冲压工艺及模具设计实验指导书

冲压工艺及模具设计

实验指导书

湖南理工学院机电系

实验一 典型模具的拆装

（一）实验目的：

1 、了解典型冲模类型、结构、工作原理以及各零件的名称和作用。 2 、了解冲模各个零件之间的装配关系及装配过程。 （二）实验内容：

拆装一副有导柱的复合冲裁模和一副级进模模。 （三）实验用具： 1 、有导柱的模具二付。

2 、手锤、内六角扳手、活动扳手及螺丝刀。 （四）实验步骤：

1 、在教师指导下，首先初步了解冲模的总体结构和工作原理。 2 、拆卸冲模，详细了解冲模每个零件的结构和用途。

3 、将冲模重新组装好，进一步了解冲模的结构工作原理及装配过程。 4 、按比例绘出你所拆装的冲模结构图。 （五）实验结果分析：

1 、每人独立绘制一张冲模结构草图。（用直尺、圆规、按近似比例） 2 、详细列出冲模上全部零件的名称、用途及选用材料。 3 、简要说明你所拆装的复合冲裁模和级进冲裁模的工作原理。

4 、简述你所拆装冲模的拆装过程及注意事项。

实验二 冲模调试

（一）实验目的：

了解冲裁模在冲压设备上安装、调试的过程和方法。 （二）实验设备及用具： 1 、 160KN 可倾式曲柄压力机；

2 、无导向冲模一付（便于掌握冲裁间隙的调整）； 3 、 1mm 厚 Q235 钢板条料。 （三）实验方法和步骤：

1 、由实验指导老师讲解压力机的结构和工作过程，检查设备是否工作正常；

2 、清理冲压机工作台面，将冲模放在工作台上，分开上、下模，并垫上一块垫铁以使凸模不进入凹模；

3 、调节冲床滑块连杆到最短位置，搬动飞轮，使滑块降到下死点（滑块下降时模柄导入滑块平面的模柄孔中）； 4 、调节冲床滑块连杆使滑块下行，直到滑块下平面与冲模上模板的上平面接触，将上模紧固在滑块上；

5 、搬动飞轮分开上、下模，取出垫铁；

6 、搬动飞轮，使滑块降到下死点，调节冲床滑块连杆使滑块缓慢下降并移动下模，使凸模进入凹模 1mm 左右；

7 、观察上、下模刃口间的间隙是否均匀，若不均匀，则用木锤轻击下模，直到间隙均匀为止，用压板压紧下模；

8 、搬动飞轮，试冲一纸板，观察断面情况，判断间隙是否均匀，若不均匀，则再调整，直到间隙均匀为止；

9 、调整好后，清除模具和工作台上的杂物，开动冲压设备，空冲一次后再试冲钢板； 10 、观察冲裁件断面情况，若周边毛刺不均匀，则再次调整间隙并再冲，直到周边均匀为止。 11 、根据试冲钢板情况调节滑块连杆，使凸模进入凹模深度最小（只要能冲下钢板即可，以延长模具寿命）。 12 、调整完毕后，开动冲压机，进行冲裁。 13 、实验完毕后，卸下模具，涂油保护，清理现场。

（四）实验报告要求：

1 、简述冲模安装调试的方法和过程。

2 、为什么要对冲裁间隙进行调整？怎样知道冲裁间隙调整好了？ 3 、冲裁时，凸模进入凹模的深度应为多少？为什么？ 4 、若为有导向装置的冲模，是否也要这样调整间隙？为什么？ 5 、你对本实验还有什么建议要求？

实验三 冲裁件断面质量的影响因素

（一）实验目的；

1 、了解间隙大小，凸、凹模刃口利钝，对冲裁件剪切断面质量的影响。 2 、了解间隙大小，对冲裁件精度的影响。 （二）实验内容：

1 、冲裁件的质量包括：剪切断面质量和尺寸精度。

剪切断面质量好是指断面光洁，塌角小，斜度小，无毛刺。 尺寸精度是指零件的实际尺寸与冲模刃口尺寸之间的差值。

2 、选择间隙大小合理，则可得到良好的剪切断面质量。同样，刃口锐利，也可得到好的剪切断面质量。

3 、选择间隙大小合理，可得到的冲裁件零件尺寸精度高，即零件的实际尺寸与冲模工作部分之间的偏差小。

（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、安装模具的工具。 3 、材料：： A3 钢板。 （四）实验步骤：

1 、采用同样一个凹模，更换不同直径的凸模，改变了间隙的大小，进行冲裁。将不同冲裁间隙冲裁的零件断面用放大镜观察，分析剪切断面质量并测量每个零件的外径，将结果记入实验报告表一中。

2 、凹模不换，换装上钝刃口凸模进行冲裁；钝刃口凸模不换，换装上钝刃口凹模进行冲裁，用放大镜观察每个零件的剪切断面质量画出断面形状，并填入表二。 （五）实验结果分析：

1 、间隙大小对冲裁件剪切断面质量的影响，并说明原因。

2 、分别叙述钝刃口的凸、凹模对落料及冲孔剪切断面质量的影响，并说明原因。 3 、间隙大小对冲裁件精度的影响并说明原因。

实验四 弯曲件回弹数值的确定

（一）实验目的：

1 、了解材料性能，纤维方向和毛刺对最小内弯曲半径 r min 的影响。

2 、了解材料性能，相对弯曲半径（ r/t ）和弯曲方法对回弹角 △ Φ 的影响。 （二）实验内容：

1、弯曲时，变形材料在产生塑性变形的同时存在着弹性变形。因此弯曲后，零件 的弯曲角度与圆角半径和凸模的角度与圆角半径有差别。这种现象称为回弹现象。

差别的大小称为回弹值，在设计弯曲模时，回弹的数值应予考虑。 回弹数值大小与性能， 相对弯曲半径（ r/t ）和弯曲方法等因素有关。 2 、采用弯曲网格实验，观察网格的变化情况。 （三）实验用设备工具的材料： 1 、设备： 25T 曲柄冲压机。

2 、工具：弯曲模一副、钢板尺、万能量角仪、固定冲模的工具。

3 、材料： A3 钢板， t=2(mm) [ 硬化、退火两种 ] 铝板， t=2(mm) t=5(mm) （四）实验步骤：

1 、最小内弯曲半径 r min 实验

按表 1 （实验报告）规定选用的凸模和试样分别进行弯曲，每次弯曲 3 种 [A3 （退火状）、 A3 （硬化状）、铝 ] 。弯曲后检查弯曲处有无裂纹，并将结果记入表 1 。 2 、回弹数值实验

（ 1 ）用万能量角仪测量做过最小内弯曲半径试验凸模的实际角度，并记入表（实验报告上）。 （ 2 ）用万能量角仪测量做过最小内弯曲半径实验用的试件 [ 铝、 A3 （硬化、垂直纤维） ] 的角度，并记入表二。 3 、网络实验

（ 1 ）用 t=5(mm) 的材料在材料断面做出网格： （ 2 ）观察网格的变化情况。 （五）实验结果分析

1 、材料性能，纤维方向和毛刺对最小内弯曲半径 r min 的影响，并说明原因。

2 、画出两种材料 [ 铝、 A3 （硬化、垂直纤维） ] 的△ β =f(r/t) 曲线，并对曲线进分析。 3 、画出网格的变化图。

实验五 拉深变形时金属的流动

（一）实验目的：

1 、从拉深毛坯的网格的变化来了解金属在拉深时的变形流动情况。 2 、了解拉深以后，毛坯厚度和拉深厚度的差异和拉深件主要的质量问题。 3 、了解拉深毛坯几何尺寸的改变，对拉深成形过程的影响。 （二）实验内容：

1 、拉深变形过程中变形区域划分。从网格的变化可基本地说明拉深变形过程中的变形区，不变形区，传力区和过渡区。

2 、拉深件壁厚沿高度方向的变化情况说明拉深变形后材料流动的流向。 3 、拉深件质量。它包括拉裂、起皱。制作不同尺寸毛坯，观察拉裂、起皱现象。 4 、观察改变压边力和制件毛坯尺寸后对成形过程的影响。 （三）实验设备：

1 、设备：冲床或油压机一台。

2 、工具：拉深模一副，千分尺、卡尺、划针、划规、钢皮尺、固定冲模用工具。 3 、材料： 20 号钢板， t 可选择 1mm 到 0.5mm 。 （四）实验步骤：

1 、将一圆形毛坯用划针，划规和钢皮尺划上间距 5mm 的同心圆和 10 0 等分的同圆心放射出的射线，然后将此毛坯进行拉深，将网格的变化进行分析，写入实验报告中。

2 、将两种不同的厚度的毛坯进行拉深，分别采用有压边和无压边装置的模具。观察拉深制件的情况。将实验结果填入实验报告中。

3 、取同一牌号和规格的薄板材料，在同一套拉深成形模上进行拉深成形试验，试验采用不同圆板坯料的直径，来研究拉深系数的变化对成形过程的影响。

首先选用拉深系数为 m=0.85 的毛坯，然后逐渐选用 m=0.80, m=0.75, m=0.65, m=0.55, m=0.50 的毛坯尺寸，来观察拉深现象，拉深过程中还可改变压边力的大小来进行试验。

实验三 冲裁件断面质量的影响因素报告

报告时间 年 月 日

姓名 同组者

一、 冲模结构草图

二、 冲模零件明细表： 序号 名称 用途 材料 热处理 三、试件图

材料A3 t=3(mm) 凹模直径dd=30(mm) 四、 数据记录（凹模不变、改变凸模） 凸模编号 1 2 3 4 凸模直径 间隙 Z 零件直径 d (mm) 偏差值 d－dd （d－dd）

零件断面 形状 dd=30(mm) (mm)

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