作业6答案.doc

作 业6一 、 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。 2、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。 3、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 。 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、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。 6、拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受 较大的压应力 的作用，导致材料 失稳 _ 而引起。 7、拉深件的毛坯尺寸确定依据是 面积相等的原则 。 8、拉深件的壁厚 不均匀 。下部壁厚略有 减薄 ，上部却有所 增厚 。 9、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 ，板料增厚也愈大 。 10、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。 11、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 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。 12、拉深工艺顺利进行的必要条件是 筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度 。 13、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。 14、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 。 15、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 。 16、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。 17、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 。 18、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。 19、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。 20、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。 21、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、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处） 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、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 13、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 14、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 15、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 16、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 、 B、K C、m 17、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、拉深变形的特点？ 1 ）变形区为毛坯的凸缘部分，与凸模端面接触的部分基本上不变形； 2 ）毛坯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拉伸的“一拉一压”的变形。 3 ）极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制； 4 ）拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”（底部的厚度基本保持不变）； 5 ）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（这是因为口部的塑性变形量最大，加工硬化现象最严重） 2、拉深的基本过程是怎样的? 拉深所用的模具一般是由凸模 1 、凹模 3 、压边圈 2 （有时可以不带压边圈）三部分构成。其凸模与凹模的结构和形状与冲裁模不同，它们的工作部分没有锋利的刃口，而是做成圆角。凸模与凹模的间隙稍大于板料的厚度。在拉深开始时，平板坯料同时受凸模的压力和压边圈压力的作用，其凸模的压力要比压边圈的压力大得多。坯料受凸模向下的压力作用，随凸模进入凹模，最后使得坯料被拉深成开口的筒形件。 3、什么是拉深的危险断面?它在拉深过程中的应力与应变状态如何? 拉深件的筒壁和圆筒底部的过渡区，是拉深变形的危险断面。承受筒壁较大的拉应力、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力和切向拉应力。 4、什么情况下会产生拉裂? 当危险断面的应力超过材料的强度极限时，零件就会在此处被拉裂。 5、试述产生起皱的原因是什么？ 拉深过程中，在坯料凸缘内受到切向压应力 3 的作用，常会失去稳定性而产生起皱现象。在拉深工序，起皱是造成废品的重要原因之一。因此，防止出现起皱现象是拉深工艺中的一个重要问题。 7、影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么?防止起皱的方法有哪些? 影响起皱现象的因素很多，例如：坯料的相对厚度直接影响到材料的稳定性。所以，坯料的相对厚度值 t/D 越大 (D 为坯料的直径) ，坯料的稳定性就越好，这时压应力 3 的作用只能使材料在切线方向产生压缩变形 ( 变厚 ) ，而不致起皱。坯料相对厚度越小，则越容易产生起皱现象。在拉深过程中，轻微的皱摺出现以后，坯料仍可能被拉入凹模，而在筒壁形成褶痕。如出现严重皱褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圆角处或凸模圆角上方附近侧壁（危险断面）产生破裂。防止起皱现象的可靠途径是提高坯料在拉深过程中的稳定性。其有效措施是在拉深时采用压边圈将坯料压住。压边圈的作用是，将坯料约束在压边圈与凹模平面之间，坯料虽受有切向压应力 3 的作用，但它在厚度方向上不能自由起伏，从而提高了坯料在流动时的稳定性。另外，由于压边力的作用，使坯料与凹模上表面间、坯料与压边圈之间产生了摩擦力。这两部分摩擦力，都与坯料流动方向相反，其中有一部分抵消了 3 的作用，使材料的切向压应力不会超过对纵向弯曲的抗力，从而避免了起皱现象的产生。由此可见，在拉深工艺中，正确地选择压边圈的型式，确定所需压边力的大小是很重要的。 8、影响拉深系数的因素有哪些? 拉深系数是拉深工艺中一个重要参数。合理地选定拉深系数，可以减少加工过程中的拉深次数，保证工件加工质量。 影响拉深系数的因素有以下几方面： 1 、材料的性质与厚度：材料表面粗糙时，应该取较大的拉深系数。材料塑性好时，取较小的拉深系数。材料的相对厚度 t/D100对拉深系数影响更大。相对厚度越大，金属流动性能有较好的稳定性，可取较小的拉深系数； 2 、拉深次数：拉深过程中，因产生冷作硬化现象，使材料的塑性降低。多次拉深时，拉深系数应逐渐加大； 3 、冲模结构：若冲模上具有压边装置，凹模具有较大的圆角半径，凸、凹模间具有合理的间隙，这些因素都有利于坯料的变形，可选较小的拉深系数； 4 、润滑：具有良好的润滑，较低的拉深速度，均有利于材料的变形，可选择较小的拉深系数。但对凸模的端部不能进行润滑，否则会削弱凸模表面摩擦对危险断面的有益影响。 上述影响拉深系数的许多因素中，以坯料的相对厚度影响最大，生产中常以此作为选择拉深系数的依据。 9、生产中减小拉深系数的途径是什么? 1 、材料的选用 材料的机械性能对拉深系数影响很大。屈强比 s / b 小的材料则拉深系数 m 值也小。因此设计拉深时，在机械强度和性能的允许情况下，一般应选用含碳量较低的 05 、 08 及 10 号钢板或塑性较好的铝板、铜板等有色金属。 2 、合理的确定凸、凹模结构尺寸 凸、凹模结构形状及工作部分尺寸，对拉深系数影响很大。一般说来，凹模圆角 R 凹 越大，拉深系数 m 值越小。凹模圆角半径应选择在 6 （ t 为料厚）为好。多数情况下，可选择凸模圆角半径 R 凸 等于凹模圆角半径 R 凹 ，最后一道工序凹模圆角半径及凸模圆角半径应等于工件的圆角半径。 3 、采用差温拉深法 这种方法是材料凸缘部分加热，使其 s 降低，并将筒壁部位冷却，使其保持 b 。因为保持传力区的 b ，可使其不容易破裂。而降低凸缘部分的 s ，可塑性增强，有利于拉深的进行、降低拉深系数 m 值。 实践证明：利用这种差温拉深法，变形程度大大改善，用一道工序可代替常温下多道工序的拉深，是一种拉深新工艺。这种拉深新工艺要求加热和冷却装置，使模具结构复杂，生产中采用有一定困难，故目前仅在某些有色合金拉深中用于生产。 4 、采用深冷拉深法 深冷拉深法使用极低的温度液态空气（ 183 ）或液氮（ 195 ）来冷却筒部，使材料 b 值增加，从而减小拉深系数，提高变形能力。这种深冷拉深工艺，主要用于普通低碳钢、不锈钢等工件的拉深。 5 、采用中间退火工序 材料经过首次拉深后，将产生生冷作硬化现象。由于冷作硬化，材料的塑性降低，使 m 值加大。为了降低加工硬化而恢复塑性，可.在拉深中间采用退火工序，以减小拉深系数 m 值。此外，在拉深模具中采用压边圈结构形式和在拉深过程中使用适当的润滑油，或提高凹磨表面的光洁度，板料在拉深前经除锈、涂油、磷化处理等，都可以降低拉深系数 m 值，有利于拉深工作的进行。 10、为什么有些拉深件必须经过多次拉深 ? 拉深过程中,若坯料的变形量超过材料所允许的最大变形程度，就会出现工件断裂现象。所以，有些工件不能一次拉深成形，而需经过多次拉深工序，使每次的拉深系数都控制在允许范围内，让坯料形状逐渐发生变化，最后得到所需形状。 11、采用压边圈的条件是什么 ? 拉深中，是否采用压边圈装置，主要取决于拉深坯料的相对厚度大小，具体选择方法可参照下表所列的条件决定。采用压边圈的条件 拉深方法 第一次拉深 以后各次拉深 t/D 100 m 1 t/D 100 m n 用压边圈 可用压边圈 不用压边圈 1.5 1.5 2.0 2.0 0.6 0.6 0.6 1 1 1.5 1.5 0.8 0.8 0.8 12、什么是拉深间隙 ? 拉深间隙对拉深工艺有何影响？ 拉深间隙是指拉深凹模与凸模直径的差值的，用 Z 表示。拉深间隙 z 的大小，对拉深工作有很大影响，主要表现在以下几个方面： 1 、对拉深力影响 间隙越小，其所需的拉深力越大，这是因为较小的间隙使坯料变形的阻力增大。 2 、对工件的质量与精度影响 拉深模的间隙对拉深工件筒壁部分具有校直作用，拉深间隙越大，则校直作用越小，易使工件筒壁弯曲，并成为口大底小的锥形。当间隙过小时，工件表面很容易被磨损，使表面光洁度降低，同时过小的拉深间隙会使得工件变薄，影响工件尺寸精度。 3 、对模具寿命的影响 过小的拉深间隙，加大了模具与坯料之间的接触应力，易使模具磨