冲压工艺及模具设计实验指导书.docx
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冲压工艺及模具设计实验指导书
冲压工艺及模具设计
实验指导书
湖南理工学院机电系
实验一典型模具的拆装
（一）实验目的：
1、了解典型冲模类型、结构、工作原理以及各零件的名称和作用。
2、了解冲模各个零件之间的装配关系及装配过程。
（二）实验内容：
拆装一副有导柱的复合冲裁模和一副级进模模。
（三）实验用具：
1、有导柱的模具二付。
2、手锤、内六角扳手、活动扳手及螺丝刀。
（四）实验步骤：
1、在教师指导下，首先初步了解冲模的总体结构和工作原理。
2、拆卸冲模，详细了解冲模每个零件的结构和用途。
3、将冲模重新组装好，进一步了解冲模的结构工作原理及装配过程。
4、按比例绘出你所拆装的冲模结构图。
（五）实验结果分析：
1、每人独立绘制一张冲模结构草图。
（用直尺、圆规、按近似比例）
2、详细列出冲模上全部零件的名称、用途及选用材料。
3、简要说明你所拆装的复合冲裁模和级进冲裁模的工作原理。
4、简述你所拆装冲模的拆装过程及注意事项。
实验二冲模调试
（一）实验目的：
了解冲裁模在冲压设备上安装、调试的过程和方法。
（二）实验设备及用具：
1、160KN可倾式曲柄压力机；
2、无导向冲模一付（便于掌握冲裁间隙的调整）；
3、1mm厚Q235钢板条料。
（三）实验方法和步骤：
1、由实验指导老师讲解压力机的结构和工作过程，检查设备是否工作正常；
2、清理冲压机工作台面，将冲模放在工作台上，分开上、下模，并垫上一块垫铁以使凸模不进入凹模；
3、调节冲床滑块连杆到最短位置，搬动飞轮，使滑块降到下死点（滑块下降时模柄导入滑块平面的模柄孔中）；
4、调节冲床滑块连杆使滑块下行，直到滑块下平面与冲模上模板的上平面接触，将上模紧固在滑块上；
5、搬动飞轮分开上、下模，取出垫铁；
6、搬动飞轮，使滑块降到下死点，调节冲床滑块连杆使滑块缓慢下降并移动下模，使凸模进入凹模1mm左右；
7、观察上、下模刃口间的间隙是否均匀，若不均匀，则用木锤轻击下模，直到间隙均匀为止，用压板压紧下模；
8、搬动飞轮，试冲一纸板，观察断面情况，判断间隙是否均匀，若不均匀，则再调整，直到间隙均匀为止；
9、调整好后，清除模具和工作台上的杂物，开动冲压设备，空冲一次后再试冲钢板；
10、观察冲裁件断面情况，若周边毛刺不均匀，则再次调整间隙并再冲，直到周边均匀为止。
11、根据试冲钢板情况调节滑块连杆，使凸模进入凹模深度最小（只要能冲下钢板即可，以延长模具寿命）。
12、调整完毕后，开动冲压机，进行冲裁。
13、实验完毕后，卸下模具，涂油保护，清理现场。
（四）实验报告要求：
1、简述冲模安装调试的方法和过程。
2、为什么要对冲裁间隙进行调整？
怎样知道冲裁间隙调整好了？
3、冲裁时，凸模进入凹模的深度应为多少？
为什么？
4、若为有导向装置的冲模，是否也要这样调整间隙？
为什么？
5、你对本实验还有什么建议要求？
实验三冲裁件断面质量的影响因素
（一）实验目的；
1、了解间隙大小，凸、凹模刃口利钝，对冲裁件剪切断面质量的影响。
2、了解间隙大小，对冲裁件精度的影响。
（二）实验内容：
1、冲裁件的质量包括：
剪切断面质量和尺寸精度。
剪切断面质量好是指断面光洁，塌角小，斜度小，无毛刺。
尺寸精度是指零件的实际尺寸与冲模刃口尺寸之间的差值。
2、选择间隙大小合理，则可得到良好的剪切断面质量。
同样，刃口锐利，也可得到好的剪切断面质量。
3、选择间隙大小合理，可得到的冲裁件零件尺寸精度高，即零件的实际尺寸与冲模工作部分之间的偏差小。
（三）实验用设备工具和材料：
1、设备：
25T曲柄冲床。
2、工具：
冲裁模一套，千分尺、放大镜、钢皮尺、安装模具的工具。
3、材料：
：
A3钢板。
（四）实验步骤：
1、采用同样一个凹模，更换不同直径的凸模，改变了间隙的大小，进行冲裁。
将不同冲裁间隙冲裁的零件断面用放大镜观察，分析剪切断面质量并测量每个零件的外径，将结果记入实验报告表一中。
2、凹模不换，换装上钝刃口凸模进行冲裁；钝刃口凸模不换，换装上钝刃口凹模进行冲裁，用放大镜观察每个零件的剪切断面质量画出断面形状，并填入表二。
（五）实验结果分析：
1、间隙大小对冲裁件剪切断面质量的影响，并说明原因。
2、分别叙述钝刃口的凸、凹模对落料及冲孔剪切断面质量的影响，并说明原因。
3、间隙大小对冲裁件精度的影响并说明原因。
实验四弯曲件回弹数值的确定
（一）实验目的：
1、了解材料性能，纤维方向和毛刺对最小内弯曲半径rmin的影响。
2、了解材料性能，相对弯曲半径（r/t）和弯曲方法对回弹角△Φ的影响。
（二）实验内容：
1、弯曲时，变形材料在产生塑性变形的同时存在着弹性变形。
因此弯曲后，零件
的弯曲角度与圆角半径和凸模的角度与圆角半径有差别。
这种现象称为回弹现象。
差别的大小称为回弹值，在设计弯曲模时，回弹的数值应予考虑。
回弹数值大小与性能，
相对弯曲半径（r/t）和弯曲方法等因素有关。
2、采用弯曲网格实验，观察网格的变化情况。
（三）实验用设备工具的材料：
1、设备：
25T曲柄冲压机。
2、工具：
弯曲模一副、钢板尺、万能量角仪、固定冲模的工具。
3、材料：
A3钢板，t=2（mm）[硬化、退火两种]铝板，t=2（mm）t=5（mm）
（四）实验步骤：
1、最小内弯曲半径rmin实验
按表1（实验报告）规定选用的凸模和试样分别进行弯曲，每次弯曲3种[A3（退火状）、A3（硬化状）、铝]。
弯曲后检查弯曲处有无裂纹，并将结果记入表1。
2、回弹数值实验
（1）用万能量角仪测量做过最小内弯曲半径试验凸模的实际角度，并记入表（实验报告上）。
（2）用万能量角仪测量做过最小内弯曲半径实验用的试件[铝、A3（硬化、垂直纤维）]的角度，并记入表二。
3、网络实验
（1）用t=5（mm）的材料在材料断面做出网格：
（2）观察网格的变化情况。
（五）实验结果分析
1、材料性能，纤维方向和毛刺对最小内弯曲半径rmin的影响，并说明原因。
2、画出两种材料[铝、A3（硬化、垂直纤维）]的△β=f（r/t）曲线，并对曲线进分析。
3、画出网格的变化图。
实验五拉深变形时金属的流动
（一）实验目的：
1、从拉深毛坯的网格的变化来了解金属在拉深时的变形流动情况。
2、了解拉深以后，毛坯厚度和拉深厚度的差异和拉深件主要的质量问题。
3、了解拉深毛坯几何尺寸的改变，对拉深成形过程的影响。
（二）实验内容：
1、拉深变形过程中变形区域划分。
从网格的变化可基本地说明拉深变形过程中的变形区，不变形区，传力区和过渡区。
2、拉深件壁厚沿高度方向的变化情况说明拉深变形后材料流动的流向。
3、拉深件质量。
它包括拉裂、起皱。
制作不同尺寸毛坯，观察拉裂、起皱现象。
4、观察改变压边力和制件毛坯尺寸后对成形过程的影响。
（三）实验设备：
1、设备：
冲床或油压机一台。
2、工具：
拉深模一副，千分尺、卡尺、划针、划规、钢皮尺、固定冲模用工具。
3、材料：
20号钢板，t可选择1mm到0.5mm。
（四）实验步骤：
1、将一圆形毛坯用划针，划规和钢皮尺划上间距5mm的同心圆和100等分的同圆心放射出的射线，然后将此毛坯进行拉深，将网格的变化进行分析，写入实验报告中。
2、将两种不同的厚度的毛坯进行拉深，分别采用有压边和无压边装置的模具。
观察拉深制件的情况。
将实验结果填入实验报告中。
3、取同一牌号和规格的薄板材料，在同一套拉深成形模上进行拉深成形试验，试验采用不同圆板坯料的直径，来研究拉深系数的变化对成形过程的影响。
首先选用拉深系数为m=0.85的毛坯，然后逐渐选用m=0.80,m=0.75,m=0.65,m=0.55,m=0.50的毛坯尺寸，来观察拉深现象，拉深过程中还可改变压边力的大小来进行试验。
实验三冲裁件断面质量的影响因素报告
报告时间年月日
姓名同组者
一、冲模结构草图
二、冲模零件明细表：
序号
名称
用途
材料
热处理
三、试件图
材料A3t=3（mm）
凹模直径dd=30（mm）
四、数据记录（凹模不变、改变凸模）
凸模编号
凸模直径
dd=30（mm）
间隙Z
（mm）
零件直径
d（mm）
偏差值
d－dd
（d－dd）
零件断面
形状
1
2
3
4
5
6
五、数据记录：
（利刃和纯刃）
序号
刃口状态
凸模、凹模直径（mm）
间隙值Z
（mm
落料件断面形状
冲孔件断面形状
钝刃口凸模
利刃口凸模
钝刃口凸模
钝刃口凹模
利刃口凸模
钝刃口凹模
六、分析报告
⒈间隙大小对冲裁件剪切断面质量的影响：
⒉并说明原因。
实验四弯曲件回弹数值的确定报告
报告时间年月日
姓名同组者
一、试件图
材料：
A3（硬化）t=3或2（mm）
A3（退火）t=3或2（mm）
铝t=3或2（mm）
二、据记录：
有裂纹“X”号、无裂纹“0”号
凸模圆角半径rn
A3（硬化）
A3（退火）
铝
弯曲线与材料纤维方向
⊥
∥
⊥
∥
⊥
∥
三、根据表1记录分析产生“裂纹”和“无裂纹”的原因。
分析叙述钝口的凸、凹模对落料及冲孔件剪切断面质量的影响，并说明原因。
四、数据记录
凸模编号
凸模圆角半径rn
相曲对半径r/t
凸模实际角度
A3（硬化）
铝
试件角度
回弹角
△β
试件角度
回弹角
△β
1
2
3
4
5
6
7
根据表数据，以△β为纵坐标，r/t为横坐标，画出△β=f（r/t）曲线
实验五拉深变形时金属的流动报告
报告时间年月日
姓名同组者
网格试件图材料08Ft=0.4
三、数据记录：
材料厚度（mm）
有、无压边装置
引伸高度
是否起皱
将一平板平坯引伸到极限变形程度（指出开裂的位置）
三、绘出引伸后网络试件外形，并指出变形与无变形区域，并说明原因。
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