定
通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。
冲孔落料连续模参考答案
一、零件的工艺分析
零件尺寸无公差要求，按IT l4级选取，利用普通冲裁方式就可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为Q235钢板， =450MPa
二、确定工艺方案
零件属于大批生产，工艺性较好。但不宜采用复合模。因为内外缘距离为6mm，而复合模的凸凹模最小壁厚需要，所以不能采用复合模。如果采用落料以后再冲孔，则效率太低，而且质量不易保证。由于该件批量较大，因此确定零件的工艺方案为冲孔落料连续模较好，采用弹压卸料装置，导柱导套导向的冲裁模结构。
根据工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸：长度×宽度为140×100mm
2）凸模固定板的厚度
H1==×20mm=14mm，取整数为20mm。
3）垫板的采用与厚度：
是否采用垫板，以承压面较小的凸模进行计算，冲小矩形孔的凸模承压应力
查表得铸铁模板的[σp]为910~140MPa。
故σ<[σp]。
因此无须采用垫板。
2.压力中心的计算
压力中心分析图如图所示，冲裁件关于X轴对称，故 =0
取整数为4mm。
3.计算各主要零件的尺寸
1）凹模厚度：b=30mm（按大孔），查表得K=，故
H=Kb= X30mm=18mm
但该件上还需冲一较小孔，且均在同一凹模上进行，所以凹模厚度应适当增加，故取H=20mm。
C=（~2）H=40mm
拉深模参考答案
1．冲压件工艺性分析
该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。
2．冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
3.确定模具类型
根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。（5分）
4.工艺尺寸计算（30分）
4）拉深次数和拉深工序尺寸的确定
5）冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算
6）排样设计并画排样图
7）冲压力计算及压力设备的选择
5.模具简图（30分）
通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置。
三、工艺与设计计算
1.排样
工件为圆形，且生产批量大，为简化模具设计，宜采用直排方式，如下图所示。查表得a=3mm，b=4mm。
排样方案
冲裁件面积：
一个进距的材料利用率：
1.冲裁力的计算
冲孔力
落料力
冲孔部分及落料部分的卸料力
查表，F卸=，故
冲孔部分推料力
查表，得K推=，故
落料部分推件力
所以
根据冲压力，可初选压力机为开式双柱可倾式压力机J23-40。
（3）成形次数的确定
该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=40=，根据毛坯相对厚度t/D=1/=，查表发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深复合冲压。
（4）冲压工序压力计算
该模具拟采用正装复合模，固定卸料与推件，具体冲压力计算见上表所示。根据冲压工
3．主要设计计算
（1）毛坯尺寸计算
根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表。
（2）排样及相关计算
采用有废料直排的排样方式，相关计算见下表。查板材标准，宜选750mm×1000mm的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为8张条料（93mm×1000mm），每张条料可冲10个工件，故每张钢板的材料利用率为68%。
方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。
方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。
4．模具的总体设计
（1）模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。
（2）定位方式的选择
因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销。
（3）卸料、出件方式的选择
模具采用固定卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。
盖落料-拉深复合模
模具工作过程：将条料送入刚性卸料板3下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸凹模1下表面首先接触条料，并与顶件块4一起压住条料，先落料，后拉深；当拉深结束后，上模回程，落料后的条料由刚性卸料板3从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块2从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件的生产。
艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。
（5）工作部分尺寸计算
落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表所示。其中因为该工件口部尺寸要求
要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取φ+，相应拉深凸模尺寸取φ。工件底部尺寸φ43 mm、φ40 mm、3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。
3.确定模具类型
根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。（5分）
4.工艺尺寸计算（30分）
1）冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算
2）排样设计并画排样图
3）冲压力计算及压力设备的选择
5.模具简图（30分）
通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置。
零件简图：如图所示。
生产批量：大批量
材料：镀锌铁皮
材料厚度：1mm
设计要求：
1.对冲压件的工艺分析
根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。（15分）
2.确定冲压件的最佳工艺方案
通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。（10分）
《冷冲压工艺与模具设计》试卷十
姓名班级学号成绩
工件名称：垫片
生产批量：大批量
材料：Q235
材料厚度：5mm
设计要求：
1.对冲压件的工艺分析
根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。（15分）
2.确定冲压件的最佳工艺方案
通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。（10分）
4）计算凸凹模工作部分尺寸
由于冲裁件形状简单，凸、凹模可以采用互换加工。
但须满足
根据经验确定法，得出Zmin=，Zmax=。
冲孔：
孔尺寸：18mm
查表得：
δp=，δd=；
查表，得x=，Δ=
由 ，
则
落料：
垫片外缘尺寸：30mm
查表得，δp=，δd=
查表，得x=，Δ=
由 图，为冲孔落料连续模。