第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案
一、填空题
1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。
2. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、
修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。
4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。
6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。
7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模
挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。
8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角
带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。
10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压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，还要合理选择塔边、注意润滑等。
11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃
口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。
12.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、卸料力和推件力等。
13.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。
14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～
1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。
15.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度
和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。
16.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越小，毛刺越大；断面上出现二次光亮带是
因间隙太小而引起的。
17.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。
18.间隙过大时，致使断面光亮带减小，塌角及斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺。
19.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越
高。
20.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面和尺寸精度。
21.影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是冲模本身的制造偏差，二是冲裁结束
后冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙、材料性质、工件的形状和尺寸、材料的相对厚度t/D等，其中间隙起主导作用。
22.当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件的孔
径大于凸模尺寸。
23.当间隙较小时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸大于凹模尺寸，冲孔件的孔
径小于凸模尺寸。
24.对于比较软的材料，弹性变形量小，冲裁后的弹性回复值亦小，因而冲裁件的精度
较高；对于较硬的材料则正好相反。
25.冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。
26.间隙过小，模具寿命会缩短，采用较大的间隙，可延长模具寿命。
27.随着间隙的增大，冲裁力有一定程度的降低，而卸料力和推料力降低明显。
28.凸、凹模磨钝后，其刃口处形成圆角，冲裁件上就会出现不正常的毛刺，凸模刃口
磨钝时，在落料件边缘产生毛刺；凹模刃口磨钝时，在冲孔件孔口边缘产生毛刺；
凸、凹模刃口均磨钝时，则制件边缘与孔口边缘均产生毛刺。消除凸（凹）模刃口圆角的方法是修磨凸（凹）模的工作端面。
29.冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。
30.在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。
31.材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙c值就越大；而厚度越薄、
塑性越好的材料，所需间隙值就越小。
32.合理间隙值和许多因素有关，其主要受材料的力学性能和材料厚度因素的影响。
33.在冲压实际生产中，主要根据冲裁件的断面质量、尺寸精度和模具寿命三个因素给
间隙规定一个范围值。
34.在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值；对
于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大的间隙值。
35.冲孔时，凸模刃口的尺寸应接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。
36.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。
37.冲裁模凸模和凹模的制造公差与冲裁件的尺寸精度、冲裁间隙、刃口尺寸磨损有关。
38.落料时，因落料件的大端尺寸与凹模尺寸相等，应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸
为基础，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸范围内较小尺寸，而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。
39.冲孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为
基础，为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸范围内较大尺寸，而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。
40.凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批生产。其
缺点是模具制造公差小、模具制造困难、成本较高。
41.配制加工法就是先按设计尺寸加工一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实
际尺寸再按间隙配作另一件。
42.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。
43.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。
44.凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤2c max-2c min的条件。
45.配制加工凸、凹模的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核δ凸+
≤2c max-2c min的条件，并且可放大基准件的制造公差，使制造容易。
δ
凹
46.冲孔用的凹模尺寸应根据凸模的实际尺寸及最小冲裁间隙配制。故在凹模上只标注
基本尺寸，不标注公差，同时在零件图的技术要求上注明凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为2c min～2max。
47.冲裁件的经济公差等于不高于IT11级，一般落料件公差最好低于IT10级，冲孔件
最好低于IT9级。
48.冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
49.冲裁件的工艺性分析，主要从冲裁件的结构工艺性、冲裁件的精度和冲裁件的断面
质量等三方面进行。
50.冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙刃口锐钝情况以及冲模的
结构有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度值Ra一般可达
12.5～3.2。
51.冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。
52.排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具的结构及使用寿
命等。
53.材料的利用率是指冲裁件实际面积与板料面积之比，它是衡量合理利用材料的指标。
54.冲裁产生的废料可分为两类，一类是结构废料，另一类是工艺废料。
55.减少工艺废料的措施是：设计合理的排样方案，选择合理的板料规格和合理的搭边
值；利用废料作小零件。
56.排样的方法，按有无废料的情况可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。
57.对于有废料排样，冲裁件的尺寸完全由冲模来保证，因此制件的精度高，模具寿命
高，但材料利用率低。
58.无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边，冲裁件的质量和精
度要差一些，但材料的利用率高。
59.排样时，冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。
60.搭边是一种工艺废料废料，但它可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭
边还可增加条料刚度，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。
61.硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。冲裁件尺寸大或者
有尖突复杂形状时，搭边值取大一些；材料厚的搭边值要取大一些。
62.手工送料，有侧压装置的搭边值可以小，刚性卸料的比弹性卸料的搭边值大。
63.冲裁件尺寸大或是有尖角时，搭边值取大一些；材料厚的搭边值要取大一些。在冲
裁件过程中，冲裁力是随凸模进入材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值。
64.在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹
模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。
65.从凸模或凹模上卸下的废料或冲件所需的力称卸料力，将梗塞在凹模内的废料或冲
件顺冲裁方向推出所需的力称推料力，逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称顶料力。
66.采用弹压卸料装置和下出件方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、卸料力、推料力之和；
采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、推料力之和；采用弹性卸料装置和上出料方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、卸料力、推料力、顶料力之和。
67.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震动，常用阶梯凸模
冲裁法、斜刃口冲裁法和加热冲裁法来降低冲裁力。
68.在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下，为了能避免小直径凸模由于承受
材料流动的侧压力而产生的折断或倾斜现象，凸模应采用阶梯布置，即将小凸模做短一些。这样可保证冲裁时，大直径凸模先冲。
69.阶梯冲裁时，大凸模长度应比小凸模长度长，可以保证冲裁时大凸模先冲。
70.采用斜刃冲裁时，为了保证冲件平整，落料时应将凸模做成平刃；冲孔时应将凹模
做成平刃。
71.材料加热后，由于抗剪强度降低，从而降低了冲裁力。
72.模具压力中心就是冲压力合力的作用点。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中
心线。如果模具的压力中心不通过压力机滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致滑块、压力机导轨及模具导向部分零件不正常磨损；还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件的质量和模具的寿命。
73.冲裁模的形式很多，按送料、出件及排除废料的自动化程度可分为手动模、半自动
模和自动模等三种。
74.按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。
75.在压力机的一次行程中，只完成一个冲压工序的冲模称为单工序模。
76.在条料的送进方向上，具有两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在
不同的工位上完成两个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。
77.在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上，完成两个或两个以上的冲压工序的
模具，叫复合模。
78.冲裁模具零件可分为工艺零件、结构零件。
79.组成冲模的零件有工作零件，定位零件，导向零件，压料，卸料和出件零件，支撑
零件，紧固及其它零件等。
80.在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工艺零件。
81.由于级进模的工位较多，因而在冲制零件时必须解决条料或带料的定位问题，才能
保证冲压件的质量。
82.定位零件是指用于确定条料或工件在模具中的正确位置的零件。
83.所谓导向零件，是用于确定上、下模相对位置、保证位置精度的零件。
84.级进模中，典型的定位结构有挡料钉及导正销和侧刃等两种。
85.无导向单工序冲裁模的特点是结构简单，制造成本低，但使用时安装调整凸、凹模
间隙较不方便，冲裁件质量差，模具寿命低，操作不安全。因而只适用于精度不高、形状简单，批量小的冲裁件的冲压。
86.由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，
成本高，所以一般适用于批量大、小尺寸工件的冲压生产。
87.由于级进模的工位较多，因而在冲制零件时必须解决条料或带料的定位问题，才能
保证冲压件的质量。常用的定位零件是挡料钉和侧刃。
88.应用级进模冲压，排样设计很重要，它不但要考虑材料的合理利用，还应考虑制件
的精度要求、冲压成形规律、模具寿命等问题。
89.级进模的排样设计时，对零件精度要求高的，除了注意采用精确的定位方法外，还
应尽量减少工位数，以减少定位累积误差。孔距公差较小的孔应尽量在同一工位中冲出。
90.在级进模的排样设计中，对孔壁距离小的制件，考虑到模具的强度，其孔可分步冲
出；工位之间壁厚小的，应增设空位；外形复杂的制件，应分步冲出，以简化凸模、凹模形状，增强其强度，便于加工和装配；侧刃的位置应尽量避免导致凸、凹模局部工作以免损坏刃口，影响模具寿命。
91.需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的零件，采用连续冲压时，位于成形过程变形部
位上的孔，应安排在成形后冲出，落料或切断工步一般安排在最后工位上。
92.全部为冲裁工步的级进模，一般是先冲孔后落料。先冲出的孔可作为后续工位的定
位孔，若该孔不适合定位或定位要求较高时，则应冲出工艺孔作定位用。
93.套料连续冲裁，按由里向外的顺序，先冲内轮廓后冲外轮廓。
94.复合模在结构上的主要特征是有一个既是冲孔的凹模又是落料凸模的凸凹模。
95.按照落料凹模的位置不同，复合模分为顺装复合模和倒装复合模两种。
96.凸凹模在上模，落料凹模在下模的复合模称为顺装复合模。
97.复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外形的相对位置精度高，板料的定位精
度高，冲模的外形尺寸较小，但复合模结构复杂，制造精度高，成本高。所以复合模一般用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
98.凸模的结构形式，按其断面形状分为圆形、非圆形；按刃口形状有平刃、斜刃等；
按结构分为整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。
99.凸模的固定方式有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定以及粘结固定和快换固定等。100.圆形凸模常用的固定方法有台阶式和快换式。
101.由于模具结构的需要，凸模的长度大于极限长度，或凸模工作部分直径小于允许的最小值，就应该采用凸模护套等方法加以保护。
102.整体阶梯式圆形凸模强度高，刚性好，装配修磨方便。其工作部分的尺寸由计算而得；与凸模固定板配合部分按过渡配合制造。
103.非圆形凸模，如果固定部分为圆形，必须在固定端接缝处加防转销；以铆接法固定时，铆接部分的硬度较工作部分要低。
104.凹模的类型很多，按外形分有圆形、方形或长方形，按结构分有整体式和镶拼式；
按刃口形式分有平刃和斜刃。
105.直刃壁孔口凹模，其特点是刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，制造较方便。
但是在废料或冲件向下推出的模具结构中，废料会积存在孔口内，凹模胀力大，刃壁磨损快，且每次修磨量较大。
106.斜刃壁孔口凹模，其特点是孔口内不易积料，每次修磨量小，刃口强度较差。修磨后刃口尺寸会变大，这种刃口一般用于形状简单的冲件冲裁，并一般用于精度要求不高的下出件的模具。
107.复合模的凸凹模壁厚最小值与冲模结构有关，顺装式复合模的凸凹模壁厚可小些；倒装式复合模的凸凹模壁厚应大些。
108.对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用镶拼结构。109.镶拼结构的凸、凹模设计原则是：力求改善加工工艺性，减少钳工工作量，提高模具加工精度；便于装配和维修；满足冲压工艺，提高冲压件质量。
110.设计镶拼结构的凸、凹模时，A、应尽量将复杂形状的内形加工变成外形加工，以便切削加工和磨削；B、应该沿转角、尖角分割，并尽量使拼块角度大于或等于９０°；C、圆弧尽量单独分块，拼接线应在离切点４～７的直线处，大圆弧和长直线可分成几块，另外应与刃口垂直，且不宜过长，一般为１２～１５mm；D、为了满足冲压工艺的要求，提高冲件质量，凸模和凹模的拼接线应至少错开３～５mm，以免冲裁件产生毛刺；E、为了方便装配、调整和维修，对比较薄弱或容易磨损的局部凸出或凹进部分，应单独镶拼，拼块之间应能通过磨削或增减垫片的方法调整其间隙或保证中心距公差。
111.条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位，一是在与送料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向。二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进长度，称为送料定距。
112.属于条料导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板，属于送料定距的定位零件有始用挡料销、挡料销、导正销、侧刃等，属于块料或工序件的定位零件有定位销、定位板等。
113.导料销导正定位多用于单工序模和复合模中。使用导正销的目的是消除送进导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。导正销通常与挡料销，也可与侧刃配合使用。114.条料在送进方向上的送进距离称为步距。
115.导料销导向定位多用于单工序模具和复合模中。
116.如果条料的公差大，为了避免条料在导料扳中的偏摆，使最小搭边得到保证，应在送料方向的一侧设置侧压装置，迫使条料始终紧帖一侧导料扳。
117.当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在
0.2～0.5mm之间，板料薄的取小值，板料厚的取大值。当卸料板兼起导板作用时，
一般按H7/h6配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间间隙，以保证凸模、凹模的正确配合。
118.使用导正销的目的是消除送料导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。导正销通常与挡料钉配合使用，也可以与侧刃配合使用。
119.定位板和定位销是作为单个毛坯或工序件的定位件，其定位方式由外形定位和内孔定位两种。
120.弹压卸料板既起压料作用，又起卸料作用，所得的冲裁件质量较好，平直度较高，因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。
121.小孔冲裁模与一般冲裁模的最大区别是：小孔冲裁模具有各种增强凸模刚度和强度的结构。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。（×）
2．冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。（×）
3．形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。（×）
4．对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。（×）5．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×）
6．利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。（∨）
7．采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少冲裁功。（×）8．冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。（∨）
9．冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。（×）
10．模具的压力中心就是冲压件的重心。（×）
11．冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。（×）12．在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。
（×）13．凡是有凸凹模的模具就是复合模。（×）
14．在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。（×）15．导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。（×）
16．侧压装置用于条料宽度公差较大的送料时。（×）
17．侧压装置因其侧压力都较小，因此在生产实践中只用于板厚在0.3mm以下的薄板冲压。（×）
18．对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。（×）19．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。
（×）20．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。
（∨）21．凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。（×）
22．在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。（∨）
23．在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确方向送进称为送料定距。
（×）
24．模具紧固件在选用时，螺钉最好选用外六角的，它紧固牢靠，螺钉头不外露。
（×）
25．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×）
26．在级进模中，根据零件的成形规律对排样的要求，需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的冲压件，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在成形工位之前冲出。（×）27．压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。（×）
三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）
1.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了___A________。
A、光亮带
B、毛刺
C、断裂带
2.模具的合理间隙是靠___C________刃口尺寸及公差来实现。
A、凸模
B、凹模
C、凸模和凹模
D、凸凹模
3.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____A_______。
A、凹模刃口尺寸
B、凸模刃口尺寸
C、凸、凹模尺寸公差
4.当冲裁间隙较大时，冲裁后因材料弹性回复，使冲孔件尺寸____A____凸模尺寸，落料件尺
寸_____A___凹模尺寸。
A、大于，小于
B、大于，大于
C、小于，小于
D、小于，大于
5.对T形件，为提高材料的利用率，应采用_____C______。
A、多排
B、直对排
C、斜对排
6.冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用______A_____的方法来实现小设备冲裁大冲件。
A、阶梯凸模冲裁
B、斜刃冲裁
C、加热冲裁
7.斜刃冲裁比平刃冲裁有_____C______的优点。
A、模具制造简单
B、冲件外形复杂
C、冲裁力小
8.为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所
需要的力称为______A_____。
A、推料力
B、卸料力
C、顶件力
9.模具的压力中心就是冲压力____C_______的作用点。
A、最大分力
B、最小分力
C、合力
10.冲制一工件，冲裁力为F，采用刚性卸料、下出件方式，则总压力为_____B______。
A、冲裁力+卸料力
B、冲裁力+推料力
C、冲裁力+卸料力+推料力
11.如果模具的压力中心不通过滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致导轨和模
具导向部分零件______B_____。
A、正常磨损
B、非正常磨损
C、初期磨损
12.冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____ C______。
A、导板模
B、级进模
C、复合模
13.用于高速压力机上的模具是______B_____。
A、导板模
B、级进模
C、复合模
14.用于高速压力机的冲压材料是_____C______。
A、板料
B、条料
C、卷料
15.对步距要求高的级进模，采用_____B______的定位方法。
A、固定挡料销
B、侧刃+导正销
C、固定挡料销+始用挡料销
16.材料厚度较薄，则条料定位应该采用_____ C______。
A、固定挡料销+导正销
B、活动挡料销
C、侧刃
17.导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠______B____导向。
A、导筒
B、导板
C、导柱、导套
18.在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的配合采用_____C_____。
A、H7/m6
B、H7/r6
C、H7/h6
19.由于级进模的生产效率高，便于操作，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用
于_______A___冲压件的生产。
A、大批量、小型
B、小批量、中型
C、小批量、大型
D、大批量、大型
20.推板或顶板与凹模呈_A__配合，其外形尺寸一般按公差与配合国家标准_F__制造。
A、间隙
B、过渡
C、过盈
D、H8
E、m6
F、h8
21、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应______C____步距。
A、≥
B、≤
C、＞
D、＜
22.对于冲制小孔的凸模，应考虑其_____A_____
A、导向装置
B、修磨方便
C、连接强度
23.精度高、形状复杂的冲件一般采用_____A_____凹模形式。
A、直筒式刃口
B、锥筒式刃口
C、斜刃口
24.为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用_____A_____。
A、活动挡料销
B、始用挡料销
C、固定挡料销
25.弹性卸料装置除起卸料作用外，还有_____C_____的作用。
A、卸料力大
B、平直度低
C、压料作用
26.压入式模柄与上模座呈____A______的配合，并加销钉以防转动。
A、H7/m6
B、M7/m6
C、H7/h6
27.中、小型模具的上模是通过______B____固定在压力机滑块上的。
A、导板
B、模柄
C、上模座
28.大型模具或上模座中开有推板孔的中、小型模具应选用_____B_____模柄。
A、旋入式
B、带凸缘式
C、压入式
29.旋入式模柄是通过_____B_____与上模座连接。
A、过渡配合
B、螺纹
C、螺钉
30.小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈_____A_____配合。
A、间隙
B、过渡
C、过盈
31.对角导柱模架上、下模座，其工作平面的横向尺寸一般____C______纵向尺寸，常用于
____A______。
A、横向送料的级进模
B、纵向送料的单工序模或复合模
C、大
D、纵向送料的级进
模E、小F、横向送料的单工序模或复合模
32.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是____B______。
A、对角导柱模架
B、后侧导柱模架
C、中间导柱模架
33.为了保证条料定位精度，使用侧刃定距的级进模可采用______B____。
A、长方形侧刃
B、成形侧刃
C、尖角侧刃
34.中间导柱模架，只能_____C_____向送料，一般用于_____B_____。
A、级进模
B、单工序模或复合模
C、纵
D、横
35.四角导柱模架常用于_____A_____。
A、自动模
B、手工送料模
C、横向送料手动模
36.凸模与凸模固定板之间采用__A__配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。
A、H7/h6
B、H7/r6
C、H7/m6
37.冲裁大小不同、相距较近的孔时，为了减少孔的变形，应先冲___A____和_____D_____的
孔，后冲_____B_____和______C____的孔。
A、大
B、小
C、精度高
D、一般精度
38.整修的特点是_____A_____。
A、类似切削加工
B、冲压定位方便
C、对材料塑性要求较高
四、问答题
1.什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？
利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁工序。
冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。
2.冲裁的变形过程是怎样的？
冲裁的变形过程分为三个阶段如图2－1所示：从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段(第一阶段)；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段(第二阶段)；从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段(第三阶段)。
图2－1 冲裁变形过程
3.普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？
普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图2-2所示，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。
圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。
光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好）。
断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。
毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普通冲裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。
a—圆角带；b—光亮带；c—断裂带；d—毛刺
图2-2 冲裁件的断面特征
4.什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？
冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。该间隙的大小，直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。
当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，如图2-3（b ）所示。工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。
当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，如图2-3（a ）所示,这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。
间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。
(a)间隙过小时；(b)间隙合理时；(c)间隙过小时
图3 冲裁间隙对冲裁质量的影响
5. 冲裁模的凸模、凹模采用分开加工有什么特点？
形状简单的凸模、凹模，容易损坏的、需要快换的凸模、凹模，一般采用分开加工。 该种加工方法的特点是：凸模、凹模的加工精度高，凸模、凹模具有互换性，但成本较高，并且需要满足如下条件：
z z d p min
max -≤+δδ 式中：δp —凸模的制造公差；
δd —凹模的制造公差；
Z MAX —最大初始双面间隙；
Z min —最小初始双面间隙。
6. 如何确定分开加工时凸模、凹模的刃口尺寸？
1．对冲孔模，应该先按工件孔径尺寸确定基准件凸模的刃口尺寸和公差，再按间隙确定凹模的刃口尺寸和公差。由于凸模在使用过程中的磨损，使其尺寸越来越小，为了增加模具的使用寿命，所以凸模尺寸应该取在工件孔径的最大极限尺寸附近，即：
0min )(δp
x d d p -?+= δd z d d p d ++=0min
)( 在同一工位上需要冲出两个孔时，凹模型孔的中心距L d 按下式计算：
?±=81L L m d
2．.对落料模，应该先按工件的外形尺寸确定基准件凹模的刃口尺寸和公差，再按间隙确定凸模的刃口尺寸和公差。由于凹模在使用过程中的磨损，使其尺寸越来越大，所以落料件凹模刃口尺寸应该取在工件尺寸的最小极限尺寸附近，即：
d x D D d δ+?-=)(max
p
z D D d p δ--=)(min 式中：d p —冲孔凸模的公称尺寸；
d d —冲孔凹模的公称尺寸；
d min —冲孔件的最小极限尺寸；
L m —工件中心距的平均尺寸；
D p —落料凸模的公称尺寸；
D d —落料凹模的公称尺寸；
D max —落料件的最大极限尺寸；
Δ—工件公差值；
Z min —最小（双面）合理间隙值；
δp --凸模的制造公差，取δp =0.4(Z max -Z min )；
δd --凹模的制造公差，取δd =0.6(Z max -Z min )；
X —磨损系数，当工件公差等级为IT10及以上时，取X=1；当工件公差为IT11～IT13时，取X=0.75；当工件公差等级为IT14及以下时，取X=0.5.
7. 如何确定配合加工时凸模、凹模的刃口尺寸？
对于形状复杂的冲裁件，在实际生产中，其凸模和凹模的加工常常采用配合加工的方法。
该方法是先确定基准件（一般冲孔件选凸模、落料件选凹模），只计算基准件的刃口尺寸、确定基准件的公差，按基准件尺寸和公差要求做好基准件，然后按基准件的实际尺寸来配做另一件，使配做加工的凸模与凹模之间满足合理间隙值就可以了，不必确定非基准件的制造公差。这样凸模、凹模的公差就不再受间隙公差的限制而可以取得比较大（一般取为制件公差的四分之一），使得加工容易，成本降低。
图2-4 复杂形状冲裁件的尺寸分类
图2-5 凹模的磨损示意
如图2-4所示的复杂形状落料件，在同一个凹模上，有的尺寸在凹模磨损以后变大（如图4中的A 类尺寸）、有的尺寸变小（图4中的B 类尺寸），而有的尺寸在磨损以后不变（图4中的C 类尺寸）这时，对刃口尺寸的计算就应该区别对待。
图2-5表示出了凹模在磨损以后尺寸的变化情况。
A 类尺寸的凹模在磨损以后尺寸变大，就相当于圆形等简单形状的凹模的磨损，所以这类尺寸的计算就可以用前面落料凹模的刃口尺寸计算公式来计算，即：
d x A A d δ+?-=)(max
B 类尺寸的凹模在磨损以后尺寸变小，就相当于圆形凸模的磨损，所以这类尺寸的计算也就可以用前面冲孔凸模的刃口尺寸计算公式来计算，即：
d
x B B d δ-?+=)(min C 类尺寸的凹模磨损以后不变，就相当于冲孔凹模上的中心距的尺寸，所以
?±=8
1C C m d 而在落料凸模刃口上标注与凹模相应的基本计算尺寸，只在技术要求里面注明：按相应凹模刃口实际尺寸配制，保证最小双面间隙值多少（可查教材上的表2.2.3表4-1或2.2.4）。
如果是一个形状复杂的孔，根据相同的分析方法，可以得到复杂形状冲孔凸模刃口尺寸计算公式，如下所示：
8. 降低冲裁力的措施有哪些？
当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：
（1）.采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。
（2）.采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上，如图2-6所示。
（3）．采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，如图2-6所示。由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。
(a) (b) (c)
图6 减小冲裁力的设计
斜刃落料；(b)斜刃冲孔；(c)阶梯凸模冲裁法
9. 什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？
冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。
在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损，从而影响压力机的运动精度，
第1章 一. 填空题 1.因为冷冲压主要是用板料（或金属板料）加工成零件，所以又叫板料冲压。 2.冷冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 3.冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 4.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 二. 判断题（正确的打√，错误的打×） 1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√ ） 7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （√ ） 8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√ ） 9. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×） 第3章
一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。 9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。 10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。 11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
冲压模具设计与制造实例 例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 一、冲压工艺与模具设计 1.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸， -0.74 0 -0.52 -0.52 -0.52 -0.52
可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm 零件内形：10 mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 2.工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案： ①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 ②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 ③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成 零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需 求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 +0.36 0 -0.11
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最 小壁厚，为便于操作，所以复合模 结构采用倒装复合模及弹性卸料 和定位钉定位方式。 3.排样设计 查《冲压模具设计与制造》表 2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边：a=2.2mm 工件边缘搭边：a1=2.5mm 步距为：32.2mm 条料宽度B=D+2a1 =65+2*2.5 =70 确定后排样图如2所示 一个步距内的材料利用率η为： η=A/BS×100% =1550÷（70×32.2）×100% =68.8% 查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为： η=nA1/LB×100%
一1、落料凹模在上模的叫复合模，而落料凹模在下模的叫复合模 1、冷冲压工序可分为哪两大类？它们的主要区别是什么？ 2、分离工序有哪些工序形式？试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。 3、变形工序有哪些工序形式？试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。二1、提高冲裁件尺寸精度和断面质量的有效措施有哪些？ 2、什么是冲裁件的工艺性，分析冲裁件的工艺性有何实际意义？ 3 分析下图所示零件（材料：65Mn，料厚为1㎜，未注尺寸公差为IT12）的冲裁工艺性，确定其工序性质及组合方式，画出冲裁工序图。 1、确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？
2、怎样确定冲裁的工艺方案？ 1、搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，保证零件质量和送料方便（） 1、什么叫排样？排样的合理与否对冲裁工作有何意义？ 2、排样的方式有哪些？各适合什么场合？ 3、什么是搭边？对制件的精度及材料利用率分别有什么影响？ 1、普通冲裁件断面具有四个明显区域。 判断 1、普通冲裁最后分离是塑性剪切分离。（） 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？ 2、在设计冲裁模时，确定冲裁合理间隙的原则是什么？ 3、确定冲裁凸、凹模刃口尺寸的基本原则是什么？ 1、侧刃常被用于模，其作用是控制条料进给方向上的。 选择 1、在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产率较高时，一般选用定位较合理。 A、挡料销； B、导正销； C、侧刃； D、初始挡料销 1、设计定位零件时应注意什么？ 2、级进模中使用定距侧刃有什么优点？怎样设计定距侧刃？ 3、级进模中使用导正销的作用是什么？怎样设计导正销？ 判断 1、冲压模使用刚性卸料的主要优点是卸料可靠；卸料力大。（） 2、当采用刚性卸料装置和下出件的模具时，其总工艺力为。（） 3、连接弹压卸料板时，可以选用圆柱头普通螺钉。（） 填空 1、模具的就是冲压力的合力的作用点，求的方法就是求空间平行力系的合力的作用点。 2、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须使与模柄的轴心线（或偏移不大）。 3、弹性卸料装置除了起卸料作用外，还兼起作用。它一般用于材料厚度相对材料的卸料。 计算 如图所示，零件材料为Q235，料厚为2㎜。计算冲压力，确定压力机公称压力。
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。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，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既能够直截了当冲制________，又能够为其他__________制备毛坯。 2.一样来讲，冲裁工艺要紧是指_____和_____工序。 3.冲裁变形过程大致可分为_______、________、________三个时期。 4.冲裁件的切断面由______、______、_______、_____四个部分组成。 5.光亮带是紧挨圆角带并与________的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到_______和________的作用而形成的。 6.冲裁毛刺是在刃口邻近的側面上材料显现________时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严峻，_______增宽，而________所占比例较少，毛刺和圆 角带____；反之，塑性好的材料，光亮带__________。 8.冲裁凸模和凹模之间的________，不仅对冲裁件的质量有极重要的阻碍，而且还阻 碍模具_____、_______、______和推件力等。 9.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_____，毛刺越_____；断面上显现二次光 亮带是因间隙太_____而引起的。 10.阻碍冲裁件毛刺增大的缘故是________、_______大。 11.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________的差值，差值______，则精度 _______。 12.所选间隙值的大小，直截了当阻碍冲裁件的_____和_______精度。 13.阻碍冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是_____________，二是冲裁终止后冲裁 件相关于________尺寸的偏差。阻碍冲裁件尺寸精度的因素有______、材料______、 工件的__________、材料的_______等，其中______起主导作用。 14.当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使____________凹模尺寸；冲孔件的孔径 _____________。
第二节冲压工艺与模具设计实例 一、摩托车侧盖前支承冲压工艺设计 二、微型汽车水泵叶轮冲压工艺与模具设计 一、摩托车侧盖前支承冲压工艺设计 图12-1所示为摩托车侧盖前支承零件示意图，材料Q215钢，厚度1.5mm，年生产量5万件，要求编制该冲压工艺方案。 ⒈零件及其冲压工艺性分析 mm的凸包定位且焊接组合在车架的电气元件支架上，腰圆孔用于摩托车侧盖前支承零件是以2个9.5 侧盖的装配，故腰圆孔位置是该零件需要保证的重点。另外，该零件属隐蔽件，被侧盖完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整。
图12-1侧盖前支承零件示意图 该零件端部四角为尖角，若采用落料工艺，则工艺性较差，根据该零件的装配使用情况，为了改善落料的工艺性，故将四角修改为圆角，取圆角半径为2mm。此外零件的“腿”较长，若能有效地利用过弯曲和校正弯曲来控制回弹，则可以得到形状和尺寸比较准确的零件。 腰圆孔边至弯曲半径R中心的距离为2.5mm。大于材料厚度（1.5mm），从而腰圆孔位于变形区之外，弯曲时不会引起孔变形，故该孔可在弯曲前冲出。
⒉确定工艺方案 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有剪切(或落料)、冲腰圆孔、一次弯曲、二次弯曲和冲凸包。其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，因此选择合理的弯曲方法十分重要。 (1) 弯曲变形的方法及比较该零件弯曲变形的方法可采用如图12-2所示中的任何一种。 第一种方法(图12-2a)为一次成形，其优点是用一副模具成形，可以提高生产率，减少所需设备和操作人员。缺点是毛坯的整个面积几乎都参与激烈的变形，零件表面擦伤严重，且擦伤面积大，零件形状与尺寸都不精确，弯曲处变薄严重，这些缺陷将随零件“腿”长的增加和“腿”长的减小而愈加明显。 第二种方法(图12-2b)是先用一副模具弯曲端部两角，然后在另一副模具上弯曲中间两角。这显然比第一种方法弯曲变形的激烈程度缓和的多，但回弹现象难以控制，且增加了模具、设备和操作人员。 第三种方法(图12-2c)是先在一副模具上弯曲端部两角并使中间两角预弯45°，然后在另一副模具上弯曲成形，这样由于能够实现过弯曲和校正弯曲来控制回弹，故零件的形状和尺寸精确度高。此外，由于成形过程中材料受凸、凹模圆角的阻力较小，零件的表面质量较好。这种弯曲变形方法对于精度要求高或长“脚”短“脚”弯曲件的成形特别有利。
模具设计与制造基础复习题+答案 一、选择题 1.冷冲压工序分为AD工序两大类。 A分离工序；B冲裁；C拉深；D塑性变形 2.冲裁模的间隙应当C模具导向件的间隙。 A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。 3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____ A _______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差 4.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产效率高时，一般选用C定位较合理。 A、挡料销， B、导正销， C、侧刃， D、初始挡料销. 5.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影晌。一般情况下，若采用间隙过大时，落料件尺寸B凹模尺寸。 A 大于; B、小于; C、等于；D大于等于 6 、对T 形件，为提高材料的利用率，应采用_____ C ______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排 7 、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______ A _____ 。 A 、推料力 B 、卸料力 C 、顶件力 8 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 9 、弯曲件在变形区的切向外侧部分____ A ____ 。 A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力 10.弯曲过程中常常出现的现象A C B A、回弹; B,变形区厚度减薄; C、偏移; D、变形区厚度增加. 11.相对弯曲半径r/t表示B A、材料的弯曲变形极限: B、零件的弯曲变形程度， C、弯曲难易程度。
第二章冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制________ ，又可以为其他___________ y备毛坯。 2. _____________________________ —般来说，冲裁工艺主要是指和工序。 3. 冲裁变形过程大致可分为_______ 、_________ 、 _______ 个阶段。 4. 冲裁件的切断面由______ 、_____ 、________ 、 ____ 四个部分组成。 5. 光亮带是紧挨圆角带并与________ 的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到 ______ 和________ 的作用而形成的。 6. ___________________________________________ 冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材 料出现____________________________________________ 时形成的。 7. 塑性差的材料，断裂倾向严重，________ 曾宽，而________ 占比例较少，毛刺和圆 角带—；反之，塑性好的材料，光亮带 _____________ 。 8?冲裁凸模和凹模之间的__________ 不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 ____ 、______ 、_______ 口推件力等。 9?冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_______ ，毛刺越_____ ;断面上出现二次光亮带是因间隙太 _____ 而引起的。 10. 影响冲裁件毛刺增大的原因是________ 、________ 。 11. 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________ 的差值，差值______ ，则精度 。 12. 所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的_____和_______精度。 13. 影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是______________ ，二是冲裁结束后冲裁 件相对于 ________ 寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有 _______ __ 、材料_____ : 工件的 __________ 、材料的 ______ 等，其中_______ 主导作用。 14. 当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使___________凹模尺寸；冲孔件的孔径
冲裁设计 1、冲裁件工艺分析 工件外形及尺寸如图1所示，材料为Q235，厚度t=1mm 图1.工件外形示意图 根据工件外形分析可知，此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件有两个凸出部分，其中尺寸B1、B2均满足大于2.3t（t为工件厚度，数据均查表得到）的要求；有一个Φ10mm的孔及半径R15的圆弧，最小壁厚为10mm，最小孔边距b=1.3t+0.1L 计算可知b=4.3＜10，故最小孔边距满足要求；工件上没有尖锐的角，均满足R ≥0.25t的要求；工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 图2 冲压工艺性分析示意图
2、冲压工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一属于单工序冲压。模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产率低，一般不宜采用。方案二、方案三均采用一副模具，操作简单，生产效率高，考虑到一定的精度要求，并且分析可知凸凹模允许的最小壁厚大于3.5mm ，模具的强度可以得到保证，故采用方案二所述的复合冲裁方式。 3、主要设计计算 （1） 排样方式的确定及其计算 根据工件外形分析，采用图三所示单排样法，其中根据工件厚度t 及材料种类，取工件间a1=1.2mm ，沿边a=1.5mm 。 图3 排样示意图 根据工件尺寸及图三所示的搭边尺寸计算，得到冲裁面积A=1178.25mm 2，条料宽度B=50+1.5X2=53mm ，步距S=30+1.2mm=31.2mm 一个步距材料利用率%3.713) (501.2)(301178.25100%=+?+=?=BS nA η (2) 冲裁力与卸料力的计算 初步采用平刃凸模和凹模进行冲裁，则冲裁力为 τLt K P p 3.1=
冲制图3-146所示工件，材料为08钢，料厚1mm，大批量生产，试完成： 1)工艺设计 2)模具设计 3)绘制模具装配草图 1.零件的工艺性分析 （1）结构工艺性该零件结构简单，形状对称，无悬臂，孔径、孔边距均大于 1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。 （2）精度由表3-11和表3-12可知，该零件的尺寸精度均不超过ST4等级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件精度要求。 （3）原材料 08钢是常用的冲压材料，具有良好的塑性，（伸长率δ= 33%），屈服极限>=195MPa，适合冲裁加工。 2.工艺方案确定 该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种： 方案一：单工序冲裁，先落料再冲孔。 方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成。 方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。 由于是大批量生产，因此方案一不满足生产率的要求，方案二和方案三都具
有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度，且由于被冲板料较薄，特别是外形与内孔的同轴度要求，因此选用方案二，即采用复合冲压。 3.模具总体设计 （1）模具类型的确定考虑操作的方便与安全性，选用倒装复合模。 （2）模具零件结构形式确定。 1)送料及定位方式。采用手工送料，导料销导料，挡料销挡料。 2)卸料与出件方式。采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。 3)模架的选用。选用中间导柱导向的滑动导向模架。 4.工艺计算 （1）排样设计根据工件形状，这里选用有废料的单排排样类型，查表3-3得搭边a1 = 1.5mm，侧搭边a = 2mm，则搭边宽度B= 40mm + 2 x 2mm = 44mm，进距S = 23.66mm + 23.66mm + 1.77mm = 49.01mm。查 表3-4得裁板误差Δ = 0.5mm，于是得到如图所示排样图。 根据GB/T708---2006可知，这里选用的钢板规格为1420mm x 740mm， 采用横裁法，则可裁得宽度为44mm的条料32条，每条条料可冲出 零件15个。由图3-146可计算出该零件的面积：A=1279.92mm2，则 材料利用率为 η= NA LB x 100% = 32 x 15 x 1279.92 1420 x 740 x 100% = 58.47% （2）冲裁工艺力计算由于采用复合冲裁，则总的冲裁力F冲裁为 落料力F 落料和冲孔力F 冲孔 之和。其中： F 落料= KL 落料 tτ b = 1.3 x 162.0238 x 1 x 400 = 84.25kN F 冲孔= KL 冲孔 tτ b = 1.3 x ( 2 x 27.6460 + 69.1150 ) x 1 x 400 = 64.69kN
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
第3章冲裁工艺及冲裁模具设计 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于外形属于。 2．冲裁断面分为四个区域:分别是,，，。3．冲裁过程可分为,, 三个变形阶段。 4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以为计算基准,落料以为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为。 6．凸凹模在下模部分的叫，凸凹模在上模部分的叫 其中复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外，还起作用，它一般用于的情况。8．侧刃常用于中,起的作用。 9．冲压力合力的作用点称为，设计模具时，要使与模柄中心重合。 １0．挡料销用于条料送进时的,导正销用于条料送进时的。 二、判断(正确的在括号内打√，错误的打×) 1．（ )落料件比冲孔件精度高一级。 2．( )在其它条件相同的情况下，H6２比0８钢的搭边值小一些。 3．( )在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。 4．( )复合模所获得的零件精度比级进模低。 5．( ）直对排比斜对排的材料利用率高。 三、选择 1．在压力机的每次行程中，在，同时完成两道或两道以上的冲模叫级进模。 A．同一副模具的不同位置 B．同一副模具的相同位置。C．不同工序 D.相同工序2．精密冲裁的条件是 A．工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板,强力顶件 B．工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板,强力顶件 3．冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。 A.大于Ｂ．小于C．等于Ｄ.小于等于 4.凸模比凹模的制造精度要,热处理硬度要求。 A．高一级Ｂ．低一级Ｃ．不同 D.相同 5.硬材料比软材料的搭边值，精度高的制件搭边值和精度低的制件。
A．小 B.大 C．不同 D.相同 四、思考 1．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。 ２.比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。 五、根据图示零件，完成以下内容： 1）工作零件刃口尺寸; 2）试画出其级进模排样图并计算出一块板料的材料利用率； 3）计算冲裁力,选择压力机; 4）绘出模具结构草图及工作零件图选择压力机 托板 材料：0８Ｆ 厚度:2mm 生产纲领:大批量 第3章?冲裁工艺及冲裁模具设计(答案） 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于冲孔外形属于落料。 2．冲裁断面分为四个区域：分别是塌角,光面，毛面，毛刺。 3．冲裁过程可分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个变形阶段。4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以凸模为计算基准,落料以凹模为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为IT11级。 6．凸凹模在下模部分的叫倒装式复合模,凸凹模在上模部分的叫正装式复合模，其中正装式复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外,还起压料作用，它一般用于材料厚度较小的情况。8．侧刃常用于级进模中，起控制条料送进步距的作用。 9．冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，设计模具时,要使压力中心与模柄中心重合。 1０.挡料销用于条料送进时的粗定位，导正销用于条料送进时的精定位。 二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×)
冲压模具实例 例8.2.1冲裁模设计与制造实例 工件名称：手柄 工件简图：如图8.2.1所示。 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1．冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm （大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2．冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。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，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3．主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表8.2.1）。查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条
第三章设计实例 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。 3.1 冲裁模 零件简图：如图3-1所示． 名称：垫圈 生产批量：大批量 材料：Q235钢 材料厚度：2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图3-1 零件图 一. 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的．由表2-10、2-11查得，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.2mm．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案二采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加工。
二. 模具设计计算 1．排样、计算条料宽度及确定步距 采用单排方案，如图3-2。 由表2-18确定搭边值，根据零件形状两式件间按矩形取搭边值mm b 0.2=，侧边取搭边值mm a 2.2=。 则 进距： mm h 25265.22=+= 条料宽度：()?-?-?++=a D b 2 查表2-19，7.0=? ()7.07.02.228.19-?-+?+=b mm 7.05.2-= 图3-2 排样图 2．计算冲压力 该模具采用钢性卸料和下出料方式 1） 落料力 查表8-7 MPa 300=τ τKLt F =落 3002180118287.92180629.923.1??????????? ? ???+?+????=ππ N 53920= 2） 冲孔力 中心孔： τKLt F =1孔 N 269413002113.1=????=π
4 冲裁模具设计 教学容：确定模具类型，设计计算凸凹模刃口的形状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、卸 料方式等。 教学要求：了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用围及其特点。掌握冲裁模具的设计步骤。 根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质 和设备选用情况设计一般的冲裁模具。4.1 普通冲裁模设计 基本原则： (1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量适应 (2) 模具与压力机适应 (3) 模具与工艺适应 (4) 尽量选用标准模架和模具零件 (5) 模具工作与存放安全 4.1.1 无导向开式简单冲裁模 特点：结构简单，重量轻，尺寸小，制造容易，成本低。但调整麻烦，寿命低，冲裁件精度差， 操作不够安全。 应用：精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。
图4.1 无导向开式简单冲裁模 4.1.2 导板式落料冲裁模 特点：有导板导向，但压力机行程要短(一般不大于20mm)。
. .. . 图4.2 导板导向式冲裁模 4.1.3 设计实例 4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模 特点：导柱、导套进行精确导向定位 应用：精度要求较高、生产批量较大的冲裁件
图4.3 导柱导套式落料模4.1.3.2 设计举例
. .. . 图4.4 制件图 材料Q235，大批量生产 1) 冲裁件工艺分析 外形简单，一次冲裁加工即可成形。 大批量生产，采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。 制件尺寸较厚，采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。 2) 工艺计算 (1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机 查表Q235的 MPa MPa b 460375～=σ，取 MPa b 460=σ。 表4-1 部分碳素结构钢力学性能 牌 号 屈服强度s σ/ MPa 伸长率 δ/% 抗拉强度b σ/ MPa Q215 Q235 Q255 Q275 165～215 185～235 205～255 225～275 26～31 21～26 19～24 15～20 335～410 375～460 410～510 490～610 计算冲裁力：
<<冲压工艺与模具设计>>试题库及答案 一填空题 1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。2．冷冲压是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。 4．拉深时变形程度以拉深系数m 表示，其值越小，变形程度越大。 5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。 6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K 表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。 15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个阶段。16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。 17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。 18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为冲压模具。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。
第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切 断、修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。 7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。 8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角 带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压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，还要合理选择塔边、注意润滑等。 11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃 口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。 12.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、卸料力和推件力等。 13.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。 14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～ 1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。 15.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度 和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备得选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (1) ３ 一、课程设计任务 一、题目:冲孔、落料复合模 二、零件: 材料:Q235 厚度:2。0ｍm 批量:大批量 三、任务内容: (一)工艺设计 １、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算: ①毛胚计算 ②工序件计算或排样图
3、工艺方案得确定 ①工序得确定 ②基准与定位方式得选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 一、工艺性分析 1、材料零件得材料为Q235普通碳素钢,具有良好得冲压性能,适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称、孔边距远大于凸、凹模允许得最小壁厚(见参考文献①表２、９、５),故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形:８0±0.０７属于１0级精度,60±0、05属于９级精度、零件内形: 属９级精度、孔间距:42±0。０８属１1级精度(均由参考文献精度②附录一查得)。因零件边有90o得尖角,应以圆弧过渡,查参考文献①表２.7、1取r=0.5ｍm、零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁、 二、冲压工艺方案得确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三
种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产、 方案②:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产、 方案③:冲孔—落料级进冲压、采用级进模生产。 方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件得加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产得需求、方案②只需要一套模具,冲压件得形位精度与尺寸易于保证,且生产效率也高、尽管模具结构较方案①复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具,生产效率高,但零件得冲压精度不易保证。通过以上三种方案得分析比较,对该冲压件生产以采用方案②为佳。 三、主要设计计算 (1)排样方式得确定及计算 查参考文献①表2。5、2,查得:取两工件间得最小搭边:a １=2、０mｍ侧面搭边值:a=2.２ｍm 由下表计算可知条料宽度ｍｍ,步距6２、2ｍm、查参考文献③第8页选取t=2。0mm,950mm２0０0mm得钢板、一个步距材料利用率90。３％(计算见下表)。每条钢板可剪裁为11张条料(85。5mｍ 2、2、