《冷冲压工艺与模具授计)试卷一 姓名 班馒 学号 成锁 R15 R5 5 R2 未注圆角04 生产批量：大批量 材料：0F 料厚：1■ 设计要求： 1.对冲压件的工艺分析 根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的 要求，(15分) 2确定冲压件的最佳工艺方案 通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组 合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。 (10分) 3确定模具类型 积据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。(5分)
《冷冲压工艺与模具设计》试卷一 姓名 班级 学号 成绩 未注圆角 R0.4 生产批量：大批量 材料：08F 料厚：1mm 设计要求： 1.对冲压件的工艺分析 根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的 要求。（15 分） 2.确定冲压件的最佳工艺方案 通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组 合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳工艺方案。 （10 分） 3.确定模具类型 根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。（5 分）
4.工艺尺寸计算(30分) 1)拉深次数和拉深工序尺寸的确定 2)冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算 3) 弯曲凸，凹核尺寸的计算 4)排样设计并画排样图 5)冲压力计算及压力设备的选群 5模具简图(30分) 通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，印料和出件装置
4.工艺尺寸计算（30 分） 1） 拉深次数和拉深工序尺寸的确定 2） 冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算 3） 弯曲凸、凹模尺寸的计算 4） 排样设计并画排样图 5） 冲压力计算及压力设备的选择 5.模具简图（30 分） 通过绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置
参考答案 一，工件的工艺分析 1,工件材料为08，其里性，切性较好，抗剪强度为20一30Wpa,抗拉强度.为330-450M: 有利于各种工序的加工 2工件尺寸均没有公差要求，故精度不高，属于一般零件，其公差按T13处理，给模具制造 带来一系列方梗。 3 该工件总体属于圆筒形找深件，两边有宽4m的直边凸缘，凸锋前端有弯曲部分 底部有孔：工件属简形部分高度为20m,需计算确定拉深次数：弯曲部分直边高度5a>2t,相对 弯由半径T/1=0.40.5,属于无圆角弯曲：拉深件底部孔径=国，较易冲出，可安排在拉深工序之 后进行。 综上所述，此工件可用冷冲压如工成形。 二。零件工艺方案确定 1,棱具类型的确定 制件公差为T13级，且较复杂，生产批量大，所以宜采用级进模或复合模进行如工。 2.制作工艺方案的确定 从工件结构形状可知，所需基本工序有拉深，冲孔，弯由，落料等工序。因为工件精度要求不 高，且从生产效率要求高的角度考虑，可以先采用切口、拉深，冲孔，落料连续核。进行有工艺切 口的带料连续拉深，实现工件的拉深和底部冲孔及落料。再采用落废料。弯曲复合模。完成切除凸 缘废料，凸缘弯曲的工序。 故成形工艺方案为：切口一较深一冲孔一落料一切废一弯自。 这样可以减少核具、设备和操作人员的数量，提高生产效率，只香两测模具藏可实现加工。缺 点是模具结构较复杂，制造成本较高。 如果一次即可拉深成功。也可以果川落料、拉深、冲孔复合模，模具数量仍为两个，但工序安 排得到简化，具体工艺方案为： 落料一拉深一冲孔一切废一弯曲。 是香可以一次拉深成功，需要进行计算。 三，工艺尺寸计算 1.拉深次数和拉深工序尺寸的确定 板料厚度为1mm,按中线计算 (1》修边余量的确定
参考答案 一. 工件的工艺分析 1.工件材料为 08，其塑性、韧性较好，抗剪强度 为 260～360Mpa，抗拉强度 b 为 330～450Mpa， 有利于各种工序的加工。 2.工件尺寸均没有公差要求，故精度不高，属于一般零件，其公差按 IT13 处理，给模具制造 带来一系列方便。 3. 该工件总体属于圆筒形拉深件，两边有宽 4 mm 的直边凸缘，凸缘前端有弯曲部分， 底部有孔；工件圆筒形部分高度为 20mm，需计算确定拉深次数；弯曲部分直边高度 H=5mm>2t，相对 弯曲半径 r/t=0.4<0.5，属于无圆角弯曲；拉深件底部孔径 r=5mm，较易冲出，可安排在拉深工序之 后进行。 综上所述，此工件可用冷冲压加工成形。 二．零件工艺方案确定 1. 模具类型的确定 制件公差为 IT13 级,且较复杂,生产批量大,所以宜采用级进模或复合模进行加工。 2.制件工艺方案的确定 从工件结构形状可知，所需基本工序有拉深、冲孔、弯曲、落料等工序。因为工件精度要求不 高，且从生产效率要求高的角度考虑，可以先采用切口、拉深、冲孔、落料连续模，进行有工艺切 口的带料连续拉深，实现工件的拉深和底部冲孔及落料，再采用落废料，弯曲复合模，完成切除凸 缘废料，凸缘弯曲的工序。 故成形工艺方案为：切口—拉深—冲孔—落料—切废—弯曲。 这样可以减少模具、设备和操作人员的数量，提高生产效率，只需两副模具就可实现加工。缺 点是模具结构较复杂，制造成本较高。 如果一次即可拉深成功，也可以采用落料、拉深、冲孔复合模，模具数量仍为两个，但工序安 排得到简化，具体工艺方案为： 落料—拉深—冲孔—切废—弯曲。 是否可以一次拉深成功，需要进行计算。 三．工艺尺寸计算 1.拉深次数和拉深工序尺寸的确定 板料厚度为１ｍｍ，按中线计算 （１）修边余量的确定
凸峰直径d,-(ab*c+0.6t)=(40-2+5+5+0.6)-8.6m (教材表36) 相对凸锋直径d./486/29=1.74,查教材表4一3得修边余量=2m。故实际凸缘直径d,= (48.6+22)53m. (2)预算毛坏直径 D=d+2xrd +8+4dh+2xrd,+4.56r+d-di 由上图得d-24m,d-29m,d-3m,d-53m,r-2.5m,r-2.5m,h-5m 代入公式得D61mm (3)判断是香一次拉深成形 t/D=1/61100%-1.64 dt/d-53/291.83 m=d/D=29/61=0.47 根据以上数据查教材表4一10得首次拉深的极限系数具=0.42，由于m>属，所以可以一次拉 深成形， 所以拉深工序尺寸分别为 d=29mm a=0.8D-d01=0.8-6l-29=45wm Pol =r=2.5mmm h-5mm 2。拉深凸，四核尺寸计算 (1)拉深凸、四模尺寸计算 查教材表4一14得单边间2/2为1t:查表4一15得=0.05 =0.03 工件公差为T13级，查机械设计手册，得=0.39，代入下两式，得 D=(D-0.75△8=(30-0.75.0.3960=29.780时 D,=(Dn-0.75A-22.=(30-0.75-0.39-124=28.7∑h (2)冲孔、落料凸、四模刀口尺寸计算 冲孔，落料形状简单，可选用互换加工方法加工凸，凹核 冲我精度取1T11级 冲孔尺寸：r=5m
凸缘直径 dt＝( a+b+c+0.6t )=（40-2+5+5+0.6）=48.6mm ( 教材表 3-6) 相对凸缘直径 dt/d=48.6/29=1.74，查教材表４－３得修边余量 ＝2mm，故实际凸缘直径 dt＝ （48.6+2 2） 53mm。 （２）预算毛坯直径 2 2 2 2 2 D d r d r d h r d r d d = + + + + + + − 1 2 1 2 2 1 2 1 4 3 2 8 4 2 4.56 由上图得 d1=24mm ，d2=29mm，d3=34mm，d4=53mm，r1=2.5mm，r2=2.5mm，h=5mm 代入公式得 Ｄ 61ｍｍ （３）判断是否一次拉深成形 ｔ／Ｄ＝１／61 100% =1.64 dt/d=53/29 1.83 ｍ＝ｄ／Ｄ=29/61= 0.47 根据以上数据查教材表４－１０得首次拉深的极限系数 m1=0.42，由于ｍ＞m1，所以可以一次拉 深成形。 所以拉深工序尺寸分别为： ｄ＝２9ｍｍ 1 0.8 ( ) 0.8 (61 29) 4.5 d r D d t mm = − = − 1 2.5 p r r mm = = h=5ｍｍ ２．拉深凸、凹模尺寸计算 （1）拉深凸、凹模尺寸计算 查教材表４－１４得单边间隙Ｚ／２为１ｔ；查表４－１５得 d= 0.05 p=0.03 工件公差为 IT13 级，查机械设计手册，得 =0.39，代入下两式，得 0.05 0.05 max 0 0 0 ( 0.75 ) (30 0.75 0.39) 29.7 d D D d + + + = − = − = 0 0 0 max 0.03 0.03 ( 0.75 ) (30 0.75 0.39 1) 28.7 p p D D Z = − − = − − = − − − （2）冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸计算 冲孔，落料形状简单，可选用互换加工方法加工凸、凹模 冲裁精度取 IT11 级 冲孔尺寸： r 孔= 5mm
24x=0.201=020 Zain=0.14t=0.14 =0.02 =002 ，=0.02+0.02-0.04K2ax-Zain=020-0.14=0.06 放：d,=d+42=10.08e d,-(d+x+Z6-10.22 查表得x=0.754=0.11 落料尺寸：下=61m Zaax=0.201=0.20 2Zmin=0.14t-0.14 =0.03 =002 =0.03+0.02-0.052Zx-ain=020-0.14-0.06 放：D=(D-xA6=60.36 D,=(D-xA-Z2.=60.722m 查表得x=0754=0.19 (3)弯曲凸、凹模尺寸计算 凸模圆角半径：？=6=0.5 四模圆角半径：尺。4针4 凸，凹模单边同第：Z■1+△+■1+0.09+0.1=1.19（查教材表3-4与3-5） 凸、凹核横向尺寸 L,=(L-075A6=39.7儿m L,=(L4-2Z2,=37.33aw 3。排样及材料利用率 该排样服据落料工序设计，考虑横具结构简单，慢作方便，故采用单排排样设计。 查表2一14得a-1.2m,b-2.0m,条料B-D+2a-61+2+2-65am,进距h-D+b-61 +1=62m 材料利用率
Zmax= 0.20t=0.20 Zmin= 0.14t=0.14 d= 0.02 p=0.02 d + p =0.02+0.02=0.04< Zmax-Zmin= 0.20-0.14=0.06 故： 0 0 p min 0.02 d ( ) 10.08 p d x = + = − − 0.02 d min min 0 0 d ( ) 10.22 d d x Z + + = + + = 查表 得 x=0.75 =0.11 落料尺寸： r 落= 61mm Zmax= 0.20t=0.20 Zmin= 0.14t=0.14 d= 0.03 p=0.02 d + p =0.03+0.02=0.05< Zmax-Zmin= 0.20-0.14=0.06 故： 0.03 D ( ) 60.86 d max 0 0 D x + d + = − =0 0 p max min 0.02 ( ) 60.72 p D D x Z = − − = − − 查表 得 x=0.75 =0.19 （3）弯曲凸、凹模尺寸计算 凸模圆角半径： 0 0.5 p r r = = 凹模圆角半径： R凹= 4t=4 凸、凹模单边间隙： Z t ct = + + = + + = 1 0.09 0.1 1.19 （查教材表 3-4 与 3-5） 凸、凹模横向尺寸： d 0.098 d max 0 0 0 0 p d p 0.098 L (L 0.75 ) 39.71 L (L 2Z) 37.33 + + − − = − = = − = ３．排样及材料利用率 该排样根据落料工序设计，考虑模具结构简单，操作方便，故采用单排排样设计。 查表２－１４得ａ＝1.2mm，ｂ＝2.0mm，条料Ｂ＝Ｄ+ 2 a=61+2+2=65mm，进距ｈ＝Ｄ＋ｂ＝61 ＋1=62mm 材料利用率
= 三x100%=D14 B.h 100%=京：6114 100%=62.4% 65.72 4。冲压力及压力设备的选择 拉深力： F=河d1oK,=314-29.440=40000N F-0.25F=10000N 冲载力： F=kir=1.3a-(D+2ra)-350=101kN F.=F Fs+F a=150kN 压力机公称压力： 取F-1.6F-240%N 根据冲压力可初选冲压设备型号为J21一25. 四。核具简图 落料、冲孔、拉深复合根简图如下 切度、弯曲复合模略
2 2 0 / 4 61 / 4 100% 100% 100% 62.4% 65 72 S D S B h = = = = ４．冲压力及压力设备的选择 拉深力： 1 1 3.14 29 440 40000 F d t K N 拉 = = = b F 压=0.25F=10000N 冲裁力： F =KLt 1.3 ( 2 ) 350 101kN 裁 = + D r 孔 Fz=F 拉+ F 压+F 裁=150kN 压力机公称压力： 取 Fg=1.6Fz=240kN 根据冲压力可初选冲压设备型号为 JH21—25。 四．模具简图 落料、冲孔、拉深复合模简图如下 切废、弯曲复合模略
-w14 -49 . - 1,19-橡胶2-观位打3下复南4、15-一顶仟5一种孔凹候6一下顶块一神标凸相 。情提芒展红凸四核10一上国定板11一上些板12一上模密13物柄14打杆 16一种礼凸侧17一益板18一9套20一上颜换21一浮壮22一算料重2行-回精 24一下图定质25一下坐板