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1、细心整理冲压工艺及模具设计分章习题参考答案第一章 冲压根底学问1、简要表达冲压工艺的特点有哪些？ 答：1、生产率高、加工本钱低、材料利用率高可达7080%； 2、可生产形态困难、质量稳定的工件； 3、冲压件互换性好、重量轻、刚度好、外观好； 4、应用面广，广泛用于国民经济各个领域。2、什么是体积不变规律？答：塑性变形前后，变形体体积不变；1+2+3=0； 3、什么是塑性条件？答：在多向应力作用下，只有各应力间符合必需关系时，材料才能进入塑性屈服状态，应力之间的这种关系即为塑性条件。 1-311.15s4、何为塑性变形后的弹性复原？对冲压成型有什么影响？答：冲压时,只要发生塑性变形,都存在弹性变
2、形,存在弹性复原。弹性复原后会变更工件的尺寸，影响冲压工件的形态和尺寸精度。5、冲压变形的变形倾向性指的是什么？以拉深毛坯的受力状况为例说明拉深时毛坯的变形区和传力区存在的每一种变形趋向。要使拉深成形顺当进展应如何限制这些变形趋向？答：在冲压变性过程中，材料须要最小变形力的区域为变形的弱区。材料在受力时，弱区为变形区。冲压加工中变形趋向性的结论：在冲压成型过程中，须要最小变形力的区是个相对的弱区，而且弱区必先变形，因此变形区应为弱区。 拉深时：毛坯变形区的变形趋向为切向伸长的拉伸变形或在切向压应力作用下的失稳起皱；传力区的变形趋向是变薄或纵向失稳。要使拉深成型顺当进展，应当通过变更毛坯各局部的
3、相对尺寸、变更模具工作局部的几何形态和尺寸、变更毛坯和模具之间的摩擦阻力、变更毛坯局部区域的温度等来限制这些变形趋势。6、什么是加工硬化？对材料性能有什么影响？ 答：随塑性变形量增加，造成滑移位错密度增加，金属硬度、强度上升，塑性下降。金属变形抗力加大，材料不断变更，慢慢向b接近。7、什么是内应力？它的出现对材料性能有什么影响？答：由于变形的不匀整性，产生宏观和微观应力。内应力的出现导致脆性上升。 8、什么是材料性能的各向异性？它的出现对材料性能有什么影响？答：金属在冷塑性变形过程中，随变形量增加,晶格位向趋于一样织构现象)，出现各向异性。各向异性致使变形区边缘出现不规那么故大多数变形工序后需
4、加切边工序。9、什么是伸长类变形？什么是压缩类变形？板料成形中哪些是伸长类变形？哪些是压缩类变形？如何划分两类变形。答：伸长类变形：当作用于毛坯变形区的拉应力的确定值最大时，在这个方向上的变形必需是伸长变形，这种冲压变形为伸长类变形。 压缩类变形：当作用于毛坯变形区内的压应力的确定值最大时，在这个方向上的变形必需是压缩变形，这种冲压变形为压缩类变形。 伸长类变形：胀形、圆孔翻边、扩口、拉形等。压缩类变形：筒形件拉深、缩口等。10、材料的哪些机械性能对伸长类变形有重大影响？哪些对压缩类变形有重大影响？为什么？ 答：对伸长类变形有重大影响的机械性能有：材料的塑性指标，如伸长率、断面收缩率等； 对压
5、缩类变形有重大影响的机械性能有：屈服强度、抗拉强度等。11、当123时，利用全量理论和体积不变定律进展分析：当1是拉应力时，1是否是拉应变？当1是压应力时，是否是压应变？每个主应力方向及所对应的主应变方向是否必需一样？答：1是。当1是拉应力时，即有1230，毛坯变形区三向受拉，在最大拉应力1方向上的变形必为伸长变形，即1是拉应变；2不是。当1是压应力时，即有0123时，毛坯变形区三向受压，而在最小压应力1方向上的变形必为伸长变形，即1是拉应变。3否。拉应力方向不必需是伸长变形，压应力方向不必需是压缩变形，而是要依据主应力的差值才能判定。12、什么是名义应力、名义应变？什么是真实应力、真实应变？
6、它们之间有什么差异。答：名义应力：是指在不考虑几何不连续性如孔、槽、带等的状况下，在试样的有效横截面上计算得到的应力。名义应变：在名义应力作用下产生的应变。真实应力：一般金属材料在塑性变形过程中产生硬化，屈服应力不断变更，这种变更的实际屈服应力就是真实应力。真实应变：在拉伸试验时，应变常以试样的相对伸长表示，由于不能反映试样大变形过程中的瞬时变形及变形的积累过程，于是引入真实应变的概念，表示实际的应变由应变增量慢慢积累而成。13、选择材料时，除确定其化学成分牌号外，还要确定哪些对冲压工艺有重大影响的指标？答：还要确定表示板料力学性能的指标，如强度、刚度、塑性等。其次章 冲裁工艺1、冲裁变形过程
7、分哪三个阶段？答：1、弹性变形阶段 2、塑性变形阶段3、断裂阶段2、剪切断面由哪些区域组成？答：圆角带：塑性变形阶段，刃口进入材料，材料被塑性拉入，断面出现边缘塑性圆角带约5%； 光亮带：刃口深化材料，材料产生塑性剪切变形，在凸、凹模侧面压力挤压下，出现塑性光亮带约1/3；断裂带：裂纹扩展，上、下裂纹会合，板材分别，断面出现断裂带约60%； 毛刺：由于上、下裂纹不必需正对，断裂后往往被拉出毛刺。 3、试述冲裁间隙的大小及冲裁断面质量的关系。答：冲裁加工中，凸、凹模间隙及其分布的匀整程度是确定冲裁断面质量好坏的主要因素。间隙冲裁间隙过大或过小都将导致上、下两裂纹不能相接重合于一线。间隙过小时，凸
8、模刃口旁边的裂纹比正常间隙时向外错开些，产生了由上、下裂纹包围的局部。当凸模接着下压时，上、下裂纹中间的局部将被其次次剪切，在断面的中部形成撕裂面，并在断面上形成其次个光亮带，以及在端面出现挤长的毛刺。间隙过大时，板料所受弯曲及拉伸都增大，材料易被撕裂。凸模刃口旁边的裂纹比正常间隙时向里错开一些，致使光亮带减小，圆角带、断裂带斜度都增大，毛刺粗大难以去除。此外，假设间隙过大，冲裁薄料时会将材料拉入间隙中，形成拉长的毛刺；冲裁厚料时，那么形成很宽的圆角带。4、试分析影响冲裁件质量的因素。答：影响冲裁件质量的因素主要有凸、凹模间隙的大小及其分布的匀整性，材料性质，刃口锋锐程度，模具制造精度和冲裁条
9、件等。5、怎样降低冲裁力？答：在允许的范围内，增大间隙值可以使材料所受的力矩及拉应力都增大，材料易产生撕裂分别，因此可以减小冲裁力；加热冲裁，把材料加热后冲裁，可以大大降低其抗剪强度，从而降低冲裁力；斜刃冲裁，将凸模或凹模刃口做成斜刃口，整个刃口不是及冲裁件周边同时接触，而是逐步切入，所以可以降低冲裁力；阶梯冲裁，在多凸模的冲模中，将凸模做成不同高度，接受阶梯布置，可使各凸模冲裁力的最大值不同时出现，从而降低冲裁力。6、刃口尺寸的计算原那么有哪些？答：1、按冲裁工序特点分： 落料：工件尺寸取决于凹模尺寸：先确定凹模尺寸减去间隙为凸模尺寸。 冲孔：工件尺寸取决于凸模尺寸：先确定凸模尺寸加上间隙为
10、凹模尺寸。2、按刃口磨损规律分： 凹模刃口尺寸变大：落料凹模刃口尺寸应等于或接近于工件落料最小极限尺寸。 凸模刃口尺寸变小：冲孔凸模刃口尺寸应等于或接近于工件冲孔最大极限尺寸。 无论落料或冲孔，凸、凹模磨损都使间隙加大，故Z应取最小值Zmin. 3、模具刃口制造公差分: 高于工件精度24级，工件IT814模具IT69； 或取工件精度的1/31/4 7、简述刃口尺寸的计算方法。答：1、凸、凹模分开加工：条件：形态简洁； 满足凸+凹Zmax-Zmin 计算方法： 1落料： D- 先计算凹模尺寸： D凹=D-K+凹 减去间隙为凸模尺寸：D凸=D-K- Zmin-凸 1冲孔： d+ 先计算凸模尺寸：d
11、凸=d+K-凸加上间隙为凹模尺寸：d凹=d+K+ Zmin+凹 1孔心距：Ld 最小极限尺寸Lmin+1/21/2凹= (Lmin+1/2)1/8 2、凸、凹模协作加工： 当：形态困难；或凸+凹Zmax-Zmin 时，应协作加工。 1冲孔冲孔模应以凸模为基准件,配制凹模.凸模磨损后尺寸减小:Ap=(A+ K) -凸 凸模磨损后尺寸增大:Bp=B-K+凹 凸模磨损后尺寸没有变更:工件尺寸为正偏差标注C+:Cp=(C+1/2) 1/2Tp工件尺寸为正偏差标注C-:Cp=(C-1/2) 1/2Tp工件尺寸为对称偏差标注C1/2:Cp=C 1/2Tp 特点：间隙值在配制中保证，不需限制 8、如下图零件
12、，材料为45钢，板厚3mm。试确定冲裁凸、凹模刃口尺寸，并计算冲裁力。答：由表2-2可知，间隙范围为12%14%t，那么Zmin=0.36mm，Zmax=0.42mm，Zmax-Zmin=0.06mm.从表2-6查出尺寸8mm的K=0.75，尺寸48mm的K=0.75.查公差协作及测量技术表1-2知：8mm孔为IT10级精度，因尺寸较小，查表2-5凸凹模的制造精度都取IT7级。那么Tp=Td=0.015mm。Tp+Td=0.03mm Zmax-Zmin=0.06mm。尺寸48为IT9级精度公差值=0.062mm，落料凸、凹模的制造公差按的1/4选取，那么Tp=Td=/4=0.016mm，Tp+Td=0.032 Zmax-Zmin=0.06mm。那么冲孔工序的凸、凹模尺寸为：=落料工序的凸、凹模尺寸： 查相关资料知：45钢抗切强度为370Mpa,由冲裁力F=KLtb有:冲孔力Fk=Kdktb=1.33.1483370=36248N落料力Ft= Kl2tb=1.348483370=3324672N9、如下图零件，材料为Q235钢，板厚1mm。试计算落料凹、凸模刃口尺寸。
