2013车身制造工艺习题参考答案.pdf

2013 作业一参考答案 1 通过计算 分别判断图 a 和图 b 中的主应力状态是弹性状态还是塑性状态 解 a 22 222 321 2455554 5 4 ss ss 满足密塞斯屈服条件 为塑性变形状态 b 22 2 2 2 321 72 02 08 0 80 08 0 8 02 0 8 0 2 0 ss ss 不满足密塞斯屈服条件 为弹性变形状态 2 已知0 0 321 推理 21321 22 0 即材料受两向等拉时 拉应 力方向上为拉伸变形 而在材料厚度方向为压缩变形 其值为伸长变形的两倍 解 0 0 0 0 0 0 213132 1 13 2 32 321 13 13 21 32 21 21 21 为拉应变 又0 321 213 22 为压应变 3 已知 321 0 推理 在最小压应力 3 绝对值最大 方向上的变形一定是压缩 变形 在最大压应力 1 绝对值最小 方向上的变形一定是伸长变形 解 0 0 321 32 32 21 21 有0 22 32 31 21 31 又因 321 0 则有 3 0 2 02 1 02 21 31 31 由 1 2 得03 1 0 1 即 为伸长变形 由 1 2 2 得03 3 即0 3 为压缩变形 2013 作业二参考答案 一 冲制图 2 2 所示零件 材料为 Q235 钢 料厚 t 0 5mm 凸 凹模分别加工 试计算冲裁 凸 凹模刃口尺寸及偏差 二 如图 2 3 所示一落料件 材料为 08 钢 料厚 t 2mm 1 采用凸 凹模配合加工法 试计算该凹模刃口尺寸及偏差 2 绘制该凹模刃口简图 并进行尺寸标注 该凸模刃口 尺寸制造应如何提技术要求 解 图 2 3 1 图中工件为落料件 所以应按凹模配做凸模 按凹模磨损后尺 寸变大 变小 不变三种情况进行计算 凹模磨损后变大的尺寸有 0 0 87120 0 1880 72 60R 变小的尺寸有 60 不变的尺寸有 65 0 3 0 0 0 37 1 1 120 A 1 0 87 11 40 87 40 22 j 2 188 A 2 0 72 11 40 72 40 18 j 10 2170 217 00 111 1200 5 0 87 119 57 j j x AA 0 20 180 18 00 222 1880 5 0 72 187 64 j j x AA 0 R60 属于半边磨损尺寸 因为是圆弧曲线 为了能使其尺寸与 1 jA 相 切 故其 0 109 2 0 218 j1 59 78119 56 2 1 2 A R 磨损后变小的尺寸有 1 60 B 1 0 3 1 4 0 3 40 075 ji 0 075 4 0 30 0 11j1 60 2250 30 7560 x BB ji 磨损后尺寸不变的有 1 65 C 1 0 37 1 1 80 37 80 046 j 0 04664 82 8 0 37 2 0 376565 CC j1j1 2 凹模刃口简图 凸模刃口尺寸确定根据0 36mmZ0 246mmZ maxmin 故凸 模刃口尺寸按凹模相应部位的实际尺寸配制 保证双边最小间隙 0 246 三 何谓冲模压力中心 如图 2 3 所示一落料件 材料为 08 钢 料厚 t 2mm MPa b 270 1 计算该模具的冲裁力 卸料力和顶件力 2 计算该模具在图 2 3 所示坐标系下的压力 中心位置 解 冲压合力的作用点称为模具压力中心 冲件的周长 1202 652 18860 60694 4l mm 2 1 冲裁力 卸料力和顶件力 13 29248487468 806 0 44 24373 8 48746805 0 8 8487460722 4 6943 1 NFkF NFkF NkltF 冲顶顶 冲卸卸 冲 2 压力中心坐标 0 x 0 47 6 188 51283065606530128 38 196188 5641281283012865636095 5651283064128 y0 3 2013 作业三 参考答案 一 试比较圆筒形件 盒形件 非直壁旋转件的拉深特点和拉深极限值的考虑 1 筒形件拉深 筒形拉深件的变形有以下特点 1 主要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变形 在切向压应力作 用下 毛坯凸缘变形区易产生起皱 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 是产生破裂的危险断面 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 筒形件拉深系数 m d D d 工件直径 D 毛坯直径 m 越小 变形程度越大 其极限拉深系数 主要受到拉深件材料的限制 其次还受到凹模圆角半径 凸模圆角半径 毛坯的相对厚度 凸凹模间隙 摩擦和润滑条件等因素的影响 2 盒形件拉深 盒形件拉深可以认为是由圆角与直边两部分组成的 其圆角部分类似于圆筒形件的拉深 直边部分相 当于弯曲变形 主要变形区内的应力分布是不均匀的 圆角和直边两部分并不是相互分开而是相互联系的 因此在拉深时 它们之间必然有相互作用和影响 例如 由于圆角处金属可向直边处塑性流动 径向拉 应力减小 相对于筒形件允许变形程度可增大 圆角与直边部分相交界面处的材料位移量不等 产生剪切 应力 可能产生侧壁破裂 盒形件拉深系数 m H r H 盒形件高度 r 盒形件圆角半径 m 越大 变形程度越大 其极限 拉伸系数除受材料力学性能影响外 还受到盒形件的相对圆角半径和毛坯的相对厚度等因素影响 3 非直壁旋转件的拉深 非直壁旋转件的拉深可分为三个变形区 即凸缘变形区 拉深变形区 胀形变形区 1 凸缘变形的拉深时的应力 应变与筒形件拉深时凸缘变形区的情况相似 2 拉深变形区的材料呈悬空状态稳定性差 其径向受拉 切向受压 在切向压应力作用下易产生内起皱 3 毛坯与凸模接触部分的变形区为胀形变形区 其径向 切向均为拉应力和拉应变 材料变薄 易产生 拉裂破坏 球面零件拉深系数 m d D d 零件直径 D 毛坯直径 m 越小 变形程度越大 抛物面零件拉深系数 m h d h 工件高度 d 工件直径 m 越大 变形程度越大 锥形零件拉深系数 m h d2 h 工件高度 d2 工件大端直径 m 越大 变形程度越大 另外 非直壁旋转零件尺寸 形状的不同 其变形区的位置 受力情况 变形特点以及成形方法的择 重点也不同 成形中零件发生破坏的形式也不同 还不能简单地用完全用拉深系数去判断成形的难易程度 因此往往没有一个确定的拉深极限系数 二 某一 落料 拉深 冲孔 翻边 复合模的主要结构如图 所示 1 说明其该模具的工 作原理和主要零件的功用 2 分析其该模具的结构特 点 1 该模具为落料 拉深 冲孔 翻边 复合模 随着凸模 1 的下 降 首是凸凹模 1 与凹模 6 完成落 料 同时压边圈在橡皮垫的作用下 实现对坯料凸缘的压边 其后在凸 凹模 1 与凸凹模 5 的作用下拉深 当拉深达到一定深度时 凸模 3 作用在筒底上 并与凸凹模 5 共同 作用实现冲孔 凸凹模 1 继续下 降 凸凹模 5 实现翻孔 冲压成形 后 凸凹模上升 在打料装置作用 下 将工件从凸凹模 1 中顶出 主要零件 1 凸凹模 2 垫 片 3 凸模 4 模柄 5 凸凹 模 6 凹模 7 固定板 件 1 凸凹模 40 尺寸落料凸模 21 6 尺寸拉深凹模 件 2 垫片 调整拉深高度 即控制冲孔时间 件 3 凸模 14 9 尺寸冲孔凸模 件 4 模柄 通过模柄实现上模与压力机滑块的连接 件 5 凸凹模 14 9 尺寸冲孔凹模 21 6 尺寸拉深凹模 件 6 凹模 40 尺寸落料凹模 件 7 固定板 实现件 5 件 6 的定