冲压工艺及模具设计

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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