>  > 实验指导书

 一、来本实验室的学生,必须听从指导老师的统一安排,进行规定项目的课程实验,与本次实验无关的机床、设备、器材不能随便动用。
 二、实验进程中,学生必须遵守安全操作规则,若发现设备运转不正常,应及时停机,请示指导老师检查解决。
 三、在实验中若损坏器材,应及时向指导老师汇报,由指导老师按有关规定酌情处理。
 四、实验结束后应及时关闭电源,清整机床设备、用具及周围环境,待检查合格后,方可离开实验室。
目 录
  实验一 模具安装与冲裁间隙实验------------------------------------------------- 3
  实验二 典型结构模具拆装------------------------------------------------------- 6
  实验三 最小弯曲半径测定和弯曲件回弹 ------------------------------------------ 8
  实验四 拉深变形金属流动实验 ------------------------------------------------- 12
  实验五 最小拉深系数测定及拉深件起皱、拉裂实验 ------------------------------- 14
  实验六 线切割加工模具实验 --------------------------------------------------- 16
  实验七 模具装配及试模-------------------------------------------------------- 19
  附录一 冲床操作规程---------------------------------------------------------- 24
  附录二 线切割机安 全 操 作 规 程 -------------------------------------------- 25
  (一)实验目的
   1.了解模具安装过程。
   2.了解间隙大小、凸凹模刃口状态对冲裁件断面质量的影响。
   3.了解间隙大小对冲裁件尺寸精度的影响。
  (二)实验内容
   ⒈ 在压力机上安装与调整模具,是一件很重要的工作,它直接影响到冲件质量和安全生产。因此,安装和调整冲模不但要熟悉压力机和模具的结构性能,而且要严格执行安全操作制度。
  模具安装的一般注意事项有:检查压力机上的打料装置,将其暂时调整到最高位置,以免在调整压力机闭合高度时被压弯;检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理;检查下模顶杆和上模打料杆是否符合压力机的打料装置的要求(大型压力机则应检查气垫装置);模具安装前应将上下模板和滑块底面的油污揩拭干净,并检查有无遗物,防止影响正确安装和发生意外事故。
   ⒉ 冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口尺寸的差值。间隙值对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命都有很大的影响,是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个重要的工艺参数。
    间隙大小合适,则可得到好的断面质量;同样,刃口锐利,也可得到好的断面质量。
    间隙大小合适,得到的冲裁件尺寸精度高,即零件的实际尺寸和冲模工作部分的尺寸之间的偏差小。
  (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 固定模具的工具等
   3.材料:A3钢板t=3(mm)
  (四) 实验步骤
   1.冲裁模的安装
  (1)根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度,使滑块在下极点时其底平面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。
  (2)先将滑块升到上极点,冲模放在压力机工作台面规定位置,再将滑块停在下极点,然后调节滑块的高度,使其底平面与上模座上平面接触。带有模柄的冲模,应使模柄进入模柄孔,并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定住。对于无模柄的大型冲模,一般用螺钉、压板等将上模座紧固在压力机滑块上,并将下模座初步固定在压力机台面上(不拧紧螺钉)。
  (3)将压力机滑块上调3—5mm,开动压力机,空行程1—2次,将滑块停于下极点,固定住下模座。
  (4)进行试冲,并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有推杆,则应将压力机上的制动螺钉调整到需要的高度。

   2.用同一个凹模,更换不同直径的凸模,以改变间隙的大小进行冲裁。然后用放大镜观察每个零件的断面质量及测量每个零件的外径,将结果记入实验报告表1中。

   3.凹模不更换,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;钝刃口凹模不换,换装上利刃口凸模进行冲裁。最后用放大镜观察每个零件的断面质量,画出断面形状汇入表2。
  (五) 实验结果分析
   1.分析间隙大小对冲裁件断面质量的影响并说明原因。
   2.分析叙述钝刃口的凸、凹模对落料及冲孔件断面质量的影响并说明原因。
   3.分析间隙大小对冲裁件尺寸精度的影响并说明原因。
  (一) 实验目的
   1.了解典型冲模结构及其工作原理。
   2.了解冲模上各个零件的名称及其在模具中的作用,相互间的装配关系。
   3.熟悉模具的装配程序。
  (二) 实验内容

    
 ⒈拆装两套有导柱的冲模(复合模和级进模)。拆装模具之前,应先分清可拆卸件和不可拆卸件,制定方案,提请实验教师审查同意后方可拆卸。
     ⒉一般冲模的导柱、导套以及用浇注或铆接方法固定的凸模等为不可拆卸件或不宜拆卸件。
     ⒊拆卸时一般首先将上下模分开,然后分别将上下模作紧固用的紧固螺钉拧松,再打出销钉,用拆卸工具将模具各板块拆分,最后从固定板中压出凸模、凸凹模等,达到可拆卸件全部分离。
    (三) 实验用具

    
 ⒈有导柱的模具两套
     ⒉锤子 内六角搬手 活动搬手等
    (四) 实验步骤
 
   
 ⒈在教师指导下,首先初步了解冲模的总体结构和工作原理;
     ⒉按拆卸顺序拆卸冲模,详细了解冲模每个零件的结构和用途;
     ⒊将冲模重新组装好,进一步了解冲模的结构和冲模在压床上工作时各部分的动作及作用。
    (五) 实验结果分析
⒈每人独立(用直尺、圆规,按近似比例)绘制两张冲模结构草图。
⒉详细列出冲模上全部零件的名称、数量、用途及其所选用的材料;若选用的是标准件则列出标准代号。
⒊简要说明复合冲裁模和级进模的工作过程。


    (一) 实验目的
  1.掌握最小弯曲半径的测定方法。
  2.了解材料性能、纤维方向和毛刺对最小弯曲半径rmin的影响。
  3.了解材料性能、相对弯曲半径(r/t)和弯曲方法对回弹角Δβ的影响。
    (二) 实验内容
    (三) 实验用具
  1.设备:25T曲柄压力机
  2.工具:弯曲模一套 钢板尺 万能量角仪 固定冲模所用的工具等
  3.材料:A3钢板 t=2(mm) (硬化,退火两种) 铝板t=2(mm)
    (四) 实验步骤
  1.最小弯曲径rmin实验
  按实验报告表1所选用的凸模和试样分别进行弯曲,每次弯曲3种不同的材料(A3退火状、A3硬化状、铝)。弯曲后检查弯曲处有无裂纹,并将结果记入报告的表1中。
  2.回弹数值实验
  (1) 用万能量角仪测量做过最小弯曲半径实验所用凸模的实际角度,并记入实验报告的表2中。
  (2) 用万能量角仪测量作过最小弯曲半径实验的试件(铝,A3硬化状态,垂直纤维)的角度,并记入报告的表2中。
    (五)实验结果分析
  1.分析材料性能、纤维方向和毛刺对最小弯曲半径rmin的影响,并说明原因。
  2.画出两种材料(铝、A3(硬化状态)垂直纤维)的Δβ=f(r/t)曲线,并对曲线进行分析。

 (一) 实验目的
  1.从拉深毛坯的网格变化了解拉深时金属的流动情况。
  2.了解拉深后拉深件和毛坯厚度的变化。
    (二) 实验内容
  1.拉深变形过程中变形区域化分,从网格的变化可基本说明拉深变形过程中变形区、不变形
区、传力区和过渡区。
  2.用拉深件壁厚沿高度方向的变化情况来说明材料拉深变形后流动的去向。
    (三) 实验用具
  1.设备:冲压机或油压机一台
  2.工具:拉深模一套 千分尺 卡尺 划规 钢皮尺 固定冲模所用的工具等
  3.材料:A3钢板t=2mm
    (四) 实验步骤
  1.在一圆形毛坯上用划针、划规和钢皮尺划上间距为5mm的同心圆和以10°为等分的从圆心放射出的射线,然后用此毛坯进行拉深,对网格变化的情况进行分析,并写入实验报告中。
  2.将两种不同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,观察拉深件的情
况,将实验结果填入实验报告中。
  3.将一平扳毛坯拉深到极限变形程度(出现开裂)观察开裂的位置。
    (一) 实验目的
  1.掌握最小拉深系数的测定方法。
  2.认识起皱、拉裂现象及其影响因素。
    (二) 实验内容
    (三) 实验用具
  1.设备:冲压机或油压机一台
  2.工具:拉深模一套 卡尺 固定模具所需的工具等
  3.材料:厚度为1mm的 08钢毛坯三个(直径分别为φ70mm 、φ90mm 、φ106mm)厚度为2mm的08钢毛坯两个(直径分别为φ70mm 、φ90mm)
    (四) 实验步骤
  1.将拉深模用工具安装到压机上,并测量凸模的直径,记录在实验报告的表中。
  2.分别对每个毛坯进行拉深,改变不同的条件(用或不用压边圈、坯料的厚度等)观察坯料是否被拉裂、是否起皱,并将观察到的结果填入实验报告的表中。
    (一) 实验目的
  1.认识线切割加工工艺过程。
  2.掌握线切割加工模具零件的步骤和程序编制。
    (二) 实验内容
  1.线切割加工是冲模零件加工的重要方法之一,可以加工通孔、直壁外形等,材料状态可以是淬硬态。
  2.线切割加工过程一般是:
    (三) 实验用具
  1.设备:ST120型数控高速走丝电火花线切割机
  2.工具:开口扳手 内六角扳手 十字起子 尖嘴钳 Φ0.20 mm 钼丝等
  3.材料:T10A(70×40×55mm)
    (四) 实验步骤
  1.准备工作
  (1) 准备好工件毛坯、压板、夹具等装夹工具。
  (2) 配制工作液 在工作液箱内,以专用线切割乳化液加自来水配制浓度为12%的工作液50升。
  2. 启动机床,进入手动模式主画面。
  3. 检查系统各部分是否正常,包括高频电源、工作液泵、贮丝筒等的运行情况。
  4. 装夹工件,根据工件厚度调整z轴至适当位置并锁紧。
  5. 进行贮丝筒绕丝、穿丝和电极丝位置校正等操作。
  6. 移动X、Y轴坐标确立电极丝切割起始坐标位置。
  7. 开启工作液泵,调节喷嘴流量。
  8. 在编辑模式手工编制加工程序并存盘后装入内存。
  9. 在自动模式运行加工程序开始加工,调整加工参数。
  10.加工结束,取下工件,将工作台移至各轴中间位置,关闭机床。
    (一) 实验目的
  1.掌握典型模具装配工艺及模具调试方法。
  2.会分析和解决模具装配调试过程中出现的一些问题。
    (二) 实验内容
  1.冲模的装配包括组件装配和总装配。在装配时首先要确定装配基准件,按照零件之间的相互关系,确定装配顺序。组件的装配包括模柄的装配、凸模和凹模与固定板的装配。
  2.级进模是在送料方向上设有多个冲压工位,在不同的工位上进行连续的冲压,完成制件的冲压加工。级进模对步距精度和定位精度要求比较高,装配难度大,对零件的加工精度要求也比较
高。
  3.复合模是在压机的一次行程中,完成两个或两个以上的冲压工序的模具。复合模结构紧凑,冲压生产效率高,对装配的精度要求高。
  本次实验就是要进行级进模和落料拉深复合模的装配及调试。
    (三) 实验用具
  1.设备:冲压机或油压机一台 钻床等
  2.工具:级进冲裁模一套(如图1所示) 落料拉深复合模一套(如图2所示) 钻头 绞刀 固定模具所需的工具等
  ⒊材料:镀锌铁皮 材料厚度为1mm Q235-A钢 材料厚度为1.2mm
    (四) 实验步骤
  1.级进模的装配
  根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,并调整间隙、试冲、返修。
  (1) 凸、凹模预配
   ① 装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度、形状。
   ② 将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。
  (2) 凸模装配
  以凹模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板7的形孔中,并挤紧牢固。

图1 手柄级进模装配图
1-模架 2-凹模 3-导料板 4-导正销 5-卸料板 6-卸料螺钉 7-凸模固定板
8-垫板 9-弹性橡胶体 10-外形凸模 11-大孔凸模 12-小孔凸模 13-活动挡料销
14-弹簧 15-承料板

  (3) 装配下模
   ① 在下模座1上划中心线,按中心预装凹模2、导料板3;
   ② 在下模座1、导料板3上,用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置,并分别钻孔,攻丝;
   ③ 将下模座1、导料板3、凹模2、活动挡料销13、弹簧14装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉。
  (4) 装配上模
   ① 在已装好的下模上放等高垫铁,再在凹模中放入0.12mm的纸片,然后将凸模与固定板组合装入凹模;
   ② 预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔;
   ③ 用螺钉将固定板组合、垫板8、上模座连接在一起,但不要拧紧;
   ④ 将卸料板5套装在已装入固定板的凸模上,装上橡胶9和卸料螺钉6,并调节橡胶的预压
量,使卸料板高出凸模下端约1mm;
   ⑤ 复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;
   ⑥ 安装导正销4、承料板15;
   ⑦ 切纸检查,合适后打入销钉。
  (5) 试冲与调整
  装机试冲并根据试冲结果作相应调整。
  2.落料拉深复合模的装配
  模具的装配选凸凹模为基准件,先装上模,再装下模。装配前仔细检查凸模、凸凹模形状及尺寸以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度、形状。
图2 盖落料-拉深复合模
1—凸凹模 2—推件块 3—固定卸料板 4—顶件块 5—落料凹模 6—拉深凸模
  (1) 组件装配
   ①将模柄用螺钉装配于上模座内。
   ②将拉深凸模装入凸模固定板中,为拉深凸模组件。
  (2) 确定装配基准件
  落料拉深复合模应以凸凹模为装配基准件,首先确定凸凹模在模架中的位置。
安装凸凹模。将打料杆装入模柄孔内,将推件块装入凸凹模上相应的孔内。确定凸凹模在上模座上的位置,用平行夹板夹紧。以凸凹模上的销钉孔为引钻孔,钻绞销钉孔,安装定位销及螺钉。拆掉平行夹板。
  (3) 安装下模部分
   ① 安装下模、调整间隙。将顶杆装于顶杆孔内,装上顶件块。用平行夹板将落料凹模、凸模固定板、下垫板和下模座轻轻夹紧,然后调整拉深凸模和凸凹模拉深凹模的间隙,以及调整落料凹模和凸凹模落料凸模的冲裁间隙。调整间隙时可采用垫片法调整,即在凸模周围垫上同料厚相同的垫片进行调整,直到拉深、冲裁的间隙均匀。然后通过平行夹板将下模各板加紧夹牢。
   ② 钻绞销钉孔。下模部分用平行夹板夹紧,以落料凹模上的销钉孔为引钻孔,钻绞销钉孔,然后安装下模的定位销。拆掉平行夹板。
  (4) 安装卸料部分
  安装固定卸料板。调整好卸料板在下模的位置,用螺钉将卸料板固定在下模座上。
  (5) 自检
  按冲模技术条件进行总装配检验。
  (6) 检验
  (7) 试模
  附录1
  (1) 实验前检查压床运动部分(如导轨、轴承等)是否加注了润滑油,然后启动压床检查离合器、制动器是否正常。
  (2) 先关闭电门,待压床部分停止运转后,方可开始安装并调整模具。
  (3) 安装调整完后,用手搬动飞轮试冲两次。经老师检查合格,才可开动压床。
  (4) 开动压床前,其他人离开压床工作区,拿走工作台上的杂物,才可启动电门。
  (5) 压床开动后,由l人进行送料及冲压操作,其他人不得按动电钮或脚踩脚踏开关扳,并且不能将手放入压床工作区或用手触动压床的运动部分。
  (6) 发观压床有异常声音或机构失灵,应立即关闭电源开关,进行检查。
  (7) 操作时要思想集中,严禁边谈边做,并且要互相配合,确保安全操作。
  (8) 爱护压床,冲模、工具、量具和仪器。
  (9) 实验完毕后,应将模具和压床擦拭干净,整理就绪。
  附录2
  (1) 本机床未经正规操作培训和许可,不得随意动用。
  (2) 机床工作期间,操作者不得随意离开,绝不能把头、手伸入工作台,应随时观察电极丝所处位置,避免切伤桥式夹具。若发现异常情况,迅速按压手控盒上OFF键或数控电源柜上红色急停按钮。
  (3) 安装工件动作要轻,严防损伤桥式夹具。确保工件加工部位位置不超出工作台运动行程范围。
利用手控盒手动移动工作台时,应防止电极丝与工件或夹具碰撞。
  (4) 应根据工件厚度用手轮调整上下导轮之间的电极丝长度,但应注意调整范围,以防拉断电极丝。
  (5) 开始加工前,必须将工作台三个侧面的有机玻璃防护板安装好,关上立柱的两个侧门,盖好储丝筒罩壳、上臂盖及上导轮盖,防止高速运行时造成卷入和断丝时出现缠绕、飞射伤人的危
险。
  (6) 工作液的流量选择适宜,能将电极丝包裹住即可。
  (7) 本机床不允许采用机动上丝,手动上丝后,要立即将摇把取下,确保安全。