作业2答案

第二章作业1答案

2. 什么叫搭边？搭边有什么作用？

排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差，使条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边太大，浪费材料；太小，会降低工件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影响模具寿命。

3.什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，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。

4. 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4.10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 4.10 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。

作业2答案

1.讨论冲裁间隙的大小与冲裁件断面质量的关系？

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如图c所示。 2.分析冲裁间隙对冲裁件尺寸精度、冲裁力、模具寿命的影响。 冲裁间隙对冲裁件尺寸精度的影响：

间隙较大拉伸作用增大，落料件尺寸变小，冲孔孔径增大； 间隙较小挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。 冲裁间隙对冲裁件形状误差的影响：

间隙过大弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成冲裁件翘曲呈曲面不平现象。另外材料的各向异性和卷料未矫正也会产生翘曲。

间隙不均匀、材料的不平、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成冲裁件扭曲呈扭歪现象。 坯料的边缘冲孔或孔距太小等，因胀形而产生变形。 冲裁间隙对模具寿命的影响

间隙小将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。所以为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下，应适当采用较大的间隙值。

3.如题图3所示零件，材料为08钢，板厚为2mm，按分别加工的方法，试确定凸、凹模刃口尺寸，并计算冲裁力（落料力和冲孔力）。

解：

（1）刃口尺寸计算：

①尺寸转换：60±0.05转化为60.050?0.1 80±0.07转化为80.070?0.14 由冲裁间隙：Zmin=0.22mm Zmax=0.26mm

有：Zmax?Zmin?(0.26?0.22)mm?0.04mm 查表：60±0.05，80±0.07 取x＝1 设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则

落料：查表60对应IT6公差值为0.019，IT7公差值为0.030

?d?0.6(Zmax?Zmin)?0.6?(0.26?0.22)?0.024（或

?p?0.4(Zmax?Zmin)?0.4?(0.26?0.22)?0.016查表：80对应IT6公差值为0.019，IT7公差值为0.030 即δp=0.019，δd=0.030 ②60±0.05凹模刃口尺寸及公差

??d?0.030?0.030 Dd?(Dmax?x?)0?(60.05?1?0.1)0?59.950mm

凸模刃口尺寸及公差

0 Dp?(Dd?Zmin)0)0??p?(59.95?0.246?0.019?59.704?0.019mm

校核： 0.019 + 0.030 = 0.049＞0.04（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小?p,?d，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。

因此落料凸、凹模刃口尺寸及公差为：

?0.024Dd?59.950mmDP?59.7040?0.016mm

③80±0.07凹模刃口尺寸及公差

??d?0.030?0.030Dd?(Dmax?x?)0?(80.07?1?0.14)0?79.930mm

凸模刃口尺寸及公差

0Dp?(Dd?Zmin)0)0??p?(79.93?0.246?0.019?79.684?0.019mm

校核： 0.019 + 0.030 = 0.049＞0.04（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小?p,?d，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。

因此落料凸、凹模刃口尺寸及公差为：

?0.024Dd?79.930mmDP?59.7040?0.016mm

④冲孔：查表尺寸2??16对应IT6公差值为0.011，IT7公差值为0.018 即δp=0.011，δd=0.018

?0.060查表：2??160mm 取x＝0.75

凸模刃口尺寸及公差：

00dp?(dmin?x?)0??p?(16?0.75?0.06)?0.011?16.045?0.011mm

凹模刃口尺寸及公差：

??d?0.018?0.018dd?(dp?Zmin)0?(16.045?0.246)0?16.2910mm

校核：?p??d?Zmax?Zmin

0.011 + 0.018＝0.029 ＜ 0.04（满足间隙公差条件） 因此落料凸、凹模刃口尺寸及公差为：

?0.018Dd?16.2910mmDP?16.0450?0.011mm（或

?0.068Dd?16.2910mmDP?16.0450?0.046mm）

⑤孔距尺寸

142±0.08：Ld?L???42?0.125?0.08?2?(42?0.02)mm

8

（2）冲压力计算：

落料力

F落料＝1.3Ltτ＝1.3×280×2×（255～353）＝185.6～257（KN） 冲孔力

F冲孔＝1.3Ltτ＝1.3×2π×16×2×（255～353）＝66.62～92.22（KN）

2.如图所示零件，材料为LY12硬铝板，板厚t=1mm，用配作法制作模具，，试确定凸、凹模刃口尺

寸。

该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。

查表2.12： Zmin=0.13mm Zmax=0.16mm 查表2.13：尺寸

?0.14320x?1x＝0.75

x＝0.51606009601280?0.23、?0.2、?0.23、?0.26320?0.7落料凹模的基本尺寸计算如下：

第一类尺寸：磨损后增大的尺寸

A?(16?0.75?0.23)04160?0.23:凹?1?0.23?0.058mm?15.82750mm

320?0.7:A凹?(32?0.5?0.7)?1?0.740?0.175mm?31.650mm ?0.058mm?15.82750mm ?0.065mm?127.810mm

960?0.23:A凹?(16?0.75?0.23)?1?0.2340A?(128?0.75?0.26)041280?0.26:凹?1?0.26第二类尺寸：磨损后减小的尺寸

0?0.14mm?32.28:A凹?(32?0.14?1?0.14)03201?0.035mm ??0.144第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸

1A?(60?0.2?0.75?0.20)??0.20mm?59.95?0.025mm :600凹?0.28

落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值

落料凹模、凸模的刃口尺寸如图2.29。

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