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1、1冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计 一、填空题一、填空题1、在冲压变性过程中,材料需要最小变形力的区域为变形的 ,在冲压工艺和模具结构设计时,应使变形区成为 。2、冲裁变形过程分为 阶段、 阶段和 阶段。3、板料弯曲时,变形发生在 部位,直边部分 。4、 当弯曲变形结束卸载后,由于 , 使工件弯曲半径与 不同,这一现象称为弯曲回弹。 、 5、盒形件拉深拉深时,直边部分变形近似于 ,圆角部分近似于 。6、高盒形件拉深时,方盒形件毛坯一般为 ,各中间工序为 ,最后一次拉深成方盒形;矩形件毛坯一般为 或 ,先拉成 ,最后一道拉深成矩形件。7、内圆孔翻边属 类翻边,变形区材料受切向拉应力、径向拉应
2、力,在孔的边缘处切向 、厚度方向 ,是开裂的危险处。当竖边高度不能一次翻出时,可采用 再 的方法。8、筒形件拉深过程中, 凸缘部分的切向压应力使凸缘材料易产生 ,主要防止措施:采用 和施加大小合适的 。9、冲裁工件的校平模具主要有 模和 模两种。10、冲压模具主要分为单工序模、级进连续模和复合模。单工序模是 工序、工位;级进连续模是 工序 工位;复合模是 工序、 工位。11、冲裁件的剪切断面一般由 、 、 和 四部 分组成。12、弯曲成形中,长度保持不变的金属层叫 ,它偏向 侧。13、弯曲成形中,常用 来表示变形程度。14、筒形件拉深时,底部圆角处的材料厚度 、强度 以及 的应力状态,使其成为
3、最薄弱处,最易发生 。15、任何直径的半球形件拉深系数都为定值 ,均可 拉成。16、复杂形状的拉深件,应先做 模,经确定毛坯尺寸后,再做 模。17、与筒形件拉深相比,板料起伏成形的最大变形特点是:外部材料 变形区,变形区材料受两向拉应力,产生 变形,材料厚度 。18、宽凸缘件是指 d缘/d 大于 的凸缘件;凸缘直径 d缘在 拉出, 以后各次拉深中 d缘保持 。219、整形模与成形模结构相似, 但 更高; 较小;工件与模具刚 性接触产生 。 20、降低冲裁力的方式主要有: 、 和 。 21、冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种 。22、落料和冲孔属于 ,拉深和弯曲属于 。23、变形温度对金属塑性的影
4、响很大,一般来说,随着变形温度的升高,塑性 ,变形抗力 。24、压力机的标称压力是指滑块在 某一特定位置时,滑块上所容许承受的 。25、材料在塑性变形中,变形前的体积 变形后的体积,用公式来表示即: 。26、冲裁的变形过程分为 三个阶段。 27、冲裁模工作零件刃口尺寸计算时,落料以 为基准,冲孔以 为基准,凸模和凹模的制造精度比工件高 。 二、判断题二、判断题()1模具装配后,卸料弹簧的预压力应大于卸料力。()2选择标准模架规格的依据是凸模的尺寸。()3单工序模、级进模、复合模中,操作安全性最高的是复合模。()4弯曲线的方向与板料的轧制方向垂直有利于减少回弹。()5失稳起皱是压缩类变形存在的质
5、量问题。压料装置可以防止起皱,其力越大,效果越好。()6模具装配后,卸料弹簧的预压力应大于卸料力。()7选择标准模架规格的依据是凸模的尺寸。()8单工序模、级进模、复合模中,操作安全性最高的是复合模。()9弯曲线的方向与板料的轧制方向垂直有利于减少回弹。()10失稳起皱是压缩类变形存在的质量问题。压料装置可以防止起皱,其 力越大, ()11校正弯曲可以减少回弹。()12冲裁间隙越小,冲裁件精度越高,所以冲裁时间隙越小越好。()13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。()14胀形时,坯料变形区受两向拉应力的作用,因此可能产生的最大问题3是起皱。()15拉深凸模上开通气孔的目的是
6、为了减轻模具的重量。()11、成形工序是使毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形而得到所需零件。 ()12、设计落料模时,以凸模为基准,间隙取在凹模上。 ()13、极限拉深系数就是使拉深件拉裂的最小拉深系数。 ()14、在拉深过程中,一套拉深模一般只能完成一次拉深工序。 ()15、在确定工序顺序时,一般是先拉深再冲孔。 三、名词解释三、名词解释 1、冲裁: 2、连续模 3、起皱 4、复合模: 5、压力中心: 6、带料连续拉深:四、问答题四、问答题1、弯曲的变形程度用什么来表示?为什么可用它来表示?弯曲极限变形程度受哪些因素的影响? 答:弯曲的变形程度用弯曲系数 k 来表示,k= r/t。 (2 分)
7、 r 越小,t 越大,k 越小。而板料外侧伸长率 :=1/(2k+1); k 越小, 越大。 超过临界值,外侧发生开裂。最小相对弯曲半径:会造成外侧开 裂的相对弯曲半径(弯曲系数)r/t。 其影响因素: 材料塑性:材料塑性好,能承受的变形量大,最小弯曲半径可减小。 材料的纤维方向:弯曲线与纤维方向垂直,最小弯曲半径可减小。 弯曲角:弯曲角增大,最小弯曲半径可减小。 板材表面质量:质量越好,最小弯曲半径可减小。2、写出拉深变形时筒形件底部圆角处的应力、应变,可能产生的失效形式和预 防措施。 答:底部圆角部分:径向拉应力 1;切向拉应力 3;厚向压应力 2。在拉、 压应力作用下,径向产生拉应变,厚
8、向产生压应变,底部圆角变薄。 此处,材料厚度最小,抗拉强度最低(加工硬化最小) ,两拉一压的应力 状态,成为最薄弱部分,筒壁与凸模圆角相接处容易破裂,即开裂。 防止措施: 控制合理的变形程度;选用合理的凸、凹模间隙及圆角半径;采用中间退火,消除加工硬化;合理润滑。3、何为弯曲回弹?其产生的原因是什么?可采用哪些措施来减少回弹? 答:当弯曲变形结束卸载后,由于弹性恢复,使工件弯曲半径与模具尺寸不同, 即为弯曲回弹,角度回弹量用 表示;曲率回弹量用 r 表示。4卸载后,工件变形区产生相反的弹性应力:外侧压应力,内侧拉应力。在 外侧压应力、内侧拉应力作用下,工件产生回弹。 减少回弹的方法: (1)
9、、改变应力状态(校正弯曲):改变凸、凹模形状,加大变形区弯曲力, 使变形区全部呈压应状态; (2) 、采用模具补偿,减小回弹; (3) 、改善弯曲件结构:在弯曲区加加强筋; (4) 、用橡皮或聚氨脂凹模。4、与筒形件拉深相比,起伏成形的变形有何特点?其变形程度如何表示? 答:起伏成形:通过材料局部拉伸变形,形成局部凹进或凸起。外部材料不进入变形区,变形区材料受两向拉应力作用,产生拉伸变形,材 料变薄,表面积增大。 起伏成形的变形程度用变形区的延伸率表示。=(L-L0)/L。起伏成形的极限延 伸率不超过材料伸长率的(0.70.75)倍。5、什么叫冲裁间隙?冲裁间隙的取向原则是什么? 答:在冲裁过
10、程中,凸模与凹模孔口尺寸之差称为冲裁间隙。 取向原则是冲孔时,尺寸以凸模为基准,间隙取在凹模上;落料时尺寸以凹模 为基准,间隙取在凸模上。 7、拉深过程中的主要失效形式是什么?怎样避免? 答:主要失效形式为:起皱与拉裂。采用压边装置可有效防止起皱。采用有效 的润滑、增大凸、凹模圆角半径可防止拉裂。8、压力机标牌为 JB23-63C 各字母的含义。答:J 表示:机械式压力机;B:次要参数与基本型号不同的第二种变型23:第 2 列,第 3 组,表示开式双柱可倾式压力机;63:压力机的标称压力为 630KNC:结构与性能比原型作了第三次改进。六、计算题六、计算题 1、冲制如图所示垫圈,材料为 Q23
11、5 钢。分别计算落料和冲孔的凸模和凹模工 作部分尺寸。 已知:模具间隙 Zmin=0.46mm;Zmax=0.64mm。 落料模制造偏差 凹=+0.03mm;凸=0.02mm。 冲孔模制造偏差 凹=+0.025mm;凸=0.02mm。 落料、冲孔模的磨损系数均为 0.5。51、答:(1)落料:ZmaxZmin=0.05mm;凹+凸=0.05mm0.05mm, 且模具形状简单,因此,凸、凹模可分别加工。 D凹=(Dmaxx)+ 凹 =(320.50.62)+0.03 =31.69+0.03 mm D凸=(D凹Zmin)- 凸 =(31.690.10)-0.02 =31.59-0.02 mm (2
12、)冲孔: ZmaxZmin=0.05mm;凹+凸=0.040mm0.05mm, 且模具形状简单,因此,凸、凹模可分别加工。 d凸=(dmin + x)- 凸 =(16 + 0.50.43) -0.02 =16.22-0.02 mm d凹=(d凸 + Zmin)+ 凹 =(16.22+0.10)+0.02 =16.32+0.02 mm 2、将一材质为 08 钢、料厚为 1mm、直径为 78mm 的圆形毛坯,拉深成内径为 19mm 的筒形件。试计算总拉深系数并确定拉深次数。 (各次拉深的极限拉深系数为: m1=0.50;m2=0.75;m3=0.78;m4=0.80;m5=0.82) 2、解:m总
13、882830.31;拉深次数推定: d10.54283153mm, 大于 88mm,不能一次拉出; d20.76153116.3mm, 大于 88mm,不能二次拉出; d30.78116.390.7mm, 大于 88mm,不能三次拉出; d40.8090.772.6mm, 小于 88mm。因此,需 4 次才能拉出3、已知无凸缘筒形拉深件的 35mm,高度 66mm,材料厚度为 0.8mm,试求该拉 深件的拉深次数。 解:解:1)推算法:计算零件坯料尺寸为 100mm,查表得各次拉深 的极限拉深系数为 则 共需拉深 3 次 2)查表法:计算零件的坯料相对厚度为 0.008,相对高度为 1.89,查表得零件 所需拉深次数为 3 次。10.55m 20.78m30.8m110.55 10055dm Dmm2210.78 5542.9dm dmm3320.8 42.934.3235dm dmmmm