冲压工艺模具设计名词解释复习资料.doc

冲压工艺模具设计第一章 冲裁加工基本问题1 冲裁是指利用一对工具，如冲裁模的凸模与凹模或剪床的上剪刃与下剪刃，并借助压力机的压力，对板料或已形成的工序件沿封闭的或非封闭的轮廓进行断裂分离加工的各种方法。2 作为材料分割的手段，冲裁比火焰切割，锯切，切削及磨消等加工方法具有效率高，质量高，成本低等突出的优点。3 冲裁的基本工序：a.落料 b.冲孔 c.修边 d.冲槽 e.冲缺口 f.切断 g.切舌 h.剖切。4 冲裁变形过程：a.弹性变形阶段 b.塑性变形阶段 c.断裂分离阶段。5 冲裁时变形的应力状态，A点：位于凸模端面靠近刃口处，受凸模正压力作用，并处于弯曲的内侧，因此受三向压应力作用。为强压应力区。D：点位于凹模刃口侧面靠近刃口处，轴向凹模侧压力将引起径向压应力和切向拉应力，而板料的弯曲变相又引起径向拉应力个切向拉应力，因此径向应力和切向应力均为合成应力，一般都是强拉应力区。6 冲裁件断面可分成明显的四部分：塌角，光亮带，断裂带和毛刺。7 冲裁模凸模与凹模之间的间隙称为冲裁间隙。通常是指双边间隙。用z表示。8 冲裁间隙对断面质量的影响？答：a.当冲裁间隙控制在一定的合理值范围内时，则冲裁断裂分离过程能够正常地完成。 b.断裂面比较平滑，虽然有塌角和毛刺，但都不过大，光亮带占板厚的比例比较正常。 c.当冲裁间隙过小时，冲裁结束时将形成明显的第二光亮带，当冲裁间隙稍增大时，冲裁断面的质量变坏，同时板平面的不平度将增大。9冲裁间隙对尺寸精度的影响？ 答：落料件，基本尺寸与凹模接近，当相对间隙过大时材料受较大的拉应力，分离后产生弹性回缩，尺寸产生负偏差，当相对间隙过小时，材料受较大的压应力，分离后产生弹性膨胀，尺寸产生正偏差。冲孔件时则相反。10冲裁间隙的选择。通常为获得高质量的冲裁件，需要取较小的冲裁间隙，而为了提高冲裁模具的寿命，需要较大的冲裁间隙。11常将两次刃磨之间的冲裁次数称为模具的刃磨寿命。总的冲裁次数就称为模具的总寿命。影响刃口磨损的因素：a.冲裁间隙 b.冲裁轮廓形状 c.润滑 d.板料的种类 e.冲裁模具。12比较固定，弹性卸料顺出件的优缺点。 答：固定卸料顺出件优点是：卸料可靠，操作安全，成本低。缺点是：凸模寿命低，品质低，可能造成损伤刃口。弹性卸料顺出件则反之。13为了完成冲压加工，压力机滑块所必须同时担负的各种压力的总和称为冲压力。冲裁时可能产生的压力包括冲裁力，卸料力，推件力及顶件力。模具结构不同时，冲压力所包括的上诉压力也有不同。14降低冲裁力的方法？ a.加热冲裁 b.斜刃冲裁 c.阶梯冲裁。15精冲法的原理？ 答：a.弹性卸料板又称为齿圈压板，在精冲过程中用它做压料作用。 b.冲裁轮廓周围的材料处于较强的三向应力的状态。材料的塑性得很大的提高。 c.精冲的冲裁间隙极小。 d.刃口部位必须是圆角。16负间隙冲裁。是凸模尺寸大于凹模尺寸的一种冲裁方法。第二章 冲裁工艺及模具设计1冲裁件的结构要素？答：a.冲裁件的内，外形转角处应避免尖锐的转角，应有适当的圆角。b.冲裁件上应尽量避免窄长的悬臂和凹槽。c.冲裁件上孔与孔之间，孔到零件边缘的距离，受模具强度和制件质量的限制，其值不能太小。d.在拉深件上冲孔时，要求2冲模的组成及其功用？a.上模与下模 b.导向装置 c.定位装置 d.卸料装置 e.出件装置 f.压料装置。3排样冲裁件在板料，条料或带料上的布置方法称为排样。4按材料的经济利用程度或废料的多少，排样可分为有废料排样与少，无废料排样两大类。 按零件的条料上的布置形式，排样又可分为直排，斜排，对排，对头斜排，多排，混合排等形式。5搭边落料时冲裁轮廓是封闭的，在工作与工件之间以及工作与条料侧边之间，都留出了作为剪切支撑面的工艺余料。搭边就是废料，从降低材料消耗考虑，希望瘩边值太小，支撑面刚度不足，将使工件质量变坏，模具寿命降低。6凸模结构设计的三原则： a.精确定位 b.防止拔出 c.防止转动。7凸模结构类型？ 答：a.标准圆凸模 b.凸缘式凸模 c.铆装式凸模 d.直通式凸模 e.镶拼式凸模。9凸模板的形状与尺寸。用做凹模板的毛坯，无论由棒料下料，还是由板料下料，都应进行反复的锻打，使材料组织得到改善。10凹模型孔侧壁的形状有两种基本类型：一是侧壁与凹模面垂直的直壁型孔；二是与凹模面稍微倾斜的斜壁型孔。全直壁型孔只适用于逆出件式模具，阶梯形直壁型孔，适用于 顺出件模具。斜壁型孔适用于顺出件式模具。11 刃口尺寸计算的一般原则？ 答：a.刃口尺寸应保证冲出合格工件。由于落料件的实际尺寸基本与凹模刃口尺寸一致，所以落料时应先计算凹模刃口尺寸，再改变凸模刃口尺寸，以获得合理的冲裁间隙值。而冲孔的孔实际尺寸基本与凸模刃口尺寸一致，因此应先计算凸模刃口尺寸，合理冲裁间隙值依靠改变凹模刃口尺寸获得。 b.刃口磨损一些仍能冲出合格工件。设计模具时凹模刃口基本尺寸应靠向工件允许的最大尺寸；而冲孔时，磨损后凸模尺寸将减少，所以设计模具时凸模刃口基本尺寸应靠向工件允许的最大尺寸。 c.设计时应取最小合理冲裁间隙。凸模与凹模刃口尺寸的制造公差影响冲裁间隙值的大小。所以，刃口尺寸的计算与处理既要保证冲出合格的工件，有要保证合理的冲裁间隙值。 高出3倍。12常用的计算刃口尺寸方法有两种：一是凸模与凹模分别注出各自的基本尺寸及其公差，简称为公差法制模；二是只有基准件注出基本尺寸及其制造公差，而配作件则只注与基准件相同的基本尺寸，不注公差，在技术要求中注明配作时应达到的合理冲裁间隙值，简称为配作法制模。 计算P81，8313在凸模零件工作图上，注与凹模刃口尺寸对应的基本尺寸，不注公差。并在技术要求中注写“刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证单边间隙为0.01mm。”14冲裁力合力的作用点称为冲裁的压力中心。为了保证压力机和模具平稳地工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合，对于使用模柄的中小型模具就是要使其压力中心与模柄轴线相重合。15定位冲压加工时，条料或坯件在冲模内应处于正确的位置称为定位。16定位装置元件：导料板，承料板，导料销。17定位的基本形式有三种：导向定位 接触定位 形位定位 前二两种针对条料，带料，后一种包括外形定位，内形定位。18条料横向定位也称为导料，主要作用是保证条料的横向搭边值。19导料板长度。对于装有承料板的模具，导料板的长度等于凹模长度加上承料板的宽度。20导料板宽度。当凹模型孔横向尺寸沿对称轴线均分时，无论型孔是否对称，则两块导料板的宽度是相同的。21条料纵向定位也称为当料。在落料模与复合模中，挡料的主要作用是保证纵向搭边值。而在级进冲裁模中，还将影响制件的形位尺寸精度，因此要求更高。22始用挡料装置。在使用拉式挡料销或回带式挡料装置的落料模中，以及在使用各种挡料销定距的级进冲裁模中，首件均无法定位。为解决首件定位问题，需设置始用挡料装置。23侧刃的准确名称为定距凸模，习惯上称为侧刃。在级进冲裁模中和含有各种形成工序的多工位级进模中，都广泛采用侧刃定距。24导料销。当工件内形与外形的行位精度要求较高时，无论挡料销定距，还是侧刃定距，都不可能满足要求。这时，可设置导正销提高定距精度。25卸料装置有： 固定卸料装置和弹性卸料装置26常用的固定卸料装置：a.与导料板制成一体的整体式卸料板，结构简单，但装配调整不便。 b.分式卸料板，导料板装配方便应用较多。 c.悬臂式卸料板，用于窄长件的冲孔或切口后的卸的卸料。 d.拱桥式卸料板，用于空心件或弯曲件冲底孔后的卸料。27单独设置导向装置的作用：a.模具在压力机上安装调整比较方便。 b.冲制的工件质量稳定，冲裁间隙始终保持一致而不易发生变化，因此工件有较好的互换性。 c.冲模不易损坏，故寿命比无导向冲模高。28冲模的导向：无导向冲裁 导板导向 模架导向29按导柱不同的位置，分为如下四种模架：a.中间导柱模架 b.后侧导柱模架 c.对角导柱模架 d.四导柱模架（只有要求模具刚性与精度都很高的精密冲裁模，以及同时要求模具寿命很高的工位自动级进模才采用。）30冲裁模的分类：按工序的组合分类：可分为单工序模，复合模和级进模。单工序模又称简单模，而复合模和级进模又称为复杂模。 按卸料与出件方式分类：可分为固定卸料式与弹压卸料式模具，按出件 方式可分为顺出件与逆出件式模具。固定卸料式模具又称为封闭式模具，弹压式模具又称为敞开式模具，封闭式模具比较安全。 按挡料或定距方式分类：有固定挡料式，活动挡料式和侧刃定距式冲模。31复合冲裁模是在压力机滑块一次行程中，在模具同一工位同时完成冲孔和落料。 其基本结构形式有两种：落料凹模装在下模时称为顺装复合模。 装在 上模时称为倒装复合模。32级进冲裁模是在压力机滑块的一次行程，在模具不同工位分别进行的内形和外形冲 裁，而在最后工位才制成工件。第三章 弯曲及弯曲模设计1弯曲将平面直的坯料折成具有一定角度和曲率半径的零件的成形方法称为弯曲。2板料弯曲的变形特点？ 答：a.变形区的变形点，外区受拉而伸长了，内区受压而缩短了，变形中性层并不与板 厚的几何中心层重合，而向曲率中心方向移动，并且随着相对弯曲半径的减少，移 动的距离将增大。b.截面发生畸变 c.变形区板料厚度变薄 d.弯曲后板料长度增加3弯曲变形区的应力与应变状态：外区受拉，应力与应变均为正值，由外区的拉力转为内 区的压应力，其间存在一个拉与压应力的分界层，称为 应力中性层。它有内移性，在弯曲瞬间时，其内移量总 是超过变形中性层的内移量，两者并不重合。4弯曲变形的阶段性：a.弹性弯曲阶段 b.弹-塑性弯曲阶段 c.全塑性弯曲阶段5弯曲变形的最大切向应变与相对弯曲半径r/t成反比。r/t表示弯曲的变形程度。 r/t越小表示变形程度越大。6弯曲加工的破坏形式就是变形区表面的开裂，面表面内受压缩变形剧烈时只会产生截面畸变。在变形区外表面不开裂的条件下，所能弯成的最小r/t值，称为最小相对弯曲半径， 并以r min/t表示。因此，弯曲加工就以r min/t来控制变形程度。7当零件的r/t很小时，应选用塑性指标高的材料。8弯曲的坯料因冷作硬化使塑性降低而出现开裂时，可对材料进行退火处理，恢复其塑性，避免开裂。9板料的方向性。 平行轧制方向的塑性指标较高，垂直于轧制方向的塑性指标较低。因此，对同一种材料，当弯曲件的弯曲线与板料的轧制方向垂直时，切向变形的方向便顺着纤维方向，允许的r min/t值最小；而当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，r min/t值就要增大。10板料的表面质量与断面质量。 板料弯曲时，多采用剪床下料或冲模落料方法制备坯料，断面有毛刺和粗糙的断裂面。当r/t较小时，在板料侧面因应力集中容易出现开裂。因此，去除坯料的毛刺或修光断面，可以降低r/t值。用模具弯曲时，将有毛刺的一面朝向凸模，使其置于受压应力区。也有利于防止开裂。11校型弯曲在自由弯曲结束后，如果凸模继续下压，材料将完全贴合凸模与凹模，并受到强烈的镦压作用，这时的弯曲称为校性弯曲。其目的是：减少回弹。12回弹塑性弯曲如同一切塑性变形一样，总包含有弹性变形。而弹性变形在卸载后将消失，引起弯曲件脱离模具后弯曲角度和弯曲半径都与模具不一致。这种现象称为回弹，也叫回跳或弹复。13弯曲方式对弯曲件回弹的影响。 V形件弯曲后的回弹。 弯曲方式。14影响弯曲件回弹的其他因素？ 答：a.材料的力学性能。弯曲后的回弹量与材料的屈服应力和硬化模数成正比，而与弹 性模量成反比。 b.相对弯曲半径r/t。r/t值越小，表面弯曲变形程度越大，中性层附近的弹性变形将 越小，弯曲后的回弹量也就越小。 c.弯曲中心角a。在相同变形程度时，弯曲中心角越大，或者弯曲角越小，则回弹 量将越大。 d.弯曲件的形状。在r/t值相同的条件下，双角弯曲比单角弯曲回弹小，形状复杂的弯曲件采取一次弯成比多次弯成回弹小。15直边高度。 为了保证弯边规则和平直，弯曲件的直边高度不能太小，一般H2t,最好 H3t。16定位工艺孔的设置？ 对于弯曲形状较复杂或需要多次弯曲的工作，为了防止弯曲时毛坯偏移造成工件质量不 稳定，甚至出现废品，在结构允许的条件下，可在工作不不变形位置定位工艺孔。作为 弯曲工序件在各次弯曲模上共同的定位基准。17确定弯曲顺序的原则？ 答：a.对于形状简单的弯曲件，如V形，U形，Z形件等，可以一次弯成型。 b.需要多道工序弯曲时，应先弯外角，后弯内角，前次弯曲必须考虑后次弯曲有可 靠的定位，后次弯曲不能影响前次以形成的部分。 c.对称弯曲原则。18弯曲模，凸凹模间隙应考虑的影响因素？ 答：弯曲件宽度B较大时，受模具制造与装配误差的影响，将加大间隙的不均匀程度， 因此间隙值应取大些。宽度教小时，间隙值可取小些。弯曲件材料较软时，弯曲时 板厚容易变薄，间隙可取小些，硬料则应取大些。弯曲件相对弯曲半径r/t较大时， 弯曲后回弹较大，间隙应取小些，r/t较小时可取大些。此外，还应考虑弯曲件尺 寸精度和板料厚度偏差的影响。尺寸精度要求较高，间隙值应适当减少。19U形弯曲件凸凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形式有关。原则是：当工件标注外 型尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上；当工件标注内工件尺寸时，应以凸模 为基准件，间隙取在凹模上，并采用配作法制模。第四章 拉深1拉深在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆茼形件或矩形件的成形方法。2拉深变形过程及变形特点？ 答：特点是变形区主要集中在凸缘区，在拉深过程中，变形区任一点在径向受到了拉伸， 而切向受到了压缩。凸缘区材料质点之间产生相互作用的内应力，在径向受拉应力， 在切向受压应力。3拉深过程凸缘区，径向拉应力和切向拉应力的规律性特点？ 答：a.径向拉应力在凸缘处总是为零的。 b.切向拉应力在凸缘外边处达到最大值，在茼壁处为最小值。 c.在凸缘的大部分区域，就绝对值而言，切向压应力总是大于径向拉应力。 意义：既可用以表示拉深变形程度的大小，有可用以控制拉深的变形程度，值d/D 越小，则表示变形程度越大。4影响径向拉应力的因素？ 答：a.压边对其的影响。 b.凹模圆角区弯矩对其的影响。 c.凹圆角区摩擦对其的影响。 d.材料硬化对其的影响。5拉深主要的工艺问题？ 答：P221 2226起皱拉深时凸缘区板料出现波纹状皱折称为起皱。 拉深时，板料相对厚度t/D越小，越容易起皱。在板厚相同时变形程度越大，即拉深，系数m越小，越容易起皱。通常起皱首先从凸缘边缘发生，因为那里的切向压应力绝对值大。起皱是可以避免的，采用带压边装置的模具进行拉深便可防止起皱。7拉破。当筒壁出最大拉应力超过了危险断面处材料的抗拉强度时，将在危险断面拉破。8再次拉深的必要性？ 答：设圆筒形拉深件直径为d，其毛坯直径为D,册比值d/D称为总拉深系数mo。如果总拉深系数mo小于首次允许的最小拉深系数m1时，直接由直径为D的平板毛坯拉深直径为 d的工件，将会拉破。这时，可先按允许的首次拉深系数m1拉成一个直径为d1的工序件，显然d1大于工件直径d，而高度h。然后再以首次拉成的直径为d1的工序件为毛坯件，按允许的拉深系数进行第二次拉深，必要时可进行第三次乃至更多的拉深，直到拉成工件为止。9 再次拉深就是首次拉深以后再次进行的拉深，也称为后续拉深。拉深特点：m1m2m3m410反拉深反拉深是将前次拉成的圆筒形工序件倒扣在凹模上，凸模从底部进行反向拉深的一种方法。11拉深力是指拉深过程中出现的最大拉深力，其值等于径向最大拉应力与筒壁截面积的乘积。 显然，为完成拉深加工，凸模压力应大于F max。因此计算拉深力的目的是为了选择压力机的额定压力。12拉深压力机的选择：a.压力机类型的选择。 b.压力机行程的确定。压力机的行程必须大于工序件高度的2倍。13确定毛坯尺寸的原则？ 答：a.表面积相等原则 b.截面形状相似原则 c毛坯尺寸应包括修边余量。板料都 各向异性，所以由圆形毛坯拉深成圆筒形工件后，其上口不是平齐的，出现所谓“突 耳”现象。如果拉深变形程度越大，板料的板平面方向性系数t值越大，则拉深 后突耳的高度也将越大。14采用压边装置的目的是为防止变形区板料在拉深过程中起皱。15问答P240？16就对拉深过程的影响而言，可将拉深凹模分为普通直壁凹模和锥形凹模大类。17拉深间隙对拉深过程的影响？ 答：由于在拉深过程中板料有增厚现象，因此为了顺利拉深，拉深间隙Z应大于板厚t。 但间隙过大时，筒壁不直，工件将出现上大下小的显现，尺寸精度较差。间隙过小， 板料的凸模与凹模之间受到挤压，同时产生较大的摩擦力，加快模具的磨损。摩擦 力的增大可使拉深力增加达15%以上。在用低碳钢板料拉深时，摩擦严重时可出 现局部粘接现象，开始有少量金属附着在凹模工作表面上，随着拉深次数的增加， 附着量也将增加。结果使拉深件外表面出现越来越严重的条状擦伤痕迹，附着造成 金属堆积，使得条状痕迹自下而上加宽加深，最后拉深也就无法进行了。如果用砂 纸或油石将凹模工作表面附着处打磨光滑，再进行拉深，仍会出现金属附着现象。 因此在取较小间隙拉深时，必须使用高压的润滑剂。18拉深间隙的确定？ 答：a.浅拉深时，拉深间隙可取小些，拉深深时，则应取大些。这是因为变形程度越大， 板厚的增厚量也越大。 b.多次拉深时，前几次拉深