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1、第 3 章冲裁工艺及冲裁模具设计第一次作业一、填空题(每空 1 分，共分)1. 冲裁依据变形机理的不同，可分为 一般冲裁 和 周密冲裁 。3-12. 圆形垫圈的内孔属于冲孔工序，而外形属于落料工序。3-13. 冲裁变形过程大致可分为 弹性变形 、 塑性变形 、和 断裂分别等三个阶段。3-14. 冲裁件的切断面由 塌角、光面 、 毛面和 毛刺 四个区域组成。3-15. 塑性差的材料，断裂倾向严峻， 毛面 增宽，而 光面 所占比例较少，毛刺和塌角 也较小 。3-16. 增大冲裁件光面宽度的主要途径为：削减冲裁间隙、用压料板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用 顶板 施加反向压力，此外，还要合理选
2、择搭边、留意润滑等。3-1 7冲裁凸模和凹模之间的 间隙 ，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具寿命、 冲裁力 、 卸料力和推件力。3-2 8冲裁间隙过大，会使断面光面 减小，塌角与斜度 增大 ，形成 厚而大的毛刺。3-29. 影响冲裁件毛剌增大的缘由是 刃口磨钝，间隙增大。3-210. 冲裁模常以 刃口磨钝和 崩刃的形式失效。3-211. 在设计和制造模具时，应承受 最小的合理间隙。3-212. 落料件的尺寸与 凹模刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与 凸模 刃口尺寸相等。3-313. 凸、凹模分别加工法的优点是凸、凹模具有 互换性，制造周期 短，便于 成批制造。其缺点是 模具制造公差小
3、、 模具制造困难、本钱较高。3-3 14落料时，应以 凹模为基准配制 凸模，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进展计算。3-315冲孔时，应以凸模为基准配制 凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进展计算。3-3二、推断题每题 分，共 分1冲裁间隙过大时，断面将消灭二次剪切光亮面。3-22冲裁间隙越小，冲裁件精度越高，所以冲裁时间隙越小越好。3-23对于外形简单的冲裁件，适宜于用凸、凹模分开加工的方法加工3-3。4对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸和公差，只需说明配作间隙值。3-3三、选择题每题 分，共 分1. 模具的合理间隙是靠B刃口尺寸及公差来实现。3-2A 凸凹模B 凸模和凹模C 凹模
4、2. 落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定A。3-3A 凹模刃口尺寸B 凸模刃口尺寸C 凸、凹模尺寸公差3. 冲孔时，其刃口尺寸计算原则是先确定 B。3-3A 凹模刃口尺寸B 凸模刃口尺寸C 凸、凹模尺寸公差4. 凸模比凹模的制造精度要A。3-3A. 高一级B.低一级C.一样四问答题。共分1. 板料冲裁时，其断面特征怎样影响冲裁件断面质量的因素有哪些此题 分3-1答：冲裁件的切断面具有明显的区域性特征，由塌角、光面、毛面和毛刺四个局部组成。影响冲裁断面质量的因素有：A 材料种类；B 板料厚度；C 冲裁间隙；D 刃口锐钝；E 模具构造；F 冲裁速度。2. 提高冲裁件尺寸精度和断面质量的有效措施有哪
5、些 此题 分3-1答：要提冲裁件的质量，就要增大光面的宽度，缩小塌角和毛刺高度，并减小冲裁件翘曲。其主要途径是：1. 尽可能承受合理间隙的下限值 2用压料板压紧凹模面上的材料 3对凸模下面的材料用顶板施加反向压力4保持模具刃口的锐利 5合理选择搭边值6留意润滑3. 什么是冲裁间隙为什么说冲裁间隙是重要的。3-2答: 凸模与凹模工作局部的尺寸之差称为间隙。冲裁模间隙一般指的是双面间隙。间隙值用字母 Z 表示。间隙之所以重要，是由于冲裁模间隙不仅对冲裁件的质量有极其重要的影响，而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等4. 确定冲裁模凸、凹模刃口尺寸的根本原则是什么此题 分3-3答：1落料 落料
6、件光面尺寸与凹模尺寸其本全都，故以凹模尺寸为基准，由于凹模刃口尺寸越磨越大，故落料件根本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模 根本尺寸，则按凹模根本尺寸减最小初始间隙；2. 冲孔 冲孔件光面的孔径与凸模尺寸其本全都，故以凸模尺寸为基准，由于凸模刃口尺寸越磨越小，故冲孔凸模根本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲 孔凹模根本尺寸，则按凸模根本尺寸加最小初始间隙；3. 孔心距 孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证，由于凸、凹模的刃口尺寸磨损不影响孔心距的变化，故凹模孔心距的根本尺寸取在工件孔心距公差带的中点睛，按双向 对称偏差标注。4. 冲模刃口制造公差 以能保证工件的精度要求准，
7、保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具有肯定的使用寿命。五计算题共 16 分1、冲制如下图的垫圈，材料为 Q235,分别计算落料,冲孔的凸，凹模刃口尺寸及公差。板料厚为 3mm. 此题 分3-3解：外形j800-0.741 落料j800mm 属于落料，内形j40+0.62 mm 属于冲孔，0mmAmax0D =(D-x) + A-0.74D =(D -Z0=(D-X-Z) 0TAmin)-Tmaxmin-T查表 3-3、3-4 和表 3-5 得：minmaxATZ=0.460mmZ=0.640mm； =0.03mm =0.020mm； x=校核条件:| |+| |=+=；Z-Z=满足| |+|Z-
8、Z条件，TAmaxminTAmaxmin0将数据代入公式得: DA= +=+ 0.03 mmD =mm2 冲孔j 40+0.62 mmT -0.020Tmin- Td =(d+x) 0ATmin0minmin0d =(d +Z) + A =(d+X+Z) + A查表 3-3、3-4 和表 3-5 得：minmaxATZ=0.460mmZ=0.640mm； =0.03mm =0.020mm； x=校核条件:| |+| |=+=；Z-Z=说明满足| |+|Z-Z条件TAmaxminTAmaxmin将数据代入公式，即得0-0.020dT=(40+ = 0mm dA=+ + = + 0.020mm2.
9、 计算图示铁心冲片冲裁凸模和凹模的刃口尺寸，材料为Q235 钢，料厚为 0.5mm。铁心冲片t=0.5mm材料：硅钢片解：考虑到该工件外形较简单,宜承受配作法加工凸、凹生模产纲；领而：1内00万形件虽/年为圆形冲孔，但因材料太薄，故也承受配作法加工。A. 落料尺寸以凹模为基准件来配作凸模。凹模磨损后其尺寸变化有三种状况，（1） 凹模磨损后尺寸变大的：500-0.62、350-0.62、150-0.43、100-0.36、7.50-0.36(未注公差尺寸般按 IT14 确定其公差)，Amax0计算公式 ：A =(A-x) + AminmaxAx= , Z=0.04mm,Z=0.060mm,取 =
10、 /4将数据代入公式得： 500 =+0.62 / 4 =49.69 +0.16 mm-0.62A00 350 = +0.62 / 4 =34.69 +0.16 mm-0.62A150 =0+0.43 / 40= +0.11-0.43A00100 =+0.36 / 4= +0.09-0.36A 7.50 =0+0.36 / 40= +0.09-0.36A00Amin-A（2） 凹模磨损后尺寸变小的：30； 计算公式：B =(B+x) 0A查表 3-5 得 x=，取 = /4将数据代入公式得：(30=+ 0=30.09 0mmA-0.34 / 4-0.09AminA(3)凹模磨损后尺寸不变的：2
11、00.10mm； 其根本公式为C =(C+) A取 = /4将数据代入公式得：A(20 =+4=200.03mm查表 3-3 得：Zmax=Zmin=凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为mm。0B. 冲孔尺寸以凸模为基准件来配作凹模。凸模磨损后尺寸变小的：8 +0.10 mm；计算公式：bT=(Bmin+x) 0-T查表 3-5 得 x=1 , Z=0.04mm,Z=0.060mm,取 = /4min将数据代入公式：maxT8 +0.1 =8+1 0= 00T-0.1/ 4-0.03凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值为mm。其次次作业一、填空题(每空 1 分，共分)16
12、. 冲裁件的经济公差等级不高于IT11 级 ，一般要求落料件公差最好低于 IT10 级， 冲孔件最好低于 IT9 级。3-417. 冲裁产生的废料可分为两类，一类是 工艺废料，另一类是 构造废料。3-518. 冲压力合力的作用点称为 模具的压力中心 ，设计模具时，要使 压力中心 与模柄中心重合。3-619. 为了实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以削减压力机的振动，常用 阶梯凸模冲裁 法、斜刃冲裁 法和 加热冲裁法来降低冲裁力。3-6二、推断题每题 分，共 分5落料件比冲孔件精度高一级。3-46直对排比斜对排的材料利用率高。3-57在其它条件一样的状况下，H62 比 08 钢的搭边值小一些
13、。3-58模具的压力中心就是冲压件的重心。3-69冲裁厚板或外表质量及精度要求不高的零件，为了降低冲裁力，一般承受加热冲裁的方法进展。3-6 10承受斜刃冲裁时，为了保证工件平坦，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。3-6三、选择题每题 分，共 分5. 硬材料比软材料的搭边值A。3-5A小B.大C.一样6. 对T 形冲压件，为提高材料的利用率，应承受 A。3-5A 斜对排B 直对排C 多排7冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应承受 C的方法来实现小设备冲裁多孔且冲压力大的冲件。3-6A 加热冲裁B 斜刃冲裁C 阶梯凸模冲裁8模具的压力中心就是冲压力C的作用点。3-6A 最大分力B 最小分力C
14、 合力四问答题。共分5. 什么叫排样排样的合理与否对冲裁工作有何意义此题 分3-5答：排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样合理与否将影响到材料的合理利用、冲件的质量、生产率、模具构造与寿命。6. 什么叫搭边搭边的作用有哪些此题 分3-5答：排样时冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用：一是补偿了定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，便利条料送进，提高劳动生产率。三是避开冲裁时条料和毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命。五计算题共 分2、如下图零件，材料40 钢=450 MPa ，s= =600 MPa ，板厚为 6mm，计算落料b该零件所需
15、冲裁力。此题 分3-6解：冲裁周边长度 L=200-602+120+260+60314 = 7084 mmF = kLtt = 1.3 708.4 6 450 = 2486484N 2486.5kN答： 落料该零件所需冲裁力约为 24865kNb3、如下图零件，材料40 钢=450 MPa ，s= =600 MPa ，板厚为 4mm，计算用复合模冲裁该零件所需冲裁力。此题 分3-6解：冲裁周边长度 L=200-602+120+260+60314 +60314= 8968mmF = kLtt = 1.3 896.8 4 450 = 2098512N 2099kN答： 落料该零件所需冲裁力约为20
16、99kN4、如下图零件，材料40 钢=450 MPa ，s b = =600 MPa ，板厚为 6mm，计算落料该零件所需冲裁力。此题 分3-6解：冲裁周边长度 L=50+40+50+40 +19+19=218mmF = kLtt = 1.3 218 6 450 = 765180N 765.2kN答： 落料该零件所需冲裁力约为第三次作业一、填空题(每空 1 分，共分)20. 按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、 级进模和 复合模 等几种。3-721. 在压力机的一次行程中，只完成一种 冲压工序的冲模称为单工序模。3-722. 在条料的送进方向上，具有两个及两个以上的工位，并在压力机的一次行
17、程中，在不同的工位上完成 两个或两个以上的冲压工序的冲模称为级进模。3-7 23复合模在构造上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。3-724. 所谓定位零件是确定 材料或工序件在冲模中正确位置的零件。3-825. 侧刃常用于级进模中，起 掌握条料送进步距 的作用。3-826. 在级进模中，挡料销常用于条料送进时的粗定位，而导正销常用于条料送进时的精定位。3-827. 所谓导向零件，是用以确定上、下模相对位置，保证运动精度 的零件。3-828. 冲裁凸模常用的固定方式有： 台肩固定、 铆接固定、镙钉和销钉 固定以及粘结剂浇注法固定和快换固定等。3-829. 由于模具构造的需要，凸
18、模的长度 大于极限长度，或凸模工作局部直径 小于 允许的最小值，就应承受凸模加护套等方法加以保护。3-830. 按国家标准，由上模座 、 下模座、 导柱和导套组成的模架称为导柱模模架。3-8二、推断题每题 分，共 分 11单工序模可以由一个凸模和一个凹模洞口组成；也可以是多个凸模和多个凹模洞口组成。3-712但凡有凸凹模的模具就是复合模。3-713在复合模中，假设工件零件凹模安装在下模，则称为倒装式复合模。3-714在级进模中，落料或切断工步一般安排在最终工位上。3-715复合模所获得的零件精度比级进驻模低。3-716在生产实际中，倒装式复合模比正装式复合模应用更多一些。3-717单工序模、级
19、进模、复合模中，操作安全性最高的是复合模。3-718模具装配后，卸料弹簧的预压力应大于卸料力。3-819选择标准模架规格的依据是凸模的尺寸。3-820冲模中，直接对毛坯和板料进展冲压加工的零件称为工作零件。3-821导向零件是保证凸、凹模间隙的部件。3-822导料销是掌握送进步距的定位零件。3-823用来确保上、下模相对位置，保证运动精度的零件称为导向零件。3-824模柄是用来将上模固定在压力机上的零件 。3-825在复合模中，凸凹模的断面外形与工件完全全都。3-826凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小而冲裁力较大时，一般不用加垫板。3-827整修前冲孔和落料的凸、凹刃口尺寸的设计与一般冲裁
20、的设计一样。3-1028由于精冲时承受了带齿压料板，所以搭边值比一般冲裁小。3-1029由于精冲时承受了带齿压料板，所以搭边值比一般冲裁大。3-10三、选择题每题 分，共 分9. 冲裁件承受单工序模，且精度较高，外形简单，可承受 C。3-7A 导板模B 复合模C 导柱模10. 冲裁件外形和内形有较高位置精度，宜承受 A。3-7A 复合模B 级进模C 自动模11. 用于高速压力机的模具是 C。3-7A 导板模B 复合模C 级进模12. 具有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道及两道以上的冲压工序的冲 模称为 A。3-7A 复合模B 级进模C 自动模13. 在压力机的一次行程中，在同一副
21、模具的不同位置，同时完成两道或两道以上不同工序 的冲模B。3-7A 复合模B 级进模C 自动模14. 在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的协作承受C。3-7AH7/m6BH7/r6CH7/h6 15对步距要求高的级进模，承受B的定位方法。3-8A 固定挡料销B 固定挡料销导正销C 固定挡料销始用挡料销16. 材料厚度较薄，则条料应承受 A的定位方法。3-8A 侧刃B 导正销C 固定挡料销17. 对于冲制小孔的凸模，应考虑其 A。3-8A 导向装置B 修磨便利C 连接强度18. 为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜承受C。3-8A 活动挡料销B 始用挡料销C 钩形挡料销19. 弹性卸料装置除起卸料
22、作用外，还有 C特点。3-8A 平直度低B 卸料力大C 压料作用20中小型模具的上模是通过B固定在压力机滑块上。3-8 A 导板B 模柄C 上模座21能进展三个方向送料，操作便利的模架构造是 C。3-8A 对角导柱模架B 中间导柱模架C 后侧导柱模架22模具的导向构造对模具模具寿命有较大的影响，其导向精度应凸、凹模的协作精度。3-8A. 高于B.低于C.等于 23冲裁模导向件的间隙应当B凸凹模的间隙。3-8A大于 B. 小于 C.等于24整修的特点是 A。3-10A 类似切削加工B 冲件定位便利C 对材料塑性要求较高四问答题。共分7. 冲模一般由哪些局部组成各局部的作用是什么请举例说明。此题
23、分3-8答：冲裁模由以下七类零件组成：1. 工作零件作用：直接进展冲裁工作，是冲模中的重要零件举例：凸模、凹模和凸凹模2. 定位零件作用：确定材料或工序件在冲模中正确位置，保证冲出合格冲件。举例：挡料销、始用挡料销、导正销、定位销、定位板、导料销、导料板、侧刃、侧刃挡块和承料板等3. 压料、卸料和出件零件作用：起压料作用，并保证把卡在凸模上和凹模孔内的废料或冲件卸掉或推出，以保证冲压工作能连续进展。举例：卸料装置、压料装置、顶件装置、推件装置及废料切刀等。4. 导向零件作用：保证在冲裁过程中凸模与凹模之间间隙均匀，保证模具各局部保持良好的运动状态。举例：导柱、导套、导板及导筒等5. 承零件作用
24、：将模具各类零件固定于肯定位置或将冲模与压力机连接，是模具的根底零件举例：上模座、下模座、模柄、固定板、垫板等6. 固零件作用：起连接、固定作用举例：螺钉、销钉及键等7. 它零件举例：弹性件、传动零件等8. 冲裁凸模的根本固定方式有哪些此题 分 3-8答：冲裁凸模根本固定方式有： 台肩固定、 铆接固定、 镙钉和销钉固定、粘结剂浇注法固定和快换固定等。9. 冲裁模定位零件的作用是什么有哪几种根本类型分别举例说明。此题 分3-8答：冲裁模定位零件的作用：使坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置， 从而保证模具正常工作和冲出合格的冲裁件。冲裁模定位零件可分为三种类型：1. 条料送进导向定位零
25、件条料横向定位零件如导料板、导料销等；2. 条料送料定距定位零件条料纵向定位零件 如挡料销、侧刃等；3. 块料及工序件定位零件如定位销、定位板等五、如下图模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。每空 1 分，共 20 分3-71 导柱2弹压卸料板3导套4 导板镶块5 卸料螺钉6凸模固定板7 凸模8上模座12导料板13凹模14下模座15侧刃挡块16侧刃该模具为侧刃 定距的 弹压导板级进模，其定位零件有 12、15、16写序号，卸料靠 2、5写序号零件，凸模以装在2 中的 4写序号导向，2号零件靠 1、10写序号导向，导向准确，保证凸模与凹模的正确协作，并且加强了凸模纵向稳定性；凸模与固定板为
26、 间隙 协作，凸模装配调整和更换较便利，主要用于冲压尺寸小而简单，需要保护凸模的场合。六、如下图模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。每空 1 分，共 27 分3-71、打杆2、旋入式模柄3、推板4、推杆5、卸料螺钉6、凸凹模7、卸料板8、凹模9、顶件块10、带肩顶杆11、凸模12、挡料销13、导料销该模具为 正装 式落料冲孔复合模，属 中间导柱模架。以下各空填写零件序号工作时，板料以 13和 12定位，上模下压， 6的外形和 8 进展落料，同时 11与 6 的内孔进展冲孔，卡在凹模中的冲件通过顶件装置由 10和 9及装在下模座底下的弹顶器组成顶出，卡在凸凹模内的冲孔废料通过推件装置由
27、1、 3和4组成推出，边料由 7卸下。该模具板料是在压紧状态下分别，冲出的冲件平直度较高。但由于弹顶器和弹压卸料装置的的作用，分别后的冲件简洁被嵌入边料中影响操作，从而影响了生产率。七、如下图模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。每空 1 分，共 25 分3-71、 模柄2、 止动销3、 上模座5、 凸模6、 垫板7、 凸模固定板9、导板10、导料板11、承料板13、20、凹模始用挡料销15、下模座16、固定挡料销该模具为 导板 式落料模，排样方式为 直对排排样 ，一副模具中设置了两个凸模和凹模，滑块下行一次，第一次能得到 一 个制件，以后各次能同时获得 两 个制件。以下各空填写零件序号
28、它在构造上的主要特征是：9能对凸模起导向作用，从而保证凸模与凹模的相对位置。首次冲裁时，用手将 20压入以限制条料的位置，以后各次以 10掌握条料送进的方向，以16掌握条料送进的距离而实行定位。上模下压，5与13进展落料工作，废料抱在凸模上而被9卸下，工件卡在凹模内而被 5推下去。八、如下图模具，写出各序号所示零件的名称，并分析填空。每空 1 分，共 25 分3-71 下模座2导柱4卸料板5活动挡料销6推件块7导套8凸模固定板9连接推杆10上模座11打杆12模柄14垫板15凸模17凹模18凸凹模22导料销该模具为倒装式复合模，以下各空填零件序号工作时，条料由5和22定位，由于弹性回复工件会卡在
29、 17内，为了使冲压生产顺当进行，使用由件 11、 13、9和6组成的刚性推件装置将工件推下，冲孔废料则从凸凹模孔内漏下，而条料废料则由 4卸下。九、依据图示零件，完成以下内容：3-111） 工作零件刃口尺寸；答:1)刃口尺寸如下表:冲裁性质工作尺寸计算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法DA=(Dmax-x) +0A+凸模尺寸按凹模落料+实际尺寸配置，保证+双边间隙 R8+冲孔+dT=(dmin+x) 0-T凹模尺寸按凸模实际尺寸配置，保证双边间隙中心距14172） 试画出其级进模排样图并计算出一根条料的材料利用率； 答：排样图如下：排样图查附表 3 选用板料规格为 900*1800*2，承受横裁，
30、剪切条料尺寸为62*900，一块板可裁的条料数为：12012一块板可裁的条数n =1800/62=29 条 余 2mm 每条可冲零件的个数n =900-2/32=28 个 余每板可冲零件的总个数 n = nn =2928=812 个一个冲片面积 A mm2A材料利用率= n0812 1622.5100% =100%=81%A900 18003） 计算冲压力，选择压力机答：查附表 1，=300MPa落料力F1= KLt=258-16+230-16+16 2300126000N 冲孔力 F2= KLt=4230034289 N推件力 取 h=6,n=h/t=6/2=3，查表 3-18,KT=FT=
31、 nKTF=nKTF1+ F2=3+ 2. 5(t)总冲压力F F +F + F 19(t)ZT依据计算总力，可初选 JB23-25 的压力机。当模具构造及尺寸确定之后,可对压力机的闭合高度,模具安装尺寸,进展校核,从而最终确定压力机的规格.4.模具总装图及主要工作零件图1-簧片 2-螺钉 3-下模座 4-凹模 5-螺钉 6-承导料 7-导料板 8-始用挡料销 9、26-导柱 10、25-导套 11-挡料钉12-卸料板13-上模座14-凸模固定板15-落料凸模16-冲孔凸模17-垫板18-圆柱销 19-导正销 20-模柄 21-防转销 22-内六角螺钉 23-圆柱销 24-螺钉总装图十、依据问
32、题推断并简述理由分1. 冲压非对称零件时，模柄都要加骑缝销防转销。3-7答复：1对2错理由：骑缝销的作用是防止上模座相对模柄转动如。果冲压非对称零件不加骑缝销，则上模局部转动一个角度后，凸模和凹模的相对位置会发生变化，这样会造成工作零件发生啃伤等安全问题。2. 复合模冲裁精度比级进模高。3-7答复：1对2错理由：由于复合模是同一副模具的同一位置上完成多道工序的冲压不，会存在条料送进时的定位误差，所以精度比在同一副模具不同位置上完成多道工序的级进模的要高。3. 凸模与固定板之间的协作通常承受过盈协作。3-8 答复：1对2错理由：凸模与固定板之间一般是承受H7/m6 的过渡协作。当承受弹压导板模时，可以承受间隙协作。返回：