《冷冲压工艺与模具设计》试卷二

### 《冷冲压工艺与模具设计》知识点详解 #### 一、冷冲压工艺概述 冷冲压是一种金属成型技术，通过模具在室温下对板材施加外力，使其发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸的产品。冷冲压主要包括冲裁（如落料、冲孔）、弯曲、拉深、成形等工序。 #### 二、工件的工艺分析 - **材料分析**：本例中使用的材料为08F，这是一种低碳钢，具有良好的塑性和韧性，适用于多种冷冲压工艺。材料的抗剪强度τ为260～360Mpa，抗拉强度σb为330～450Mpa，这些特性使得材料易于加工。 - **尺寸和精度要求**：工件尺寸未标注公差要求，因此精度要求不高，按照IT14处理。这样的公差范围为模具制造提供了便利。 - **形状特征**：工件主要由圆筒形拉深件组成，两侧带有4mm的直边凸缘，凸缘前端有弯曲部分，底部有一个直径为3.5mm的孔。圆筒形部分的高度为6mm，需要计算拉深次数。弯曲部分直边高度H=2mm=2t，相对弯曲半径r/t=0.4<0.5，表明该弯曲为无圆角弯曲。 #### 三、确定最佳工艺方案 - **工序分析**：基于工件的结构形状，所需的基本工序包括拉深、冲孔、弯曲和落料等。 - **模具类型选择**：考虑到工件公差等级为IT14，形状较简单且生产批量大，推荐采用级进模或复合模进行加工。 - **工艺方案确定**：根据生产效率要求和工件特点，可以选择“切口—拉深—冲孔—落料—切废—弯曲”的连续工艺流程。这种方案可以减少模具数量和操作步骤，提高生产效率。另一种简化方案是“落料—拉深—冲孔—切废—弯曲”，但是否可行需要进一步计算验证。 #### 四、工艺尺寸计算 - **拉深次数和工序尺寸**：对于本例中的工件，可以通过计算确定是否能一次拉深成形。经过计算得知，拉深系数m=0.357大于首次拉深的极限系数m1=0.34，因此可以一次拉深成形。 - **模具尺寸计算**： - **拉深凸、凹模尺寸**：计算拉深凸模和凹模的尺寸时，首先需要确定单边间隙Z/2以及尺寸公差等参数。例如，在本例中，单边间隙Z/2为1t，δd=0.04，δp=0.02。最终计算得出拉深凸模尺寸约为10.68mm，凹模尺寸约为9.68mm。 - **冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸**：冲孔和落料凸模、凹模刃口尺寸的计算通常基于工件的实际尺寸和所要求的精度来确定。本例中，由于工件形状较为简单，可采用互换法来计算刃口尺寸。 #### 五、模具简图与结构设计 - **模具简图**：绘制模具简图时需要标明模具的主要结构，包括定位零件、卸料和出件装置等关键部件。 - **主要结构说明**：模具的定位零件用于确保工件在冲压过程中的准确位置；卸料装置负责移除已完成加工的工件或废料；出件装置则帮助将成品从模具中取出。 #### 六、总结 通过以上分析可以看出，《冷冲压工艺与模具设计》试卷二涵盖了冷冲压工艺的基础理论和实践应用，从材料选择到工艺方案确定再到具体的尺寸计算，每一步都紧密相关。正确理解并掌握这些知识点对于设计高效、高质量的冷冲压模具至关重要。