《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》課程實驗指導(dǎo)書資料

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1、《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》課程實驗指導(dǎo)書 目 錄 一模具安裝與沖裁間隙實驗 二典型結(jié)構(gòu)模具拆裝 三 最小彎曲半徑測定和彎曲件回彈 四拉深變形金屬流動實驗 五最小拉深系數(shù)測定及拉深件起皺、拉裂實驗 六模具裝配及試模 實驗一 模具安裝與沖裁間隙實驗 一 實驗?zāi)康? 1 ．了解模具安裝過程。 2．了解間隙大小、凸凹模刃口狀態(tài)對沖裁件斷面質(zhì)量的影響。 3 ．了解間隙大小對沖裁件尺寸精度的影響。 二 實驗內(nèi)容 1 .在壓力機(jī)上安裝與調(diào)整模具，是一件很重要的工作，它直接影響到?jīng)_件質(zhì)量和安全生產(chǎn)。 因此，安裝和調(diào)整沖模不但要熟悉壓力機(jī)和模具的結(jié)構(gòu)性能，而且要嚴(yán)格執(zhí)行安全操作制度。

2、 沖模安裝的一般注意事項有：檢查壓力機(jī)上的打料裝置，將其暫時調(diào)整到最高位置，以免在調(diào)整 壓力機(jī)閉合高度時被壓彎；檢查模具的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度是否合理；檢查下模頂桿和上模 打料桿是否符合壓力機(jī)的打料裝置的要求 ( 大型壓力機(jī)則應(yīng)檢查氣墊裝置 ) ；模具安裝前應(yīng)將上下模板 和滑塊底面的油污揩拭干凈，并檢查有無遺物，防止影響正確安裝和發(fā)生意外事故。 2 .沖裁間隙是指沖裁模中凸、凹模刃口尺寸的差值。間隙值對沖裁件質(zhì)量、沖裁力和模具壽 命都有很大的影響，是沖裁工藝與沖裁模設(shè)計中的一個重要的工藝參數(shù)。 間隙大小合適，則可得到好的斷面質(zhì)量；同樣，刃口銳利，也可得到好的斷面質(zhì)量；間隙大小

3、 合適，得到的沖裁件尺寸精度高，即零件的實際尺寸和沖模工作部分的尺寸之間的偏差小。 3 實驗用設(shè)備、工具和材料 1 ．設(shè)備： 25T 曲柄沖床。 2 ．工具：沖裁模一套 千分尺 放大鏡 鋼皮尺 固定模具的工具等。 3 .材料：A3鋼板t = 3(mm) 4 實驗步驟 1 ．沖裁模的安裝 (1 )根據(jù)沖模的閉合高度調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，使滑塊在下極點時其底平面與工作臺面之間 的距離大于沖模的閉合高度。 (2)先將滑塊升到上極點，沖模放在壓力機(jī)工作臺面規(guī)定位置，再將滑塊停在下極點，然后調(diào) 節(jié)滑塊的高度，使其底平面與上模座上平面接觸。帶有模柄的沖模，應(yīng)使模柄進(jìn)入模柄孔，并通過滑

4、 塊上的壓塊和螺釘將模柄固定住。對于無模柄的大型沖模，一般用螺釘、壓板等將上模座緊固在壓力 機(jī)滑塊上，并將下模座初步固定在壓力機(jī)臺面上 ( 不擰緊螺釘 ) 。 (3)將壓力機(jī)滑塊上調(diào) 3—5mm開動壓力機(jī)，空行程 1—2次，將滑塊停于下極點，固定住下 模座。 (4)進(jìn)行試沖，并逐步調(diào)整滑塊到所需的高度。如上模有推桿，則應(yīng)將壓力機(jī)上的制動螺釘調(diào) 整到需要的高度。 2．用同一個凹模，更換不同直徑的凸模，以改變間隙的大小進(jìn)行沖裁。然后用放大鏡觀察每 個零件的斷面質(zhì)量及測量每個零件的外徑，將結(jié)果記入實驗報告表 1 中。 3 ．凹模不更換，換裝上鈍刃口凸模進(jìn)行沖裁；鈍刃口凸模不換，換裝

5、上鈍刃口凹模進(jìn)行沖裁； 鈍刃口凹模不換， 換裝上利刃口凸模進(jìn)行沖裁。 最后用放大鏡觀察每個零件的斷面質(zhì)量， 畫出斷面形 狀匯入表 2。 五 實驗結(jié)果分析 1 ．分析間隙大小對沖裁件斷面質(zhì)量的影響并說明原因 2．分析敘述鈍刃口的凸、凹模對落料及沖孔件斷面質(zhì)量的影響并說明原因 3．分析間隙大小對沖裁件尺寸精度的影響并說明原因 六 實驗報告 實驗一模具安裝與沖裁間隙實驗報告 姓省 同姐君 試件圖 材料 A3 1=3(11010 凹模直徑di二 (nun) 凸模編號 口模直徑 占（麗） 間隙 Z(mn) 零件直徑 d（!WIk） 偏差值 d-di (d-ir)

6、零件斷面 情況 1 2 3 4 5 表2 序號 療口狀態(tài) 凸模、凹模 直徑（所） 間隙值 Z （旃） 薦料件斷面情況 沖孔件斷面情況 1 鈍力口凸模 利刃口凹模 2 利刃口凸模 鈍刃口凹整 3 利刃口凸模 鈍羽U凹模 實驗二 典型結(jié)構(gòu)模具拆裝 一 實驗?zāi)康? 1 ．了解典型沖模結(jié)構(gòu)及其工作原理。 2 ．了解沖模上各個零件的名稱及其在模具中的作用，相互間的裝配關(guān)系。 3

7、 ．熟悉模具的裝配程序。 2 實驗內(nèi)容 1 .拆裝兩套有導(dǎo)柱的沖模（復(fù)合模和級進(jìn)模）。拆裝模具之前，應(yīng)先分清可拆卸件和不可拆卸件, 制定方案，提請實驗教師審查同意后方可拆卸。 2 .一般沖模的導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及用澆注或挪接方法固定的凸模等為不可拆卸件或不宜拆卸件。 3 .拆卸時一般首先將上下模分開，然后分別將上下模作緊固用的緊固螺釘擰松，再打出銷釘，用 拆卸工具將模具各板塊拆分，最后從固定板中壓出凸模、凸凹模等，達(dá)到可拆卸件全部分離。 3 實驗用具 1 .有導(dǎo)柱的模具兩套 2 .錘子內(nèi)六角搬手活動搬手等 4 實驗步驟 1 .在教師指導(dǎo)下，首先初步了解沖模的總體結(jié)構(gòu)和工作原理；

8、2 .按拆卸順序拆卸沖模，詳細(xì)了解沖模每個零件的結(jié)構(gòu)和用途； 3,將沖模重新組裝好，進(jìn)一步了解沖模的結(jié)構(gòu)和沖模在壓床上工作時各部分的動作及作用。 五 實驗結(jié)果分析 1 .每人獨(dú)立（用直尺、圓規(guī)，按近似比例 ）繪制兩張沖模結(jié)構(gòu)草圖。 2 .詳細(xì)列出沖模上全部零件的名稱、數(shù)量、用途及其所選用的材料；若選用的是標(biāo)準(zhǔn)件則列出標(biāo)準(zhǔn) 代號。 3 .簡要說明復(fù)合沖裁模和級進(jìn)模的工作過程。 實驗二典型結(jié)構(gòu)模具拆裝實驗報告 ■即 月 e 姓名： 同俎者： 一、沖模結(jié)構(gòu)草圖與工作原理 〔另附） 二、沖模多件明細(xì)表 表1 序號 名稱 數(shù)量 用 途 #科 熱處理 備注

9、 序號 名稱 數(shù)量 用 途 材料 熱處理 備注 實驗三 最小彎曲半徑測定和彎曲件回彈 一實驗?zāi)康? 1 .掌握最小彎曲半徑的測定方法。 2 .了解材料性能、纖維方向和毛刺對最小彎曲半徑 rmin的影響。 3 .了解材料性能、相對彎曲半徑 (r/t)和彎曲方法對回彈角 A 3的影響。 二實驗內(nèi)容 一1,彎曲時最小彎曲半徑受彎曲部射卜表面纖維極限變形程度

10、。3的B艮制.當(dāng)零件穹 曲半徑小于時，則外表面纖維變形程度超過內(nèi)e，零件產(chǎn)生斷裂.所以％是彎曲部分外 表面纖維即將產(chǎn)生斷裂時的極限彎曲半徑口 最小彎的半徑可用理論公式計算：x 1聯(lián) 2* Z材料彎曲時，在產(chǎn)生塑性變形的同時也伴隨有彈性變形.因此彎曲結(jié)束后，零件的角度 與圓角半徑和凸模的角度與圓角半徑不一致，有一定的差值，這種現(xiàn)象稱為回鹿，差值的大小 稱為回獨(dú)值0因此在設(shè)計彎曲模時.應(yīng)對回彈加以考慮. 回彈數(shù)值的大小與材料性能、相對彎曲半徑(r/t)和彎曲方法等因素有關(guān). 在實際生產(chǎn)中】回彈數(shù)值常用實臉的方法確定. | 三實驗用具 1 .設(shè)備：25T曲柄壓力機(jī) 2 .工具：彎曲模

11、一套 鋼板尺萬能量角儀 固定沖模所用的工具等 3 .材料：A3鋼板t=2(mm)(硬化，退火兩種) 鋁板t=2(mm) 四實驗步驟 4 .最小彎曲徑rmin實驗 按實驗報告表1所選用的凸模和試樣分別進(jìn)行彎曲，每次彎曲 3種不同的材料(A3退火狀、A3 硬化狀、鋁)。彎曲后檢查彎曲處有無裂紋，并將結(jié)果記入報告的表 1中。 5 .回彈數(shù)值實驗 (1)用萬能量角儀測量做過最小彎曲半徑實驗所用凸模的實際角度，并記入實驗報告的表 2中。 (2)用萬能量角儀測量作過最小彎曲半徑實驗的試件(鋁, A3硬化狀態(tài)，垂直纖維)的角度， 并記入報告的表2中。 五實驗結(jié)果分析 1 .分析材料性能

12、、纖維方向和毛刺對最小彎曲半徑 rmin的影響，并說明原因。 2 .畫出兩種材料(鋁、 A3(硬化狀態(tài))垂直纖維)的 A 3 = f (r/t )曲線，并對曲線進(jìn)行分析。 實驗三 最小彎曲半徑測定和彎曲件回彈實驗報告 試件四 材料；A3 （硬化）t= A3 （退火）t= 2nwi 括 t 二 2tul 凸模 凸模圓角半輕 彎曲頭與材料纖娃方向 A3 （硬化） A3 （退火） 4B rr _L II J. II ,L II 1 2 3 4

13、 5 6 表1有裂或標(biāo)記“小號，無裂紋標(biāo)記 3 號 實驗四 拉深變形金屬流動實驗 一 實驗?zāi)康? 1. 從拉深毛坯的網(wǎng)格變化了解拉深時金屬的流動情況。 2. 了解拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。 二 實驗內(nèi)容 1. 拉深變形過程中變形區(qū)域化分，從網(wǎng)格的變化可基本說明拉深變形過程中變形區(qū)、不變形 區(qū)、傳力區(qū)和過渡區(qū)。 2. 用拉深件壁厚沿高度方向的變化情況來說明材料拉深變形后流動的去向。 三 實驗用具 1. 設(shè)備：沖壓機(jī)或油壓機(jī)一臺 2. 工具：拉深模一套 千分尺 卡尺 劃規(guī) 鋼皮尺 固定沖模所用的工具

14、等 3. 材料： A3 鋼板 t=2mm 四 實驗步驟 1. 在一圓形毛坯上用劃針、 劃規(guī)和鋼皮尺劃上間距為 5mm的同心圓和以10。為等分的從圓心放射 出的射線，然后用此毛坯進(jìn)行拉深，對網(wǎng)格變化的情況進(jìn)行分析，并寫入實驗報告中。 2. 將兩種不同厚度的毛坯進(jìn)行拉深，分別采用有壓邊和無壓邊裝置的模具，觀察拉深件的情 況，將實驗結(jié)果填入實驗報告中。 3. 將一平扳毛坯拉深到極限變形程度 （ 出現(xiàn)開裂 ） 觀察開裂的位置。 實驗四拉深變形金屬流動實驗報告 年 月 日 姓名二 同組者; 阿格試件圖 時科的 t=z? 一，觀察變形前后網(wǎng)格匿弁指出不同的區(qū)域 材

15、料 厚度 有、無壓邊裝置 拉羊圖求 是否起熊 二、拉深件厚度變化由恭 實驗五最小拉深系數(shù)測定及拉深件起皺、拉裂實驗 一 實驗?zāi)康? 1 .掌握最小拉深系數(shù)的測定方法。 2 .認(rèn)識起皺、拉裂現(xiàn)象及其影響因素。 二實驗內(nèi)容 —1期軍系數(shù)凡是用欠技深后筒形件的直徑與控深前坯料（或工序件）直徑的比值F由公式 H=另計第由上式可以看出，■值越小,表明拉深前后直徑差越大m也就是該次工序的變形程 度越大.如果拉深系數(shù)m取得過小，就會使梅果件起皺、拉裂或嚴(yán)重變薄超差.因此，技深系 數(shù)加有一個客觀的界限，這個界限就稱為極限技

16、深系數(shù). 本很突批就是測定材料的最小拉深系數(shù). Z描第件的質(zhì)量問題主要是起皺和拉裂。 板科在拉深時，變形區(qū)的失穩(wěn)會導(dǎo)軌起皺口材料起皺時會噌大位深力、睢抵也深件質(zhì)量, 有時會損壞模具和設(shè)備,影響起皺的因素主要有?坯料的相對厚度t/D.控深系數(shù). 筒形件在拉深時還有可能因徑向力過大而拉裂口產(chǎn)生拉裂的原因可能是由于凸緣起皺使役 向拉應(yīng)力3增大.或者是壓邊力過大，使腦增大i或者是變形程度過大. 三 實驗用具 1 .設(shè)備：沖壓機(jī)或油壓機(jī)一臺 2 .工具：拉深模一套卡尺固定模具所需的工具等 3 .材料：厚度為 1mm勺08鋼毛坯三個（直徑分別為 （））70mm、（））90mm、（））106

17、mn）厚度為2mm 的08鋼毛坯兩個（直徑分別為 （（）70mm、（（）90mm 四 實驗步驟 1 .將拉深模用工具安裝到壓機(jī)上，并測量凸模的直徑，記錄在實驗報告的表中。 2 .分別對每個毛坯進(jìn)行拉深，改變不同的條件（用或不用壓邊圈、坯料的厚度等）觀察坯料是否 被拉裂、是否起皺，并將觀察到的結(jié)果填入實驗報告的表中。 實驗五最小拉深系數(shù)測定及拉深件起皺、拉裂實驗報告 年 月 日 姓名： 同組者: 一表 二、技深過程中起裁.拉裂的影響因素。 序號 凸模直徑 dr (nun) 毛坯直徑 D (jua) 毛坯厚度 t (nun) 拉;笨系數(shù) _ d J1—— D

18、 有無壓邊 裝置 是否起皺 是否拉裂 1 2 3 4 5 6 7 8 口 8綱的極限檢深至數(shù) 實驗六 模具裝配及試模 一 實驗?zāi)康? 1. 掌握典型模具裝配工藝及模具調(diào)試方法。 2. 會分析和解決模具裝配調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些問題。 2 實驗內(nèi)容 1. 沖模的裝配包括組件裝配和總裝配。 在裝配時首先要確定裝配基準(zhǔn)件， 按照零件之間的相互

19、關(guān) 系，確定裝配順序。組件的裝配包括模柄的裝配、凸模和凹模與固定板的裝配。 2. 級進(jìn)模是在送料方向上設(shè)有多個沖壓工位， 在不同的工位上進(jìn)行連續(xù)的沖壓， 完成制件的沖壓 加工。級進(jìn)模對步距精度和定位精度要求比較高，裝配難度大，對零件的加工精度要求也比較 高。 3. 復(fù)合模是在壓機(jī)的一次行程中，完成兩個或兩個以上的沖壓工序的模具。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，沖 壓生產(chǎn)效率高，對裝配的精度要求高。 本次實驗就是要進(jìn)行級進(jìn)模和落料拉深復(fù)合模的裝配及調(diào)試。 3 實驗用具 1. 設(shè)備：沖壓機(jī)或油壓機(jī)一臺 鉆床等 2. 工具：級進(jìn)沖裁模一套(如圖 1 所示) 落料拉深復(fù)合模一套(如圖 2 所示) 鉆頭

20、 絞刀 固定 模具所需的工具等 3. 材料：鍍鋅鐵皮 材料厚度為1mm Q235-A鋼 材料厚度為1.2mm 4 實驗步驟 1. 級進(jìn)模的裝配 根據(jù)級進(jìn)模裝配要點， 選凹模作為裝配基準(zhǔn)件， 先裝下模， 再裝上模， 并調(diào)整間隙、 試沖、 返修。 (1) 凸、凹模預(yù)配 ① 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 ② 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更 換。 (2) 凸模裝配 以凹模孔定位，將各凸模分別壓入凸模固定板 7 的形孔中，并擠緊牢固。 圖1手柄級進(jìn)模裝配圖 1—模架2—凹模3—導(dǎo)

21、料板4 —導(dǎo)正銷5—卸料板6 —卸料螺釘7 —凸模固定板 8—墊板9 —彈性橡膠體10—外形凸模11 —大孔凸模12 —小孔凸模13—活動擋料銷 14—彈簧15 —承料板 (3)裝配下模 ① 在下卞^座1上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模 2、導(dǎo)料板3; ② 在下*II座1、導(dǎo)料板3上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； ③將下*II座1、導(dǎo)料板3、凹模2、活動才^料銷13、彈簧14裝在一起，并用螺釘緊固，打入 銷釘。 (4)裝配上模 ① 在已裝好的下模上放等高墊鐵， 再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合 裝入凹模； ②預(yù)裝上模座，劃出與

22、凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鍍螺孔、銷孔； ③用螺釘將固定板組合、墊板 8、上模座連接在一起，但不要擰緊； ④ 將卸料板5套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠 9和卸料螺釘6,并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓 量，使卸料板高出凸模下端約 1mm ⑤ 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； ⑥ 安裝導(dǎo)正銷4、承料板15; ⑦切紙檢查，合適后打入銷釘。 (5)試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。 2.落料拉深復(fù)合模的裝配 模具的裝配選凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。裝配前仔細(xì)檢查凸模、凸凹模形狀及尺寸 以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 圖2蓋落料-拉深復(fù)

23、合模 1一凸凹模2一推件塊3—固定卸料板4一頂件塊5—落料凹模6一拉深凸模 (1)組件裝配 ①將模柄用螺釘裝配于上模座內(nèi)。 ②將拉深凸模裝入凸模固定板中，為拉深凸模組件。 (2)確定裝配基準(zhǔn)件 落料拉深復(fù)合模應(yīng)以凸凹模為裝配基準(zhǔn)件，首先確定凸凹模在模架中的位置。 安裝凸凹模。將打料桿裝入模柄孔內(nèi)，將推件塊裝入凸凹模上相應(yīng)的孔內(nèi)。確定凸凹模在上模座上的 位置，用平行夾板夾緊。以凸凹模上的銷釘孔為引鉆孔，鉆絞銷釘孔，安裝定位銷及螺釘。拆掉平行 夾板。 (3)安裝下模部分 ① 安裝下模、調(diào)整間隙。將頂桿裝于頂桿孔內(nèi)，裝上頂件塊。用平行夾板將落料凹模、凸模 固定板、下墊板和下模座

24、輕輕夾緊，然后調(diào)整拉深凸模和凸凹模拉深凹模的間隙，以及調(diào)整落料凹模 和凸凹模落料凸模的沖裁間隙。 調(diào)整間隙時可采用墊片法調(diào)整， 即在凸模周圍墊上同料厚相同的墊片 進(jìn)行調(diào)整，直到拉深、沖裁的間隙均勻。然后通過平行夾板將下模各板加緊夾牢。 ②鉆絞銷釘孔。下模部分用平行夾板夾緊，以落料凹模上的銷釘孔為引鉆孔，鉆絞銷釘孔， 然后安裝下模的定位銷。拆掉平行夾板。 (4)安裝卸料部分 安裝固定卸料板。調(diào)整好卸料板在下模的位置，用螺釘將卸料板固定在下模座上。 (5) 自檢 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢驗。 (6) 檢驗 (7) 試模 實驗六模具裝配及試模 年 月 日 姓名: 同組者：

25、一、武述級進(jìn)模與復(fù)合模的裝配過程 二、ra法模具間隙的調(diào)整方法 附錄1 I 沖床操作規(guī)程 I (1)實驗前檢查壓床運(yùn)動部分 (如導(dǎo)軌、軸承等)是否加注了潤滑油，然后啟動壓床檢查離合器、 制動器是否正常。 (2)先關(guān)閉電門，待壓床部分停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，方可開始安裝并調(diào)整模具。 (3)安裝調(diào)整完后，用手搬動飛輪試沖兩次。經(jīng)老師檢查合格，才可開動壓床。 (4)開動壓床前，其他人離開壓床工作區(qū)，拿走工作臺上的雜物，才可啟動電門。 (5)壓床開動后，由l人進(jìn)行送料及沖壓操作，其他人不得按動電鈕或腳踩腳踏開關(guān)扳，并且不 能將手放入壓床工作區(qū)或用手觸動壓床的運(yùn)動部分。 (6)發(fā)觀壓床有異常聲音或機(jī)構(gòu)失靈，應(yīng)立即關(guān)閉電源開關(guān)，進(jìn)行檢查。 (7)操作時要思想集中，嚴(yán)禁邊談邊做，并且要互相配合，確保安全操作。 (8)愛護(hù)壓床，沖模、工具、量具和儀器。 (9)實驗完畢后，應(yīng)將模具和壓床擦拭干凈，整理就緒。