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074.080-ϕmm 属于落料，内形62.0040+ϕmm 属于冲孔，

（1） 落料074.080-ϕmm

D A =(D max -x Δ) +0δA

D T =(D A -Z min)0-δT =(D max -X Δ-Z min ) 0-δT

查表3-3、3-4和表3-5得：

Z min =0.460mm Z max =0.640mm ； δA =0.03mm δT =0.020mm ； x=0.5 校核条件:

|δT |+|δA |=0.02+0.03=0.05；（Z max -Z min ）=0.640-0.460=0.180

满足|δT |+|δA |≤（Z max -Z min ）条件，

将已知数据代入公式得:

D A =(80-0.5×0.74) +00.024=79.63+00.03 mm

D T =(79.63-0.46)0-0.016=79.170-0.02 mm

（2） 冲孔62.00

40+ϕmm d T =(d min +x Δ) 0-δT

d A =(d T +Z min ) +0δA =(d min +X Δ+Z min ) +0δA

查表3-3、3-4和表3-5得：

Z min =0.460mm Z max =0.640mm ； δA =0.03mm δT =0.020mm ； x=0.5 校核条件:

|δT |+|δA |=0.02+0.03=0.05；（Z max -Z min ）=0.640-0.460=0.180

说明满足|δT |+|δA |≤（Z max -Z min ）条件

将已知数据代入公式，即得

d T =(40+0.5×0.62) 0-0.020=40.31 0-0.020mm

d A =(40.31+0.160) +00.020 =40.77 +00.020mm

2

A.落料尺寸