冷冲压工艺及模具设计课程实验指导书解答

《冲压工艺及冲模设计》实验指导书院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化课程：冲压工艺及冲模设计目录实验一冲裁模具拆装及调试.................................................................................................. - 1 - 实验二冲压模具设计数值模拟.............................................................................................. - 8 -实验一冲裁模具拆装及调试一、实验目的：由于采用模具生产零件可获得很高的生产效率和零件精度，且互换性好，生产成本低；因此模具在汽车、飞机、仪表、电子和家电产品的零件制造中得到广泛的应用。

有冷冲模4副（复合模2副，步进模2副）。

并具有完整的拆装工具和完善的绘图室。

本实训是为了提高学生对模具结构的认知能力、设计能力而开设的，学生在实训过程中主要进行模具的拆装实验，通过模塑模具（冷冲模具）的拆装，掌握各类模具的结构、各零部件的作用、零件间的配合关系及拆装关系。

并绘制模具装配图以及型腔、型芯等一些主要模具零件图。

二、冲模的主要零部件可分为工艺构件和辅助构件两部分三、冷冲压的基本工序冷冲压是在常温下，利用冲压模在压力机上对板料或热料施加压力，使其产生塑性变形或分离，以而获得防需形状和尺寸的另件的一种压力加工方法。

分离工序：冲压工件与板料沿要求的轮廓线相互分离。

成形工序：毛在不被坏的条件下发生塑性变形，获得防需形状，尺寸和精度的加工方法。

冲压常用材料的种类，性能和规格四、冲压设备的分类1）按驱动滑块的动力种类可分为：机械的、液压的、气动的。

2）按滑块的数量可分为：单动的、双动的、三动的。

3）按滑块驱动机构可分为：曲柄式、肘杆式、磨擦式。

4）按连杆数目可分为：单连杆、双连杆、四连杆。

冷冲压工艺及模具设计课程设计指导书一、前言随着制造行业的发展，冷冲压工艺无疑成为越来越受到关注的领域。

作为一种高效、精密、新能源、新材料、充分利用原材料和减少污染的加工方式，其应用范围也日益扩大。

为了使学生具备实际应用技能和创新能力，提高他们在工程设计、模具设计方面的综合素质，本课程将以理论教学和实践操作相结合的方式进行教学，迎合社会需求，培养具有现代工业技能和创新能力的复合型技术人才。

二、课程设计的主题冷冲压工艺与模具设计。

三、教学目标1、熟练掌握金属冷冲压的工艺流程。

2、掌握金属材料的性能以及与冷冲压工艺的关系。

3、熟悉冷冲压模具的设计、选择、制造与维修。

4、能够根据工件要求，进行冷冲压工艺与模具设计。

5、能够运用数码技术进行冷冲压工艺仿真和模具设计分析。

四、教学内容本课程将主要分为以下几个方面进行内容教学：1、冷冲压工艺的基本概念、工艺流程、流程参数控制以及常见缺陷与解决方案的讲解。

2、金属材料的硬度、延展性、强度、可塑性、回弹性等性质，以及与这些性质相关的工艺参数的关系。

3、“冷冲压模具的设计、材料选择和制造、改进和维护的”具体工序、要求和操作。

4、数码技术及其在冷冲压工艺仿真和模具设计中的应用，以及如何对仿真结果进行分析、改进和优化。

五、实验项目1、冷冲压工艺流程操作实验。

2、冷冲压模具选型与设计实验。

3、基于数码技术的冷冲压模具设计仿真。

4、程序控制数控车床加工实验。

六、课程教学方式本课程将以理论教学与实践操作相结合的方式进行，理论和实践相互交织，互为补充，加深理论认识，加强实际操作技能。

理论课将通过教材的知识讲解，结合视频、图表、案例等多种教学手段，使学生能够更好地掌握和理解冷冲压工艺和模具设计领域的知识。

实践课将重点关注实际操作环节，通过多种实验、演示等方法，全面提升学生在实践中的能力和技能。

七、学生评价计分方式本课程的成绩将包括理论考核、实验考核、课堂参与得分和课程论文得分。

其中理论考核占20%，实验考核占30%，课堂参与得分占15%，课程论文得分占35%。

《冷冲压工艺与模具设计》课程实验指导书一模具安装与冲裁间隙实验二典型结构模具拆装三最小弯曲半径测定和弯曲件回弹四拉深变形金属流动实验五最小拉深系数测定及拉深件起皱、拉裂实验六模具装配及试模实验一模具安装与冲裁间隙实验一实验目的1．了解模具安装过程。

2．了解间隙大小、凸凹模刃口状态对冲裁件断面质量的影响。

3．了解间隙大小对冲裁件尺寸精度的影响。

二实验内容⒈ 在压力机上安装与调整模具，是一件很重要的工作，它直接影响到冲件质量和安全生产。

因此，安装和调整冲模不但要熟悉压力机和模具的结构性能，而且要严格执行安全操作制度。

冲模安装的一般注意事项有：检查压力机上的打料装置，将其暂时调整到最高位置，以免在调整压力机闭合高度时被压弯；检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理；检查下模顶杆和上模打料杆是否符合压力机的打料装置的要求(大型压力机则应检查气垫装置)；模具安装前应将上下模板和滑块底面的油污揩拭干净，并检查有无遗物，防止影响正确安装和发生意外事故。

⒉ 冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口尺寸的差值。

间隙值对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命都有很大的影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个重要的工艺参数。

间隙大小合适，则可得到好的断面质量；同样，刃口锐利，也可得到好的断面质量；间隙大小合适，得到的冲裁件尺寸精度高，即零件的实际尺寸和冲模工作部分的尺寸之间的偏差小。

三实验用设备、工具和材料1．设备：25T曲柄冲床。

2．工具：冲裁模一套千分尺放大镜钢皮尺固定模具的工具等。

3．材料：A3钢板t＝3(mm)四实验步骤1．冲裁模的安装（１）根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，使滑块在下极点时其底平面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。

（２）先将滑块升到上极点，冲模放在压力机工作台面规定位置，再将滑块停在下极点，然后调节滑块的高度，使其底平面与上模座上平面接触。

带有模柄的冲模，应使模柄进入模柄孔，并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定住。

冲模设计课程设计指导书班级：姓名：学号：2014年一、课程设计目的综合运用所学的知识，借助于图册和相关的设计资料培养独立地分析问题和解决问题的能力。

从而得到：（1）巩固和扩大本课程所学的理论知识；（2）掌握设计冲压模的一般程序；（3）学习制定中等复杂冲压件的工艺规程；（4）学会绘制模具装配图和零件图；（5）培养设计、计算、制图（包括计算机绘图）、查阅资料的能力。

二、任务依据一张给定的冲压件零件图，完成如下工作：（1）分析冲压件的生产工艺过程，选择最佳的工艺方案；（2）进行必要的工艺计算；（3）设计所给零件的冲压成形模具一套，给出总装配图一张，主要零件图若干张；（4）完成设计计算说明书一份；（5）填写工艺卡片一份。

三、要求（1）工艺分析要合理，方案选择即要满足技术要求，又要考虑经济效益；（2）图纸设计要采用计算机绘图，按国标设计，图纸规范、清晰；（3）设计说明书要计算机打印，层次清楚，语句通顺，计算数据要完整、准确；（4）工艺卡填写完与说明书一起装订（放在最后一页）。

四、设计过程（一）工艺设计过程：1、工艺性分析：包括对零件图分析（零件形状，尺寸精度，材料要求等）、工艺性分析；2、对总体工艺方案分析：基本工序分析，工序顺序与数目分析，工序组合及模具型式选择分析，进行方案比较；3、工序设计和工序尺寸计算（画出必要的工序简图）；4、工艺计算：（1）材料排样和裁板宽计算；（2）弹性元件计算；（3）冲压工艺计算；（4）压力中心计算；（5）冲模工作零件尺寸计算；（二）确定模具总体结构1、确定模具结构形式；（1）模具类型选择；（2）操作方式选择；（3）材料送进、定位方式选择；（4）卸料、推件、压边装置选择；（5）导向装置选择。

2、确定压力中心位置；3、初步确定模具外形尺寸。

（三）选用设备选出设备型号，写出主要计算参数（四）分析模具结构特点，并说明操作、使用、维修等注意事项（五）填写工艺卡片五、时间安排总设计时间：2周1、工艺过程设计、计算 2～3天；2、确定模具总体结构 1天；3、装配图设计 3～4天；4、零件图设计 2天；5、写说明书 2天；6、答辩 1 天。

冷冲压工艺与模具设计（01622）一、选择题（共75小题，每题2分，共150分）1-5 BCACB 6-10 BCCAA 11-15 ACCCA 16-20 ABACB21-25 CBDCC 26-30 BBBAB 31-35 BBCBB 36-40 BBCAA41-45 ADBBB 46-50 ABBBC 51-55 ABBCD 56-60 BDBBA61-65 BBACD 66-70 BCBBC 71-75 ACABA二、判断题（共25小题，每题2分，共50分）1-5 ×√×××6-10××××√11-15√√××√16-20××√√√21-25×××√×三、名词解释题（共25小题，每题4分，共100分）1、冲压：是一种材料加工方法，它是建立在材料的塑性变形基础上，利用模具和冲压设备对板料进行加工，以获得要求的零件形状、尺寸及精度。

2、冲压模具：是指在冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备，称为冲压模具，由于冲压加工一般是在常温下进行的，所以冲压模具俗称冷冲模。

3、复合模：只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一个工位同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

4、级进模（连续模）：在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。

5、公称压力：我国规定滑块下滑到到距下极点某一特定的距离Sp或曲柄旋转到距下极点某一特定角度α所产生的冲击力称为压力机的公称压力。

6、弹性变形：除去外力，金属中原子立即恢复到原来稳定平衡的位置，原子排列畸变消失，金属完全恢复了自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。

7、加工硬化：对金属材料来说，在进行塑性变形过程中，表现为材料的强度指标随变形程度的增加而增加；塑性指标随之降低，这种现象称为加工硬化。

《冷冲压工艺及模具设计》课程设计指导书一、课程设计的目的《冷冲压工艺与模具设计》课程设计是冷冲模课程的最后一个教学环节，同时是第一次对学生进行全面的模具设计训练。

其基本目的是：（1）综合运用冷冲模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。

（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。

（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。

二、课程设计的内容课程设计的题目为常用简单冲压零件的冲模设计，具体题目见每组的分组名单。

其具体内容如下：（1）模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心计算、刃口尺寸计算、压力机选择等；（2）模具整装配图和模具重要零件设计；（3）编写设计计算说明书。

要求每个学生完成：模具整体装配图1 张，凸模、凹模、凸凹模等零件图3－5张，设计计算说明书1份（不少于20页）。

三、设计成绩课程设计单独计算一门课程成绩，成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。

t mm+0.3空心铆钉 t=0.6 材料：纯铜 大批量盒 t=1mm 材料：08钢材料：20F料厚：0.8mm材料：20F料厚：1mm材料：20F（低碳钢）料厚0.5mm材料：20F料厚：0.5mm未注圆角R0.5 生产批量：大批量材料：08F料厚：1mm未注圆角R0.4 生产批量：大批量材料：08F 料厚：1mm材料为Q235钢，板料厚度t=3mm生产批量：大批量材料为08钢，板料厚度t=1 mm 生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=1.5mm 生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=1.5mm 生产批量：大批量材料为Q235钢，板料厚度t=1.5mm生产批量：大批量材料为08钢，板料厚度t=1mm生产批量：大批量材料为08钢，板料厚度t=1 mm 生产批量：大批量注：合同范本有风险，使用需谨慎，法律是经验性极强的领域，范本无法思考和涵盖全面，最好找专业律师起草或审核后使用，谢谢您的关注！。

《冲压工艺与模具设计（第2版）》思考与练习参考答案思考与练习11．什么是冲压加工？冲压加工常用的设备和工艺装备是什么？答：冲压加工是在室温下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，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的压力加工方法。

常用的设备一般有机械压力机、液压机、剪切机和弯曲校正机。

冲压模具是冲压加工所用的工艺装备。

2．冲压工艺有何特点？列举几件你所知道的冲压制件，说明用什么冲压工序获得的？答：冲压工艺与其它加工方法相比，有以下特点：①用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件，如薄板薄壳零件等。

冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。

②材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。

因此，工件的成本较低。

③操作简单、劳动强度低、生产率高、易于实现机械化和自动化。

④冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高。

冲压加工是一种制件质量较好、生产效率高、成本低，其它加工方法无法替代的加工工艺。

汽车覆盖件、饭盒、不锈钢茶杯等是通过落料拉深工序完成；垫圈是通过落料冲孔工序完成；电脑主机箱外壳是通过落料冲孔、翻边成形等弯曲工序完成。

3．简单叙述曲柄压力机的结构组成及工作原理。

结构组成：工作机构（曲柄滑块机构）、传动系统（带传动和齿轮传动等机构）、操纵系统（离合器、制动器及其控制装置）、能源系统（电动机和飞轮）、支承部件（床身）。

尽管曲柄压力机有各种类型，但其工作原理和基本组成是相同的。

如图1-2所示的开式双柱可倾压力机的工作原理见图1-6所示，其工作原理如下：电动机5的能量和运动通过带传动传给中间传动轴，再由齿轮传动传给曲轴9，连杆10上端套在曲轴上，下端与滑块11铰接，因此，曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。

将上模装在滑块上，下模装在工作台垫板1上，压力机便能对置于上、下模间的材料进行冲压，将其制成工件。

模具设计与制造专业模具设计指导书编制：模具教研室陕西国防工业职业技术学院模具教研室第一部分冷冲压工艺及模具设计指导书 (4)一、设计的目的 (4)二、冷冲压工艺与模具设计的内容与步骤 (4)（一）冷冲压工艺的设计步骤 (4)1、原始资料的准备 (4)2、冲压件工艺性分析 (5)3、工艺方案的确定 (5)4、工艺计算 (5)（二）冷冲模设计步骤 (5)1、模具种类、结构形式、定位方式、送料方向、卸料、出件方式的确定 (6)2、凸、凹模刃口制造尺寸及偏差的设计 (7)3、凸、凹模刃口合理间隙值的确定 (7)4、排样图上压力中心的计算 (7)5、凸、凹模结构形状和尺寸、固定方式和配合性质的设计 (7)6、模具非标零件的结构、形状、尺寸的设计； (8)7、各零件材料选择和热处理要求 (8)8、模具闭合高度的设计： (8)9、模架类型的选择 (8)10、绘制模具总装图和零件图 (8)11、编写设计说明书 (9)12、设计实例 (9)第二部分塑料成型工艺及模具设计指导书 (17)第一节设计模具应注意的问题 (18)一、合理选择模具结构 (18)二、正确确定模具成型零件的尺寸 (18)三、设计的模具应便于制造 (18)四、模具设计时，应充分考虑塑件的结构特点，尽量减少后加工 (19)五、设计的模具应满足生产率的要求且使用安全 (19)六、模具成型零件工作表面应有一定的耐磨性；结构零件尽量选用标准件。

.. 19七、根据塑料的成型特性设计模具 (19)第二节塑料模设计程序 (22)一、明确设计任务 (23)二、收集分析原始资料 (23)三、确定成型方法 (24)四、拟定模具总体方案并绘制模具草图 (24)五、交指导老师审阅后绘制模具总图 (25)六、绘制模具总图 (25)七、校对与审核 (26)八、编写设计说明 (27)第三节设计实例 (28)一、分析塑件图 (28)二、确定成型方法 (28)三、总装图绘制 (29)四、本模具特点 (29)第三部分模具制造工艺学设计指导书 (31)第一节课程设计的目的和任务 (31)一、目的 (31)二、任务 (31)第二节工艺规程制订步骤 (31)一、加工工艺规程的制订步骤 (31)二、装配工艺规程的制订步骤 (32)第三节说明书的编写 (32)第四节实例分析 (33)一、工艺规程的编制 (33)二、热固性塑料移动压模装配实例 (34)1．装配要求 (36)2．装配步骤 (36)第四部分模具CAD设计指导书 (39)一、设计的目的 (39)二、模具设计界面及零件分模基本步骤 (39)2.1模具设计界面及零件分模基本步骤 (39)2.2分模零件的处理 (47)2.3模具布局及收缩 (52)2.4分型面设计 (57)2.5模具分割及抽取 (61)2.6浇注与冷却系统设计 (65)2.7模具的整体设计 (67)第一部分冷冲压工艺及模具设计指导书一、设计的目的冷冲压工艺与模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础后，所设置的一个重要的实践性教学环节。

冷冲压工艺与模具设计（第二版）习题册参考答案1第一章冷冲压工艺与模具基础知识第一节冷冲压加工基础知识一、填空题1．各种压力机、模具、常温2.冷压力加工、热压力加工3.板料金属（非金属）、分离、塑性变形4.高精度、高一致性、其他加工制造方法5.变形工序二、选择题1．D 2．C三、判断题1．√2．√3．√4．×四、名词解释1．分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线相互分开而获得一定形状、尺寸和断面质量冲压件的工艺方法。

2．变形工序是指使坯料在不被破坏的条件下发生塑性变形，产生形状和尺寸的变化，转化成为所需要的制件。

五、问答题1．简述冷冲压加工的优点。

（1）冲压加工生产效率极高，如级进模冲压速度可达800 次/min，操作简单，易实现自动化。

（2）材料利用率高，冲压能耗小，属于无切削加工，经济性好。

（3）冲压制件的尺寸精度与冲模的精度有关，尺寸比较稳定，互换性好。

（ 4）可以利用金属材料的塑性变形适当地提高成形制件的强度、刚度等力2学性能指标。

（5）可获得其他加工方法难以加工或不能加工的形状复杂制件，如薄壳制件、大型覆盖件（汽车覆盖件、车门）等。

（6）冲模使用寿命长，降低了产品的生产成本。

2．简述冷冲压加工中分离工序与变形工序有何不同。

分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线相互分开而获得一定形状、尺寸和断面质量冲压件的工艺方法。

分离工序中，坯料应力超过坯料的强度极限，即σ＞R m。

变形工序是指使坯料在不被破坏的条件下发生塑性变形，产生形状和尺寸的变化，转化成为所需要的制件。

变形工序中，坯料应力介于坯料的强度极限和屈服极限之间，即 R el＜σ＜ R m。

3．在冲模标准化方面，我国主要颁布了哪些国家标准或行业标准？我国已经发布了《冲模术语》、《冲模技术条件》、《冲裁间隙》、《冲模模架零件技术条件》、《冲模模架技术条件》、《冲模滑动导向模架》、《冲模滚动导向模架》和冲模零部件的国家标准或行业标准。

第二节冷冲压模具基础知识一、填空题1．非金属、成形2．复合模、级进模3．弯曲模、拉深模4．上模、下模5．定位零件、压料零件6．保证作用、完善作用二、选择题1．C 2．C3．C4．C三、判断题1．√2．×3．×四、问答题31．冷冲压模具的结构通常由哪几部分组成？由工作零件、固定零件、导向零件、卸压料零件、定位零件、紧固零件、附加机构等七部分组成。