卡车车身冲压工艺.doc

第二篇 冲 压第一章 冲压工艺基础2.1.1 什么叫冲压？其加工特点如何？一般是指薄的金属板料在常温下的冲压，即通过安装在压力机上的模具，对板料施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、一定形状和一定性能的零件的加工方法。冲压加工的主要特点是：1、 生产率高 一般压力机每分钟可加工冲压件几件到几十件，高速压力机每分钟可加工数百件到数千件以上，而且一般无需进一步机械加工。2、 工件精度一致性高 由于使用了同一套冲模，冲压件的尺寸一致，互换性好，质量稳定。3、 材料利用率高 冲压加工可做到少废料或无废料，材料利用率一般可达到70%80%，而材料费一般占冲压件成本的60%70%左右。4、 产量越大，成本越低。5、 可获得用其它方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件。6、 在大批量生产中便于实现机械化或自动化。冲压加工的主要缺点是：设备投资高，冲模制造周期长，制模技术要求高，费用大，在小批量生产中受到一定限制。2.1.2 冲压件一般有哪些技术要求？冲压件在生产、储运过程中具有以下技术要求：1、 形状和尺寸：冲压件的形状和尺寸需符合冲压件产品图和技术文件。2、 表面质量：除冲切面外，冲压件表面状况要求与所用的板料一致。在成型过程中允许有轻微的拉毛和小的表面不平度，但不得影响下道工序及总成的质量。3、 毛刺：经剪切或冲裁的冲压件一般都有毛刺。毛刺的允许高度可按EQY8588 冲压件毛刺高度的规定。如果不允许有毛刺，则需规定采用的附加工序，如打磨等。4、 冲切面：冲切面的状况一般不作规定。5、 热处理：冲压件在冲压成型和焊接后，一般不进行热处理。6、 供货状态：冲压件的供货应保证其基本的质量状态，符合冲压件产品图和检验卡。此外，冲压件还须满足其特有的防锈要求：对于厂内流通的冲压件，必须保证15天的防锈时间，而对于跨地区、跨厂运输的冲压件，可根据需要双方协商。7、 清洗：对部分表面件必须进行清洗。2.1.3 冲压的基本工序可分为哪几类？在冲压生产中，由于零件的形状、尺寸和精度不同，所采用的工序也很多，概括起来可以分为两大类。剪切落料冲孔切口修边分离工序冲裁变形工序弯曲拉延成形局部成形翻边2.1.4 什么叫冲裁？冲裁就是利用模具，使材料产生分离的冲压工序。它包括：落料、冲孔、切口、剖切、修边等。冲裁通常是指落料和冲孔。2.1.5 冲裁件断面状况分哪几个部分？2-1冲裁件断面主要由圆角、光亮剪切面、粗糙断裂面、毛刺等四部分组成。（如图-1所示）2.1.6 冲裁件断面质量的影响因素有哪些？冲裁件断面质量的影响因素有：1、 材料性能对断面质量的影响；2、 模具间隙大小对断面质量的影响；3、 模具刃口状态对断面的影响；除此之外，断面质量还与摩擦、冲压方式，如搭边值的大小，是否采用压料、顶件装置等，冲裁件轮廓形状及尺寸等有关。2.1.7 冲裁件质量的内容包括哪几个方面？要求如何？冲裁件质量内容包括：冲裁件的断面状况、尺寸精度及形状精度。冲裁件质量要求为：冲裁件的断面应平整、光洁，尺寸误差应不超出规定，外形应满足图纸要求，表面应尽可能平坦。2.1.8 冲裁件的外缘与内孔不准确是什么原因？冲裁件的外缘与内孔不准确的主要原因有：1、定位销、挡料销等位置发生变化或磨损太大，就会引起内孔与外缘的相对位置变化而造成废品。2、操作者的疏忽大意而没有将板料送到指定位置或条料送进时左右、前后偏移，就会产生废品。3、板料尺寸精度较低，也会造成内、外缘尺寸不准。2.1.9 冲裁常见的质量缺陷及防止措施？见表2-12.1.10 什么叫弯曲？把平板毛坯、型材或管材等弯成一定的曲率、一定的角度、形成一定形状零件的冲压方法称为弯曲。2.1.11 弯曲的方法有哪几种？1、 在普通压床上使用弯曲模压弯；2、 在折弯机上折弯；3、 在滚弯机上滚弯；4、 在拉弯设备上拉弯。5、 用手工利用型胎进行弯曲成形。2.1.12 板料弯曲过程中，一般经过哪几个阶段？板料弯曲过程中，一般经过三个阶段：1、 弹性弯曲阶段；2、 弹塑性弯曲阶段；3、 纯塑性弯曲阶段。2.1.13 什么叫回弹？弯曲变形过程中，材料本身除了塑性变形外，必然同时拌有弹性变形的过程。当弯表2-1 冲裁件质量问题分析曲后去掉外力时，弹性变形部分将立刻回复，使弯曲件的弯曲角与弯曲半径发生改变，而不再和模具形状一致，这种现象就称为弯曲件的回弹。2.1.14 弯曲件的形状与尺寸不准确是什么原因？弯曲工件时，弯曲件的形状与尺寸不准确主要由下列因素所造成的：1、 定位销（块）磨损或坯料在冲模上定位不准，因而使得工件在弯曲成形过程中，坯料向一侧产生相对滑动，使得工件弯曲形状和尺寸难以达到要求，从而造成废品。2、 在设计和制造冲模时，由于未考虑工件回弹的补偿问题或考虑得不够充分，因而弯曲后受回弹影响而使弯曲件形状与尺寸不准确造成废品。3、 在调整弯曲模时，压力机滑块在下死点位置调整不当，也会造成弯曲件形状与尺寸不准。2.1.15 弯曲件质量分析见表2-22.1.16 弯曲工件时，在弯曲部位产生裂纹的原因有哪些？弯曲件的弯曲部位出现裂纹，主要是由于原材料塑性较低和物理机械性能不符合要求所引起的。此外，弯曲半径过小往往会在弯曲时，因金属板材外层超过原材料的延伸率而导致破裂。2.1.17 什么是压弯过程中的偏移现象？怎样防止偏移的产生？工件进行弯曲时，坯料向侧面产生移动，因而使工件的尺寸达不到要求，这种现象叫做偏移。2-2在弯曲过程中，坯料沿凹模表面滑动，会受到磨擦阻力。若坯料两侧磨擦阻力相差很大时，便产生偏移现象。不对称工件在弯曲时偏移现象特别严重，见图2-2。因为不对称工件两侧边宽度不同，压弯时较宽一边的磨擦阻力大于较窄的一边，故使坯料向磨擦阻力大的一边偏移，造成窄边的长度小于所要求的尺寸。在生产中必须采取克服偏移现象的措施，以保证工件的弯曲质量和尺寸要求。2-3防止偏移的主要方法有：1、形状不对称的弯曲件采用对称弯曲成形(如图2-3)。2、在弯曲模上增加弹性压料装置，以便在弯曲时能部分地压住坯料，防止坯料动。2.1.18 什么叫拉延？拉延也叫拉深，是利用模具使冲裁后得到的平面毛坯变成为开口的空心零件的冲压工艺。2.1.19 拉延过程中一般会产生什么问题？怎样防止？拉延过程中一般产生的主要问题是：起皱、开裂。常见的防皱措施是采用压边圈，把法兰部分压在凹模面上，施加一定的压边力来防止起皱。防止产生开裂，可以增加凸模表面的粗糙度、增大凹模口R角，使用润滑或减小压边力等。2.1.20 拉延过程中采用拉延油的目的有哪些？拉延过程中采用拉延油的目的有：1、 减少模具和拉延件之间的有害摩擦系数，提高拉延变形程度和减少拉延次数；2、 提高凸、凹模的寿命；3、 减小危险断面处的材料变薄；4、 提高拉延件的表面质量。2.1.21 拉延油的作用有哪些？涂抹拉延油具有如下作用：1、润滑作用：减小材料同冲模的摩擦力，避免零件开裂；2、冷却作用：材料变形时会产生大量的热，拉延油会有效地将冲模冷却，保证产品质量。2.1.22 拉延油应刷在什么位置？为什么？拉延油应涂在冲模压料面及与压料面相接触的毛坯料上，大型复杂的拉延件还可以在凹模口涂上少许拉延油。因为只有这样，才能减少毛坯与压料面的摩擦力，便于材料进入凹模，减少材料在危险断面变薄，同时对模具起到冷却作用。表2-2 弯曲件质量分析2.1.23 为什么拉延油不能涂在材料中间？因为拉延油会局部封闭冲模出气孔，空气不能迅速排出，造成零件表面气泡，并且影响冲压件的贴模性，减少凸模与材料之间的摩擦力，以至于工件产生滑动、延展和变薄。2.1.24 拉延件表面产生拉痕是什么原因？拉延件表面有时会产生拉痕，从而影响了工件的表面质量，甚至造成废品。其主要原因是：1、 凸模或凹模表面有尖利的压伤，致使工件表面相应也产生拉痕。2、 凸、凹模之间的间隙过小或者间隙不均匀，使其在拉延时工件表面被刮伤。3、 凹模圆角表面粗糙，拉延时工件表面被刮伤。4、 冲压时由于冲模工作表面或材料表面不清洁而混进杂物，从而压伤了工件表面。5、 当凸、凹模硬度低时，其表面附有金属废屑后产生沾结现象，也会使拉延后的工件表面产生拉痕。6、 拉延油质量差，也会使工件表面光洁度降低。2.1.25 什么是成形？它包括哪几种工序？成形工艺是指用各种局部变形的方式来改变工件或坯料形状的各种加工工艺方法。这些成形工序多数是在冲裁、弯曲、拉深之后进行的。也有部分成形工序是由坯料直接通过成形模具加工成工件的。成形工序包括的内容较多，其主要有：局部起伏成形、校形、翻边、缩口、胀形、压印等。2.1.26 什么是翻边？翻边有哪些优点？翻边是将工件的孔边缘或外边缘在模具的作用下，翻成竖立边缘的一种冲压工序，如图2-4所示。2-42-5翻边工序在生产中应用范围很广，其主要优点在于：1、 用翻边方法可加工形状复杂且具有良好刚度和合理空间形状的工件。2、 在生产中可以广泛地用来代替无底拉深件和先拉深后切底工序。如图2-5a、b所示。3、 由于用翻边工序可代替需经几道工序所制成的无底工件，从而可大大提高劳动生产率，节约部分拉深件用的模具，降低工件的制造成本。4、 由于翻边时，工件的外缘（指孔翻边）只需要把被切掉的部分翻成所需的形状，因此节省了材料。5、 用翻边成形法，可代替某些复杂工件形状的拉深工作，因此翻边特别适用于小批量试制性生产。2.1.27 大型覆盖件拉延时常见的质量问题有哪些？质量问题原 因 分 析防 止 措 施破裂或裂纹1、 压边力太大或不均匀；2、 凸模与凹模的间隙过小；3、 拉延筋布置不当；4、 凹模口或拉延筋圆角半径过小；5、 压料面光洁度不够；6、 润滑不足或不当；7、 原材料质量不符合要求，裂口呈锯齿状或很不规则；8、 材料局部拉伸太大；9、 毛坯尺寸太大。1、 调节外滑块，减小压边力；2、 调整模具间隙；3、 改变拉延筋的数量和位置；4、 加大凹模或拉延筋的圆角半径；5、 提高压料面的光洁度；6、 改善润滑条件；7、 调换原材料；8、 加工艺缺口或工艺孔；9、 修正毛坯尺寸或形状。零件刚性差，弹性畸变1、 压边力不够；2、 毛坯尺寸过小；3、 拉延筋小或布置不当；4、 材料塑性变形和加工硬化不足。1、 加大压边力；2、 增加毛坯尺寸；3、 增加拉延筋或改善其分布位置；4、 采用拉延筋或在制件上增设加强筋。皱纹或皱褶1、 压边力太小或不均匀；2、 拉延筋太少或布置不当；3、 凹模口圆角半径太大；4、 压料面不平，里松外紧；5、 润滑油太多，涂抹位置不当；6、 毛坯尺寸太小7、 材料过软；8、 压料面形状不当。1、 调节外滑块，加大压边力；2、 改变拉延筋数量、位置和松紧；3、 减小凹模口圆角半径；4、 修磨压料面；5、 润滑适当；6、 加大毛坯尺寸；7、 更换材料；8、 修改压料面形状。零件表面有划痕，“橘皮纹”或滑移带1、 压料面或凹模圆角光洁度不够；2、 镶块的接缝过大；3、 板料表面划痕；4、 板料晶粒过大；5、 板料屈服极限不均匀；6、 毛坯表面、模具工作部分或润滑油中有杂物；7、 模具硬度差，有金属粘附现象；8、 模具间隙过小或不均匀；9、 拉延方向选择不当，板料在凸模上有相对移动。1、 提高压料面或凹模圆角光洁度；2、 清除镶块接合面过大的缝隙；3、 更换原材料；4、 更换原材料；5、 拉延前进行辊压处理；6、 将模具和毛坯擦拭干净，清理润滑油；7、 提高模具硬度；8、 加大或调匀模具间隙；9、 改变拉延方向。第二章 冲压材料2.2.1 常用的冲压材料有哪些种类？冲压生产最常用的材料是金属板料，有时也用一部分非金属板料。金属板料可分为黑色金属和有色金属两种。1、 黑色金属主要有普通碳素钢钢板（如Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等牌号）和优质碳素钢钢板。优质碳素钢钢板的化学成分和力学性能都有较好的保证，用于复杂变形的成形和拉深件，主要有：08、10、20、35、40、45、15Mn、20Mn和45Mn等牌号。2、 有色金属主要有黄铜板（带）和铝板（带）等。2.2.2 冲压用材料应满足哪些要求？冲压用材料应满足：1、 应具有良好的冲压成形性能，即抗破裂性、贴模性、定形性。2、 应具有光洁、平整、无缺陷损伤的表面状态。3、 材料厚度公差应符合国家规定的标准。4、 材料外形尺寸公差应符合标准。2.2.3 冲压材料的表面状态质量包括哪些内容？材料的表面状态质量，包括如下几个方面：1、 材料的表面必须是光洁平整、无划痕、无杂质、无气孔和缩孔。2、 材料的断面应没有分层现象，并且表面没有明显的机械性能损伤。3、 材料表面应无锈斑、无氧化皮及其它附着物。2.2.4 车身常用材料按表面质量分为哪几类？车身常用材料按表面质量分为：特别高级的精整表面高级的精整表面普通的精整表面2.2.5 车身常用材料按拉延级别分为哪几类？车身常用材料按拉延级别从高往低分为：ZF用于制造拉延最复杂的零件HF用于制造拉延很复杂的零件F用于制造拉延复杂的零件Z用于最深拉延级别S用于深拉延级别P用于普通拉延级别2.2.6 金属材料的冲压性能检验包括哪些内容？为了使各种金属材料适用于不同的冲压工作，必须通过一系列的检验工作来确定。检验的内容主要包括如下几方面：1、 外形尺寸及表面状况的确定材料的外形尺寸，必须符合国家有关标准规定。对于材料的表面质量，也应符合一定的规格和要求。2、 材料的化学分析材料的化学成分对于材料的机械性能影响很大，故金属板料在使用前一般都要进行化学分析。其分析结果是否符合材料所规定的化学成分。它是保证工件质量的重要条件。3、 材料的金相分析材料的金相分析，包括宏观组织及微观组织两部分。宏观组织除了了解材料是否有缩孔、疏松和气孔以及有无杂质以外，还可以确定冲裁的断面特征。另外，除了可确定拉深、弯曲及成形的纤维组织方向外，还可判断材料有无折断及裂纹现象。微观组织主要可了解金属内部颗粒的等轴性与分布均匀性。颗粒的大小与分布情况，对冲压工作有很大的影响。颗粒特别大，或特别小都会影响材料的塑性。颗粒大，材料的强度与硬度较差，拉深或弯曲后工件表面不光洁。对于低碳钢来说，颗粒直径一般在57级之间，拉深最为合适。4、 材料的机械性能鉴定材料的机械性能的鉴定，主要包括材料的拉伸性能试验、硬度试验及剪切性能试验等。其目的是为了进一步了解和掌握金属材料的强度、抗剪能力及延伸率等机械性能，看其是否与所要求的材料性能一致。5、 材料的工艺性能试验材料的工艺性能试验，主要决定金属材料对冲压工艺的适应性。主要包括弯曲试验和拉伸试验两种方式。2.2.7 我厂的冲压材料性能检验一般包括哪几个？其原理分别是什么？我厂的冲压材料性能检验方法主要有：材料拉伸试验、杯突试验和材料弯曲试验。一般情况下，对于有拉延工序的板料，必须测定其杯突值；而对于有压弯成形工序的板料，必须做冷弯试验。如果生产中出现了开裂等现象，可以进一步做拉伸试验或金相分析、化学组织分析（由东风汽车公司钢板研究室做）材料拉伸试验、杯突试验和材料弯曲试验工作原理分别为：1、 材料拉伸试验从待试验的金属板料上，截取一段如图2-6所示的标准试样。然后在万能材料试验机上，进行拉伸试验。根据试验结果或利用自动记录仪记录，可以得出板料的强度极限b、屈服点极限s、延伸率等机械性能指标。2-62、 杯突试验如图2-7所示，将板材试样放在凹模1上，用压边圈2压料，并由球形凸模3使试样压入凹模。在试验时，由于试样的宽度比凹模孔径大得多，试样外缘在压边圈2的压边力作用下不收缩，所以使板料中间部分受两向拉应力的作用而胀形。当试样在受球形凸模拉应力作用下而发生裂纹时，测量球形凸模的压入深度，称为杯突试验值。杯突试验可以表达曲面拉深件的冲压性能，但它不能表示筒形件的拉深冲压性能。2-73、 材料冷弯试验如图2-8所示，将被试材料反复冷弯1800，从中找出变形区不开裂的最小弯曲半径，因为材料冷弯变形时弯曲半径愈大愈不易开裂，如果被试材料在弯曲半径很小情况下不开裂，则表明其变形能力高，开裂倾向小。2-82.2.8 钢板表面的锈斑对冲压件有哪些影响？1、钢板表面有锈斑，坯料在成形过程中产生应力集中，增大摩擦力，引起工件过早开裂。2、 影响后续焊接和内饰工序。3、 锈斑容易损坏冲模表面的光洁度。2.2.9 冲压生产中为什么对材料厚度要有一定的公差要求？冲压生产中对材料厚度的公差要求是比较严格的。这是因为一定的冲模间隙，适用于冲压一定厚度的材料。如果材料的厚度差异较大，这样对用同一冲模间隙来冲压，不但工件的质量和精度会降低，而且由于厚度不均，很容易使冲模损坏。在拉深、翻边及弯曲工序中，由于材料的厚度不均，可能会导致废品的产生及冲模的损坏，在整形大型工件时甚至可以损坏压力机。 2.2.10 板料厚度超差对冲压质量有哪些不利影响？1、厚度正向超差不仅影响制件质量，有时还会损坏冲压设备。2、 负向超差使回弹或起皱倾向难于控制。2.2.11 什么叫材料消耗定额？它包括哪几部分？材料消耗定额是指在一定的生产和技术条件下，制造单件产品需要消耗的材料数量。它是企业经济技术管理和材料供应工作的基础资料。先进合理的材料消耗定额对企业生产的发展、降低成本和减少物质消耗，具有一定的促进作用。材料消耗定额的计算方式为：一个制件的材料消耗定额=材料消耗定额一般包括工艺性消耗和非工艺性消耗两种。前者是指在制造制件的过程中，按照工艺要求，为制成制件所必须的材料消耗。而后者是指在制件制造过程中工艺性消耗规定以外的消耗，主要有以下几个方面：1） 由于废品而产生的材料消耗；2） 由于代用材料而产生的材料消耗；3） 材料化验、调整设备和模具调试用料的消耗；4） 由于管理不善而产生的其它非正常消耗。2.2.12 什么叫工艺废料？工件之间和工件与条（板）料边缘之间存在的搭边，定位需要切除的料边与定位孔，不可避免的料头和料尾等废料，均称为工艺废料。2.2.13 什么叫结构废料？由于工件结构形状的需要而产生的废料，称为结构废料，如工件内孔的材料。2.2.14 冲压板材的发展趋势如何？材料是冲压生产中的一个重要组成部分，其消耗占到冲压件成本的6070%左右，因此开发应用冲压性能优异的材料，可以大幅度提高冲压性能，降低冲压件成本，我国的冲压材料的发展趋势如表2-3所示。表2-3内容发展趋势厚度厚 薄产品轻型化、节能和降低成本强度低 高组织单相双相提高薄板强度、延伸率和冲压性能加磷、加钛板层单层涂层、迭合耐腐蚀、外表外观、冲压性能提高复合层、夹层抗振动、减噪音功能单一 多个实现新功能一般 特殊第三章 冲压设备 2.3.1 压力机是怎样分类的？压力机按传动性质可分为两大类：1、使用液体传动压力的被称为“液压压力机”。如TDY52-315A（315吨车门包边液压机）、YB28630A（双动液压机）；2、使用机械传动压力的被称为“机械压力机”。机械压力机中最主要的是曲柄压力机。曲柄压力机可分为：a板料冲压压力机，如：J2010D、J36400、S4800、E4F400600等b剪切机，如：2.3.2 我厂现主要使用的曲柄压力机的技术参数有哪些？曲柄压力机主要技术参数有：1、公称压力g及公称压力行程g 曲柄压力机的公称压力（或称额定压力），是指滑块离下死点前某一特定距离（此特定距离称为公称压力行程或额定压力行程）时，滑块所容许承受的最大作用力。公称压力行程依据曲柄压力机型号不同而略有不同，一般为滑块离下死点13mm的距离。2、滑块行程它是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。例如，J2010D压床为mm，J36400压床为mm。其大小反映压力机的工作范围。行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较强。3、滑块行程次数n是指滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高，生产率越高。闭式压力机的行程次数一般为次min。4、最大装模高度及装模高度调节量 装模高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度。上、下模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量。与装模高度并行的标准尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的距离。它和装模高度之差恰好是工作台板的厚度。5、工作台板及滑块底面尺寸它是指压力机工作空间的平面尺寸。它的大小直接影响所安装的模具的平面尺寸以及压力同平面轮廓的大小。移动工作台的面积是移动工作台上平面（安装下模具的部分）的面积，用“左右前后”的尺寸表示。在滑块的下平面和移动工作的上平面上，开有安装模具用的“”型槽和螺钉孔。6、最大上模具重量最大上模具重量是指滑块安装上模具时的最大容许重量。滑块是靠平衡缸平衡其重量的，所以平衡缸的容量限制上模具重量。7、主电机 主电机的规格一般由电机形式、数和电机极数表示。2.3.3 曲柄压力机是怎样分类的？曲柄压力机按床身的结构特点，分为开式压力机和闭式压力机（如图2-9所示）；按压力机的曲柄数分为单点、双点和四点压力机（如图2-10所示）。 1、开式压力机：床身的结构特点是字型的称为开式压力机。这种压力机的吨位都比较小，如（吨）、（吨）、（吨）等。2、闭式压力机：床身的结构特点是框架式的称为闭式压力机。这种压力机的吨位一般为：吨，如（吨）、（吨）等。由于压力机工作台面尺寸大小不同，为了保证滑块运动良好，有一个曲柄、两个曲柄、四个曲柄的压力机。简称为单点、双点、四点压力机。图2-9 压力机结构示意图a）开式压力机 b）闭式压力机 2-112-102.3.4 开式压力机的基本结构是什么样的？如图2-11所示。2.3.5 闭式压力机的基本结构是什么样的？图2-12 闭式压力机机身结构简图如图2-12所示2-132.3.6 压力机的工作原理是怎样的？以图2-13a为例：主电机通过皮带轮驱动飞轮，飞轮储蓄能量且与离合器及活动部分在小齿轮轴上空转。制动器此时把小齿轮轴制动。一旦按动行程按钮，通过联锁气阀，气压首先打开制动器，接着接合离合器，飞轮就与小齿轮轴一起旋转，小齿轮同时驱动主齿轮旋转，主齿轮带动曲柄轴旋转，连杆此时摆动带动滑块往复行程，滑块带着上模上下往复动作完成冲压行程。2.3.7 曲柄压力机的公称压力的意义是什么？曲柄压力机在下死点附近所产生的压力，理论上无限大。我们取离下死点前某一特定距离（约mm）时，滑块所容许承受的最大作用力为公称压力。曲柄压力机的公称压力不是压力机可能产生的最大压力，而是机器的结构材料性质所能完全承受的最大压力。作业时，所需用的压力应在公称压力之下。被加工材料的厚度和材料硬度不均、作业负荷计算的精度、调整误差、送料误差等都是产生超负荷的因素。为此，其负荷最好在该机的公称压力的左右。压力机的公称压力单位一般为“吨”，国际单位为或。单位换算公式为：吨 吨2.3.8 压力机承受偏心载荷有什么危害？压力机承受偏心载荷的情况见图2-14所示。压力机承受偏心载荷会造成：1、滑块会倾斜；2、 产品精度下降；3、模具寿命损耗大；4、导轨磨损加剧；5、压力机做功能力下降。因此，在工艺设计、模具设计及安装模具时应尽量避免此现象。2.3.9 压力机中离合器与制动器作用是什么？ 电机启动后，飞轮不停地旋转，但却要使工作机构可停又可随时开动。如，有时需要滑块停在上死点或某个位置，以便送料、出件或者调整模具；有时则需要滑块往复运动，完成冲压工作。为了实现上述要求，必须在传动系统中设置离合器与制动器。离合器把传动系统分成主动部分和从动部分，主动部分随电机飞轮一起不停地运转；从动部分则可停可动。当滑块需要运动时，使离合器接合，当然要使制动器先行脱开，主动部分带动从动部分，包括曲柄、滑块一起运转。当滑块需要停止运动时，离合器脱开，从动部分失去了主动部分的拖动，这时，制动器刹车，它吸收从动部分的剩余动能，使滑块停在上死点或者一定的位置上。2.3.10 曲柄压力机离合器、制动器是怎样分类的？各有何特点？曲柄压力机常用的离合器分为：刚性离合器和摩擦离合器两大类。常用的制动器分为：圆盘式制动器、带式制动器和闸瓦式制动器。 刚性离合器具有结构简单，容易制造和不需要气源等优点。但由于转键等接合件接合时冲击较大，容易损坏，噪音较高，只能在上死点附近脱开，不能实现紧急停车，给压力机的安全操纵带来困难。因此，这类离合器一般用在1000KN以下的小型压力机上。与刚性离合器配套的制动器常为带式制动器和闸瓦式制动器。 摩擦离合器、制动器的优点是：离合器与制动器动作协调，能随时接合或分离，容易实现寸动行程，便于调整模具和安装人身保护装置；接合平稳，能在较高转速下工作；能传递较大扭矩。但结构复杂，外形尺寸大，制造困难，成本也较高，且需气源。2.3.11 使用摩擦离合器、制动器应注意哪几个问题？使用摩擦离合器、制动器应注意1、离合器、制动器都要使用气源，气源气压必须稳定。要经常检查气路，防止泄漏；按压床说明书要求合理调整气路的气压，一般为0.45Mpa0.55Mpa；要经常给储气罐放水，以利于气压稳定，气路通畅。2、由于摩擦离合器，制动器采用气动联锁，所以要求电磁阀、节流阀必须正确安装和正确调整，以便做到正常接合和分离，否则会加速摩擦元件磨损，损坏固定元件或造成滑块不能有效刹车（下滑过大）。3、摩擦元件是会磨损的，要定期检查和调整离合器、制动器中的垫片，按说明书要求，保持在正常间隙范围内（一般为mm）。2.3.12 滑块的导向通常采用什么形式？有什么要求？滑块的运动精度受导向面的形状、数量、长度的影响，高精度压力机或易发生偏心、载荷的压力机一般使用如图2-15所示方形导向面。而单点压力机多采用长滑块导向形成。2-15滑块导向装置中最重要的要求就是导轨间隙的测量和调整。调整精度要达到各种型号压力机精度卡要求。2.3.13 滑块调整装置有何作用？应该注意哪些问题？为了适应不同高度的模具，压力机的装模高度需要调节。闭式压力机的调整装置安装在压床滑块中，该装置通过调节调整丝杆旋转而带动滑块上、下移动，达到要求的装模高度。一般闭式压力机的调整装置的调节范围是：mm。在调整过程中要注意：1、在调节范围内调节。若超出调节范围并且上、下限位开关又没有起保护作用，会造成调节丝杆卡死在导套中或滑块脱落的严重设备事故。 2、调节时应确定滑块平衡器的压力合适，即平衡器的平衡能力正好可以平衡滑块和上模重量。这样可以避免调整机构负荷过大，造成不正常损坏。3、调整封闭高度时，在接近模具工作高度时一定要仔细认真。此时，如果调的过浅，则不能压制合格零件；如果调的过深，则会损坏调节装置，若此时再开动大车，则会造成“闷车”故障。2.3.14 压力机飞轮的作用是什么？曲轴的旋转运动和驱动力矩是由电机通过传动系统传递的。曲轴旋转一周是3600，而压力机仅仅在300以内承载，可见曲柄压力机的工作具有瞬时高峰负荷的性质。这样，就会使电机经常处于忽而短时满载，忽而长时空载的状态，能量的利用不合理。为此，在曲柄压力机的传动系统中都装有飞轮：在空载行程时，飞轮储蓄能量；在工作行程时，飞轮释放能量。2.3.15 压床过载保护装置的作用是什么？ 压床在工作时会因（）压床选用不当；（）模具调整不正确；（）板料厚度或体积增大；（）材料强度提高；（）冲模刃口变钝；（）压双料；（）杂物落入模镗等因素引起压床超载，使压床恰好运动到下死点附近时发生“闷车”故障。造成严重的事故和设备模具损害。压床过载保护装置就是可以有效防止这种事故的装置。压床过载保护装置一般分为：压塌块式保护装置和液压过载保护装置两种。第一种常用在开式压力机上，第二种常用于闭式压力机上。2.3.16 液压过载保护装置的原理是怎样？如图2-16所示：气动油泵打出高压油经过单向阀，气动卸荷阀进入液压垫腔使调整立杆和滑块之间有一段“软”联接（液压垫一般高度为20mm），气动油泵不断打油直至压力达到约100kg，气压油泵变为间歇性补油。一旦压力机超载，液压垫中的油压急剧上升，高压油此时可以顶开气动卸荷阀的主活塞泄漏（气缸卸荷阀的卸荷压力设定可由调压阀6设定），这样就不会出现闷车事故，保证压力机的安全。2.3.17 压力机滑块平衡器的作用是什么？ 如图2-17所示，在压力机上一般都装有平衡装置，它可以防止当滑块向下运动时，因其自重而迅速下降，使系统中的齿轮反向受力而造成撞击和噪音；可以消除连杆与滑块间的间隙，减小受力零件的冲击和磨损；可以降低装模高度调整机构的功率消耗，同时，还可以防止因制动器失灵或连杆折断时，滑块坠落而产生事故。2-182-172.3.18 压力机气垫的作用是什么？ 如图2-18所示，压力机气垫又称拉伸垫，是用在拉伸时压边防止起皱，还可作预料或辅助工件底部局部成形。气垫的行程和压力可以根据工艺技术要求合理调整。2.3.19 移动工作台有什么作用？2-19所谓移动工作台，是为使模具更换安全迅速进行，能把工作台开到压力机外部的装置。如图2-19所示。 为缩短更换模具时间，一般都采用两个工作台。在压力机进行工作时，另外一个装好模具在机外等待，以备下面的作业工序使用。2.3.20 模具夹紧器和移动工作台夹紧器有何作用？将模具固定于工作台及滑块上的装置叫做模具夹紧器，它是靠气液压或液压而固定模具的。将工作台固定在底座上的装置叫做工作台夹紧器。模具夹紧器和移动工作台夹紧器都用来辅助快速换模具，提高生产率。2.3.21 安全栓、安全插头的作用是什么？2-20安全栓、安全插头是在压力机安全检查和模具调整时，防止随意启动压力机，或防止滑块下降，保护操作者安全的装置。如图2-20所示。它插在工作台和滑块或上、下模具之间使用。使用安全栓时，由于安全插头从压力机上拔出，压力机在该状态下联锁，所以即使由于某种原因使滑块下降，安全栓也具有足够的支撑滑块的力量和强度。2.3.22 吊车警戒灯有什么作用？吊车警戒灯是装在大型压力机上的警戒装置，用以通知吊车操作者压力机上有人或注意起吊高度。2.3.23 梯子联锁开关的作用是什么？梯子联锁开关是为保护压力机操作者在检修压力机时，不会因压力机偶然启动而遭危害的安全电路。即在梯子或扶手上设可以开合的开关，只要操作者登上机器，该梯子或扶手的这一机关或开或关，使电机及压力机不能运转。2.3.24 双手按钮开关有什么作用？双手按钮是应用电气联动原理来保护冲压工人的手在作业时不发生压伤事故的一种普遍采用的压床安全操作按钮装置。只要作业人员严格按照正确的方法按双手按钮，就不会被压床压到手。2.3.25 光电安全装置有什么作用？使用中应注意哪些问题？光电安全装置是一种应用光学原理设计的保护冲压工人在作业时人身安全的一种可靠的安全装置。光电安全装置利用光栅将冲模危险区封闭起来，在压床工作行程中，如果出现有人手或其它挡光物体等伸入冲模危险区，则光栅被阻挡而不能通畅，这时光电安全装置就会发出信号使压床紧急停车以保护人身安全和模具的安全。使用光电安全装置时应注意：1、在生产前检查光电安全装置功能是否正常；2、保持发光器和受光器清洁；3、信号电缆连接时要对准接头，轻轻插接；4、勿使废料等物损伤信号电缆； 5、调整发光、受光器时动作要轻，不可摔打；6、开动移动工作台时，要将信号电缆连接处松开，以免拉坏电缆；7、装置失灵时应及时找专业维修人员处理，不可随意短接线。2.3.26 什么叫“点动”？所谓“点动”就是按住按钮时，滑块动作，手离开按钮则动作停止。这种运转方式用于试运转和模具调整等。2.3.27 什么叫“单行程”？“单行程”，就是只要按一下“单行程”按钮，滑块从上死点启动，通过下死点，再回到上死点，然后自动停止。2.3.28 什么叫“连续”？所谓“连续”，就是只要按一下“连续”按钮，压力机就进行连续运转，而按一下连续运转停止按钮，滑块就在指定位置上停止运动。2.3.29 什么是“异常停止”？什么是“紧急停止”？“异常停止”装置是在危险或异常状态下有意识地停止滑块运转的装置。“紧急停止”机构是当检测装置发出危险异常信号或操作者发现危险异常情况时，能使滑块运转机构迅速停止的装置。2-212.3.30 工作台（或底座）的上平面与滑块下平面之间的直线度超差有什么危 害？如图2-21所示，从图中可以看出，当模具的装配面和工作台上平面的接触不紧密（精度超差）时，如果压力机工作就会使模具变形，造成产品精度不良或损坏模具。2.3.31 滑块下平面与工作台（或底座）上平面的平行 度超差有什么危害？ 2-232-22如图2-22所示，上、下模具的平行度不好的话，加工的零件精度很差，还会引起模具的导向柱和滑块导轨过热，严重磨损。2.3.32 滑块的上下运动与工作台（或底座）上平面的垂直度超差有什么危害？如图2-23所示，滑块上、下运动不良，使上、下模具不对中，不仅影响加工产品的尺寸精度，而且还会使模具磨损或损坏。2.3.33 压力机为什么要进行定期检修？ 定期检查维修的目的就是通过每日、每周、每月、每半年或一年进行检查维修，使压力机始终保持完好的状态，以保证操作者人身安全和生产效率的提高。定检内容详见表4-12.3.34 压力机的哪些问题会影响冲压件产品质量？如下问题都会影响产品质量：1、滑块下平面与工作台上平面的直线度超差；2、滑块下平面与工作台上平面的平行度超差；3、滑块的上、下运动与工作台上平面的垂直度超差；4、滑块与导轨间隙超差；5、装模开度调整不当；6、气压调整不当或不稳定； 7、综合间隙发生很大变化等。2.3.35 剪床是怎样工作的？如图2-24所示，剪床的工作原理为：2-24下刀片3固定在剪床的工作台沿上，上刀片1固定在剪床的滑块上。滑块在曲柄连杆机构的带动下，作上下运动。被剪切的板料2放在工作台上，置于上下刀片之间，由上剪刃的运动而将板料分离。2.3.36 什么是压力机使用须知的“三好”、“四会”？1、 三好：用好、管好、修好；2、 四会：会操作、会检查、会保养、会排除故障。2.3.37 压力机的完好标准是什么？ 压力机的完好标准是：（）能力满足工艺要求；（）传动正常；（）操作灵敏可靠；（）润滑好；（）机电零件齐全；（）无四漏；（）安全装置齐全且起作用。2.3.38 压力机每日保养的内容是什么？压力机每日保养的内容是：（） 工作前：检查润滑、空气压力、点检；（） 工作中：注意运动状态和声音、禁止压、剪双料、大型压力机不能频繁地急速按按钮。（） 工作后：关电源，把压床及周围环境扫干净。2.3.39 为什么要对压力机进行润滑？压力机所有有配合相对运动的部分必须进行润滑，以减小机器元件的磨损，提高机器寿命，保持正常的工作精度，降低能量消耗和维修费用。2.3.40 润滑剂的作用是什么？润滑剂的作用是：减磨、洗涤、冷却，密封、缓冲、防锈等。2.3.41 什么是润滑工作中的“五定”、“三过滤”？五定是：定点、定质、定量、定期、定人；三过滤是：领油时过滤、转桶时过滤、使用时过滤。2.3.42 什么叫设备一级保养？一级保养是以操作人员为主，维修人员配合进行，按计划对设备进行局部和重要部位拆卸检查，彻底清洗外表和内脏，疏通油路，清洗和更换油毡、油线、滤油器，调节各部分配合间隙，紧固各连接部位。一级保养要求达到脱黄袍、清内脏、漆见本色、铁见光、油路通、油窗亮、操作灵活、运转正常。2.3.43 设备发生事故或故障后怎么办？设备发生一般性故障应立即填好停工票，及时交电、钳工处理，并予以协助。设备发生事故后应立即停机，切断电源，采取措施制止事故进一步扩大，保护好现场，不得任意破坏事故现场。并且在处理事故时做到三不放过：（） 事故原因不查清楚不放过；（） 责任者和周围群众未受到教育不放过；（）没有防范措施不放过。2.3.44 压力机微动装置有什么作用？微动装置是为保证大型或高速压力机的对模作业顺利进行而使用的装置。例如：大型压力机的模具大而重，即使用点动将滑块下降，也有时出现因模具没有对中而发生危险的现象。基于这种情况，采用停止主电机、开动辅助电机，带动滑块就比点动还要缓慢的且连续的下降运动，使模具对中顺利完成。2.3.45 怎样对压力机进行点检？对压力机进行点检是通过操作人员的五感（目诊、手诊、问诊、听声、嗅诊）或使用简单的检查仪器检查压力机有无异常症兆的活动。具体点检内容见装备部门制定的日点检卡表（附表1、附表2）。对点检中发现的问题，经过简单调整就可以解决的，由操作人员自己解决；对于维修难度较大的故障隐患，在维修工巡回检查后，由维修人员解决。点检内容详见点检卡表（附表3）。第四章 冲压模具2.4.1 什么是冲模？冲模是装在压力机上用于生产冲压件的工艺装备。落料模、冲孔模拉延模、修边模切口模、切断模整形模、翻边模单工序模连续模复合模无导向模导板模导柱模2.4.2 冲模的类型是如何划分的？1、冲模的结构类型按工序性质可分为：2、冲模的结构类型按工序的组合可分为：3、冲模的结构类型按上下模导向形式可分为：2.4.3 冷冲模模架由哪几部分组成？上模板、下模板导 柱、导 套 冷冲模模架2.4.4 冲模结构由哪几部分组成？按其功用不同，组成冲模的零部件可以归为两大类，一类称为工艺零件；另一类称为辅助零件。冲模零部 件工艺零部件工作零件凸模凹模凸凹模定位零件导料板（销）侧压器侧 刃挡料销（板）导正销定位销（板）卸料、顶推料及压料零件卸料板顶出器推料器压边圈结构零部件导向零件导柱导套导板导筒安装零部件模架（上、下模座）模柄凸、凹模固定板垫板紧固联接件螺栓柱销其它零件（如键、锲块等）以上零件是按其功能划分的，但是不一定都是独立整体，有的是一个零件上不同部位起着不同作用，如导正销常和冲孔凸模做在一起；有的零件在不同时刻起着不同作用，如压边圈同时起压料板的作用；压料板在回程时又是卸料板等；有的并不是在每一种模具上都出现。工艺零件对工艺的实现和制件质量起保证作用；它们是和坯料直接接触的零件。辅助零件是把工艺零件组装在一起，保证工艺零件正常工作，同时又是和压床或垫板发生联系的零件。2.4.5 什么是冲模的闭合高度？冲模的闭合高度是指冲模在最低工作位置时上下模板之间的距离。2.4.6 什么是落料模？其工作原理是什么？所谓落料模，就是沿封闭的轮廓将制件与板料分离，冲下来的部分为制件的冲模。2-25图2-25是落料模示意图，其工作原理如下：条料沿导料板10、12送进，用固定挡料销11控制送料进距，安装在上模座上的凸模2随压力机下行冲裁板料，冲完后回程，工件从下模板7的孔中落下，箍在凸模上的废条料被刚性卸料板13刮下。 2.4.7 什么是冲孔模？其工作原理是什么？所谓冲孔模，就是沿封闭的轮廓将废料与制件分离，冲下来的部分为废料的冲模。冲孔模的工作原理与落料模类似。2.4.8 什么是修边模？其工作原理是什么？所谓修边模，就是将制件多余的边缘切掉的冲模。修边模的工作原理与落料模类似。2.4.9 什么是拉延模？其工作原理是什么？所谓拉延模，就是使平面毛料变成为开口空心零件的冲模。图2-26是双动压床拉延模示意图。冲压开始时，外滑块带动压边圈下压在毛坯上，接着内滑块带动凸模下降使毛坯流入凹模6内。压边力的大小靠调整压边圈和凹模之间的间隙C将保证。在单动压床上拉延时，拉延模一般采用弹性或气动压边装置。压边力的给出有气垫、弹簧垫、橡皮垫三种。2-262.4.10 什么是翻边模？其工作原理是什么？所谓翻边模，就是将板料上的孔或边缘翻成一定角度的直壁，或者将空心零件翻成凸缘的冲模。2-27图2-27是圆孔翻边模简图，冲压开始时，凹模3随上模板2下行，弹簧4被压缩。圆孔边部翻成直边，上行时，弹簧4伸长，带动顶出器5将零件从凹模口推出，退料板6将零件从凸模上顶出。2.4.11 什么是复合模？复合模就是在压力机一次行程中，在同一工位上能完成两道或更多道工序的冲模。2.4.12 什么是连续模？连续模就是具有两个或更多工位的冲模，材料随压力机行程逐次送进一工位，从而使冲件逐步成形。2.4.13 冲模的调试与质检有什么关系？冲模的质量与精度，一般在调整时确定，调试后的合格产品，应交检验人员去检查、保存，冲压件的质量在很大程度上取决于冲模调试的精度。2.4.14 冲裁模试模的调整要点什么？冲裁模的调试要点是：1、 凸凹模配合深度调整；2、 凸凹模间隙调整；3、 定位装置调整；4、 卸料系统的调整；5、 废料的处理。2.4.15 冲模安装前对冲床有哪些要求？1、 冲床的形式要符合；2、 冲床的压力和功率要足够；3、 冲床滑块行程大小要能满足冲压要求；4、 冲床的闭合高度要合适；5、 冲床台面滑块的大小及形式要符合模具要求；6、 冲床的平行度、垂直度等符合要求。2.4.16 冲裁模磨损分为哪几个阶段？各有何特点？冲裁模磨损分为三个阶段：初期磨损、中期磨损和晚期磨损。1、初期磨损磨损主要集中在刃尖处，由于此处有过大的压力集中，锋利的刃尖易产生卷刃或崩刃，磨损较快。2、中期磨损或称稳定磨损，刃口略具圆角，压力集中有所缓和，进入正常摩擦磨损，磨损缓慢。中期磨损周期愈长，则模具寿命愈高。3、晚期磨损或称过度磨损，摩擦磨损达到了疲劳极限，进入磨损急剧增长阶段，磨损很快，这时该进行刃磨。2.4.17 防护板的作用是什么？防护板是防止手或异物进入冲模危险区的板状零件。2.4.18 存放限止器的作用是什么？存放限止器是在冲模存放时使用。限止器的作用是使冲模不工作时，凸凹模分离开，冲模的弹性部分不受压，限制冲模最小闭合高度，避免冲模零件受到损坏。2.4.19 冲模定位零件的作用是什么？定位零件的作用主要是用来确定条料或工序件在冲模中的正确位置2.4.20 冲模导向零件的作用是什么？主要作用是能正确保证上、下模正确运动，不至于使上、下模位置产生偏移。2.4.21 请问凹模和凸模尺寸，决定冲裁制件的什么尺寸？落料制件的尺寸决定于凹模尺寸，冲孔时，孔的尺寸决定于凸模尺寸。2.4.22 拉延模上的拉延筋（槛）有哪些作用？拉延筋（槛）的作用有：1、 增加进料阻力，使拉延件表面承受足够的拉应力，提高拉延件的刚度和减少由于回弹及压应力而产生的凹面、扭曲、松弛和波纹等缺陷。2、 调节材料的流动情况，使拉延过程中各部分流动阻力均匀，或使材料流入模腔的量适合工件各处的需要，防止“多则皱，少则裂”的现象。3、 扩大压边力的调节范围。4、 可纠正材料不平整的缺陷。2.4.23 压边圈在拉延过程中起何作用？1、 调整压边力。2、 防止坯料发生失稳起皱。2.4.24 正确使用工装的原则是什么？1、 按工艺选用设备。2、 生产前仔细检查冲模安装是否牢固，冲模内有无异物，并清除之。3、 认真检查冲模工作部分是否正常。4、 零件定位准确、到位。5、 及时排除废料。6、 保证导向部位的润滑。7、 一般冲压生产后的尾件留在冲模内。2.4.25 为什么说冲压生产完成后，冲压尾件要留在冲模内？冲压尾件留在冲模内作用有二： a、 作为冲模预修的依据；b、 作为下批生产的样件。2.4.26 冲模的调试与工艺有什么关系？工艺部门在加工过程中，是负责将设计图样编制出冲模加工工艺、试模材料清单、和工序安排等工作。在调整时，尽量在现有条件下达到工艺设计要求。若因在调整时，按工艺规程无法调整合格的制品时，要征求工艺设计人员的意见，重新修整工艺方案，直到调出合格的制品来为止。2.4.27 冲模生产前的寸动检查包含哪些内容？1、 冲模的安装是否正确；2、 压床的装模高度与冲模的实际闭合高度是否相等；3、 冲模各相对部件间的相对关系是否准确；4、 冲模内和压床上是否有杂物；5、 压床的技术状态是否良好。2.4.28 在使用冲模时应注意什么？1、 安装冲模的压力机必须要有足够的刚性、强度和精度；2、 安装冲模前必须将工作台面与模板底面擦试干净