第二章作业参考答案2
2—10、精密冲裁有何特点？
1）精密冲裁的基本出发点是改变冲裁条件，以增大变形区的静水压力，抑制材料裂纹的产生，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪切裂纹的条件下实现分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。
2）与利用普通冲裁和休整工艺获得精密零件的方法相比，精密冲裁生产率高，可以满足精密零件批量生产的要求。
2—11、冲压生产对冲模结构有哪些要求？
1）冲模的结构应满足冲压生产的要求，冲制出合格的零件。
2）要适应成产批量的要求。
3）要考虑制造容易，使用方便。
4）操作安全，成本低廉。
5）与模具配套的送料装置、出件装置、快换模具装置、各种检测装着及各种机械手，也应具有相当的水平。
2—12冷冲模包括哪几种类型？各有何特点？
按工艺分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模等。
按结构分为：无导向模、有导向（导柱、导套）、侧刃定位模等。
按工序的组合分为：简单模、级进模、复合模。
简单模：一次冲程只完成一种冲裁工序的模具。
级进模：一次冲程中在模具的不同位置上同时完成两道或多道工序的模
具。
复合模：一次冲程中，在模具的同一位置上能完成几个不同工序的模具。
按工序性质分为：落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模。2—13、冷冲模主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
分两大类：
1）工作零件：直接与板料接触以实现零件与板料的分离，包括凸模、凹模，和复合模中的凸凹模、定位零件、卸料与压料零件等。
其中如：
卸料与出件装置：将工件或板料顶出凸凹模，便于取出。
2）结构性零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。
其中如：
定位零件：保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置，以保证冲压件的质量及冲压成产的顺利进行。
模架：连接模具零件，传递压力，保证上下模的精确导向。
联接与固定零件：实现模具与冲床的联接，将凸模联接在固定的位置。
导向零件：使冲制的工件质量稳定，精度高，凸模和凹模之间的间隙能始终保持均匀一致。
此外，对于自动化生产的模具，还有自动送料装置、自动出件装置、快换模装置。
2—14、冲模定位零件在冲模中起何作用？它有哪几种类型？
作用：保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置，以保证冲压件的质量及冲压成产的顺利进行。
例如,使用条料时，条料在模具中的定位有两个内容：一是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，称为挡料。二是在与送料方向垂直的方向上的定位，称为送进导向。
类型：挡料销、导正销、定位销（定位板）、导尺、导销、导料销、侧压板、侧刃等。
2—18、设计冲模时，选择冲模结构应注意哪些方面的问题？
1）模具类型选择
2）操作方式
3）进出料方式
4）压料与卸料方式
5）模具精度保证难易程度
6）维修方便
7）工人操作水平
8）此外，还必须考虑冲裁件的生产批量、尺寸大小、精度要求、形状复杂程度、成产条件等。
2-1普通冲裁板料的分离过程是怎样的？
答：普通冲裁板料的分离过程分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。
凸模接触板料后，开始压缩材料，变形区内产生弹性压缩、拉伸与弯曲变形。
随着凸模继续压入，变形区内的压力达到弹性极限；当凸模继续压入，压力增加，变形区内的应力满足屈服条件时，便进入塑性变形阶段；凸模继续压入，已经形成的上、下微裂纹逐渐扩大并向材料内延伸，当上、下两裂纹相遇重合时，材料便会被间断分离。
2-2冲裁件的断面有何特征？断面质量受哪些因素的影响？
答：冲裁件的断面具有明显的区域性特征，在断面上可明显地区分为圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四部分。这四部份在冲裁件整个断面上所占比例不是固定的，随材料的机械性能、凸模和凹模之间的间隙，模具结构等不同而变化。
端面质量受以下因素影响：材料机械性能、冲裁间隙、模具结构等。
2-3什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁件有哪些影响？
答：冲裁间隙即冲裁摸凸、凹模之间的间隙。冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有影响。
①间隙过大或过小都会使上、下两方的裂纹不能重合，从而影响冲裁件质量；
②间隙过大或过小，材料所受拉伸作用增大或减小，冲裁完成后因材料的弹性回复使落料件尺寸增大或减小，冲孔尺寸增大或减小，间隙影响着尺寸精度，从而也影响到冲裁件质量；
③间隙很小时，冲裁力必然较大，随着冲裁间隙的增大，冲裁力将降低，间隙对卸料力、推件力及顶件力的影响比较显著；
④间隙过小，冲裁力及摩擦力都增大，使刃口所受应力增大，造成刃口变形与端面磨损加剧，甚至甭刃；间隙过大，将会因弯矩及拉应力的增大导致刃口损坏。
2-4冲裁时，凸、凹模间隙应取在什么方向上？
答：落料时以凹模为基准，间隙取在凸模上；
冲孔模以凸模为基准，间隙取在凹模上。
2-7什么是搭边？搭边对冲压有何影响？
答：搭边就是排样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料。搭边可以补偿定位误差，保证冲出合格零件。
2-19已知冲裁件厚度为6mm，材料为45钢，请计算所用冲裁模的刃口尺寸及其制造公差，并画出落料模的结构草图。
解：落料时应以凹模为基准件来配作凸模，
①当凹模磨损后变大的尺寸有R60，，
查表2-3可知零件精度为IT14，则对有：则
所以 =
对有：则
所以 =
R60是圆弧曲线，要求与相切
②当凹模磨损后变小的尺寸有。
所以则
所以 =
③当凹模磨损后没变化的尺寸有
因为
所以尺寸为0925
.0
60
则凹模刃口尺寸为
凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证最小间隙Z min
第三章弯曲模作业参考答案
1.什么是最小弯曲半径？影响最小弯曲半径的因素有哪些？
答：
1）最小弯曲半径：在保证毛坯外层纤维不发生破坏的条件下，所能弯曲零件内表面的最小圆角半径，称为最小弯曲半径。
2）影响最小弯曲半径的主要因素有：
①材料的机械性能。塑性越好的的材料外层纤维允许的变形程度的变形程度
大，则允许的最小弯曲半径越小；塑性差，则最小弯曲半径变大。板材状态也对弯曲半径有很大影响，硬材料或冷作硬化的材料允许的最小弯曲半径大。
②弯曲线方向。当弯曲线方向与纤维方向垂直时，则最小弯曲半径小；当两
者平行时，最小弯曲半径大。
③板材表面质量和侧面质量。当板材表面和侧面质量差时，由于易产生应力
集中和塑性降低使材料过早破坏，故应采用较大的弯曲半径。如果板料未去毛刺时，可将有毛刺一边（方向）置于凸模一侧也可提高弯曲变形成型极限，减少零件外侧产生裂纹的可能。
④弯曲角度的大小。当弯曲角较小时，其变形区不大，故圆角中段的变形
程度也得以降低，这时相应的相对弯曲半径就可以小些。弯曲中心角越小，圆角中段变形程度的降低越多，所以最小弯曲半径可以更小些。
⑤板料宽度的影响。宽板弯曲时材料外侧由于与凹模摩擦力大，材料沿板宽
反向流动的可能性就小，外侧裂纹的可能也就大，这时相对弯曲半径也就应该大。
⑥弯曲模间隙。间隙小材料外侧纤维流动困难也使得弯曲半径变小。
2.当要求工件圆角半径小于材料许可的最小弯曲半径时，采取什么措施可防止工件外层纤维出现裂纹？
答：
1）采用多次弯曲成形，降低每次材料变形程度，避免变形区发生剧烈变形。2）多次弯曲中间辅以退火工序，降低材料的冷作硬化效应。
3）工件弯曲前去毛刺，或把毛刺面置于弯曲内测（朝向凸模），以提高弯曲变形的成形极限。
4）弯曲U型件时，适当加大弯曲模的间隙也可以提高变形程度。
3.什么是回弹？回弹对工件精度有什么影响？影响回弹值大小的主要因素有哪些？
答：
1）当变形结束时，工件从模具中取出以后，由于弹性恢复，零件外层纤维将发生收缩、内层发生伸长，使弯曲后工件的弯曲角和弯曲半径发生变化，因而所得工件与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为弯曲件的回弹。
2）回弹使得弯曲后的工件与模具尺寸不一致，脱模后的工件材料外层纤维受拉伸应力作用外层纤维有变小的趋势，内层纤维释放压缩变形而使纤维变长，这样就发生弯曲工件的弯曲角变小、弯曲半径变大。
3）影响回弹值大小的主要因素是：
①工件材料的机械性能。材料的屈服强度越高，弹性模量越小，则回弹越大。
②相对弯曲半径（也即变形程度）。相对弯曲半径越大（也即变形程度越小）
回弹角也就越大。
③弯曲角。弯曲中心角越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积累值越大，
其回弹角越大。
④弯曲方式及弯曲模具结构。采用校正弯曲时，工件的回弹小。
⑤弯曲件形状。工件形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，材料
各部分牵扯使回弹困难，因而回弹角减小
⑥模具间隙。在压弯U形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；
间隙小，材料被挤压，回弹就小。
⑦非变形区的影响。如:弯曲线长度越长,回弹值也越大；V形件凹模槽口的
宽度对回弹影响也很大等。
4.弯曲过程中，工件发生偏移的原因是什么？偏移对工件质量有何影响？生
产中采取哪些措施解决偏移问题。
答：
1）工件在模具中成型过程中所受到的摩擦力不同是导致工件发生偏移的主要原因。如：冲压不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移；凹模圆角半径过大，会影响坯料定位的准确性也会发生偏移现象；凹模两边的圆角要求制造均匀一致，当两边圆角有差异时，毛坯两侧移动速度不一致，也会发生偏移；工件尺寸高度不同。弯曲时受力不均匀；凸凹模装配不正或间隙不一致以及模具粗糙度、斜度、深度不同（或不对称）等都会发生弯曲工件偏移现象。
2）偏移会产生工件的形状尺寸与要求不同，影响工件精度。
3）设计形状、尺寸工件要对称；模具设计要有可靠定位措施；凹模圆角半径适当，不可影响坯料定位；模具制造时注意模具圆角、粗糙度、间隙等要均匀、一致。
第四章拉深工艺及拉深模设计
4.1什么是拉深？拉深过程中，变形区的材料是怎样流动的？
答：拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。拉深过程中，毛坯受凹模拉伸力的作用，在凸缘毛坯的变形区内受径向拉应力和切向压应力的作用，产生塑性变形，在他们共同作用下，将毛坯的环形部分变为圆筒形件的直壁。
直壁变形的程度，由底部向上逐渐的增大，
在圆筒顶部的变形达到最大值。该处的材
料，在圆周方向受到最大的压缩，高度方向
获得最大的伸长。拉深过程中，圆筒的底部
基本上没有塑性变形。
4.2拉伸时材料的应力应变状态怎么样？
答：在拉伸过程中，材料在不同的部位具有不同的应力状态和应变状态。以筒形件为例说明：课本上p85图4-5，（画图）是筒形状在有压边圈的首次拉伸中某一时刻的应力应变情况；根据应力应变状态的不同，将拉伸毛料分为五个区域：
1.凸缘部分
应力：径向受拉力，厚度方向受压力，切向受压
应变：径向变长，厚度变厚，切向变短
2.凹模圆角部分
应力：径向受拉应力，切向受压应力，厚度方向压应力
应变; 厚度减薄。
3筒壁部分
4.凸模圆角部分
应力：受拉应力
应变;伸长应变，压缩应
变。
应力：径向受拉、
厚度方向受压，切
向拉应
应变;
5.筒形件的底部
应力：
应变;
可认为无塑性变形。又在筒壁与底部转角处稍上的部分，传递拉伸力的截面积较小，产生的拉应力较大。
4.3什么是拉深系数？拉深系数对拉伸工作有什么影响？
答：拉深系数m是对于拉深零件，拉深后的零件的直径与毛料直径（或工序件直径）之比。
意义：拉深系数表示了拉深前后毛料或工序件直径的变化量，是衡量拉深时毛料或工序件变形程度的一种指标，拉深系数是小于1的数值，其值愈大表示拉深前后毛坯或工序件的直径变化愈小，即变形程度小。
4.5什么是极限拉深系数？影响极限拉深系数的因素有哪些？怎样确定拉伸次数？
答：拉深工件在危险断面不至拉裂的条件下，所能达到的最小拉深系数，称为极限拉深系数。
影响极限拉深系数的因素有：（1）材料的机械性能：愈小，对拉深愈有利，（2）
材料的相对厚度t/D：：相对厚度愈大，拉深愈有利。（3）润滑润滑条件良好对拉深有利，可以减小工件拉深系数（4）模具的几何参数：凸凹模的圆角半径和凸凹模之间的间隙对拉深系数也有影响，因此拉深系数和决定模具几何参数要结合起来考虑。
实际上拉深系数有两个不同的概念，一是零件所需的拉深系数,。
式中，--零件总的拉深系数，d--零件的直径，D--该零件所需毛料的直径。另一个是按材料的性能和加工条件等因素在一次拉深中所能达到的极限拉深系数m ，如果零件所要求的拉深系数值大于极限拉深系数m，则所给零件可以一
次拉深成型，否则多次拉深。多次拉深时的拉深次数，确定方法有
1）查表法。筒形件的拉深次数，可根据零件的相对高度h/d和毛料的相对厚度（t/Dx 100）
2）推算法。可根据极限拉深系数，m1，m2，m3……从第一道工序开始依次求半
成品直径,….=一
直计算到得出的直径不大于零件要求的直径为止，计算的次数就是拉深次数。4.6拉深模中，凸凹模的圆角半径对拉深工作有什么影响？怎么选择凸凹模的圆角半径？
拉深过程中，板料在凸模圆角部位滑动时产生较大的弯曲变形，由凹模圆角区进入直壁部分时，又被重新拉直，或在通过凸凹之间的间隙时受到校直作用。
若凹模圆角半径过小，则板料在经过圆角部位时的变形阻力以及在模具间隙里通过时的阻力都要增大，势必引起总拉深力增大和模具因弯曲力摩擦力增大而使寿命降低，因此当凹模圆角半径过小时，必须采用较大的极限拉深系数。
若凹模圆角半径过大，使在拉深初始阶段不与模具表面接触的毛料宽度加大，毛料拉深压边效果降低，使这部分毛料很容易起皱。拉深后期，过大的圆角半径也使毛料外缘过早的脱离压边圈的作用而起皱，尤其当毛料的相对厚度较小时起皱现象十分突出。
凸模圆角半径对拉深工作的影响：过小的凸模圆角半径会使毛料在这个部位上受到过大的弯曲变形，结果降低了毛料的危险断面的强度，也使极限拉深系数增大。另外，即使毛料在危险断面不被拉裂，过小的凸模圆角半径也会引起危险断面附近毛料厚度局部变薄且这个局部变薄和弯曲的痕迹经过后拉深工序以后，还会
在成品零件的侧壁上遗留下来，以影响零件的质量。在多工序拉深时，后道工序的压边圈的圆角半径等于前道工序的凸模圆角半径，所以当凸模圆角半径过小时，在后道的拉深工序里毛料沿压边圈的滑动阻力增大，这对拉深过程的进行不利。凸模圆角半径过大，会使在拉深初始阶段不与模具表面接触的毛料宽度加大，因此，这部分毛料容易起皱。
（1）单次拉深或多次拉深的首次拉深凹模圆角半径可按下面公式确定:
当工件直径d<200mm ，按=(mm)确定
D—毛料直径（mm）；d—凹模直径（mm）；t—板料厚度（mm）；
当工件直径d>200mm 时，按式=0.039d+2(mm)计算
拉深凹模圆角也可根据工件材料及其厚度来确定。
后续拉深凹模圆角半径可按
1
)
0.8
~
6.0(
-
=
dn
dn
r
r确定
（2）凸模圆角半径的确定
单次或多次拉深中的第一次：=(0.7~1.0)
多次拉深中的以后各次：=(
-2t)/2
、前后两道工序中毛料的过渡直径（mm）
最后一次拉深的凸模圆角半径即等于零件的圆角半径，但不得小于（2~3）t。如零件的圆角半径要求小于（2~3）t，则凸模圆角半径仍应取（2~3）t，最后用整形来得到要求的圆角半径。
4-7、什么是拉深间隙？拉深间隙对拉深工艺有何影响？
答：拉深间隙，是指拉深模的凸凹模的间隙（）,即单边间隙。
拉深间隙对拉深工艺的影响：
(1)拉深力：间隙愈小，材料流入困难，拉深力越大;
(2)零件质量：间隙过大，容易起皱，且毛料口部的变厚得不到消除也会使零件出现锥度。间隙过小，则会使零件容易拉断或变薄特别严重；
(3)模具寿命：间隙小，则磨损加剧，间隙大寿命长但成型精度差； 4-8、怎样确定凸凹模工作部分尺寸及制造公差？
答：(一)对最后一道工序的拉深膜，其凹模、凸模的尺寸及其公差应按工件的要求来确定。
当工件要求外型尺寸时，以凹模为基准，凹模尺寸为
凸模尺寸为
当工件要求内形尺寸时，以凸模为基准，凸模尺寸为
凹模尺寸为
(二)对于多次拉深时的中间过渡拉深，毛料的尺寸公差没有必要予以严格限制，
这是模具尺寸只要等于毛料过度尺寸即可。若以凹模为基准，则凹模尺寸为
凹模尺寸为
式中： （凸模制造公差）——一般按公差等级IT6-IT8选取；
（凹模制造公差）——一般按公差等级IT6-IT8选取；
4-9、压边圈在拉深中起何作用？ 答：压边圈在拉深中作用是防止拉深毛料在拉深过程中变形区（主要是凸缘区域）受切向压应力过大造成厚度方向材料失稳而起皱。
4-15冲压生产如图所示零件，材料为10钢，请完成以下工作： （1）计算该零件的毛坯尺寸；
（2）确定该零件的拉深次数和中间半成品尺寸； （3）确定最后一次拉深时模具工作部分尺寸及其公差； （4）画出首次拉深及其最后一次拉深的模具结构草图。 解：（1）计算该零件的毛料尺寸 由于对拉深高度 h =h-0.5x2= 75mm ，拉深相对高度 h/d = 75/(30-2)=2.71mm,
查表4-2得该零件的修边尺寸余量 δ=6mm ，H=h+δ=75+6=81mm ，零件的中型层直径d=30-2=28mm
将零件分成三部分，分别计算各部分，最后可得毛料直径
为=
=
=98.3mm
（2）确定该零件的拉深系数和中间半成尺寸 1）判断是否能一次完成拉深
对于图示的零件，毛料的相对厚度t/Dx100=2,从P91表4-4
查出各次拉深系数：
，由已知条件可
知零件总的拉深系数
=0.29<，故需多次拉深。
2）计算拉伸次数
=0.68*98.3=58.8mm =0.75*58.8=44mm =0.80*44=35.2mm =0.84*35.2=29.6mm
=0.87*29.6=25.8mm
均大于18，也就是变形程度大于材料的极限变形程度，而经过
第五次拉深才可以，故该零件需五次拉深才行。 3）确定半成品尺寸： A ．半成品直径
拉深系数确定后，再根据计算直径
应等于件的原则对拉深系数进行调整，使
实际采用的拉深系数大于推荐拉深系数时所采用的极限拉深系数。
零件实际拉深系数应调整为：
原来
，调整好拉
深系数后，重新计算各次拉深的圆筒直径即得半成品直径 第一次：
=60mm ，
第二次：
=46mm ，
第三次：=38mm ，
第四次：=32mm ，
第五次：=28mm ，
B ．半成品高度
…
式中：D —毛料直径，D=98mm ，
…
—半成品各次拉深高度（mm ）
，
…
—半成品各次拉深后直径（中性层值，mm ）
，…—半成品各次拉深后底部圆角半径（mm ） 据P94表4-6查出：1=（10~6）t=20~12，取
1=20mm
由式4-8，
=(0.7~1.0)
1=14~20，取
1
=15mm
由式4-9，
=(--2t)/2=（46-38-2x2）/2=2mm,
但（2~3）t ，取=10，同取=8mm ，=4mm ，
故
1
=15mm ，=10mm ，=8mm ，=4mm ，
代入公式:=32mm
同理得：
=45mm ，
=57mm ，
=69mm
各次半成品总高度
：
=
+
+t/2=32+15+1=48mm ，
=
++t/2=45+10+1=56mm ，
同理得：=66mm =74mm
（3）确定最后一次拉深时模具工作部分的尺寸和公差 由于工件要求外形尺寸，故要以凹模为基准 凹模尺寸为：
=
凸模尺寸为： ==（未注公差！）
间隙Z=+ct=2+0.1+2=2.2mm ，据P97表4-7查出增大系数c=0.1。
（2~3）t=4~6，取
=4mm ；
2t=4取
=5mm
（4）画出首次拉深和最后一次拉深的模具结构
1. 如图所示的塑件材料为PA6，选用5级精度，最大大收缩率为1.6%最小收缩
率0.8%。已知径向系数X=0.75，高度方向系数x=2/3。3/?=z δ 试确定型芯的直径高度，型腔内径，深度及两孔中心距尺寸。
9
解：平均收缩率为()%2.1%1002/%8.1%6.1=?+ 型腔的径向尺寸
()[]Z Z
S M L S L δδχ+?-+=001=(
)[]
3
4.00
4.07
5.050012.01+
?-+=
13
.00
30.50+
型芯的径向尺寸
()[]
01011z
z x l s l s m δδ--?++==
()[]03
4
.04.075.045012.01-
?+?+=
013
.084.45-
()[]
20
21z
z x l s l s m δδ--?++==
()[]03
2
.02.075.08012.01-
?+?+=
007
.025.8-
型腔深度
()[
]
()[
]
09
.00
3
28
.00
08.2228
.03222012.0132
51++++=?-?+=?-+=z
s Z b m H H
δδ
型芯高度
()[]
()[]
008
.00
324
.00
38.1824.032802.013251--
--=?+?+=?
++=z
z m hs h δδ
中心距
()()1.036.306
32
.030012.012
512±=±?+=±
+=±z Cs z C m δδ
2. 塑件如图所示，材料为ABS 。试计算确定模具凹模内径和深度、型芯直径和
高度，以及两小孔的中习距及小孔直径。
1.写出各零件名称？
答案：1-定模座板、2-型芯固定板、3-型芯、4-定模推件板、5-楔块、6-动模板、7-摆钩、8-型芯固定板、9-支承板、10-动模座板、11-推杆、12-推杆固定板、13-顶距拉杆、14-弹簧、15-斜划块、16-斜销、17-限位螺钉、18-
小型芯、19-复位弹簧。
现代模具设计作业 学院：艺术与设计学院 学号：0964122120 姓名：张雅娟
2简述斜导柱侧向抽芯机构的工作原理 侧向分型与抽芯机构 1.1）侧向分型与抽芯机构:带动侧向成型零件做侧向移动(抽拔与复位)的整个机构。 抽拔力:带动侧向成型零件做侧向抽拔的侧向脱模力。 抽拔距:侧向成型零件从成型位置到不妨碍塑件脱模的推出位置所移动的距离。 1. 组成部分 ①斜导柱②侧滑块③锁紧块④弹簧⑤螺栓⑥限位挡块导滑槽 2结构和工作原理： 1.1）斜导柱安装在定模、滑块安装在动模 动作特点:开模时侧抽芯,抽芯后再推件 结构要点: 避免侧滑块与推杆在合模复位中回程干涉 2)斜导柱安装在动模、滑块安装在定模
动作特点:第一次分型同时侧抽芯，且主型芯浮动,抽芯后再推件结构要点:主型芯和动模板可相对运动 3)斜导柱和滑块同时安装在定模 动作特点:第一次分型同时侧抽芯,第三次分型同时推件 结构要点:设置顺序分型机构 4)斜导柱和滑块都安装在动模 动作特点:第二次分型推件，同时侧抽芯 结构要点:侧滑块始终不能脱离斜导柱
5）斜导柱内侧抽芯 动作特点:开模时侧抽芯,抽芯后推件 结构要点:侧滑块设置在模具的上方 3斜导柱安装在定模、滑块安装在动模 顶杆、顶管顶出塑件后，若与动模一侧的侧滑块同步复位，就有可能产生回程干涉，导致零件损坏。 避免干涉的措施： (1)避免在侧型芯投影范围内设置顶杆、顶管 (2)顶杆、顶管推出塑件后，断面仍低于侧型芯的最低面 (3)采用先复位机构 Notice:利用推件板脱模机构时，不用考虑干涉现象 原理： 2.斜导柱侧抽芯机构的工作原理图7-3 斜导柱与开模方向夹角为抽拔角。开模时，斜导柱与侧滑块的斜孔做相对运动，产生一个作用力Fw，Fw分解为F和F1。F促使侧滑块向
模具设计与制造试题四及答案 一、填空题（20分，每空1分） 1.模具设计有两个基本条件，即和。 2.常用的冲压材料主要有、和。 3.弯曲变形过程可以分为、和三个阶段。 4.拉深可分为和。 5.空心坯料胀形的方法一般分为和。 6.根据成型工艺的性能不同，塑料可分为和。 7.常见的压铸机按压射室的特点可分为和两类。 8.模具中常用的成形铣削加工方法有和。 9.注射模的浇注系统可分为和两大类。 二、判断题（10分，每题1分） 1.冲压模具的导柱和导套大都使用高碳钢制造。（） 2.相对弯曲半径大，弯曲变形程度小，则弯曲后的回弹量就小。（） 3.材料硬化指数值越大，拉深性能就越差，越容易拉裂。（） 4.落料时，应以凸模为基准配制凹模。（） 5.外缘翻边时应力应变的分布是不均匀的，在变形区内切向的拉应力和应变在中部最小，向两端逐渐增大。（） 6.带有活动镶件的注射模具生产效率高，一般用于大批量生产。（） 7.当工件表面有硬皮，或机床的进给机构有间隙时，尽量采用顺铣。（） 8.材料的应力状态中，压应力的成分越大，拉应力的成分越小，越有利于材料塑性的发挥。（） 9.在压力机的一次行程中，能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进模。（） 10.刀具半径补偿的目的在于编程时可以不考虑刀具的半径，只要在实际加工中输入刀具半径即可。（） 三、选择题（16分，每题2分）
1.缩口变形区的材料主要受（）。 A、两向拉应力 B、两向压应力 C、径向拉应力和切向压应力 D、径向压应力和切向拉应力 2.在注射模中，为便于凝料从主流道中拉出，需要将主流道设计成圆锥形，锥度一般为（）。 A、2°~6° B、6°~10° C、10°~16° D、16°~20° 3.在注射成型的每个周期中，将塑件及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为（）。 A、导向机构 B、顶件机构 C、抽芯机构 D、推出机构 4.金属熔体从进入内浇口至充满型腔和溢流槽所需的时间称为（）。 A、充型时间 B、增压建压时间 C、保压时间 D、留模时间 5.以下不属于模具特种加工的方法是（）。 A、电火花线切割加工 B、塑性加工 C、激光加工 D、超声波加工 6.将钢件加热到相变温度以上，保温一定时间后在冷却介质中快速冷却的热处理工艺称为（）。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 7.在机床上用夹具装夹工件时，夹具的主要功能是使工件（）和（）。（） A、旋转、夹紧 B、定位、切削 C、定位、夹紧 D、旋转、切削 8.一般地，对塑件表面粗糙度影响较大的除了（）外就是模具温度，（）模具温可改善塑件表面状态。（） A、型腔表面加工质量、降低 B、型腔表面加工质量、提高 C、模具结构、降低 D、模具结构、提高 四、简答题（40分，每题5分） 1.模具制造有哪些特点？ 2.冲裁工艺中，刃口尺寸的计算原则是什么？
模具设计与制造基础精 编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
模具设计与制造 一、名词解释 1.冷冲压：是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料 在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术 2.回弹：常物理反弹，指物体在力的作用下产生物理变形，当压力释放时所产生的 还原或近还原的状态的物理变化? 3.热塑性塑料：指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。我们日常生活中使用的大部 分塑料属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反 复进行。 注射模：所用的模具称为注射成型模,简称注射模.它是实现注射成型工艺的重要 工艺装备. 注射模根据结构与使用的目的可以分为很多种类, 4.分型面：分型面是指两者在闭合状态时能接触的部分· 5.热扩渗技术：是用加热扩散的方式使欲渗金属或非金属元素渗入金属材料或工件的 表面，从而形成表面合金层的工艺。 6.注射模：塑料注射成型所用的模具称为注射成型模,简称注射模.它是实现注射成型 工艺的重要工艺装备. 二、填空题
7.冷冲压模具的分类，按模具工序组合程度分，可分为单工序模、复合模、级进模。 8.由冲压加工零件的形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等的不同，所采用的加工方法也多种多样，概括起来可分为分离工序和变形工序两类。 9.根据变形机理的不同，冲裁工艺可以以分为普通冲裁和精密冲裁两大类。普通冲裁是由凸凹模刃口之间产生剪切裂缝的形式实现板料分离。而精密冲裁则是以变形的形式实现板料的分离。 10.级进模中控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距，定距方法有两种，分别是用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模。 11.如右图所示，冲裁件的断面质量包括 塌角带，光亮带，断裂带，毛 刺区四个部分。较高质量的冲裁件断面， 应该是：光亮带较宽，约占整个断面的 1/3以上，塌角、断裂带、毛刺和锥度都 很小，整个冲裁件零件平面无穹弯现象。 12.凹模孔口形状的基本形式有直壁式、斜壁式、凸台式三种。其中直壁式刃口冲裁时磨损大，工件易在孔内积聚；低硬度的凹模可用锤打斜面的方法来调整冲裁间隙。 13.右图所示为圆形件一次弯曲成形模，其中2 指向的零件名称是。
模具设计作业标准及规范 二、2D模架设计 1、产品的排位： 影响排位的因素a产品的外形的结构b产品的进胶方式以及位置c不同产品的分型面形 状d产品的大小e产品的材料属性 A、有无客户的排位要求 判定所给定的排位与模具结构方面有无冲突 B、排位时要注意的事项： ?产品的排位基准（一般以产品的最大外形进行XY向分中，以前后模分型面的某点为 Z向基准）， ?产品的缩水中心（一般以排位基准进行缩水，而不以模具中心或其它坐标进行缩水处 理） ?产品的缩水率及缩水方式（缩水率由产品的材料以及成形压力决定——此数据由客户 提供，缩水方式要与3D缩水方式一致，如：3D的比例缩水——2D的“SCALE”， 3D的XYZ向的不同缩水——2D的“块的三方向的不同比例”处理）
?镜像处理问题（前后模正视图必须要注意镜像处理的问题：使用的是产品的投影视图 需镜像，使用的是模仁的投影视图就不需镜像处理，前后模侧视图则无需镜像处理） ?顶针，运水，镶件，螺丝以及抽芯机构的大概位置、位移，排位的梳密要有设计余地 ?流道的距离问题（在其它因素的治约下要尽可能使流道越短越好） ?不同产品的排位要求分型面整齐，减少起伏多变的台阶 2、模仁大小的定义： 影响因素：a产品的排位b产品在分型方向的投影面积c型腔的结构d钢料物理属性——钢度和硬度e成型注射时的最大压力 A、有无客户对模仁的要求 B、确定模仁大小时应注意的事项 ?确保型腔壁有足够的厚度，不致于在加工时变形、成型时钢料变形影响成型尺寸精度、 飞边，成型压力过大致使模仁断裂等。（一般的常规参考数据： 投影面积在50* 50——型腔壁厚约为25mm 100*100——型腔壁厚约为30mm 150*150——型腔壁厚约为33mm
模具设计与制造大作业 机械0804 胡川红20081884图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求： 1.冲裁件工艺性分析。 2.选择模具的结构形式。 3.设计排样，画排样图。 4.进行必要的工艺计算。冲压力、凸凹模间隙及尺寸等 5.选择与确定模具的主要零部件的结构。 包括：定位、导向、卸料、支撑结构 6.选择压力机，校核模具闭合高度及压力机有关参数。 7.绘制模具总图。
1.冲裁工艺分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 1.1 几何形状该冲裁件外形简单，形状规则，且成几何中心对称。 1.2 冲裁件的外形和内孔没有尖角。 1.3 冲孔的尺寸适宜。冲孔的直径d 1.3t ≥；1.3t=1.3x2=2.6小于8.5mm满足条件。 1.4 最小孔距、孔边距经应满足a2t ≥，经计算零件的孔边距为5.75mm大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。 1.5 材料10钢属于碳素钢，查附表可知其屈强比较小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。
1.6冲裁件的精度和断面粗糙度 由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为： 零件的外形尺寸：00.5220- 00.4314- 零件的空尺寸：0.3608.5+ 工艺性分析的结论：此零件适合冲裁 2.模具结构形式的选择 2.1 确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 2.1.1 方案种类 该零件包括冲孔，落料两个基本工序，可以采用以下三种方案： (1) 采用单工序模生产：先落料再冲孔 (2) 采用级进模生产：冲孔—落料依次冲压 (3) 采用复合模生产：冲孔—落料复合冲压 2.1.2 方案的比较与分析 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，且生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求，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。
《模具设计与制造》课程标准 一、课程基本情况 二、课程概述 1、课程性质与作用 本课程是非模具专业学生的一门拓展专业课。该课程是一门理论性和实践性都很强的专业课。该课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生初步掌握冲压工艺及冲模设计的基本知识，了解冲模加工的特点，初步具有编制冲压工艺规程的能力，具有进行设计简单冲模的能力；了解塑料成型的特点，掌握塑料模的基本结构和塑料模设计的基本知识。 2、课程与前修后续课程的关系 开设本课程，是在修完《高等数学》、《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与测量技术》、《金属工艺学》等基础课和专业基础课后开设；与该课程平行开设的课程有：《数控自动编程技术》，这些课程讲述了机械零件的加工方法，而模具零件也是机械零件的一类，其他零件适用的模具零件也适用。 3、课程标准基本理念 按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以形成模具设计与制造的整体框架为基本目标，彻底打破学科课程的设计思路，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。 4、课程标准设计思路 针对岗位工作过程任务、项目实用的理论知识和技能，以及职业素质培养，符合高职教育中突出高技能人才的培养特色。在设置上具有针对性同时又强调适应性，课程内容不能太专、太细，而要考虑到学生在走上工作岗位后，如何能跟上时代发展、职业变化的需求而不断调整自身的问题，因此着重强调综合能力的培养。因此，讲授必需冲压和塑料成型基础知识，着重介绍典型模设计制造内容，并适当简介新工艺和新的成型模具。 本课程标准用于指导非模具专业《模具设计与制造》课程的建设与教学实施。 三、课程目标 1、课程总体目标
宜宾职业技术学院 模具设计与制造专业建设方案 项目组 组长：李恩田杨明（五粮液普什集团模具公司总经理） 成员：闫庆禹（五粮液普什集团模具公司技术部长） 陈方周（宜宾力源电机有限公司技术部长） 陈军（宜宾商业职业中等专业学校机电专业部主任） 贺大松阳彦雄袁永富唐永艳杨宇郭晟曾欣 刘存平刘光虎罗宗平张锐丽刘勇赖啸宋宁 一、行业背景与人才需求分析 1、背景分析 模具工业是国家的重要支柱产业，是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高，模具CAD/CAM/CAE及先进制造技术的应用越来越普及，模具向着大型、精密、复杂、高效和长寿命的方向发展。 模具及精密制造产业是宜宾市的重点发展产业。根据国家科技部国科函高[2011]3号文件，“宜宾市国家精密模具与特种材料集成制造高新技术产业化基地”被确认为国家高新技术产业化基地，是全国被认定的22家国家高新技术产业化基地中唯一以发展精密模具和特种材料集成制造为主的高新技术产业化基地。宜宾市“十二五”规划指出：做大做强优势产业“机械装备制造产业”，充分发挥五粮液普什集团（含普什模具、普什重机等）等机械制造企业综合配套能力强的优势，形成全省乃至西部重要的装备制造中心，到2015年，宜宾精密模具及机械装备制造业产值达到年产500亿（2010年为92.6亿），对模具高端技能型专门人才的需求十分旺盛。 2、人才需求分析
宜宾地区精密模具设计与制造类技能应用人才紧缺。随着宜宾国家精密模具与特种材料集成制造高新技术产业化基地建设的逐步展开，以及宜宾以五粮液集团普什模具有限公司为首的模具产业集群的发展，本地区对于精密模具设计与制造相关岗位的模具类高技能应用型人才的需求急增，而宜宾地处川滇黔结合部的地域特点，决定了该专业需求的人才主要依靠本地培养。因此，培养一批稳定的模具高端技能型专门人才成了首要解决的问题，加强我院模具设计与制造专业的建设也就成了首选。 3、服务方向及技术领域 本专业以支撑“宜宾市国家精密模具与特种材料集成制造高新技术产业化基地”对模具高端技能型专门人才的需求为核心，坚持立足宜宾、面向川南、突出为地方经济服务的指导思想，培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德、创新精神和“两懂两会”（懂冲塑模具设计、懂模具CAD/CAM/CAE软件应用、会应用先进制造技术对模具进行制造、会经营管理）的高技能人才。毕业生面向生产第一线，从事模具设计、制造、装配与调试，模具加工设备的调整与操作，生产、技术的组织与经营管理等工作。 二、专业建设基础 2001年开办模具专业，2009年确定为学院重点建设专业。随宜宾及周边地区模具专业人才需求的扩大，专业发展迅速，。 1、学生规模 专业招生规模逐年扩大，现有在校学生共624人。 图2-1 近3年模具专业学生入学情况 2、师资情况
1.1.1加工冲压的特点 优点： 1.能获得壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件 2.所加工的零件精度较高、尺寸稳定，具有良好的互换性 3.无屑加工，材料利用率高 4.生产率高，生产过程容易实现机械化、自动化 5.操作简单，容易组织生产 缺点：模具的设计制造周期长，费用高 1.1.2冲压加工基本工序 概括起来，可以分为分离工序和成形工序。 分离工序：冲压成形时，将冲压件或毛料沿一定轮廓相互分离，其特点是使材料发生剪切而分离。 成型工序：在不造成破坏的条件下使板料产生塑性变形，形成所需要形状和尺寸的零件。 1.2.4应力状态对金属塑形的影响： 在主应力状态中，压应力个数越多，数值越大（即静水压力越大），则金属的塑性越高；反之，拉应力个数越多，数值越大，则金属的塑性越低； 1.3.1对冲压所用材料的要求： 1.应具有良好的塑性 2.应具有光洁平整且无缺陷损伤的表面状态 3.材料的厚度公差应符合国家标准 1.3.2金属板料的分类 1.黑色金属 2.有色金属 1.4冲压常用设备 目前应用较多的有曲柄压力机、磨差压力机和液压机 曲柄压力机包括各种结构的偏心冲床和曲轴冲床 1.4.3曲柄压力机的主要技术参数 1.公称压力：曲柄旋转到下死点前某一特定角度（此特定角度称为公称压力角， 约为30度）时，滑块上所能容许承受的最大作用力。它反映压力机工作能力的重要指标，生产中不允许冲压力大于公称压力。 2.滑块行程：滑块从上死点到下死点所走的距离，它为曲柄半径的两倍 3.闭合高度（装模高度）：滑块在下死点位置时，滑块下表面到工作台垫板上表 面的距离 4.滑块行程次数：滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的 次数。
模具设计与制造基础试题 时间：2009-06-13 来源：作者： 要求与模柄的轴心线（或偏移不大）。 2 、普通曲柄压力机的闭合高度是指位置时，滑块底面到之间的距离。 3 、模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具至之间的距离。 4 、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。 5 、侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的中，其作用是控制条料进给方向上的。 6 、弯曲变形程度用表示。 7 、拉深变形程度用表示。 8 、冷挤压过程中，根据金属流动方向和凸模运动方向的相互关系，可分为轴向挤压和径向挤压，轴向挤压又可分为、和三种。 9 、影响塑件收缩的因素可归纳为： _____________ 、 _____________ 、 _____________ 、 _____________ 、 _____________ 、 _____________ 。 10 、塑料模成型零件的制造公差约为塑件总公差的 _ ____ 至 _ ____ 较合适？ 11 、塑料模具的导向机构主要有 _____ ________ 导向和 _____________ 定位两种类型。 12 、塑料模失效的主要形式有： _____________ 、 _____________ 、 1 、大批量生产基本上都采用模具，所以模具的寿命越高越好。（） ）、曲柄冲床滑块允许的最大压力是随着行程位置不同而不同。（2 3 、搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。（） 4 、在其他条件相同的情况下，金属材料中，硬材料的冲裁合理间隙大于软材料
合理间隙。（） 5 、斜刃比平刃的冲裁力大。（） 6 、在降低冲裁力的诸多措施中，采用阶梯布置的凸模时，为了保护小凸模，应使小凸模比大凸模高一些。（） 7 、弯曲工序中 , 冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。（） 8 、在其他条件相同的情况下仅凸模圆角不同，弯曲后凸模圆角半径小的回弹较小。（） 9 、弯曲件的中性层一定位于工件 1/2 料厚位置。（） 10 、拉深系数越小，说明拉深变形程度越大。（） 11 、一般情况下，从拉深变形的特点考虑，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸模的圆角表面粗糙度小些。（） 12 、为了便于塑件脱模，一般情况下使塑料在开模时留在定模上。（） 13 、塑料模的模脚（垫块）是用来调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。（） 14 、潜伏式浇口是点浇口变化而来的，浇口因常设在塑件侧面的较隐蔽部位而不影响塑件外观。（） ） 1 、冲裁模的间隙应当模具导向件的间隙。 A 、小于； B 、等于； C 、大于； D 、小于等于。 2 、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，一般选用定位较合理。 A 、挡料销； B 、导正销； C 、侧刃； D 、初始挡料销。 。表示 r/t 、相对弯曲半径3 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； D 、零件的结构工艺好坏 4 、除弯曲和拉深以外的成形工艺中，均属于伸长类变形，其主要质量问题是拉裂。 A 、校平、整形； B 、缩口、外翻边、； C 、胀形、内孔翻边； D 、挤压、旋压。 5 、圆孔翻边，主要的变形是坯料。 A 、切向的伸长和厚度方向的收缩； B 、切向的收缩和厚度方向的收缩； C 、切向的伸长和厚度方向的伸长； D 、切向的收缩和厚度方向的伸长。 6 、注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件和浇注系统在 ________ 上 ______ 的乘积。 A 、模板面积 B 、浇口截面积 C 、分型面 D 、投影面积 7 、在多型腔模具中，分流道的排列有 ______________ 和 ______________ 两种。 A 、平衡式 B 、环形 C 、非平衡式 D 、矩形 8 、在实际生产中斜导柱斜角α一般取 __ ___ 至 _ ____ 度，最大不超过 ___________ 度。
1.导正销在模具中的作用是（）。 A.控制板料送进导向 B.配合挡料销对板料进行送进步距的精定位 【参考答案】: B 2.设计冲孔模先确定（）刃口尺寸。 A.凹模 B.凸模 【参考答案】: B 3.设计冲孔模时，凸模基本尺寸应取接近或等于工件极限尺寸的（）值。 A.最大 B.最小 C.中间 【参考答案】: A 4.冲裁模设计时，间隙一般选用（）合理间隙值。 A.最大 B.最小 C.中间 【参考答案】: B 5.下列（）压力机相对吨位比较大。 A.闭式压力机 B.开式压力机 【参考答案】: B 6.窄板弯曲时，板材变形后断面（）。 A.内宽外窄 B.外宽内窄 C.不发生变化 【参考答案】: A 7.弯曲回弹的表现形式为外力卸载后，弯曲件（）。
A.弯曲半径增大，弯曲件角度增大 B.弯曲半径减小，弯曲件角度减小 C.弯曲半径增大，弯曲件角度减小 D.弯曲半径减小，弯曲件角度增大 【参考答案】: A 8.由于多次冲裁刃口尖角磨损，矩形侧刃与成形侧刃相比（）的定位精 度更高。 A.矩形侧刃 B.成形侧刃 【参考答案】: B 9.采用拉弯成形工艺时，外力卸载时，板料内、外区弹复方向为（）。 A.一致 B.相反 【参考答案】: A 10.凹模的材料与凸模一样时，其热处理硬度应（）。 A.略低于凸模 B.略高于凸模 【参考答案】: B 11.弯曲工件形状越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，工件的弯曲回 弹（）。 A.越小 B.越大 C.不受影响 【参考答案】: A 12.冲裁凸、凹模采用单配加工，凸模或凹模在磨损后会增大的工作尺 寸计算方法与凸、凹模分开加工时（）尺寸计算方法相同。 A.冲孔凸模 B.冲孔凹模 C.落料凸模 D.落料凹模 【参考答案】: D
附件7 上海市中等职业学校 模具设计与制造 专业教学标准上海市中等职业教育课程教材改革办公室编
目录 一、模具设计与制造专业教学标准 专业名称 (4) 入学要求 (4) 学习年限 (4) 培养目标 (4) 职业范围 (4) 人才规格 (6) 专业（实训）课程 (7) 课程结构 (12) 指导性教学安排 (13) 专业教师任职资格 (16) 实训（实验）装备 (16) 二、专业核心课程标准 机械制图与CAD课程标准 (21) 模具零件检测课程标准 (28) 模具机械基础课程标准 (32) 模具拆装课程标准 (37) 模具零件加工课程标准 (42) 三、专门化方向课程标准 冷冲压模具制造专门化方向 冲裁模具制造课程标准 (53) 弯曲模具制造课程标准 (59) 落料冲孔复合模具制造课程标准 (64)
注塑成型模具制造专门化方向 二板式注塑成型模具制造课程标准 (70) 三板式注塑成型模具制造课程标准 (75) 斜导柱抽芯注塑成型模具制造课程标准 (85)
模具设计与制造专业教学标准 【专业名称】 模具设计与制造 【入学要求】 初中毕业或相当于初中毕业文化程度 【学习年限】 学制三年 【培养目标】 本专业主要面向模具制造行业及与模具产品相关企业，培养在生产第一线能从事冷冲压与注塑成型模具设计与制造、模具维修、模具品质管理、数控机床操作、冲压设备操作、注射成型设备操作及模具销售等工作，具有公民基本素养和职业生涯发展基础的中等应用型技能人才。 【职业范围】
【人才培养规格】 本专业所培养的人才应具有以下知识、技能与态度 良好的道德品质、职业素养、竞争和创新意识 良好的语言文字表达能力 良好的人际交往、团队协作能力及健康的心理 通过多种途径获取信息、学习新知识的能力 运用信息技术进行交流和处理信息的能力 企业模具生产与管理能力 安全文明生产、环境保护的意识 质量控制的相关知识 识读与绘制模具零件图、装配图及使用CAD软件绘图的能力 设计冷冲压模具、注塑成型模具基础能力 零件机械加工基础知识 钳工基本操作技能 通用机床的操作技能 数控电加工机床操作及程序编制的能力 数控铣床操作技能 冷冲压模具、注塑成型模具的装配与调试能力 模具零件检测评价能力 解决模具制造过程中一般技术问题的能力 编制一般模具结构件的制造工艺规程 模具材料与热处理的基础知识 《模具制造工》(四级) 国家职业资格证书
《模具设计与制造基础》自测题答案 一、名词解释： 1．冷冲压：是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。 2．变形工序：是使冲压毛坯在不破裂的条件下发生塑性变形，以获得所要求的形状、尺寸的零件的冲压加工方法。 3．冲裁：是利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。 4．排样：冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。 5．冲裁间隙：冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。 6．弯曲：又称压弯，是将板料、棒料、管料等弯成一定角度、曲率和形状的工艺方法。 7．拉深：又称拉延、拉伸，是利用拉深模在压力机的作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。 8．校平：校平是将不平的工件放在两块平滑的或带有齿形刻纹的平模板之间加压，使不平整的工件产生反复弯曲变形，从而得到高平直度零件的加工方法。 9．特种加工：是指利用热能、电能、声能、光能、化学能、电化学能去除材料的加工工艺方法。10．模具装配：按照模具的技术要求，将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件，按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、连接与固定成为模具的过程，称为模具装配。 二、填充题： 1．冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。 因为它主要用于加工板料零件,所以也称板料冲压。 2．冷冲模是实现冷冲压加工中必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。 3．冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。 4．选择冷冲压设备的类型主要根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求。 5．冲裁变形过程大致分为三个阶段，分别是弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。6．冲裁时搭边过大，会造成材料的浪费，搭边太小，则起不到搭边应有的作用。 7．冲压力是冲裁力、卸料力、推料力和顶料力的总称。 8．设计冲裁模的刃口尺寸时，落料模应以凹模为设计基准，再按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙值确定凹模尺寸。 9．模具设计时，要尽可能减小和消除回弹常用的方法有补偿法和校正法。 10．为了保证拉深件的质量，在拉深过程中选择合适的润滑剂，以减少模具与工件之间 的摩擦，使拉深过程正常进行。 11．决定拉深工序次数的原则是既要使材料的应力不超过材料的强度极限，又要充分利 用材料的塑性，使之达到最大可能的变形程度，通常以拉深系数m 表示拉深的变形程度。 12．凸、凹模的圆角半径，尤其是凹模的圆角半径对拉深工作影响很大。凹模圆角半径 过小，易使拉深件表面划伤或产生断裂；圆角半径过大，由于悬空面积增大，使压边面积减小，易起内皱。 13．冷挤压是在常温条件下，利用模具在压力机上对金属以一定的速度施加相当大的压 力，使金属产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件。 14．塑料是以相对分子量较高的合成树脂为主要成分，加入其它添加剂，可在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。 15．塑料按照热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 16．在塑件脱模过程中为了避免擦伤和拉毛，塑件上平行于脱模方向的表面一般应具有 合理的脱模斜度。
模具设计与制造大作业 图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求： 1.冲裁件工艺性分析。 2.选择模具的结构形式。 3.设计排样，画排样图。 4.进行必要的工艺计算。冲压力、凸凹模间隙及尺寸等 5.选择与确定模具的主要零部件的结构。 包括：定位、导向、卸料、支撑结构 6.选择压力机，校核模具闭合高度及压力机有关参数。 7.绘制模具总图。
1.冲裁工艺分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 1.1 几何形状该冲裁件外形简单，形状规则，且成几何中心对称。 1.2 冲裁件的外形和内孔没有尖角。 1.3 冲孔的尺寸适宜。冲孔的直径d 1.3t ≥；1.3t=1.3x2=2.6小于8.5mm满足条件。 1.4 最小孔距、孔边距经应满足a2t ≥，经计算零件的孔边距为5.75mm大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。 1.5 材料10钢属于碳素钢，查附表可知其屈强比较小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。 1.6冲裁件的精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由
尺寸，可按IT14级确定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为： 零件的外形尺寸：00.5220- 00.4314- 零件的空尺寸：0.3608.5+ 工艺性分析的结论：此零件适合冲裁 2.模具结构形式的选择 2.1 确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 2.1.1 方案种类 该零件包括冲孔，落料两个基本工序，可以采用以下三种方案： (1) 采用单工序模生产：先落料再冲孔 (2) 采用级进模生产：冲孔—落料依次冲压 (3) 采用复合模生产：冲孔—落料复合冲压 2.1.2 方案的比较与分析 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，且生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求，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。 由于零件结构简单对称，为提高生产效率，主要可以应用以下两种方
《模具设计与制造》综合练习题（修改版） 一、填空： 1、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料 2、根据材料的变形特点，可将冲压工序分为分离工序、成形工序。两大类。 3、分离工序有剪裁、冲孔、落料和切边等。 4、成形工序指被加工材料在外力作用下发生塑性变形，从而得到有一定形状和尺寸的零件的加工方法，如_____弯曲___、___拉深____和____翻边____等。 5、常温下金属变形过程中随着塑性变形程度的增加，其变形抗力增加，硬度提高，而塑性和塑性指标降低，这种现象称加工硬化。 6、常温下金属变形过程中随着塑性变形程度的增加，其变形抗力增加，硬度提高，而塑性和塑性指标降低，这种现象称加工硬化。 7、根据工艺性质，冲压模具可分为-冲裁模、弯曲模、拉伸模、成形模。 8、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。 9、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 10、冲压用材料的基本要求主要有冲压件的___功能_____要求和___工艺__要求。 11、当凸凹模间隙正常时，板材的变形可分为弹性变形阶段、__塑性变形_____ 阶段和_____断裂__阶段。 12、冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙 13、废料是指冲裁中除零件以外的其他板料，包括工艺废料和结构废 料 14、冲裁模常用凹模的结构形式主要有：整体式凹模、组合式凹模和镶拼式 凹模。 15、卸料装置分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两大类。 16、按工序的组合程度分，模具可以分为单工序模、复合模和级进模。 17、冲裁变形分离过程可分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段三个阶段。 18、一般冲模精度较工件精度高2~3级。 19、降低冲裁力的主要方法有加热冲裁和斜刃冲裁。 20、模具的卸料方式可以分为弹压卸料和刚性卸料。 21、按照落料凹模的安装位置，复合模可以分为正装和倒装两种形式。 22、冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。 23、弯曲件毛坯的长度，是根据中性层在弯曲前后长度不变的原则来计算的。 24、弯曲时的主要质量问题有：回弹、偏移、弯裂。 25、拉深时常见的的防皱措施是采用压边和凹模圆角或凸模圆角。27、拉深后工件直径与拉深前工件直径之比称拉深系数 28.从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。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。
2010-2011学年下学期期末考试 《模具设计与制造》补考试卷答案 一、选择题（每题1分，共20分） 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 、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 5 、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 6 、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 7 、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 8 、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 9 、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 10 、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 11 、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 12 、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 13 、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 14 、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 15 、表示板料弯曲变形程度大小的参数是 ___ B _____ 。 A 、 y/ρ B、r/t C、 E/σS 16 、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是 ____ B____ 。
第二章作业参考答案2 2—10、精密冲裁有何特点 1）精密冲裁的基本出发点是改变冲裁条件，以增大变形区的静水压力，抑制材料裂纹的产生，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪切裂纹的条件下实现分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。 2）与利用普通冲裁和休整工艺获得精密零件的方法相比，精密冲裁生产率高，可以满足精密零件批量生产的要求。2—11、冲压生产对冲模结构有哪些要求 1）冲模的结构应满足冲压生产的要求，冲制出合格的零件。 2）要适应成产批量的要求。 3）要考虑制造容易，使用方便。 4）操作安全，成本低廉。 5）与模具配套的送料装置、出件装置、快换模具装置、各种检测装着及各种机械手，也应具有相当的水平。 2—12冷冲模包括哪几种类型各有何特点 按工艺分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模等。 按结构分为：无导向模、有导向（导柱、导套）、侧刃定位模等。 按工序的组合分为：简单模、级进模、复合模。 简单模：一次冲程只完成一种冲裁工序的模具。 级进模：一次冲程中在模具的不同位置上同时完成两道 或多道工序的模 具。 复合模：一次冲程中，在模具的同一位置上能完成几个 不同工序的模具。 按工序性质分为：落料模、冲孔模、切断模、切口模、切 边模、剖切模。 2—13、冷冲模主要由哪几部分组成各部分的作用是什么 分两大类： 1）工作零件：直接与板料接触以实现零件与板料的分离， 包括凸模、凹模， 和复合模中的凸凹模、定位零件、卸料与压料零件等。 其中如： 卸料与出件装置：将工件或板料顶出凸凹模，便于取出。 2）结构性零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料 有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能 起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。 其中如： 定位零件：保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置， 以保证冲压件的质量及冲压成产的顺利进行。 模架：连接模具零件，传递压力，保证上下模的精确导向。 联接与固定零件：实现模具与冲床的联接，将凸模联接在 固定的位置。 导向零件：使冲制的工件质量稳定，精度高，凸模和凹模 之间的间隙能始终保持均匀一致。 此外，对于自动化生产的模具，还有自动送料装置、自动 出件装置、快换模装置。 2—14、冲模定位零件在冲模中起何作用它有哪几种类型 作用：保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置，以保 证冲压件的质量及冲压成产的顺利进行。 例如,使用条料时，条料在模具中的定位有两个内容：一是 在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，称为挡料。二是在 与送料方向垂直的方向上的定位，称为送进导向。 类型：挡料销、导正销、定位销（定位板）、导尺、导销、 导料销、侧压板、侧刃等。 2—18、设计冲模时，选择冲模结构应注意哪些方面的问题 1）模具类型选择
2-1普通冲裁板料的分离过程是怎样的？ 答：普通冲裁板料的分离过程分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。 凸模接触板料后，开始压缩材料，变形区内产生弹性压缩、拉伸与弯曲变形。随着凸模继续压入，变形区内的压力达到弹性极限；当凸模继续压入，压力增加，变形区内的应力满足屈服条件时，便进入塑性变形阶段；凸模继续压入，已经形成的上、下微裂纹逐渐扩大并向材料内延伸，当上、下两裂纹相遇重合时，材料便会被间断分离。 2-2冲裁件的断面有何特征？断面质量受哪些因素的影响？ 答：冲裁件的断面具有明显的区域性特征，在断面上可明显地区分为圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四部分。这四部份在冲裁件整个断面上所占比例不是固定的，随材料的机械性能、凸模和凹模之间的间隙，模具结构等不同而变化。 端面质量受以下因素影响：材料机械性能、冲裁间隙、模具结构等。 2-3什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁件有哪些影响？ 答：冲裁间隙即冲裁摸凸、凹模之间的间隙。冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有影响。 ①对冲裁件质量的影响：间隙过大或过小都会使上、下两方的裂纹不能重合，从而影响冲裁件质量； ②对尺寸精度的影响：间隙过大或过小，材料所受拉伸作用增大或减小，冲裁完成后因材料的弹性回复使落料件尺寸增大或减小，冲孔尺寸增大或减小，间隙影响着尺寸精度，从而也影响到冲裁件质量； ③对冲裁力的影响：间隙很小时，冲裁力必然较大，随着冲裁间隙的增大，冲裁力将降低，间隙对卸料力、推件力及顶件力的影响比较显著； ④对模具寿命的影响： 间隙过小：冲裁力及摩擦力都增大，使刃口所受应力增大，造成刃口变形与端面磨损加剧，甚至甭刃；侧向力也随间隙的减小而增大，使凸、凹模侧面磨损严重；间隙过小时二次剪切产生的金属碎屑因摩擦发热粘附在凸凹模上，发生熔敷现象，加剧磨损。 间隙过大：将会因弯矩及拉应力的增大导致刃口损坏。 2-4冲裁时，凸、凹模间隙应取在什么方向上？ 答：落料时以凹模为基准，间隙取在凸模上； 冲孔模以凸模为基准，间隙取在凹模上。
自学考试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。 表示A 12.最小相对弯曲半径t r/ min A、材料的弯曲变形极限; B、零件的弯曲变形程度; C、零件的结构工艺好坏； D、弯曲难易程度. 13 、为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向 _____A ___ 。 A 、垂直 B 、平行 C 、重合 14.影响拉深系数的因素较多，其中一A拉深系数值就可随之减少。 σ/大; A、材料的相对厚度(t/D)*100大; B、屈强比b sσ C、凹模圆角半径小; D、板厚方向性系数γ小. 15.在拉深过程中，决定材料是否起皱的因素是BD。 A、材料的相对厚度(t/D); B、材料的拉深变形程度; C、材料所受的径向拉应力; D、材料所受的切向压应力. 16、下面三种弹性压料装置中，在拉深成型时，____C______ 的压料效果最好。 A、弹簧式压料装置 B、橡胶式压料装置 C、气垫式压料装置 17、拉深时出现的危险截面是指_____B_____ 的断面。 A、位于凹模圆角部位 B、位于凸模圆角部位 C、凸缘部位 18．外凸凸缘翻边的极限变形程度主要受材料变形区A的限制。 A. 失稳起皱 B. 硬化 C. 开裂 D. 韧性 19.如图所示冲压变形区划分示意图，A为变形区，B为已变形区，a)图为A A.胀形工艺B．缩口工艺C．翻边工艺D．拉深工艺