《冲压工艺及模具设计》分章习题.docx

冲压工艺及模具设计分章习题参考答案第一章 冲压基础知识1、简要叙述冲压工艺的特点有哪些？ 答：（1）、生产率高、加工成本低、材料利用率高（可达7080%）； （2）、可生产形状复杂、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，只有各应力间符合一定关系时，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。 1-3（11.15）s4、何为塑性变形后的弹性恢复？对冲压成型有什么影响？答：冲压时,只要发生塑性变形,都存在弹性变形,存在弹性恢复。弹性恢复后会改变工件的尺寸，影响冲压工件的形状和尺寸精度。5、冲压变形的变形倾向性指的是什么？以拉深毛坯的受力情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。要使拉深成形顺利进行应如何控制这些变形趋向？答：在冲压变性过程中，材料需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，需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。要使拉深成型顺利进行，应该通过改变毛坯各部分的相对尺寸、改变模具工作部分的几何形状和尺寸、改变毛坯和模具之间的摩擦阻力、改变毛坯局部区域的温度等来控制这些变形趋势。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，材料不断变化，逐渐向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：由于变形的不均匀性，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,晶格位向趋于一致（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则（故大多数变形工序后需加切边工序）。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绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，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绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，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行分析：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？每个主应力方向与所对应的主应变方向是否一定一致？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。拉应力方向不一定是伸长变形，压应力方向不一定是压缩变形，而是要根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？它们之间有什么差别。答：名义应力：是指在不考虑几何不连续性（如孔、槽、带等）的情况下，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，屈服应力不断变化，这种变化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逐渐积累而成。13、选择材料时，除决定其化学成分（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。第二章 冲裁工艺1、冲裁变形过程分哪三个阶段？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：刃口深入材料，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，板材分离，断面出现断裂带（约60%）； 毛刺：由于上、下裂纹不一定正对，断裂后往往被拉出毛刺。 3、试述冲裁间隙的大小与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均匀程度是决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，凸模刃口附近的裂纹比正常间隙时向外错开些，产生了由上、下裂纹包围的部分。当凸模继续下压时，上、下裂纹中间的部分将被第二次剪切，在断面的中部形成撕裂面，并在断面上形成第二个光亮带，以及在端面出现挤长的毛刺。间隙过大时，板料所受弯曲与拉伸都增大，材料易被撕裂。凸模刃口附近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，若间隙过大，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，则形成很宽的圆角带。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均匀性，材料性质，刃口锋利程度，模具制造精度和冲裁条件等。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与拉应力都增大，材料易产生撕裂分离，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，整个刃口不是与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，采用阶梯布置，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、刃口尺寸的计算原则有哪些？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：形状简单； 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、凹模配合加工：（ 当：形状复杂；或凸+凹Zmax-Zmin 时，应配合加工。） （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化: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、如图所示零件，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，则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.查公差配合与测量技术表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。则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，则Tp=Td=/4=0.016mm，Tp+Td=0.032 Zmax-Zmin=0.06mm。则冲孔工序的凸、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、如图所示零件，材料为Q235钢，板厚1mm。试计算落料凹、凸模刃口尺寸。答：查得间隙范围为（7%10%）t，则Zmin=0.07mm，Zmax=0.10mm，Zmax-Zmin=0.03mm.尺寸5的公差等级为IT12级，8的公差等级为IT16级，10的公差等级为IT13级，15的公差等级为IT12级，30的公差等级为IT12级，查表2-5凸凹模的制造精度都取IT7级。为了加工方便，各尺寸处凸、凹模取同一公差值。取；，对每个尺寸有Tp+Td=0.012mm+ 0.018mm=Zmax-Zmin=0.03mm，满足间隙值条件。对尺寸5有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：对尺寸8有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：对尺寸10有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：对尺寸15有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：对尺寸30有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：10、排样设计时要考虑哪些因素？材料利用率如何计算？答：（1）、排样方式 （2）、搭边值：冲裁件之间及与条料之间用以补偿定位误差的余料 （3）、材料利用率：工件总面积/条料面积： =nA/bl100% 11、试述精冲工艺的特点及其适用范围。答：精冲工艺是在普通冲裁及基础上发展起来的一种精密冲压加工工艺。其特点主要有：精冲变形区处于三向压应力状态；精冲的间隙值小；精冲凹模有小圆角；精冲材料要求严格；精冲过程要求良好润滑。 其适用范围有：小间隙圆角刃口精冲:也称为光洁冲裁，该方法增强了金属塑性，抑制裂纹产生，金属能很均匀地挤进凹模型孔，形成光亮的冲裁断面；负间隙冲裁：该工艺也是光洁冲裁的一种，采用一种凸模大于凹模的特殊结构的精冲模具；齿圈压板式精冲：该类型精冲工艺与普通冲裁的主要区别是：除凹、凸模间隙极小及凹模刃口有圆角外，在模具结构上比普通冲裁模多一个齿圈压板和一个推件板。第三章 弯曲工艺1、弯曲过程中材料发生了哪些变化？为什么说弯曲时变形主要是在圆角部分？答：主要变化有：内区的材料在切向压应力的作用下产生压缩变形，外区的材料在切向拉应力的作用下产生伸长变形；坯料内区材料受压缩，因此厚度应增加，但是由于凸模紧压坯料，抑制了厚度方向的增加；而外区材料受拉，厚度要减薄，因此坯料在整个厚度上增加量小于减小量，厚度在弯曲变形区有变薄现象；宽板弯曲时，宽度方向的变形受到限制，材料不易流动，因此横断面形状变化较小，仍为矩形，仅在两端可能出现翘曲；窄板弯曲时，宽度方向的变形不受限制，矩形断面变成扇形。弯曲件的变形区主要在圆角部分，因为此处的正方形网目变成了扇形，靠近圆角部分的直边有少量变形，而其余的直边则没有变形，说明弯曲变形主要是在圆角部分。2、简述弯曲变形的过程。 答：弹性弯曲弯曲半径减小板料与凸模三点接触,内外表层塑性变形塑性变形由表层向中心扩展板料与凸凹模吻合 ，弯曲半径与凸模半经一致。3、试分析弯曲的应力应变。窄板、宽板弯曲时的应力应变状态为何有所不同？答：（1）、外侧:受拉应力而伸长变形导致开裂弯曲的主要失效 （2）、内侧:受压应力而收缩变形导致起皱 窄板弯曲时，变形特点是内、外区应变状态不同，并导致应力状态也不同。变形区的切向应变是绝对值最大的主应变，在板料厚向与宽向必须产生与切应变符号相反的应变。外区的切向主应变为拉应变，所以厚向为压应变，宽向也为压应变；内区的应变符号恰与外区相反。总的来说， 窄板弯曲时是立体应变状态，平面应力状态。宽板弯曲时，切向和厚向的应变和应力状态与窄板相同。在宽度方向，由于材料的流动受阻，几乎不产生变形，故内、外区在宽度方向上的应变均为零。但是按应变状态分析，宽向的外区材料应产生压应变，因受阻力而产生拉应力；内区材料应产生拉应变，因受阻而产生压应力。因此，宽板弯曲时是平面应变状态，立体应力状态。4、什么是应变中性层？答：内、外层间长度不变的纤维层，其半径：=+t（:中性层位移系数0.3-0.5)5、弯曲的变形程度用什么来表示？为什么可用它来表示？极限变形程度受哪些因素的影响？答：弯曲变形程度用相对弯曲半径r/t来表示。因为r/t为弯曲半径与坯料厚度的比值，该值越小，表明弯曲变形程度越大。6、最小弯曲半径影响因素有哪些？答：材料塑性:材料塑性好,变形量大,rmin小. 材料的纤维方向：板料经轧制，呈各向异性,应使弯曲线与纤维方向垂直. 弯曲角：弯曲时，直边部分纤维将牵制弯曲区受拉状态： 当弯曲角90时：弯曲角愈大，对减小rmin愈有利； 当弯曲角90时：对减小rmin作用不大。 板材表面质量7、简述弯曲回弹及产生原因。答：当弯曲变形结束卸载后,由于弹性恢复,产生相反弹性应力,在外侧压应力,内侧拉应力作用下,使工件弯曲半径与模具尺寸不同回弹，回弹值的大小用:角度回弹量, 曲率回弹量r表示8、影响回弹的因素有哪些？答：材料的机械性能:与屈服强度s成正比,弹性模具E成反比（弹性变形拉力)。 弯曲变形量:相对弯曲半径r/t和弯曲角小,变形量大,回弹小。 弯曲力：愈大，回弹愈小。9、为什么说弯曲中的回弹是一个不能忽略的问题？试述减小弯曲件回弹的常用措施。答：因为弯曲中的回弹使弯曲件形状和尺寸发生变化，降低了弯曲件的精度，是弯曲工艺中不易解决的特殊性问题，因此不能忽略。减小弯曲件回弹的常用措施有：改变弯曲件局部结构、合理选用材料；利用回弹规律补偿回弹；改变弯曲变形区应力状态校正回弹；拉弯工艺；弯曲工艺措施。10、怎样校正弯曲？答：凸模下底点与工件、凹模刚性接触.校正弯曲力大,压应力区由内区向外区扩展(至全部压应力状态),回弹减小,当力大到一定值时,回弹消失.11、分别计算下图所示弯曲件的毛坯长度。答：（1） L=23+15.52+2（2.5+0.3352）/2=63.95mm（2） L=15+1.5（2+0. 562）+3=32.695mm第四章 拉深工艺1、试分析拉深时凸缘部分应力应变。答：切向受压应力3：使凸缘直径逐渐缩小.切应力使凸缘部分可能产生不均匀增厚。3max在凸缘最外缘处。 径向受拉应力1:使凸缘材料进入凹模，完成拉深。1max在凸缘圆角处。2、简述拉深过程中的起皱及其防止措施。答：凸缘部分的切向压应力，使凸缘材料产生不均匀拱起导致起皱。 防止措施：采用压边装置(弹性或刚性压边圈)和合适的压边力。3、简述拉深过程中的开裂及其防止措施。答：圆角部分受拉应力和弯曲应力导致底部圆角上部首先开裂防止措施： 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（筒底部分不能有润滑，以免底部摩擦力太小而导致筒底材料变薄)。4、怎样表示拉深变形程度？答：拉深系数m 用以表示空心零件拉深变形程度，其值用拉深后和拉深前的直径比表示： m=d/D0 拉深系数愈小，变形程度愈大。 当多次拉深时： m1=d1/D0, m2=d2/d1, 5、什么是极限拉深系数？圆筒形工件总的拉深系数比极限拉深系数m1小时，为什么用两道或多道工序才能拉成零件？答：拉深成形时，工件不被拉裂的最小拉深系数。 实际拉深时，各次拉深系数必需大于极限拉深系数。 影响因素： 材料性能：塑性愈好，m愈小； 相对厚度t/D：愈大，愈不易起皱开裂，m愈小。拉深次数：随拉深次数增加，m变大。 拉深件形状：愈复杂，m愈大。因为每一次的拉深系数mn是该次拉深后工件的直径与上一次拉深后工件的直径之比，当n大于2后，尽管每次的拉深系数都小于极限拉深系数，但总的变形量却超过了极限拉深系数下所能产生的变形量，从而拉成零件。 6、怎样计算和确定旋转体拉深工艺？答：（1）、毛坯展开尺寸计算；（2）、由极限拉深系数m确定拉深次数 （3）、再由各次极限拉深系数m1、m2确定各次最小拉深直径： d1=m1D。d2=m2d1 （4）、确定各次拉深直径：由于最后一次拉深直径应等于工件直径，并小于最后一次拉深的最小拉深直径，其差值，可调整到各次实际拉深直径和拉深系数，以趋合理。7、圆筒件直径为d，高为h，若忽略底部圆角半径r不计，设拉深中材料厚度不变，当极限拉深系数为m=0.5时，求容许的零件最大相对高度（h/d）为多少？答：设毛坯直径为D，则有：,而底部圆角半径忽略不计,即r=0,得:由、得：h/d=0.75,因为此时是按照一次拉深计算的，因此为最大相对高度。8、下图所示零件，材料为08钢，板厚1mm，试确定各工序的半成品尺寸。答：（1）确定修边余量 由工件的相对高度.查表4-1，取=3.3mm。（2）计算毛坯直径d0 应用简算公式，其中H=h+-0.43r=49.5+3.3-0.435.5=50.435mm，则（3）确定毛坯相对厚度（t/d0）=（1/74）100=1.36mm.（4）确定拉深次数n .由毛坯的相对厚度1.36和工件相对高度，查表5-3得n=3。（5）确定各工序的拉深直径尺寸。由毛坯的相对厚度1.36查表5-2，初定m1=0.53,m2=0.76,m3=0.79，则有：d1= m1d0=0.5374=39.22mm；d2= m2d1=0.7639.22=29.81mm；d3= m3d2=0.7929.24=23.55mm24mm（6）确定各工序的底部圆角半径尺寸。根据前一工序的圆角半径大于后一工序圆角半径，最后一道工序凸模圆角半径等于工件底部圆角半径的原则，可以取r1=6mm,r2=5.5mm,r3=5mm.（7）确定各工序的拉深高度尺寸。将各相应数值带入拉深高度的通式，得： 9、怎样校核机床电机功率？答：拉深时行程较长，耗功较多，需校核电机功率，先计算拉深功：W=CFmaxH/1000 再计算电机功率： N=(1.21.4)nW/612012 若选用的压力机的电动机功率小于上述计算值，则应另选更大功率的压力机。10、拉深模设计特点有哪些？答：（1）、拉深凸模高度需满足拉深高度，一般需设计出气孔；（2）、压边圈与毛坯接触面要平整；（3）、凸模进入凹模深度,弹性元件的行程和压缩量较大；（4）、落料与拉深复合时，落料凹模磨损大于拉深凸模，应高出23mm；（5）、复杂的拉深件，应先做拉深模，经确定毛坯尺寸后，再做落料模。11、凸模和凹模圆角半径如何计算？工作部分尺寸计算？答：凸模和凹模圆角半径计算凹模圆角半径r凹： 首次拉深凹模圆角半径： r凹=0.8（D-d）t1/2 以后各次拉深，r凹逐渐减小： r凹n-1= （0.6- 0.8）r凹n 凸模圆角半径r凸： r凸=（071）r凹 当最后一次拉深r凸工件r底时，应再加整形工序。 凸、凹模工作部分尺寸计算凸凹模尺寸确定： 拉深件标注外尺寸时：以凹模为基准(D-)；先确定凹模尺寸：D凹=（D-0.75）+凹 再确定凸模尺寸： D凸=（D凹-Z）-凸=（D-0.75-Z）-凸 拉深件标注内尺寸时：以凸模为基准(d+)；先确定凸模尺寸： d凸=（d+0.4）-凸 再确定凹模尺寸： d凹=（d凸+Z）+凹=（d+0.4+Z）+凹凸凹模制造公差只在最后一道工序中考虑。 12、压边圈有哪些类型和结构形式？ 答：刚性压边圈用于双动压力机拉深大型拉深件； 弹性压边圈用于一般中、小拉深件（常用）。压边圈结构形式： 一般拉深时：平面压边圈； 以后各次拉深:压边圈尺寸由前次拉深内径确定 拉深薄件、大圆角工件、大型覆盖件、半球形件、锥形件：采用弧形压边圈或加拉深筋。13、简述凸缘件的拉深特点。答：窄凸缘件： d缘/d=1.11.4；宽凸缘件： d缘/d1.4窄凸缘筒形件的拉深：按相同直径拉深步骤拉深成无凸缘筒形件，再压出锥形凸缘，最后一道工序将锥形凸缘压平即成；无凸缘件高度按窄凸缘件展开尺寸换算； 14、简述盒形件拉深变形的特点。答：变形的不均匀性， 直边部分变形近似于弯曲。圆角部分近似于圆筒件拉深.圆角处变形大,是开裂、起皱发生区。由于直边参与少量变形,则径向拉应力和切向压应力小于圆筒件，开裂、起皱趋势小些，拉深系数可小于相应的园筒形件。15、拉深盒形件毛坯采用什么形状？答：一次拉成的低盒形件: 直边部分按弯曲计算展开长度，圆角部分按拉深计算展开半径，连接展开线。多次拉深成的高盒形件: 拉深量较大,圆角部分有较多材料向直边转移,毛坯形状与平面形状差较大,一般无直边部分。高方形件采用圆形毛坯，高矩形件毛坯形状有椭圆形和长圆形。 16、简述盒形件拉深工艺过程。答：方盒形件毛坯为圆形，各中间工序为圆筒形,最后一次拉深成方盒形；矩形件先拉成椭圆盒形件，最后一道拉成矩形件。17、阶梯形件拉深工艺有什么特点？答：变形特点与圆筒件基本相同，当阶梯直径差较小,拉深高度较小时,可一次拉成；不能一次拉出时,拉深次数取决于阶梯数目：当阶梯差较小,相邻阶梯直径差dn/dn-1大于筒形件极限拉深系数时，拉深次数等于阶梯数，拉深顺序由大阶梯到小阶梯逐次拉出；当阶梯差较大, dn/dn-1小于圆筒件拉深系数时，按有凸缘筒形件的拉深方法拉深,其顺序由小阶梯到大阶梯依次深； 浅阶梯件:可首次拉成球面,大圆角筒形件,再用整形方法得到。18、半球形和抛物线形件拉深工艺特点有哪些？答：凸模与材料接触面小,应力大,间隙大,易起皱,拉深较难。半球形件的拉深拉深系数:任何直径的半球形件拉深系数都为定值,m=0.71,均可一次拉成。抛物线形的拉深：浅抛物线形件(h/d0.50.6)，采用反拉深或多次拉深，以逐渐增加深度,减小圆角半径。19、简述锥形件拉深工艺特点。 答：拉深具备半球形件的拉深特点。但上下直径差异大,有回弹现象，拉深难于半球形件。拉深方法： 浅锥形件可一次拉成，但回弹明显，用有拉深筋的压边装置，拉深终止时加校正力整形； 中锥形件：当100t/D2.5，一次拉成,不采用压边，,拉深终了整形；当100t/D=1.52.5，用压边圈一次拉成,拉深时应加凸缘,拉深后修边；当100t/D0.8)全部需多次拉深，方法：锥面逐步成型法；阶梯拉深法。第五章 其它成形工艺1、什么是翻边成形？答：翻边成型是一种在成型毛坯的平面或曲面部分,沿一定曲线形成竖立边缘的冲压方法。内孔翻边：在预先冲孔(或无孔)的毛坯上,依靠毛坯拉伸,孔沿周边翻边竖直边缘的冲压工序，伸长类翻边。外缘翻边：沿毛坯的曲边,使材料的拉伸或压缩,形成高度不大的竖边.2、内孔翻边有何特点？外缘翻边有何特点？答：圆孔的翻边：平板毛坯翻边；拉深件翻边。变形区材料受切向拉应力、径向拉应力。在孔的边缘处拉应力、变形（切向拉长、材料变薄）最大，是开裂的危险处。 翻边系数(变形程度): k=d0/D 孔边缘临界开裂的翻边系数为极限翻边系数kmin 为保证完成翻边工序，应确保变形时预制孔周围为变形弱区为此应有足够的压边力（压边面积）和更大的凸模圆角半径当竖边高度不能一次翻出时,可采用拉深,冲底孔,再翻边的方法。非圆孔的翻边：直线部分视为弯曲变形;凸圆弧部分视为拉深；凹圆弧部分视为内孔翻边。 外凸轮廓翻边：压缩类，近似于局部浅拉深(易起皱)；内凹轮廓翻边：伸长类，近似于局部孔翻边(易开裂)。变形程度：外凸压缩类:压=b/(R+b)； 内凹伸长类:伸=b/(R-b)。3、已知两个形状相似的冲压件（如下图），其尺寸见表中数值，材料为H62。试通过分析计算判断是否可以一次翻孔成形。若能，请计算翻边力、设计凸、凹模、计算凸、凹模间隙。若不能，则说明应采用什么方法成形？（b=294MPa）尺寸件号D h零件1408零件2354答：首先对于零件1进行分析；(1) 预制孔直径：。(2) 一次翻边的极限高度：查表6-5，取k0=0.72。因此不能一次翻边成形。可以通过采用加热翻边、多次翻边或拉深后再翻边的工艺方法成形。对于零件2有:(1)预制孔直径:(2)一次翻边的极限高度：因此可以一次翻边成形。 （3）计算翻边力： （4）确定凸凹模尺寸： 凹模圆角半径一般对翻边成形影响不大，可取等于工件的圆角半径。凸模圆角半径应尽量取大些或做成球形、抛物线形，有利于翻边变形。因此取r凹=2mm，r凸=3mm。（5）确定凸、凹模单边间隙：由于翻边后材料要变薄，所以一般取单边间隙为：Z=0.85t=0.851.5=1.275mm。4、什么是胀形？其特点是什么？答：胀形是利用模具使坯料局部塑性变形,材料变薄,表面积增大的冲压方法。 外部材料不进入变形区,变形区材料受两向拉应力，产生拉伸变形，材料变薄。 胀形主要有起伏成形和凸肚两类。5、什么是起伏成形？其特点是什么？ 答：起伏成型是一种通过材料局部拉伸变形,形成局部凹进或凸起的成型方法。用于加强工件刚度(加强筋)和工件表面造形(浮雕、压字等)。起伏成形的极限延伸率: max=(L-L0)/L(0.7-0.75) 6、 什么是凸肚胀形？答：凸肚胀形是一种将圆柱形毛坯件,依靠材料径向拉伸,在半径方向向外扩张,形成凸起曲面的冲压方法。凸肚胀形变形程度： 胀形系数:k=dmax/d0 常用胀形模： 橡胶凸模胀形模(聚氨脂橡胶模,尺寸精度高,外观质量好) ； 分块式凸模胀形模(刚性凸模)；液体凸模胀形模。7、要压制下图所示的加强筋和凹坑，判断是否能一次胀形成形，并计算用硬模成形的冲压力。材料为08钢，t=1 mm，=32，b =380 Mpa。 答：（1）首先分析零件1 ：其极限变形程度由下式确定，经计算：l0=48mm，l151.5mm。因为所以，可以一次胀形成形。冲压力F冲=Ltb=l0tb=3.14481380=57274N=5.7103KN。 （2）对于零件2，极限变形程度为：，经计算：l08.93mm，l127.4mm。因为，所以，不能一次胀形成形。 冲压力F冲=Ltb=l0tb=3.148.931380=10655N=1.07103KN。8、什么是缩口？缩口变形程度用什么来表示？答：缩口是一种将无凸缘筒形件或管子口端缩小的冲压工序。 缩口部分受由内向外的压应力(切向),产生压缩变形,直径缩小,厚度,高度增加.缩口形状：截头圆锥形、截头半球形、截头直口形。缩口变形程度：缩口系数: K=d/D 9、什么是整形？答：当拉深、弯曲、翻边等变形工序的圆角半径不能满足工件要求时，需进行整形校正，以减小圆角半径。 整形模与拉深模、弯曲模、翻边模结构相似. 但：精度、光洁度更高;圆角半径较小; 工件与模具刚性接触，有校正力。10、什么是校平？常有哪两种校平模？答：一般用于冲裁工件。 平面校平模：用于薄料,表面不允许有压痕的工件(有回弹)； 齿面校平模：用于厚料,平直度要求高的工件(校平效果较好)。第六章 冲压模具结构设计1、冲压模具主要分为哪几类？简述各类模具的优缺点及应用范围。答：单工序模：压力机滑块一次行程只完成一道工序的模具。级进连续模：在压力机一次冲程中，在其有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工序，在最后工位冲出完整工件的一种多工序、高效率冲模。复合模：在压力机一次冲程中，经一次送料定位，在模具的同一部位可以同时完成几道冲裁工序的冲模。单工序模：无导向简单冲裁模优点：结构简单，制造容易，成本低，尺寸小，重量轻；缺点：导向精度不易调整，容易发生刃口啃切，模具安装比较困难，冲裁件精度差，模具寿命和生产效率低，操作不安全；应用范围：仅适用于精度要求不高，形状简单，批量小或试制的冲裁件生产。导板式简单冲裁模优点：导板模比无导向模的精度高，使用安装容易；缺点：制造比较复杂，应用受到一定的限制；应用范围：形状简单、尺寸不大的冲裁件。导柱式简单冲裁模优点：精度高，寿命长，使用安装方便，冲裁件精度高；应用范围：适合批量较大的冲压件生产。连续模：优点：可以减少模具数量和设备数量，操作方便安全，便于实现冲压生产自动化；缺点：结构复杂，制造困难，制造成本高。应用范围：生产批量大，精度要求不高，需要多工序冲裁的小零件加工。复合模：优点：冲裁件的相互位置精度高，对条料的定位精度要求较低，模具的轮廓尺寸较小，冲压件精度高，生产率高；缺点：模具结构复杂，制造精度要求较高，制造难度大；应用范围：用于生产批量大，精度要求高，内外形状尺寸差较大的冲裁件。2、冲模由哪几部分构成？每一部分作用为何？答：（1）、工作部分：直接完成冲压工序的零件。主要指凸模、凹模、凸凹模。 （2）、定位部分：确定条料或坯料在模具中的位置。有挡料销、导尺、側刃、导料销、定位销等。 （3）、卸料部分：将工件或废料从模具的凸模上和凹模