《冷冲模设计》作业全集

冷冲模设计第一次作业参考答案 1、试解释下列名词冷冲压、公称压力、塑性、加工硬化、超塑性成形、冲压 成型性能。 冷冲压一常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获 得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 公称压力一一曲柄旋转到离下止点前某一特定角度（公称压力角约等于20-30 ）时 滑块上所容许的最大工作压力。 塑性一材料在外力作用下，产生永久变形或不被破坏的能力。 加工硬化一常温下金属材料随变形量增大，强度硬度提高，塑性韧性下降的现象。 超塑性变形一在特定的金属组织结构、变形温度和变形速度条件下拉伸试样，其变形 抗力大大降低，伸长率超过100的现象。 冲压成形性能一材料对各种冲压成形加工的适应能力。 2、冷冲压生产的工艺特点 （1）冲压件的尺寸精度由模具保证，冲压件尺寸稳定，互换性好。 （2）可以获得形状复杂，用其它加工方法难以加工的工件，如薄壳类零件。 （3）工件重量轻、刚性好、强度高，材料利用率高，能耗低。 （4）操作简单，易于实现自动化、机械化生产，生产效率高。 （5）冲模一般结构复杂，生产周期长，模具制造费用高，冲压只适合于批量生 产。 3、试分析金属成分与组织状态对材料塑性的影响。 一般情况下，纯金属的塑性优于固溶体的塑性，固溶体的塑性优于金属化合物。钢中含 碳量越低，塑性越好，反之，含碳量高，塑性变差。磷、硫属钢中有害杂质，钢中含磷高易 产生冷脆，含硫高易产生热脆，都会严重影响钢的塑性。合金元素的加入，可以提高钢的强 度、硬度，但会使钢的塑性降低。 组织状态对金属塑性也有一定的影响。一般情况下，面心立方晶体塑性最好，体心立方 晶格塑性较好，密排六方晶体塑性最差。晶粒细化，材料的强度、硬度提高的同时，其塑性 也可以得到改善。在多相组织中，强化相碳化物的多少及分布状态也会影响到材料的塑性。 4、简述应力状态对材料塑性的影响。 应力状态中，压应力个数多，压应力大，即静水压力大，材料塑性好；反之，压应力个 数少，压应力小，甚至存在拉应力，则塑性差。 5、什么是体积不变原则并写出其数学表达式。 材料塑性变形时，其体积变化量很小，可以忽略不计，就是体积不变原则。其数学表达 式为e 1 e 2 e 30 三个主应变代数和等于零。 6、试分析硬化指数n对冲压成形性能的影响。 硬化指数n是表示金属冷变形时硬化程度的参数。硬化指数n提高,材料变形抗力增大, 给继续变形增大难度。但硬化指数n提高，使变形均匀性得以改善，参与塑性变形的区域扩 大，所允许的总变形量增大，同时由于加工硬化显著，可避免局部面积迅速缩小，推迟裂纹 的产生与扩展。另外，硬化指数n提高，增大了冲压件的刚性、强度，提高了冲压件的使用 性能。综合分析，硬化指数n的提高，有利于改善材料的冲压成形性能。 冷冲模设计第二次作业参考答案 1、名词解释冲裁、冲裁间隙、排样。 冲裁一使板料沿着一定轮廓线相互分离的工序。 冲裁间隙一冲裁凹模与冲裁凸模之间工作部分尺寸之差。 排样一冲裁件在条料、带料上的布置方法。 2、冲裁断面由哪几部分组成试分析冲裁间隙对断面质量的影响。 冲裁件断面由圆角带、光亮带、断裂带、毛刺四部分组成。间隙适当，即上、下裂纹重合时, 断面有一定的圆角带，光亮带约占整个断面的1/4〜1/3,断面稍有斜度，断裂带虽粗糙但比 较平坦，毛刺不明显。间隙偏小，圆角带小，断面斜度较小，光亮带增大，断裂带减小，毛 刺较小。间隙过小，可能出现二次光亮带，断裂带减小，产生细而长的毛刺。间隙偏大，圆 角带增大，断面斜度加大，光亮带小，断裂带大且断面粗糙，毛刺稍大。间隙过大，圆角带 明显增大，断面斜度大甚至出现两次斜度，毛刺厚而大。 3、简述冲裁间隙对冲裁件尺寸精度、冲裁力、冲裁模寿命的影响。 冲裁间隙适当时，冲裁件尺寸精度一般，冲裁力适中，模具寿命较高。冲裁间隙偏小，冲裁 时弯矩小，制件平直，冲裁件尺寸精度高，但水平方向的挤压力增大，冲裁力增大，摩擦、 磨损加大，模具寿命降低。冲裁间隙过小，冲裁力增加明显，模具寿命低。间隙偏大，弯矩 增大，制件平直性差，尺寸精度低，但冲裁力降低，模具寿命提高。但间隙过大，冲裁件毛 刺变厚、变大，加剧对模具磨损，模具寿命反而大幅度降低。 4、什么是搭边简述搭边在冲裁中的作用。 冲裁件与冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间的工艺余料称为搭边。 搭边可以补偿误差，保证冲出合格零件；合理的搭边，可保证模具刃口受力均匀，延长模具 的使用寿命；保持条料的刚性，保证条料正常、顺利送进。 5、如图所示一冲裁件，材料Q235, t 320MPa,试根据表3-3、3-5、3-6相关参数，确定 其落料、冲孔凸模、凹模工作部分尺寸及公差，并计算总的冲裁力。 由表3-3得2皿\。.360 Zmin0.246 Zmax-Zmin0.360-0.2460.114mm 由表3-5、表3-6得 基本尺寸及公差 磨损系数X 凸模制造偏差 凹模制造偏差 80。.42 0.5 -0.02 0.03 600.42 0.5 -0.02 0.03 16严 0.75 -0.02 0.02 落料|扁| 品| 0.02 0.030.05mm 0.114mm 冲孔|扁| 1扁 | 0.02 0.020.04mm 0.114mm 故落料、冲孔均可采用分别加工方式。 落料 D - U凹 Dzg 80 - 0.5 x 0.42役3 79.79役3 mm Di凸二 二D1[UJ-Zmin 79.79 - 0.246 02 79.544*02 mm D - 2凹 D2mK部 60 - 0.5 x 0.42若3 59.79若 3 mm 。1凸 二 ID凹-ZmQ*凸二 59.79-O.246oo2 59.544 mm 冲孔 九 dminxQ*凸 16 0.75 x 0.06* 02 16.045* a mm 九 3点打 16.045 O.246q002 16.291g002 mm cc 中间 A42 土 0.08 0.0842 土 0.02 mm 88 冲裁力 F1.3L r 1.3x[80 60x2 16x3.14x2]x 2x320 316559 N 总冲裁力应为316.6KN 冷冲模设计第三次作业参考答案 1、名词解释简单模、复合模、连续模、模具压力中心、模具的闭合高度。 1 简单模一压力机一次行程中，只完成单一的一道冲压工序的模具。 2 复合模一压力机一次行程中，在模具同一位置同时完成几道冲压工序的模具。 3 连续模一压力机一次形成中，依次在几个不同的位置上，同时完成多道工序的模 具。 4 模具