《冲压工艺与模具设计》知识点

冲压工艺与模具设计知识点1、冲压是利用安装在压力机上和模具 对材料 施加外力，使其产生 分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种加工方法。冲压的三要素：设备（压力机）、模具、原材料。冲压的优点有： 生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高 。冲压工艺分为两大 类，一类叫 分离工序（落料、冲孔、切断、切口、剖切等），一类是成形工序（弯曲、拉深、 翻边、胀形、缩孔）。冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。冲压生产中，需要将板料剪切成条料，这是由剪切机来完成的。这一工序在冲压工艺中称 下料工序。2、压力机的标称压力是指滑块在 离下死点前某一特定距离时,滑块上所容许承受的最大作用力。B23-63表示压力机的标称压力为 630KN其工作机构为 曲柄连杆滑块机构。32-300 是一种 液压机 类型的压力机。离合器与制动器 是用来控制曲柄滑块机构的运动和停止的两 个部件。在冲压工作中， 为顶出卡在上模中的制件或废料，压力机上装有可调刚性顶件（或称打件）装置。3、冲裁是利用模具使板料的一部分与另一部分沿一定的轮廓形状分离的冲压方法。变形过程分为 弹性变形、塑性变形、断裂分离 三个阶段。冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺 四个区域。冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以巴搜 为基准，冲孔以凸模为基准,凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。4、加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的型肛，其强度、硬度和变形抗力逐渐也而塑性和韧性逐渐降低。5、拉深是指用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口件的冲压工序。拉深时变形 程度以 拉深系数m表示，其值越小，变形程度越 大。为了提高工艺稳定性，提高零件质 量，必须采用稍大于极限值的拉深系数。拉深时可能产生的质量问题是 起皱和开裂。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在 IT13级以下,不宜高出 BL级。实践证明，拉深件的平均厚 度与坯料厚度相差不大，由于塑性变形前后体积不变，因此，可以按坯料面积等于拉深件表面积原则确定坯料尺寸。 窄凸缘圆筒形状零件的拉深，为了使凸缘容易成形， 在拉深窄凸缘圆筒零件的最后两道工序可采用锥形凹模 和 锥形压料圈 进行拉深。在拉深过程中，由于板料因塑性变形而产生较大的加工硬化，致使继续变形苦难甚至不可能。为可后继拉深或其他工序的顺利进行， 或消除工件的内应力， 必要时进行 工序间 热处理或 最后消除应力 的 热处理。6、以主应力表示点的应力状态称为主应力状态，表示主应力个数及其符号的简图称为 王座 力图。可能出现的主应力图共有 九江。缩孔变形区的应力性质为 双向压缩应力，其可能产生 的质量问题是 失稳起皱。精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了 _a卫的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。冲裁件的经济冲裁精度为IT11级。7、变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性 提起，变形抗 力降低。8、塑性变形 是指物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸。塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：e i+ e 2+ e 3=0 。翻孔件的变形程度用 翻孔系数K表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂 。9、回弹是指在外荷作用下，材料产生塑性变形的同时，伴随弹性变形，当外荷去掉以后，弹性 变形恢复，使制件的 形状和尺寸都发生了变化的现象。弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸 不一致是由于 弯曲回弹 而引起的,校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。10、冲压成形性能 是指材料对各种冲压成形方法的适应能力。冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要内容来看，有三个方面：一是 抗破裂性（成形极限）， 二是贴模性,三是定形性（抵抗回弹）。11、弯曲是指将各种金属坯料沿直线弯成一定 型度和曲底,从而得到一定形状和零件尺寸的 冲压工序。弯曲时外侧材料受拉伸，当外侧的拉伸应力超过材料的抗拉强度以后，在板料的外侧将产生裂纹，此中现象称为 &堂。为了确定弯曲前毛坯的 形状 和 大小，需要计算弯曲 件的展开尺寸。弯曲件的工艺安排使在工艺分析 和 计算 之后进行的一项设计工作。 常见的弯曲模类型有：单工序弯曲模、级进弯曲模、复合弯曲模、通用弯曲模。对于小批量生产和试制生产的弯曲件，因为生产量小，品种多，尺寸经常改变，采用常用的弯曲模成本高，周期长，采用手工时强度大，精度不易保证，所有生产中常采用通用弯曲模。凹模圆角半径的大小对弯曲变型力，模具寿命 ，弯曲件质量 等均有影响。对于有压料的自由弯曲，压力机公称压力为F压机小（1.61.8） （F自+FY）。偏移是指在弯曲过程中，坯料沿凹模边缘滑动时受到摩擦阻力的作用，当坯料各边受到摩擦阻力 不等时,坯料会沿其长度方向产生滑移，从而使弯曲后的零件两直边长度不符合图 样要求。12、空心坯料胀形 是将空心工序件或管状毛坯沿径向往外扩张的冲压工序。 径向积压又称横向挤压，即积压时，金属流动方向与凸缘运动方向垂直。13、覆盖件是指覆盖车类发动机、底盘、驾驶室和车身的薄板异型类表面零件和内部零件。 为了实现覆盖件拉深，需要制件以外增加部分材料，而在后续工序中又将去切除，这部分增补 的材料称为工艺补充部分。利用拉深筋，控制材料各方向留入凹模的阻力 ,防止拉深时因材 料流动不均匀而发生起皱和破裂，是覆盖件工艺设计和模具设计的特点和重要内容。确定覆 盖件的切边方向必须注意 定位要方便可靠 和 要保证良好的刃口强度 这两点。覆盖件翻边 质量的好坏和翻边位置的准确度 ，将直接影响汽车车身的 装配精度 和 质量。覆盖件的工 序工件图是指拉深工件图、切边工件图及翻边工件图等工序件图,是模具设计过程中贯彻工艺设计图、确定模具结构及尺寸的重要依据。覆盖件拉深模结构与拉深使用的压力机有很大的关系，可分为单动拉深模、多为双动拉深模和双动拉深模。覆盖件的翻边包括两个方面： 一是轮廓外形翻边，二是窗口封闭内形翻边。工艺孔是为了生产和制造过程的需要 ,在工艺上增设的孔,而非产品制件上需要的孔。 14、级进模是指模具逐工位依次冲压后，在最后工位上从条料中便可冲出一个合格的制件来 的模具。多工位级进模按主要工序分,可分为级进冲裁模、级进弯曲模、级进拉深模。多工位级进模按组合方式分 ,可分为落料弯曲级进模 、冲裁翻边级进模 、冲裁拉深级进模、 翻边拉深级进模。级进模中卸料板的另一个重要作用是保护细小的凸模 。15、衡量排样设计的好坏主要看工序安排是否合理，能否保证冲件的质量并使冲压过程正常稳定进行，模具结构是否 简单，制造维修是否方便，是否符合制造和使用单位的习惯和实际条件等等。16、材料的冲压成形性能包括 抗破裂性、贴模性、定形性 三部分内容。17、材料的应力状态中，压应力的成分愈大，拉应力的成分愈小，愈有利于材料塑性的发挥。18、用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均 提高，硬度也提高，塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。19、裁变形过程大致可分为 弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段的三个阶段。20、孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基础，为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故从孔凸模基本尺寸应取在制件的最大极限尺寸附近，而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加上最小初始双面间隙。21、凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于维修。其缺点是制造公差小，凸、凹模的制造公差应符合8 p+S dWZ的条件。22、搭边是一种工艺废料，但它可以补偿定位误差和板料宽度误差，确保制件合格；搭边还 可提高条料的刚性，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被 拉入模具间隙，从 而提高模具寿命。23、为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用阶梯凸模冲裁法、斜刃冲裁和加热冲裁法来降低冲裁力。24、导料销导正定位多用于 单工序模和复合模中，而导正销通常与侧刃，也可与挡料销配合 使用。25、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应 先去除毛刺；当毛刺较小时， 也可以使有毛刺的一面处于 弯曲件的内侧，以免产生应力集中而开裂。26、在弯曲变形区内，内层纤维切向受 压缩应变，外层纤维切向受 拉伸应变，而中性层保持不变。27、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯 外角，后弯内角；前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。28、在冲压模中弹性压边装置有 3类，分别是橡胶压边装置，弹簧压边装置和 气垫压边装置。29、冲压模模架有6种基本形式，写出四例： a对角导柱式模架,b 后侧 导柱式模架，c中间导柱式模架,d四角导柱式模架,30、常用刚性模柄有 4形式：整体式模柄;压入式模柄;旋入式模柄;带凸缘式模柄.31、在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是提高塑性，增加材料在一次成型中所能达到的变形程度；降低变形抗力 提高工件的成形准确度。32、冲裁件的切断面由 圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。33、当间隙值较大时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸小于凹模尺寸;冲孔件的孔径 大于凸模尺寸。34、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。35、对于大中型的凸凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸凹模常采用镶拼结构。36、材料的塑性 W ,塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。37、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。38、拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有遮避，上部却有所增厚。39、当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形40、利用冲模使材料 相互之间分离 的工序叫冲裁。冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。41、冲孔时，刃口尺寸计算应以凸模为基准。42、弯曲变形区内 应变等于零的金属层称为应变中性层。43、弯曲变形程度用r/t来表示。弯曲变形程度越大，回弹 愈小。44、外缘翻边按变形性质可分为伸长类外缘翻边、压缩类外缘翻边。45、工件上有多个弯曲角时，一般应该先弯 生鱼，后弯内角。二、问答题1 .冷冲压的特点？答：(1)便于实现自动化，生产率高，操作简便。大批量生产时，成本较低。(2) 冷冲压生产加工出来的制件尺寸稳定、精度较高、互换性好。(3) 能获得其它加工方法难以加工或无法加工的、形状复杂的零件。(4) 冷冲压是一种少无切削的加工方法，材料利用率较高，零件强度、刚度好。2,冷冲压的基本工序？答：分离工序和变形工序。分离工序：材料所受力超过材料的强度极限，分离工序的目的是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，成为所需成品的形状及尺寸。成形工序：材料所受力超过材料的屈服极限而小于材料的强度极限，成形工序的目的，是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，成为所要求的成品形状和尺寸。3 .板平面方向性系数？答：板料经轧制后晶粒沿轧制方向被拉长，杂质和偏析物也会定向分布，形成纤维组织，使 得平行于纤维方向和垂直于纤维方向材料的力学性能不同，因此在板平面上存在各向异性， 其程度一般用板厚方向性系数在几个特殊方向上的平均差值Ar (称为板平面方向性系数)。Ar值越大，则方向性越明显，对冲压成形性能的影响也越大。4 .冲压成形性能？答：材料对各种冲压成形方法的适应能力。冲压成形性能包括两个方面：一是成形极限，二 是成形质量。材料冲压成形性能良好的标志是 ：材料的延伸率大，屈强比小，屈弹比小，板厚方向性r大，板平面方向性 Ar值小。5 .冲压对材料的基本要求为：具有良好的冲压成形性能，如成形工序应具有良好的塑性(均 匀伸长率 火高)，屈强比 八/八和屈弹比bJE小，板厚方向性系数 r大，板平面方向性系 数Ar小。具有较高的表面质量，材料的表面应光洁平整，无氧化皮、裂纹、锈斑、划伤、 分层等缺陷。厚度公差应符合国家标准。6 .如何选择压力机？答：主要包括类型选择和规格两个方面。(1)类型选择 冲压设备类型较多，其刚度、精度、用途各不相同，应根据冲压工艺的性质、生产批量、模具大小、制件精度等正确选用。 一般生产批量较大的中小制件多选用操作方便、生产效率高的开式曲柄压力机。但如生产洗衣桶这样的深拉伸件，最好选用有拉伸垫的拉伸油压机。而生产汽车覆盖件则最好选用工作台面宽大的闭式双动压力机。(2)规格选择确定压力机的规格时要遵循如下原则： 压力机的公称压力必须大于冲压工艺力。但对工作行程较长的工序，不仅仅是只要满 足工艺力的大小就可以了，必须同时考虑满足其工作负荷曲线才行。压力机滑块行程应满足制件在高度上能获得所需尺寸，并在冲压工序完成后能顺利地从模具上取出来。对于拉伸件，则行程应在制件高度两倍以上。压力机的行程次数应符合生产率的要求。压力机的闭合高度、工作台面尺寸、滑块尺寸、模柄孔尺寸等都要能满足模具的正确安装要求，对于曲柄压力机，模具的闭合高度应在压力机的最大装模高度与最小装模高度之 间。工作台尺寸一般应大于模具下模座50-70mm （单边），以便于安装，垫板孔径应大于制件或废料投影尺寸，以便于漏料模柄尺寸应与模柄孔尺寸相符。7 .什么是压力机的装模高度，与压力机的封闭高度有何区别？答：压力机的装模高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整至最上位置时（即连杆调至最短时），装模高度达到最大值，称为最大装模高度；装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量。和装模高度并行的标准还有封闭高度。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垫板的高度。因为模具通常不直接装在工作台面上，而是装在垫板上，所以装模高度用得更普遍。8 .什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。答：凸模与凹模工作部分的尺寸之差称为间隙。冲裁模间隙都是指的双面间隙。间隙值 用字母Z表示。间隙之所以重要，体现在以下几个方面：1）冲裁间隙对冲裁件质量的影响（1）间隙对断面质量的影响模具间隙合理时，凸模与凹模处的裂纹（上下裂纹）在冲压过程中相遇并重合，此时断面塌角较小，光面所占比例较宽，毛刺较小，容易去除。断 面质量较好；如果间隙过大，凸模刃口处的裂纹较合理间隙时向内错开一段距离，上下裂纹未重合部分的材料将受很大的拉伸作用而产生撕裂，使塌角增大，毛面增宽，光面减少，毛刺肥而长，难以去除，断面质量较差；间隙过小时，凸模与凹模刃口处的裂纹较合理间隙时向外错开一段距离上下裂纹中间的 一部分材料，随着冲裁的进行将进行二次剪切，从而使断面上产生二个光面，并且，由于间 隙的减小而使材料受挤压的成分增大，毛面及塌角都减少，毛刺变少，断面质量最好。因此,对于普通冲裁来说，确定正确的冲裁间隙是控制断面质量的一个关键。（2）冲裁间隙对尺寸精度的影响材料在冲裁过程中会产生各种变形，从而在冲裁结束后，会产生回弹，使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其结果，有的使制件尺寸变 大，有的则减小。其一般规律是间隙小时，落料件尺寸大于凹模尺寸，冲出的孔径小于凸模尺寸；间隙大时，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲出的孔径大于凸模尺寸。2）冲裁间隙对冲压力的影响一般来说，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸料力、推件力的影响却较大。间隙较大时，卸料及推料时所需要克服的摩擦阻力小，从凸模上卸料或从凹模内推料都较为容易，当单边间隙大到15%20%厚时，卸料力几乎等于零。3）冲裁间隙对冲模寿命的影响由于冲裁时，凸模与凹模之间，材料与模具之间都存在摩擦。而间隙的大小则直接影响 到摩擦的大小。间隙越小，摩擦造成的磨损越严重，模具寿命就越短，而较大的间隙，可使 摩擦造成的磨损减少，从而提高了模具的寿命。11 .弯曲变形的特点？答（1）只有在弯曲中心角。的范围内，网格才发生显具的变化，而在板材平直部分，网格 仍保持原来状态。（2） 在变形区内，板料的外层想纤维受力而拉伸，内层纵向纤维受压而缩短。（3） 在弯曲变形区内板料厚度有变薄。（4） 从弯曲变型区域的横断面看，对于窄板和宽板各有变形情况。12 .控制回弹措施有哪些？答（1）尽量避免用过大的相对弯曲半径r/t（2）采用合适的弯曲工艺。(3)合理设计弯曲模结构。13 .产生偏移的原因是什么，控制偏移的措施？答：弯曲坯料形状不对称，弯曲件两边折弯不相等，弯曲凸凹模结构对称。控制偏移的措施是：(1)采用压料装置(2)利用毛坯上的孔或弯曲前冲出工艺孔，用定位销插入孔中定位，使坯料无法移动。(3)根据偏移量的大小，调用定位元件的位移来补偿偏移。(4)对于不同零件，先成对的弯曲，弯曲后再切断。(5)尽量采用对称的凸凹结构，使凹模两变圆角半径相等，凸凹间隙调整对称。14 .弯曲件工艺安排的原则是什么？答(1)对于形状简单的弯曲件可以一次性成形。而对于形状复杂的弯曲件，一般要多次才 能成形。(2)对于批量大尺寸小的弯曲件，为使操作方便，定位准确和提高效率，应尽可能采用级 进模或复合模弯曲成形。(3)需要多次弯曲时，一般应先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠定位，后次弯曲不能影响前次已弯成形状。(4)对于非对称弯曲件，为避免弯曲时坯料偏移， 应尽量采用成对弯曲后再切成两件工艺。15 .弯曲件设计时候要注意的问题？答：(1)坯料定位要准确，可靠，尽可能采用坯料的孔定位，防止坯料在变形过程中发生偏移。(2)模具结构不应防碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产生过渡变薄和断面发生畸变。(3)模具结构应能保证弯曲时上，下模之间水平方向的错移力平衡。(4)为了减小回弹，弯曲行程结束时应使弯曲件的变形部位在模具中得到较正。(5)弯曲回弹量较大的材料， 模具结构上必须考虑凸凹模加工及试模时便于修正的可能性。16 .拉深变形可划分为哪五个区域？答？ (1)缘平面部分(2)凸缘圆角部分(3)筒壁部分(4)底部圆角部分(5)筒底部分17 .影响极限拉深系数的原因有哪些？答：(1)材料的组织与力学性能(2)板料的相对厚度t/D(3)摩擦与润滑条件(4)模具的几何参数除次之外还有拉深方法，拉深次数，拉深速度，拉深件形状等。18 .提高拉深变形程度的措施？答：(1)加大坯料直径(2)适当的调整和增加压料力(3)采用带压料筋的拉深模(4)采用反拉深方法19 .拉深模的分内？答：按使用的压力机类型部同，可分为单动机上使用的拉深模与双动机上使用的拉深模：按工序的组合程度部同， 可分为单工序拉深模， 复合拉深模与级进拉深模：按结构形势与使用要求部同，可分为首次拉深与后次拉深模，有压料装置与无压料装置拉深模，顺装式拉深 模与倒装式拉深模，下出件拉深模与上出件拉深模。20 .拉深时产生拉裂原因？控制措施？答：原因为：在拉深过程中，由于凸缘变形区应力变很部均匀，靠近外边缘的坯料压应力大于拉应力，坯料应变为最大主应力，坯料有所增厚：而靠近凹模孔口的坯料拉应力大于压应力，其拉应变为最大主应力，坯料有所变薄。变薄最严重的部位成为拉深时的危险断面，当壁筒的最大拉应力超多了该危险断面的抗应力时，会产生拉裂。措施：适当增大凸凹模圆角半径，降低拉深力，增大拉深次数，在压料圈底部和凹模上涂润 滑剂等方法避免拉裂产生。21 .影响极限翻孔系数的主要因素是什么？答：(1)材料的性能。(2)预制孔的相对直径 d/t。(3) 预制孔的加工方法。(4)翻孔的加工方法。22 .校平与整形的特点为？答：(1)使工件的局部产生不大的塑性变形，以达到提高工件形状和尺寸精度，使符合零件图样要求。(2)由于校平与整形后工件的精度较高，因而模具精度要求也较高。(3)所用的设备要有一定刚性，最好使用精压机。23 .此模具的特点为：(1)采用通用模架，更换凸模、组合凹模等件，可反挤压不同的挤压件，还可进行正挤压。(2)凸、凹模同轴度可调整，即通过螺钉和月牙形板调整凹模位置，以保证凸、凹模同轴度。(3)凹模为预应力组合凸凹模结构，能承受较大的单位挤压应力。(4)对于黑色金属反挤压，其挤压件可能箍在凸模上，因而设置了卸料装置，卸料板做成弯 形是为了减少凸模长度。(5) 因黑色金属挤压力很大，所以凸模上端和顶件器下端做成锥形，以扩大支撑面积。24 .什么叫冷挤压，它有哪些方法？答：在常温下挤压模具腔内的金属施加强大的压力，使之从模孔或凸、 凹模间隙中挤出而获得所需要的零件的一种加工方法。可以分为四类分别为是：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。25 .翻边应注意的问题？伸长类曲面翻边时会出现起皱现象， 模具设计时采用强力压料装置来防止， 另外为创造有利 翻边的条件，防止中间部分过早的翻边而引起竖立边过大的伸长变形甚至开裂，同时冲压方向的选取应保证翻边作用力在水平方向上平衡，通常取冲压与坯料两端切线构成角度相同。26 .覆盖件的主要成形障碍是什么？答：由于覆盖件多为非轴对称、非回转体的复杂曲面形状零件，拉深时容易产生变形不均匀， 导致板料在变形过程中失稳起皱甚至破裂，所以拉深时的起皱和破裂是其主要成形障碍。27覆盖件成形时的起皱和破裂预防措施是什么？答：(1)拉深时加大板料与凹模的接触面积 ，通过增大对材料流动的约束，抑制起皱和破裂产 生及发展。(2)时凸模与板料的初始接触位置尽量靠近板料的中央位置，拉深始材料能被均匀拉深入凹卞莫，减小产生起皱和破裂的可能性。(3)适当增加拉深时材料的曲率半径，可减少起皱和破裂。(4)尽量降低拉深度是避免起皱和破裂有效方法。28 .覆盖件的工序工件图基本内容是什么？答：(1)覆盖件图是按覆盖件在汽车中的位置绘制的，而覆盖工序工件图是按工序在模具中的位置绘制的。(2)覆盖件工序工件图必须将本工序的形状改变部分表达清楚。(3)覆盖件工序工件图必须将其基准线和基准点的位置标注清楚。(4)覆盖件工序工件图应将工序件的送进方向和送出方向标清楚。(5)覆盖件切边工序工件图应标注废料切口的位置和刃口方向，并用文字说明废料排除方向。29 .拉深筋的布置要注意以哪几点？答：(1)必须对材料的流动状况进行仔细分析，再确定拉深筋的布置方案。(2)直壁部分拉深进料阻力较小，可放1-2条拉深筋，圆角部分拉深进料阻力较大，可不放(3)在圆角容易起皱的部分，适当放拉深筋。(4) 一般将拉深筋设置在上压圈上，而将拉深筋槽设置在下面凹模的压料面上，以便拉深筋槽的打磨和研配。30 .采用双动压力机的优点是什么？答(1)双动压力机的压紧力大于单动压力机。(2)双动压力机的外滑块压紧力 ，可通过调节螺母调节外滑块四角的高低 ，使外滑块成倾斜 状，从而调节拉深模压料面上各部位的压力 ，以控制压料面上材料的流动，而单动机的压紧力 只能整体调节，缺乏灵活性(3)双动压力机拉深深度大于单动压力机(4)单动拉深模压料不是刚性的，如果压料面不对称的立体曲面形状，在拉深初始预弯成压 料面形状时，可能造成压料板斜料，严重时失去压料作用，而双动拉深模就好多了。31 .级进模的特点及应用范围是什么？答：(1)在同一副模具不同工位上可同时完成冲裁、弯曲、拉深和成形等多道工序，具有比其他类型冲模有更高的工作效率。(2)级进模容易实现自动化，包括自动送料、自动出件、自动叠片。(3)级进模结构复杂、加工精度较高，因而模具的设计、制造、调试、维修等技术要求较高。(4)级进模适合大批量生产加工，被加工的零件有足够的产量和批量。(5)使用级进模生产，材料利用率较低。32 .多工位级进模排样设计的内容是什么？答：(1)确定模具的定位数目、各工位加工内容和各工位冲压顺序；(2)确定被冲工件在条料上的排列方式；(3)确定载体的形式；(4)确定条料宽度和步距尺寸，从而确定材料的利用率；(5)基本确定各工位的结构；33.多工位级进模排样设计应考虑的其他因数是哪些？答：(1)排样时，应合理布置冲裁和成形工位的相对位置，使冲压负荷尽可能平衡，以便冲压中心接近设备中心；(2)对于弯曲工序，还要考虑材料的纤维方向；(3)对于倒冲或切断、切口的部分 ，应注意毛刺方向，因为倒冲时，毛刺留在上表面，切断和 切口时，被切开工件的毛刺一边在上面 ，另一边在下面；通过以上分析，综合各方面的因数，设计多个排样方案进行比较，并要对每个排样方案计算出材料的利用率，再进行经济效率分析，最后选择一个相对较为合理的排样方案。34 .影响模具正常送进的主要障碍是是指什么？冲裁毛刺或油垢；带有弯曲、成形的零件再条料上成形后或进行弯曲、成形工位的凹模工作平面高低不平；模具内各种侧向或倒向工作机构的故障以及冲裁时条料的额外变形和位移产生的送料障碍等。再设计多工位级进模时，应充分考虑这些因数，以保证条料的正常送进。35 .影响冲压模具寿命的主要因数是什么？答：(1)冲压工艺及模具设计对模具寿命影响。(2)模具材料对模具寿命影响。(3)模具的热处理对模具寿命影响。(4)模具零件毛坯的铸造和预处理对模具寿命影响。(5)模具加工工艺对模具寿命影响。37改善模具寿命的措施有哪些？答：(1)优选模具材料(2)改善模具结构(3)制定合理的冲压工艺(4)制定合理的热加工工艺38 .冷冲模具应有的力学性能是什么？答：(1)应有较高的变形抗力。(2)应有较高的断裂抗力。(3)应有较高的耐磨性及抗疲劳性能。(4)应有较好的冷、热加工工艺性。39 .冲压模具工作零件材料的要求是什么？答：(1)良好的耐磨性。(2)良好的热处理工艺性能。(3) 一定的冲击韧性。(4)良好的抗黏结性。另外，冲模一般零件选用的材料应具有一定的力学性能、机械加工性能。40、精密级进模结构设计有哪些基本要求？a.能顺利、连续、稳定地工作，保证制件的形状和精度。凸、凹模配合中心一致，步距准确;b.各种成形尽可能在一副模具上完成；c.排样合理，有自动送料、自动检测保护装置；d.效率高，寿命长，易损件更换方便；e.制造周期短，成本低；43、弯曲回弹的表现形式是什么？产生回弹的主要原因是什么？表现形式为：弯曲半径的变化和弯曲角的变化。主要原因是：材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角、弯曲方式、模具间隙等。44、拉深变形区的应力应变的特点是什么？拉深变形区为凸缘部分，切向为压应力，径向为拉应力，切向压应力的绝对值最大，所以在切向是压应变，径向为拉应变。45、拉深时容易出现什么样的质量问题？为什么？凸缘的起皱和底部圆角 R处的开裂，前者是因为切向压应力太大，后者是R处的塑性变形小， 加工硬化现象弱。47、降低冲裁力的措施有哪些？答：当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：(1)采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可将板材加热到一 定温度(注意避开板料的“蓝脆”区温度)以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。(2)采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁 的方法以降低冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上（2）采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。 但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。48、影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？在弯曲的过程中，影响回弹的因素很多，其中主要有以下几个方面：1）材料的机械性能 材料的屈服极限bS愈高、弹性模量E愈小，弯曲变形的回弹也愈大。2 ）相对弯曲半径r/t 相对弯曲半径r/t 愈小，则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小， 变形程度愈大。反之，相对弯曲半径愈大，则回弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲件不 易弯曲成形的原因。3 ）弯曲中心角”弯曲中心角a愈大，表示变形区的长度愈大，回弹的积累值愈大，因此 弯曲中心角的回弹愈大，但对曲率半径的回弹没有影响。4 ）模具间隙 弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大。所以，板料厚度的误差愈大，回弹值愈 不稳定。5 ）弯曲件的形状 弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如，U形件比V形件的回 弹要小些，这是因为U形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分，故回弹要小些。6 ）弯曲力 弯曲力的大小不同，回弹值也有所不同。校正弯曲时回弹较小，因校正弯曲时 校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多，使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。49、拉深过程中工件热处理的目的是什么？在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能发生变化，其强度、硬度会明显提高，而塑性则降低。为了再次拉深成形，需要用热处理的方法来恢复材料的塑性，而不致使材料下次拉深后由于变形抵抗力及强度的提高而发生裂纹及破裂现象。冲压所用的金属材料，大致上可分普通硬化金属材料和高硬化金属材料两大类。普通硬化金属材料包括黄铜、铝及铝合金、08、10、15等，若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉深次数在 34次的情况下，可不进行中间退火处理。 对于高硬化金属 材料，一般经12次拉深后，就需要进行中间热处理， 否则会影响拉深工作的正常进行 50、什么是校形？校形的作用是什么？校形是指工件在经过各种冲压工序后，因为其尺寸精度及表面形状还不能达到零件的要求， 这时，就需要在其形状和尺寸已经接近零件要求的基础上，再通过特殊的模具使其产生不大的塑性变形，从而获得合格零件的一种冲压加工方法。校形的目的是把工件表面的不平度或圆弧修整到能够满足图纸要求。一般来说，对于表面形状及尺寸要求较高的冲压件，往往都需要进行校形。51、简述固定卸料顺出件这种结构的优点和缺点。优点：1.模具结构简单；2.用手送料时人手不易进入危险区，比较安全。缺点：1.废料容易上翘，卸料时反向翻转，对凸模刃口侧面的磨损严重；2.凹模刃口附近有异物时不易发现。52、简述凸模结构设计的三原则。精确定位 模模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀降低模具寿命，严重时可造成肯模。防止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模结构应能防止凸模从固定板中拔出来。防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转的问题， 对于工作段不是圆形的凸模,必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。53、简述影响冲裁刃口磨损的因素。冲裁间隙 间隙过小，刃口磨损严重，模具寿命较低。冲裁轮廓形状 冲裁轮廓复杂，有尖角时，在尖角处磨损严重，模具寿命较低。润滑 有润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。板料种类板料越硬，越粘磨损越严重。冲裁模具 模具装配的好坏对刃口的磨损有影响，凸模深入凹模越多，磨损越严重。压力机 压力机的刚性，压力机的额定压力都会影响刃口磨损。54、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歹U,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。55、请指出下列表达式中各个字母的含义。B -1.0 1200 1800 -GB708 -88钢板Q235 -II -S -GB13237 91答：B表示：钢板的厚度精度为较高级1.0父1200 M1800表示：钢板的规格为1.0mm,平面尺寸为1200mmM 1800 mmQ235表示：钢板材料为Q235普通碳素钢n表小：钢板的表面质量为局级的精整表面。s表小：深拉深级56、比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。、一一一 “模具种类 对比项目-Fjj-单工序模级进模复合模无导向的有导向的制件精度低可达 IT13-IT8可达 IT9-IT8制件形状尺寸尺寸大中小型尺寸复杂及极小制件受模具结构与强 度制约生产效率低较低最高模具制造工作量 和成本低比无导向的略高冲裁较简单制件 时比复合模低冲制复杂制件时 比连续模低操作的安全性不安全，需采取安全措施较安全不安全，需米取 安全措施自动化的可能性不能使用最宜使用一般不用57、根据图示零件，完成以下内容:1）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落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44RD=(Dmax-X A ) +057.6 +0.1837.7 +0.1629.7 +0.1316.8+0.11cr c+0.06R7.9凸模尺寸按实 际尺寸配置，保证 双边间隙0.250.36mm冲孔j 3.5+0.3dT=(d min+XA ) 0- ST凹模尺寸按凹 模实际尺寸配置， 保证双边间隙0.250.36mm3.65 -0.08中心距140.05517 0.0552）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 ,采用横裁，剪切条料尺寸为62*900, 一块板可裁的条料数为：一块板可裁的条数n 1=1800/62=29条余2mm每条可冲零件的个数n2= (900-2 ) /32=28个 余6.25mm每板可冲零件的总个数n = n i n 2=29X 28=812 个一个冲片面积 A。1622.5 mm2材料利用率 n & x 100% = 812622.5 x 100%=81% A900 18003)计算冲压力，选择压力机答：查附表1, t =300MPa落料力 F1= KLt t =1.3 X2 (58-16) +2 (30-16) +16兀X 2X 300=126000N冲孔力 F2= KLt t =1.3 X4tt X 3.5 X 2X 300= 34289 N推件力 取 h=6,n=h/t=6/2=3 ,查表 3-18, K t=0.055Ft= nKTF=nKT (F1+ F2) =3X 0.055 X(12.6+3.4289)=2. 5(t)总冲压力Fz= Fi +F2 + F t= 19(t)根据计算总力，可初选 JB23-25的压力机。当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸，进行校核，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20材料Q235料厚t=2 (a)工件Bi(b)凹模刃口Zm=0.246 , Zm=0.36058、用配合加工法计算下图零件的凸模和凹模刃口尺寸。已知:答：考虑到工件形状复杂，宜采用配作法加工凸、凹模。此制件为落料件，故以凹模为 基准件来配作凸模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况，见图bo(1)凹模磨损后尺寸变大的：70+0.37 53 00.37；其计算公式：AA=(Ama-X A ) +08A查表 3-5 得：X1=0.5, x 2=0.75 ,取 Sa= A/4将已知数据代入公式得：Aa =(70-0.5 X 0.4) 00.74/4=69.8 0*02 mmA2A=(53-0.75 X 0.37) f37/4 =52.72 00.09 mm(2)凹模磨损后尺寸变小的：32,79；其计算公式：B=(Bmin+xA ) 0- SA查表 3-5 得 x=0.5，取 8 A= A /4将已知数据代入公式得：Ba=(32+0.5 X 0.79) 0n 7q/4= 32.4 0n9 mm 0.79/4.0 .2(3)凹模磨损后尺寸不变的：3000.52;其基本公式为 Q=(Cmin+0.5 A) 0.5 Sa取 8 A= A/4将已知数据代入公式得：-0 52C= (30+0.5 X 0.52 ) 0.5 X =30.26 0.07mm查表得：Zmax=0.360mm Zmin=0.246mm凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为(0.2460.360 ) mm59、计算：如图所示复合模刃口，试用解析法确定压力中心。n“ LXiX)= i 注n Lii ma）工件图b）计算图解： 建立如图b的坐标系，由于图形上下对称，故压力中心的 Y坐标为0,压力中心X的坐标按式（3-24 ）得:10 30 20 20 2 30 10 2 39.6 15 二 =2630 20 2 10 2 15二60、看图回答问题1 .该模具为单工序模还是级进模或者是复合模？2 .指出图中各序号的名称3 .说明图中条料的定位方式及卸料方式，总冲裁力包括哪些力?I一八梗；？一凹模；3一上澳因过板:九W他板一上慢板;6凌柄；7推秆溜一推城内一推的；1。一推件牍:II X一活动疳料销；12-固定岩料的*1%一卸都板；I一凸凹蟆一下模阳定桢一下模瓶；19一例豳答：（1）.该模具为倒装式复合模。（2） .见图说（3） .条料送进时，由导料销12控制方向，由活动挡料销11控制步距；冲孔废料由冲孔凸模从上往下推下（推件力），条料废料由弹性卸料装置13、19卸下（弹性卸料力），工件由打料机构从落料凹模推下。其总冲压力为：冲裁力（冲孔力+落料力）+弹性卸料力+推件力画制件图根据图示的凹模简图（1）、画出冲裁件的制件图；（2）、画出该冲裁件的排样图。排样图制件图计算下图所示零件的冲材力。材料为Q235钢，t =345MP a ,材料厚度t=1mmi采用刚性卸料装置和下出料方式，凹模刃口直壁高度h=6mm （5分）解:L= (220-70 ) X 2+ 兀 X 70+140+40 X 2=739.8mmF=Lt b b=739.8 X 1 X 449=332170NK 推=0.055n=6/1=6FB= K 推 n F=0.055 X 6x 332170=110723NF0=F+ F 推=332170+110723=442893N61、分析题iMMiUMl基本尺寸（mm）IT6IT7360.0080.0126100.0090.01510180.0110.011-丽期爷；?一配叠E; 3一刖浙ffl 2. 1-6 阿峨士小时冲戒竹断向膜看的正事C Mitt过小汴，间介遥的）过大上图示为 冲裁的凸凹模工作示意及其冲件的断面，请分析各 个冲件断面为什么出现了如此大的差异？答：主要是冲裁间隙不同造成的 ，该间隙的大小，直接影响 着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。当冲 裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙 的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷。工件靠近凹模刃口部分，有一条 具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。图示a为间隙过小,b为间隙适中，C为间隙过大62、计算题图示为一制件，材料为10钢，料厚 为0.5，试根据制件的尺寸利用凸 凹模分别制造求出凸凹模的相关尺 寸（凸卞II按6级，凹模按7级制造）。已知 2Cmin=0.04 , 2Cma）=0.06附表是基本公差表和公差系数表8材相30非0.013 )乡 0.02圆形厚度10.710.50.750.5t( mm)工件公旁1 A0.360.420.02,公差校核不合格重新分配公差S d=0.6 ( 2cmax -2c min) =0.012S p=0.4 (2cmax -2c min) =0.008所以 Dd1=15.94 0+0.012mm D1=15.9 O-o.oo8 mm同样：Dd2= ( D2max-x ) +8do=(8-0.75X0.06)+ 8 do=7.955 0+0.015mmDp2= (Dd2-2cmin) sp= (7.955-0.04 ) -sp=7.915 -o.oii mm由于Sd + 8 p=0.015+0.009=0.0240.02,公差校核不合格重新分配公差所以 Dd2=7.955 0+0.012mm %=7.915 O-o.oo8 mm孔心距：Ld= (Lmin+0.5 ) 土 1/8 A=20 0.005mm冲孔：dp1=(d min+ x ) s p=(4+0.75X0.04) - s p=4.03 -0.008 0mmd d1=(dm+2 c min) +Sdo=(4.03+0.04) + Sd=4.07 +O.012 mm由于8 d + 8 p=0.008+0.012=0.02 公差分配合格 同样 dp2=(d2min+ x )0-sp=(6+0.75X0.06) O-sp=6.045 -0.009 mmd d2=(dp2+2 Cmin) +8do=(6.045+0.04) + =6.085+0.150 mm由于Sd + M=0.009+0.015=0.0240.02,公差校核不合格重新分配公差S d=0.6 ( 2cmax -2c min) =0.012S p=0.4 ( 2Cmax -2C min) =0.008所以：dp2= 6.045 -0.008 mm d d2=6.085+.12 mm