《冷冲压工艺与模具设计》试卷四 姓名 班级 学号 咸绩 R3 55 3 一 ZZZ2 末注圆角R0.5 生产批量：大批量 材料：08 料厚：2mm 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睿符合冲压工艺 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，维定最佳 工艺方案。(0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、四模刃口尺寸的计算 3)弯由凸.四模尺寸的计算 4)排样设计并通排样图 5)冲压力计算及压力设备的选择 5.模具简图《0分》
《冷冲压工艺与模具设计》试卷四 姓名 班级 学号 成绩 未注圆角 R0.5 生产批量：大批量 材料：08 料厚：2mm 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）
通过绘制模具筒图，说明颅具的主要站构，包括棱具的定位零件，印料和出件装置。 参考答案 一.工件的工艺分析 )工件材料为08F,其塑性、韧性较好，抗剪强度：为260一360%a,抗拉 强度G,为330一450%a,有利于各种工序的加工。 b)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T14 处理，给模具制造带来一系列方便。 C)该工件总体风于圆简形拉深件，两边有宽14m的直边凸缘，凸缘前端 有弯曲部分，并各冲一d6的孔，底部有一草13的孔：工件圆简形部分 高度为皿：可一次拉深成功，无需计算确定拉深次数：弯曲部分直边 高度作5m>2t,相对弯曲半径r/1=0.4(0.5,属于无圆角弯曲：拉深件 底部孔较易神出。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IT14级，形状较简单，但批量大，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2。可以先采用落料 工序备拉深坯料、再拉深、冲孔连续模，实现工件的拉深和底部及凸缘冲孔， 最后进行切废及U形件弯曲的复合模，完成凸缘神裁及弯曲的工序。 故成形工艺方案为：落料一拉深一冲孔一切废一弯曲。 这样可以减少模具、设备和操作人员的数量，提高生产效率，只需三副 模具就可实现加工。缺点是需要两套复合模具，结构较复杂，制造成本较高。 因为一次即可拉深成功，也可以采用落料、拉深，神孔复合模，模具数 量诚为两个，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度一弯曲。 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2mm,按中线计算 (1)修边众量的确定 凸缘直径d,=(+b+c+0.6t)=(66-2+10+10+1.2)85.2m(教材表 3-6)相对凸缘直径d/d=85.2/44=1.83,查教材表4-3得修边余量6=2.0m,故 实际凸缘直径d=(85.2+2x2)90m. (2)预算毛还直径 D=Vd+2d+85+4d,h+2xrd+4.56r2+d-d 由上图得d=24m,d:=29m。d=34m,d=53m,r=2.5mn,r=2.5m,h=5m 代入公式得D=61m
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 a) 工件材料为 08F，其塑性、韧性较好，抗剪强度t为 260～360Mpa，抗拉 强度sb为 330～450Mpa，有利于各种工序的加工。 b) 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 IT14 处理，给模具制造带来一系列方便。 c) 该工件总体属于圆筒形拉深件，两边有宽 14 mm 的直边凸缘，凸缘前端 有弯曲部分，并各冲一f 6 的孔，底部有一f 13 的孔；工件圆筒形部分 高度为 4mm，可一次拉深成功，无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 IT14 级,形状较简单,但批量大,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，可以先采用落料 工序备拉深坯料、再拉深、冲孔连续模，实现工件的拉深和底部及凸缘冲孔， 最后进行切废及 U 形件弯曲的复合模，完成凸缘冲裁及弯曲的工序。 故成形工艺方案为：落料—拉深—冲孔—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，只需三副 模具就可实现加工。缺点是需要两套复合模具，结构较复杂，制造成本较高。 因为一次即可拉深成功，也可以采用落料、拉深、冲孔复合模，模具数 量减为两个，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。 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 2mm，按中线计算 （１）修边余量的确定 凸缘直径 dt＝( a+b+c+0.6t )=（66-2+10+10+1.2）=85.2mm ( 教材表 3-6) 相对凸缘直径 dt/d=85.2/44=1.83，查教材表 4-3 得修边余量d＝2.0mm，故 实际凸缘直径 dt＝（85.2+2¥2）ª90mm。 （２）预算毛坯直径 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 4 3 D = d + 2p r d + 8r + 4d h + 2p r d + 4.56r + d - d 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 Dª61mm
拉深工序尺寸分别为： d=46mm r=0.8D-dy=0.890-46车5.3mm 5,=r=1m h=2ma 2。拉深凸、四模尺寸计算 (1》拉深凸、凹模尺寸计算 查教材表414得单边间隙Z2为1t:查表415得8=0.086=0.05 工件公差为1T13级，查机械设计手册，得△0.39，代入下两式，得 Dg=(Dmx-0.75A)=(46-0.75.0.39)o8=45.70 D。=(Dm-0.75A-Z)°，=(46-0.75.0.39-2)°0s=43.700s (2)神孔、落料凸、回模刃口尺寸计算 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1T11级 冲孔尺寸： 底部孔直径◆13m Z=0.20t=0.20 Z..=0.14t=0.14 8=0.028,=0.02 6+6=0.02+0.02=0.04K2ax-Zm1n=0.20-0.14=0.06 故：d,-(dn+x42-13.08e d=(dm+x4+Z.6=13.22 查表得x=0.75A=0.11 落料尺寸：r90m Zmax=0.20t=0.20 2ain=0.14t=0.14 8=0.038=0.02 al+1a=0.03+0.02=0.05<2aax-Zmin=0.20-0.14=0.06 故：D=(Dn-x4=89.864 D,=(D-x4-Z.2=89.7224m 查表得x=0.754=0,19 (3)弯曲凸、凹横尺寸计算 凸模圆角半径：”，=5=0.5 凹模圆角半径：R,=4-8
拉深工序尺寸分别为： d＝46ｍｍ 0.8 ( ) 0.8 (90 46) 5.3 d r = D - d t = × - ª mm 1 p r = r = mm h=2mm ２．拉深凸、凹模尺寸计算 （1）拉深凸、凹模尺寸计算 查教材表 414 得单边间隙 Z/2 为 1ｔ；查表 415 得dd= 0.08 dp=0.05 工件公差为 IT13 级，查机械设计手册，得D=0.39，代入下两式，得 0 .08 0 .08 m ax 0 0 0 ( 0.75 ) (46 0.75 0.3 9) 45.7 d Dd D + d + + = - D = - × = 0 0 0 max 0.05 0.05 ( 0.75 ) (46 0.75 0.39 2) 43.7 p D p = D - D - Z -d = - - - × - = （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： 底部孔直径f 13mm Zmax= 0.20t=0.20 Zmin= 0.14t=0.14 dd= 0.02 dp=0.02 ½dd½+ ½dp ½=0.02+0.02=0.04< Zmax-Zmin= 0.20-0.14=0.06 故： 0 0 dp min 0.02 ( ) 13.08 p d x = + D -d = - 0.02 d min min 0 0 d ( ) 13.22 d d x Z +d + = + D + = 查表 得 x=0.75 D =0.11 落料尺寸： r 落= 90mm Zmax= 0.20t=0.20 Zmin= 0.14t=0.14 dd= 0.03 dp=0.02 ½dd½+ ½dp ½=0.03+0.02=0.05< Zmax-Zmin= 0.20-0.14=0.06 故： 0.03 Dd max 0 0 ( ) 89.86 D d x +d + = - D = 0 0 p max min 0.02 ( ) 89.72 p D = D - xD - Z -d = - 查表 得 x=0.75 D =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=8
凸、凹模单边间隙：Z-1+△+c1-2+0.09+0.1-2.19(查教材表34与35) 凸、四模横向尺寸： L=(L-07546“=65.716 L,=(L4-2Z2,=6133m4 3,挂样及材料利用率 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=2.0m,条料B=D+2a=90+2+2=9m,进距h =D+b=90+1=91mm 材料利用率 = xl00%=TD14 100%=743% B.h 100%=:9014 91-94 4。冲压力及压力段备的选择 拉深力： F=gdo,K,=3.14-46-440=63.5kW F=0.25F=16kN 冲裁力： Fa=KLtr-1.3.(D+2rm+r)-350*164kN FF拉+Fs+Fa-240kN 压力机公称压力： 取F=1.6f380kN 根据冲压力可初选冲压设备型号为H21一45
凸、凹模单边间隙：Z = t + D + ct = 2 + 0.09 + 0.1 = 2.19 （查教材表 34 与 35） 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 ) 65.71 L (L 2Z) 61.33 d d + + - - = - D = = - = 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 214 得 a＝1.2mm，b＝2.0mm，条料 B＝D+ 2 a=90+2+2=94mm，进距 h ＝D＋b＝90＋1=91mm 材料利用率 2 2 0 / 4 90 / 4 100% 100% 100% 74.3% 91 94 S D S B h p p h × = ¥ = ¥ = ¥ = × × ４．冲压力及压力设备的选择 拉深力： 1 1 3.14 46 440 63.5 F b 拉 = pd ts K = × × = kN F 压=0.25F=16kN 冲裁力： F裁 =KLtt = 1.3×p ×(D + 2r 侧孔 + r 底孔 )×350 ª 164kN Fz=F 拉+ F 压+F 裁=240kN 压力机公称压力： 取 Fg=1.6Fz=380kN 根据冲压力可初选冲压设备型号为 JH21—45
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 --17 25 1.19一橡段2限位订下糯省4,3一夏杆5一冲礼时极6一下度映1墙琳顺 ；潮护凹装9一凸凹横10一上国定根11一上地版2一上慎蜜3一模辆14打杆 16一种孔凸顺17-一首吸18一号著20一上顶块21一导住22一印年板2达一仁模 24一下里定餐25一下垫：
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