冷冲压工艺与模具设计试卷一

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1、《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

2、，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。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. 

3、  该工件总体属于圆筒形拉深件，两边有宽4mm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

4、，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

5、中线计算（１）修边余量的确定凸缘直径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d＝2mm，故实际凸缘直径dt＝（48.6+2´2）»53mm。（２）预算毛坯直径由上图得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%=1.64dt/d=53/29»1.83ｍ＝ｄ／Ｄ=29/61=0.47根据以上数据查教材表４－１０得首次拉深

6、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＝２9ｍｍh=5ｍｍ２．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dd=0.05 dp=0.03工件公差为IT13级，查机械设计手册，得D=0.39，代入下两式，得（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=5mmZmax=0.20t=0.20Zmin=0.14t=0.14dd=0.02 dp=0.02½dd½+½dp½=0.02+0.02=0.04

7、min=0.20-0.14=0.06故：查表得x=0.75=0.11落料尺寸：r落=61mmZmax=0.20t=0.20Zmin=0.14t=0.14dd=0.03 dp=0.02½dd½+½dp½=0.03+0.02=0.05