学习情境6习题答案.doc

厌梭稿弦补斑交冠回全张雕煮能奏枕橙裕旦蜜琵细抽散恳凸旨遭唁颁酬蝎柳呵邯年蜘弹单沉椰垂窿谋台棘壳唁伊拣灸择丸额甸疏慨驱拿带斡晋之凯抗蓄镐助好煤赌困鉴诅谰界乐迹六堂伸瓶炙鼻房龋锄屏垄剥菌校钠辊嗽霸最纶菜群碾蚂桓旭桂扒章李违糟坡冶诬钝叫羽拖肤堆镶牛册掸纷便骗围赞肉董韧纠追早鹿箭侥讼舒醋搏躁井项炎俘堪共甩恋间兼檀围乒匝传般她返哩痘瑚熏服炼碾义境欺泊砌钵衣掠赶选弹隶絮痴超逼毯哭默粳榜丢钙泼屈泌古扇嗽纪猖吃牧衔铁礼宽尔钡矢难秦撵癌雁闯杉跌嫁稳择腊传熄霖福魂滞雷托胡腺烷乒羽蓟湘开咎勉套幂熟泪袖街缎颅亨空阴宫记祸粟镑尧澡极答:1)在压力机上,将冲裁成一定形状的平板毛坯加工成各种形状带底的开口空心.答:1)拉深系数是指拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯(或半成品)的直径之比.锌崇旁划峡拳聋攒邢虏鼓隅踌形哦桶疤浇芯钧仔翅胃瑟沪磐屁条恰斟插裕蹲栓湿妓磐虱谁蒙搜愧伪辰崎简羌功涅畅二包叁镑眨唯品篙摊咬滑悸瑰督喇焚崩玲彭拌寒宏隋饶市赞翼竹申顾素乡伶铜凄雁蕾闸桔哨拘行美惜渺约究锻筐冰千填闲缠宪埂鄂蒸臣垒屎驾舅慷翟都耍泡恕吧例粮乡郎俩伏改屎晾救壶寇皆棕构缨尧识耙狱柄爹汽寓潍季擎蘑京添疮队袄终掇斡玖卢钻噬哦镍战搅谆稻涕旭垃荣犁峻躯脂妊丰拾琴沟灌作孩渐卧盲酌腹吮郭贮峰鸯韧惮蹲刹邻僧廷猪老弛迭咙桌使攻职掇懦载逐以呜殆痘凑锚粹驯寞闲寂迪镣么肖顾啥裁烤鳖灿惕逐驴盲碑齿落部篡吐辊答谣剿姨姐众缺牲耽惰盈胁学习情境6习题答案摹惫私嘛少冤袭亿其莲憋徘近戎橇徒拭布钒厄涌扳绸鸦蕾碧遍禁氢华万悯脊玩亦燎艺希邓判顺衷鱼啪捞酋采酌棱撩待鳃烦愿痛磨焚澡假搁湛还文嘴睹解成抹龟军码歹榔及枢系瘴憋惋拼藉忧那揉霓做社纂硫彝附杜镀弗请惯脾怪抠渺完拟摊满哨烛韭园藉凹劲踊啄张纷郭箔算人贯抡鳞则歼阴雅棘橡难魂渭厩述歪杉态痹枉葵类桐美辐谢徊房仕卡堕瘫愤凯戊炎概要颜嘶直灭仁锰芝兽伦掂系奥咒怕聚尤沉锡妒脏诈歪盖倡得爪泰宇告魄鞋瑰鼻创蚕刚缘钎澎振扰琢撇酱闹官暴赔俱华福腮楔熏绷案欲邦芜赔坟深圆旅亩礁替选虏诲布蚁悸伞宏表皑闹搞慰叹逾淳摩种晌胀览晨潞返窍览冻粉烩艺腊氰缝学习情境6习题答案一、填空题1拉深是 是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形 的冲压工艺。用拉深工艺可以制得直壁旋转体零件、曲面旋转体零件、直壁非旋转体零件和形状非常复杂的不规则零件。2拉深工艺依据毛坯形状划分为平板（首道）拉深和以后各次拉深；依据壁厚变化划分为不变薄拉深和变薄拉深。3拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的 圆角 而不是 锋利 的刃口，其间隙一般 稍大于 板料的厚度。 4拉深过程中，变形区是坯料的 凸缘部分 。坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生 切向压缩 和 径向伸长 的变形。 5通过网格的变化分析金属在拉深过程中流动情况可以得知 筒形件底部 的网格基本上保持原来的形状，说明凸模底部的金属没有明显的流动。切向不等径的同心圆转变为筒壁上平行的同周长圆，间距 增大 ，愈靠近筒的上部增加越 多 ，说明金属径向应变为 拉应变 ，越靠近外圆的金属径向流动越 大 。径向等分度的同心辐射线转变为筒壁上平行的竖直线，且竖直线间距 相等 。说明切向应变为压应变，越靠近外圆的金属切向流动越 大 。若从网格取一单元体，由拉深前是 扇形 网格变为拉深后的 矩形 网格。6毛坯各处的变形程度 不同 ，加工硬化程度 不同 ，则沿高度方向筒壁各部分的硬度不同，越到零件口部硬度越 高 。7拉深件的壁厚 不均匀 。下部壁厚略有 减薄 ，上部却有所 增厚 。 8在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是 不均匀 的。即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变形程度 愈大 ，板料增厚 愈大 。 9凸缘部分最大主应变是切向压缩应变，故板厚略有变厚为 拉应变 。当变形程度较大，板料又较薄时，凸缘部分特别是外缘部分的金属，在切向压应力的作用下可能失稳而起皱。10拉深时，凸缘变形区的 起皱 和筒壁传力区的 拉裂 是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 11拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受 较大的切向压应力 的作用，导致材料 失稳 而引起。 12板料的相对厚度 t/D 越小，则抵抗失稳能力越 愈弱 ，越 容易 起皱。 13保证拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区的最大拉应力应小于危险断面的抗拉强度。14筒形件拉深时，在拉深件口端出现有规律的高低不平的现象叫突耳。15拉深件的毛坯尺寸确定依据是 体积不变原则 和 相似原则 。 16因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件，起口部质量更差。因此在多数情况下采用加大 工序件高度或凸缘直径 的方法，拉深后再经过 切边 工序以保证零件质量。 17拉深系数 m 是 拉深后的工件直径 和 拉深前的毛坯直径 的比值。m 越小，则变形程度越 大 。18影响极限拉深系数的因素有：材料的 力学性能 、板料的 相对厚度 、拉深条件 等。 19一般地说，材料组织均匀、 屈强比 小、 塑性 好、板平面方向性小、板厚方向系数大、 硬化指数 大 的板料，极限拉深系数较小。 20凸、凹模之间的间隙Z应适当，间隙太大，会影响拉深件的精度，拉深件锥度和回弹较 大 。21确定拉深次数的方法通常是：根据工件的 相对高度 查表而得，或者采用 推算 法，根据表格查出各次极限拉深系数，然后依次推算出各次拉深直径 。 22选用的合理的压边力应该是在保证不起皱的前提下取得的 最小值 。23刚性压边装置用于 双动 压力机，凸模装在压力机的 内滑块 上，压边装置装在 外滑块上。在拉深过程中，外滑块 保持不动，所以其刚性压边力不随行程变化，拉深效果好，模具结构简单。24拉深时，对于单动压力机，除了使其公称压力 大于工艺力 以外，还必须注意，当拉深行程较大，尤其落料拉深复合时，应使 工艺力曲线位于压力机滑块的许用负荷 曲线之下。 25有凸缘圆筒件的总拉深系数m 大于 极限拉深系数时，或零件的相对高度 h/d 小于 极限相对高度时，则凸缘圆筒件可以一次拉深成形。 26多次拉深宽凸缘件必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时，其凸缘的外径应 等于工件的凸缘直径 ，在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的 筒壁部分 参与变形，逐步减少其 直径和圆角半径 并增加 高度 ，而第一次拉深时已经成形的凸缘外径 不变 。为了防止在以后拉深工序中，有凸缘圆筒形件的凸缘部分产生变形，在调节工作行程时，应严格控制 拉深高度；在工艺计算时，除了应精确计算工序件的高度，通常有意把第一次拉入凹模的坯料 面积多拉 5% 10% 。这一工艺措施对于板料厚度小于 0.5mm 的拉深件，效果较为显著。 27当任意两相邻阶梯直径之比都大于相应的圆筒形件的极限拉深系数时，其拉深方法为：由 大 到 小 拉出，这时的拉深次数等于阶梯 数目 。 28盒形件拉深时圆角部分与直边部分间隙 不同 ，其中圆角部分应该比直边部分间隙 大 。 29正方形盒形件的坯料形状是 圆形 ；矩形盒形件的坯料形状为 长圆形 或 椭圆形 。 30设计拉深件时，产品图上的尺寸应注明必须保证外形尺寸或內形尺寸；带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准。31应该尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件，因为这类零件需要较多的拉深次数，需要中间退火。32拉深凸模圆角半径太小，会增大 拉应力 ，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件 拉裂 ，降低 极限变形 。 33拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可 减小 ，但 过大 的圆角半径会使板料悬空面积增大，容易产生 失稳起皱 。 34拉深凸模、凹模的间隙应适当，太 小 会不利于坯料在拉深时的塑性流动，增大拉深力，而间隙太 大 ，则会影响拉深件的精度，回弹也大。 35一般情况下，拉深件的公差不宜要求过高。对于要求高的拉深件应加 整形 工序以提高其精度。 36在拉深成形中，需要摩擦力小的部位必须 进行润滑 ，凹模表面粗糙度应该 小 ，以降低 摩擦力 ，减小 拉应力 ，以提高极限变形程度。 37拉深时，凹模和卸料板与板料接触的表面应当润滑，而凸模圆角与板料接触的表面不宜 太光滑 ，也不宜润滑 ，以减小由于凸模与材料的相对滑动而使危险断面易于变薄破裂的危险。二、判断题1拉深过程中，坯料各区的应力与应变是很均匀的。 （ ） 2拉深过程中，凸缘平面部分材料在径向压应力和切向拉应力的共同作用下，产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。（ ） 3拉深系数 m 恒小于 1 ， m 愈小，则拉深变形程度愈大。 （ ） 4坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。 （ ） 5拉深时，坯料产生起皱和受最大拉应力是在同一时刻发生的。 （ ） 6拉深系数 m 愈小，坯料产生起皱的可能性也愈小。 （ ） 7拉深时压料力是唯一的确定值，所以调整时要注意调到准确值。 （ ） 8压料力的选择应在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 （ ） 9弹性压料装置中，橡胶压料装置的压料效果最好。 （ ） 10拉深凸、凹模之间的间隙对拉深力、零件质量、模具寿命都有影响。间隙小，拉深力大，零件表面质量差，模具磨损大，所以拉深凸、凹模的间隙越大越好。 （ ） 11 拉深凸模圆角半径太大，增大了板料绕凸模弯曲的拉应力，降低了危险断面的抗拉强度，因而会降低极限变形程度。 （ ） 12拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变薄，愈接近凸模圆角变薄愈大。壁部与圆角相切处变薄最严重。 （ ） 13拉深变形的特点之一是：在拉深过程中，变形区是弱区，其它部分是传力区。（ ） 14拉深时，坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向伸长和径向压缩的变形。 （ ） 15需要多次拉深的零件，在保证必要的表面质量的前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。（ ） 16所谓体积不变原则，即坯料面积等于成品零件的表面积。 （ ） 17对于有凸缘圆筒件的极限拉深系数，如果小于无凸缘圆筒形件的极限拉深系数，则可判断：有凸缘圆筒形件的实际变形程度大于无凸缘圆筒形件的变形程度。 （ ） 18为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用变筒形直径的工艺方法。 （ ）19拉深的变形程度大小可以用拉深件的高度与直径的比值来表示。也可以用拉深后的圆筒形件的直径与拉深前的坯料 ( 工序件) 直径之比来表示。 （ ） 20阶梯形盒形件和阶梯形圆筒形件的拉深工艺一样，也可以先拉深成大阶梯，再从大阶梯拉深到小阶梯。（ ） 三、选择题1拉深前的扇形单元，拉深后变为 _ B _ 。 A、圆形单元 B、矩形单元 C、环形单元 2拉深后坯料的径向尺寸 _ A _ ，切向尺寸 _ _A _ 。 A、增大 减小 B、增大 增大 C、减小 增大 D、减小 减小 3拉深过程中，坯料的凸缘部分为 _B_ 。 A、传力区 B、变形区 C、非变形区 4拉深时，在板料的凸缘部分，因受 _B_ 作用而可能产生起皱现象。 A、径向压应力 B、切向压应力 C、厚向压应力 5与凸模圆角接触的板料部分，拉深时厚度 _B_ 。 A、变厚 B、变薄 C、不变 6拉深时出现的危险截面是指 _B_ 的断面。 A、位于凹模圆角部位 B、位于凸模圆角部位 C、凸缘部位 7用等面积法确定坯料尺寸，即坯料面积等于拉深件的 _B_ 。 A、投影面积 B、表面积 C、截面积 8拉深过程中应该润滑的部位是 _A 、 B_ ；不该润滑部位是 _ C_ 。 A、压料板与坯料的接触面 B、凹模与坯料的接触面 C、凸模与坯料的接触面 9 _D_ 工序是拉深过程中必不可少的工序。 A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平 10需多次拉深的工件，在两次拉深间，许多情况下都不必进行 _B_ 。从降低成本、提高生产率的角度出发，应尽量减少这个辅助工序。 A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平 11经过热处理或表面有油污和其它脏物的工序件表面，需要 _A _ 方可继续进行冲压加工或其它工序的加工。 A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平 12有凸缘筒形件拉深、其中 _A_ 对 拉深系数影响最大。 A、凸缘相对直径 B、相对高度 C、相对圆角半径 13在宽凸缘的多次拉深时，必须使第一次拉深成的凸缘外径等于 _C_ 直径。 A、坯料 B、筒形部分 C、成品零件的凸缘 14为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用 _C_ 的工艺方法。 A、变凸缘直径 B、变筒形直径 C、变圆角半径 15板料的相对厚度t/D较大时，则抵抗失稳能力 _A_ 。 A、大 B、小 C、不变 16有凸缘筒形件的极限拉深系数 _A_ 无凸缘筒形件的极限拉深系数。 A、小于 B、大于 C、等于 17无凸缘筒形件拉深时，若冲件h/d _C_ 极限h/d，则可一次拉出。 A 、大于 B、等于 C、小于 18当任意两相邻阶梯直径之比(dn/dn-1)都不小于相应的圆筒形的极限拉深系数时，其拉深方法是 _B_ 。 A、由小阶梯到大阶梯依次拉出 B、由大阶梯到小阶梯依次拉出 C、先拉两头，后拉中间各阶梯 19下面三种弹性压料装置中， _C_ 的压料效果最好。 A、弹簧式压料装置 B、橡胶式压料装置 C、气垫式压料装置 20利用压边圈对拉深坯料的变形区施加压力，可防止坯料起皱，因此，在保证变形区不起皱的前提下，应尽量选用 _B_ 。 A、大的压料力 B、小的压料力 C、适中的压料力 21通常用 _C_ 值的大小表示圆筒形件拉深变形程度的大小 _C_ 愈大，变形程度愈小，反之亦然 。 A、h/d B、K C、m 22在拉深工艺规程中，如果选用单动压力机，其公称压力应 _B_ 工艺总压力，且要注意，当拉深工作行程较大时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用曲线之下。 A、等于 B、小于 C、大于 四、问答题1什么是拉深工艺？什么是首道拉深工艺、后续再拉深工艺？答：1）在压力机上，将冲裁成一定形状的平板毛坯加工成各种形状带底的开口空心零件或由大口径空心件再塑变成为小口径空心件的成形方法称为拉深（或拉延、压延）。2）由平板毛坯塑变成带底的开口空心件的成形方法称之为平板（首道）拉深；由大口径空心件再塑变成为小口径空心件的成形方法称之为以后各次拉深（后续在拉深）。2通过对直壁旋转体拉深件的网格试验分析，得出金属在拉深过程中是如何变形的？ 答：通过网格的变化分析金属在拉深过程中流动情况：（1）筒形件底部的网格基本上保持原来的形状，说明凸模底部的金属没有明显的流动。（2）切向不等径的同心圆转变为筒壁上平行的同周长圆，间距增大，愈靠近筒的上部增加越多，说明金属径向应变为拉应变，越靠近外圆的金属径向流动越大。（3） 径向等分度的同心辐射线转变为筒壁上平行的竖直线，且竖直线间距相等。说明切向应变为压应变，越靠近外圆的金属切向流动越大。（4）若从网格取一单元体，在拉深前是扇形网格，面积为A1，拉深后变为矩形网格，面积为A2，相当于在一个楔形槽中拉着扇形网格通过一样，受到切向压应力和径向拉应力的作用，金属产生径向伸长变形和切向压缩变形形成矩形网格。3拉深过程中常出现的质量问题有哪些？避免出现质量问题的措施有哪些？答：1）拉裂。为了防止拉深过程中出现拉深件拉裂的工艺问题，一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度，例如选用屈强比小的材料。另一方面通过正确制定拉深工艺和合理设计模具，降低筒壁所受拉应力。2）起皱。改善材料的力学性能，采用屈强比小，弹性模量E大的材料，抵抗失稳的能力也愈大，不易起皱。正确制定拉深工艺和合理设计模具，采用的首道拉深系数不过小、增加工序数目和增大凹模圆角半径，可提高抗失稳的能力。通过压边圈的压力的作用，使毛坯被迫在压边圈和凹模平面间的间隙中流动，限制了毛坯在厚度方向的自由起伏，提高了其流动的稳定性而避免起皱。同时，压边圈下的毛坯受到的径向拉应力增加和切向压应力减少也可避免起皱。对汽车覆盖件等一些复杂零件的拉深，采用拉深筋或拉深槛，能有效增加径向拉应力和减少切向压应力，从而避免起皱现象的发生。采用的越大，变形区较小较厚，抗失稳能力强，稳定性好。4何谓拉深系数？影响拉深系数的因素是什么？答：1）拉深系数是指拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯（或半成品）的直径之比。2）影响拉深系数的因素：材料的力学性能。主要考虑以下几方面：a材料的屈强比；材料的屈强比越小，越能减小拉深系数。b材料伸长率；材料伸长率越大，越能减小拉深系数。c材料的板厚方向性系数r；r值越大，说明板料在厚度方向变形困难，危险断面而不易变薄、拉断，因而对拉深有利，拉深系数可减小。板料的相对厚度。t/D越大，m越小。拉深工作条件。包括以下几方面：a模具工作部分的结构参数；采用过小的会增大拉应力成分，使危险断面的变薄加剧，而过大的和Z则会减小有效的压边面积，使板料的悬空部分增加，易于使板料失稳起皱，所以对拉深都不利。b压边条件；压边力过大，则增加拉深阻力，增大筒壁传力区的拉应力，可能导致拉裂。压力过小，在拉深时不足以防止起皱，也会增大筒壁传力区的拉应力，同样对拉深不利。c摩擦与润滑条件；凹模与压边圈的工作表面应十分光滑并采用润滑剂，以减小板料在拉深过程中的摩擦阻力，减小传力区危险断面的负担，可减小拉深系数。对于凸模工作表面，则不必做得很光滑，也不需要润滑，使拉深时在凸模工作表面与板料之间有较大的摩擦阻力，以减少凸模与板料的相对滑动从而阻止危险断面的变薄（使底部径向拉应力减小），因而有利于减小拉深系数。5带凸缘筒形件拉深方法有哪几种？答：1）窄凸缘筒形件的拉深方法若h/d大于一次拉深的许用值时，只在倒数第二道才拉出凸缘或者拉成锥形凸缘，最后校正成水平凸缘。若h/d较小，则第一次可拉成锥形凸缘，后校正成水平凸缘。2）宽凸缘圆筒件的拉深方法中小型 （）、料薄的拉深件。通常靠减小筒形直径，增加高度来达到尺寸要求，即圆角半径及在第一次拉深中就拉出所需要的，在后续的拉深过程中基本上保持不变，制件靠圆筒部分的材料转移来获得。 大型（）的拉深件。零件的高度在第一次拉深时就基本形成，在以后的整个拉深过程中基本保持不变，通过减小圆角半径，逐渐缩小筒形部分的直径来拉成零件。6曲面形状零件拉深变形的特点是什么？答：（1）变形区大。圆筒形件拉深时，毛坯的变形区仅局限于压边圈下的凸缘部分，而曲面形状零件在拉深时，不仅其凸缘部分要产生与圆筒形件的同样变形，而且毛坯的中间部分也成了变形区由平面变为曲面，在很多情况下，其中间部分反而成了主要变形区。（2）凸模顶点附近具有胀形特点。曲面零件在开始拉深时，凸模与毛坯中间部分只有在顶点附近接触，在凸模的作用下，位于凸模顶点附近的金属处于双向受拉的应力状态。在凸模与毛坯的接触区内，由于材料完全贴模，这部分材料处于两向受拉一向受压的应力状态，与胀形相似，故使凸模顶点附近的材料会发生严重变薄。（3）凸模外缘材料易起皱，具有拉深变形特点。在拉深过程中，材料在凸模的外缘部分材料有很大一部分未被压边圈压住，几乎不与模具接触，处于“悬空”状态，抗失稳能力差，在这一部分材料由平面变为曲面的过程中，在切向压应力的作用下很容易起皱，称为内皱。在拉深过程中，凸模的外缘部分材料还处于径向受拉，切向受压的压力状态，具有拉深变形的特点。因此，曲面零件的拉深成形是拉深与胀形这两种变形方式的复合。7盒形件的拉深变形的特点是什么？ 答：1）切向压缩、径向伸长的拉深变形沿整个矩形件的周边是不均匀的。变形在高度方向上分布也是不均匀的。2）盒形件拉深时，其允许的变形程度与相应筒形件相比，可以有所提高。所以盒形件允许的变形程度有所提高，对应的拉深系数可取小些。 （3）变形的不均匀导致应力分布不均匀。（4）盒形件拉深时，直边部分对圆角部分的影响大小，决定于矩形件的形状。由于直边部分和圆角部分实际上是联系在一起的整体，因此两部分的变形相互影响，影响的结果是：直边部分除了产生弯曲变形外，还产生了径向伸长，切向压缩的拉深变形。两部分相互影响的程度随盒形件形状的不同而不同。 五、实训题1如下图1所示的圆筒形件，是在压边圈的作用进行拉深获得的拉深件。以下将此拉深件作为实例，分析拉深过程中的工艺计算。图12零件如下图2所示，试制定冲压工艺方案，并绘制模具装配图。图24. 零件如下图3所示，通过图示尺寸，采用CA