冲压成型技术课程总复习

1 冲压成型技术课程总复习冲压成型技术课程总复习 第一章第一章 绪论绪论 1 冷冲压 利用模具和冲压设 备对板料金属进行加工 以获得所 需要的零件形状和尺寸 2 冷冲压工艺可分为 分离工序 和成型工序两大类 3 冷冲压中的分离工序主要包括 落料 冲孔和切割等 4 冷冲压的成形工序可分为 弯 曲 拉深 翻孔 翻边 账形 扩 口 缩口和旋压等 5 冷冲压工艺有哪些特点 1 生产效率搞 2 加工成 本低 材料利用率搞 3 产品尺 寸精度稳定 4 操作简单 5 容易实现机械化和自动化 6 冷冲压技术的发展趋势 1 工艺分析计算方法的现代 化 2 模具设计制造技术 的现代化 3 冷冲压生产 的机械化和自动化 4 建 议模具 通用组合模具 数 控冲压等适合小批量工件生 产 5 改进板料性能 提 高其成形能力和使用效果 第二章第二章 冲裁冲裁 1 冲裁 是利用模具使板料生产 分离的冲压工序 包括落料 冲孔 剖切 修边等 2 落料 用冲模沿封闭轮廓曲线 从板料冲下所需形状的工件 叫落料 冲下部分是零件 3 冲孔 用冲模沿封闭轮廓曲线 在工件上冲出所需形状的孔 叫冲孔 冲下部分是废料 4 模具寿命 是以冲出合格制品 的冲裁次数来衡量 分两次 刃磨寿命与全部磨损后的总 寿命 5 一般情况下 模具间隙过大时 落料件尺寸 小于 凹模尺寸 6 对塑性较差的材料弯曲 最好 采用 加热 的方法解决 7 模具的合理间隙是靠凸模和凹 模 刃口尺寸及公差来实现 8 模具沿封闭的轮廓线冲切板料 冲下的部分是工件的冲裁工艺叫落 料 9 当冲裁间隙较大时 冲裁后因 材料弹性回复 使冲孔件尺寸大于 凸模尺寸 10 从板料上冲下所需形状的工件 或毛坯 称落料 11 斜刃冲裁比平刃冲裁有冲裁力 小的优点 12 冲制一工件 冲裁力为 F 采用刚性卸料 下出件方式 则总 压力为冲裁力 推料力 13 冲裁多孔冲件时 宜采用阶梯 凸模冲裁的方法来实现小设备冲裁 大冲件 14 连续模中 侧刃的作用是控制 进距 实现定位 15 板料冲裁中 冲下部分为废料 的冲裁工艺是冲孔 16 提高冲裁件端面质量 应该使 下面哪项所占比例增大光亮带 17 板料冲裁时变形区的强压应力 区是位于凸模端面靠近刃口处 18 使冲裁过程的顺利进行 将梗 塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方 向从凹模孔中推出 所需要的力称 为推料力 19 切边是分离工序 翻边是成形 工序 20 连续模中 条料送进方向的定 位有多种方法 当进距较小 材料 较薄 而生产效率高时 一般选用 侧刃定位较合理 21 冲裁主要包括 落料 冲孔 切口 剖切 修边等 22 从板料冲下所需形状的零件叫 落料 23 在工件上冲出所需形状的孔叫 冲孔 24 在冲裁应力状态中 凸模端面 处的应力状态为 三向压缩应力 25 在冲裁应力状态中 凹模端面 处材料的应力状态为 轴向压应力 径向拉应力 26 冲裁件质量是指切断面质量 尺寸精度及形状误差 27 影响冲裁件质量的因素有 凸 凹模间隙大小及分布的均匀性 模 具刃口状态 模具结构与制造精度 材料性质等 28 凸凹模间隙大小及均匀程度是 影响冲件质量的主要因素 29 在冲裁模中 凸模刃口磨盾时 毛刺产生在落料制件上 凹模刃口 磨钝时 毛刺产生在所冲孔上 30 在测量和使用中 落料件是以 大端尺寸为基准 冲孔孔径是以小 端尺寸为基准 31 用斜刃口模具冲裁时 为了得 到平整的零件 落料时应将凹模做 成斜刃 冲孔时应将凸模做成斜刃 32 冲裁排样中的废料分为工艺废 料和结构废料两种 33 冲件整修时 应将毛坯尺寸大 的一端放在凹模上 否则会使粗糙 度增大且有毛刺 34 光洁冲裁包括 小间隙圆角凹 模冲裁和负间隙冲裁 35 小间隙圆角凹模冲孔时凸模刃 口为圆角 而落料时凹模模刃口为 圆角 36 在无卸料板压紧材料的冲裁中 其剪切区承受的应力状态 1 凸模侧面处 径向压应力 1 切向压应力 2 轴向拉 应力 3 2 凸模端面处 三向压应力 3 材料撕裂处 沿纤维方向为 拉应力 1 垂直纤维方向为 3 4 凹模端面处 径向拉应力为 1 切向拉应力为 2 轴向 压应力为 3 5 凹模侧面处 径向压应力为 1 切向拉应力为 2 轴向拉 应力为 3 2 37 冲裁过程中 冲压件的断面的 特征区和影响的因素 1 圆角带 影响因素有 材料 性质 工件轮廓形状 凸凹 模间隙 2 光亮带 影响因素有 材料 的塑性 凸凹模间隙 模具 刃口的磨损程度 3 断裂带 影响因素有 材料 塑性差 刃口间隙大 断裂 带大 38 冲裁中凸凹模间隙如何影响冲 裁件的端面质量 1 凸凹模间隙合理 上下裂纹 重合 冲裁件断面比较平整 光滑 毛刺很少 并且冲裁 力较小 2 凸凹模间隙过小 上下裂纹 中间产生二次剪切 冲裁件 断面垂直 毛刺较长但易去 除 3 凸凹模间隙过大 材料因拉 应力增加而被撕裂 冲裁件 光亮带减少 塌角和撕裂带 增大 毛刺大而厚 39 冲裁排样方法及特点 1 有废料排样 工件周边都有搭 边 冲件质量有保证 冲模寿命长 但材料利用率低 2 少废料排样 沿工件的部分外形 冲裁 搭边废料少 但工件质量不 高 3 无废料排样 无任何搭边废料 材料利用率高 但工件质量差 模 具寿命低 40 冲裁排样中 影响搭边值大小 的因素 1 材料的机械性能 硬材料 搭 边值可小些 软材料 脆性材料 搭边值要大些 2 工件形状尺寸 形状复杂 搭 边值要大 3 材料厚度 厚材料的搭边值要 大些 4 选择及搭料方式 手工送料 有侧压导向的 搭边值取小些 41 降低冲裁力的方法有 1 将材料加热红冲 只适合厚料 2 在多个凸模的冲裁模中 将凸 模长度作阶梯布置 其中将小凸模 设计短些 将大凸模设计长些 3 用斜刃口模具冲裁 冲孔时 将凸模刃口做成斜刃口 凹模刃口 做成平刃口 落料时 将凹模刃口 做成斜刃口 凸模刃口做成平刃口 42 凸凹模刃口尺寸的计算 凸凹模刃口尺寸的计算 见见 教材 教材 第三章第三章 弯曲弯曲 1 弯曲 是将板料 棒料 管料 或型材等完成一定形状和角度零件 的成形方法 2 应变中性层 板料弯曲时 外 层纤维受拉 内层纤维受压 在拉 伸与压缩之间存在着一个既不伸长 也不压缩的纤维层 称为应变中性 层 3 应力中性层 板料弯曲时 毛 坯截面上的应力 在外层的拉应力 过渡到内层压应力时 发生突然变 化的或应力不连续的纤维层 称为 应力中性层 4 校正弯曲 板料经自由弯曲阶 段后 开始与凸 凹模表面全面接 触 此时 如果凸模继续下行 零 件受到模具挤压继续弯曲 弯曲力 急剧增大 称为校正弯曲 其目的 在于减少回弹 提高弯曲质量 5 弯曲件在变形区内出现横截面 为梯形的是窄板 6 弯曲件为 V 形 无需考虑设计 凸 凹模的间隙 7 为了避免弯裂 一般弯曲线方 向与材料纤维方向垂直 8 材料屈服强度小 则反映该材 料弯曲时回弹小 9 校形弯曲时 最大弯曲力总是 出现在凸模处于下止点 10 不对称的弯曲件 弯曲时应注 意防止偏移 11 弯曲成型的材料包括 板材 棒材 管材或型材等 12 弯曲零件可以在压力机上用模 具弯曲 也可用于用弯曲机进行折 弯或滚弯 13 弯曲过程中的应变中性层用弯 曲件毛坯长度计算 应力中性层用 以计算弯曲应力和应力分析 14 板料弯曲时 以中性层为界 外层纤维受拉使厚度减薄 内层纤 维受压使板料增厚 15 在窄版弯曲时 板料内外层的 应变状态是立体的 应力状态是平 面 宽板弯曲时 板料内外层的应 变状态时平面的 应力状态时立体 的 16 校正弯曲的目的在于减少回弹 提高弯曲质量 17 弯曲件的回弹量用曲率变化量 和角度变化量来表示 18 金属板料在 V 形弯曲过程中 发生了哪些现象 1 弯曲件的弹性回跳 弯曲完 成后 工件的弯曲半径和弯 曲角与模具发生差异 2 中性层位置的内移 3 弯曲区板料厚度的变薄 4 板料长度的增加 5 板料横截面的奇变 翅曲和 拉裂 19 影响最小相对弯曲半径的因素 1 零件的弯曲角 弯曲角越 小 最小弯曲半径值越小 2 板料的纤维方向 折弯线与板 料的纤维方向垂直时 最小相对弯 曲半径的数值最小 折弯线与板料 的纤维方向平行时 最小相对弯曲 半径的数值最大 3 板料的表面和侧边的质量 板 料表面有划伤 裂纹 侧边有毛刺 裂口和冷作硬化等缺陷 弯曲时易 3 于开裂 表面质量和断面切口质量 较差的板料 其许可的变形程度较 小 即最小相对弯曲半径的数值较 大 20 减小回弹的措施有 1 从冲压件结构工艺上改进弯 曲件局部结构和选用合适材料 在弯曲件变形区设加强筋 选 用弹性模量大而屈服强度低的 材料来弯曲 弯曲前进行退火 2 在模具上补偿回弹 减小回 弹引起的弯曲误差 3 采用校正弯曲减小回弹 4 采用拉弯法减小回弹 21 影响弯曲回弹的因素 1 材料的机械性能 2 切向应变的大小 3 弯曲角的大小 22 弯曲件的展开长度计算 弯曲件的展开长度计算 见教材 见教材 第四章第四章 拉深拉深 1 拉深 是将板料毛坯在具有一 定圆角半径的凸 凹模作用下加工 成各类零件 2 软模成形 系用橡胶 液体或 气体的压力代替刚性凸模或凹模对 板材进行冲压加工的方法 3 带料连续拉深 系利用多工位 级进模在带料上进行多道拉深 最 后将工件从带料上冲裁下来 4 深变形过程中 成形前毛坯的 扇形单元 拉深后变为工件直壁的 矩形单元 5 深时 危险区常指圆角区 6 拉深时 用等面积法确定坯料 尺寸 即坯料面积等于拉深件的表 面积 7 深过程中 坯料的凸缘部分为 变形区 8 深时 拉破缺陷往往从凸模圆 角区靠上部 位置开始 9 深时 模具采用压边装置的目 的是防止起皱 10 轴对称拉深零件有 圆筒形件 带法兰边圆筒形件 阶梯形件等 11 当毛坯外径减至 时起皱最严重 压 0 85 0 RR w 边力亦最大 压 F 12 弹性压边装置用于单动压床 压边力系由气垫 弹簧或橡皮产生 13 拉深后的圆筒中留有大量残余 应力 外表面为拉应力 内表面为 压应力 14 旋转体零件系采用圆形毛坯 其直径按面积相等的原则计算 15 决定间隙 c 时 不仅要考虑材 质和板厚 还要考虑工作的尺寸精 度和表面质量要求 16 带法兰的圆筒件拉深时 其变 形可以利用圆筒件拉深的公式进行 分析计算 17 在阶梯圆筒件的拉深中 相邻 两阶梯的直径大于相应圆筒件的极 限拉深系数时 可每次拉深成一个 阶梯 当某相邻两阶梯直径比小于 圆筒件极限拉深系数时 可采用法 兰圆筒件的拉深方法 18 对浅阶梯圆筒零件 每个阶梯 高度不大 但相邻阶梯的直径差较 大而不能一次拉深时 可先拉深成 球形或大圆角的圆筒件 然后用校 形获得所需的零件形状和尺寸 19 锥形零件拉深时 变形区可分 为三部分 法兰平面区 板料与凹 模圆角接触区 位于凸 凹模间隙 的自由表面区 20 在变薄拉深中 毛坯尺寸按变 形前后体积不变确定 21 轴对称拉深零件的成形过程的 形特点 1 拉深过程中变形区时毛坯的法 兰边部分 其他部分是传力区 不 参与主要变形 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 与径向伸长的一向受拉一向受压的 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 22 在生产中根据法兰的相对直径 不同 将法兰圆筒件分为哪两种类 型 如需多次拉深 如何成形 1 窄法兰边零件 4 1 d dF 可当作圆筒件拉深 只在倒数第二 道才拉深出法兰边或锥形法兰边 再整形 2 宽法兰边零件 1 中小件采用变高4 1 D dF 拉深 2 大件采用等高拉深 23 在生产中 带料连续拉深的型 式和成形特点 1 无切口的连续拉深 即在整体 带料上拉深 相邻两个拉深件之间 相互约束 材料在纵向流动较困难 容易拉裂 有点是节省材料 用于 拉深不太困难的 2 有切口的连续拉深是在零件的 相邻处切开 两零件相互影响和约 束就较小 拉深次数可以少些 模 具简单 但毛坯材料消耗较多 这 种拉深一般用于拉深较困难的 5 拉深零件的展开尺寸计算 见 拉深零件的展开尺寸计算 见 教材 教材 第五章第五章 胀形与翻边胀形与翻边 1 胀形 利用模具强迫板料厚度 减薄荷表面积增大 以获取零件几 何形状的冲压加工方法叫做胀形 2 翻边 利用模具把板料上的孔 缘或外缘返程竖边的冲压加工方法 叫做翻边 利用翻边能在冲压件上 制取与其他零件装配的部位 3 圆孔翻边时 主要的变形是坯 料切向的伸长和厚度方向的收缩 4 冲压生产中的起伏成形 圆柱 4 形空心毛坯的凸胀成形 波纹管的 成形及平板张拉成形等均属于胀形 成形方式 5 利用模具把板料上的孔缘或外 缘返程竖边的冲压加工方法叫做翻 边 6 翻边成形按工艺特点划分有内 孔 圆孔或非圆孔 翻边 外缘翻 边和变薄翻边等方法 7 翻边成形按变形性质划分时 有伸长类翻边 压缩类翻边以及属 于体积成形的变搏翻边等 8 圆孔翻边的特点是 变形区材 料在单向或双向拉应力作用下 切 向伸长变形大于径向压缩变形 导 致材料厚度减薄 属于伸长类翻边 9 在外缘翻边的毛坯计算中 内 曲翻边可参考圆孔翻边毛坯计算方 法 弯曲翻边可参考浅拉深毛坯计 算方法 10 在非圆孔翻边中 如果圆孔上 没有直线段或外凸的弧线段 则翻 边的变形性质仍属伸长类翻边 如 果孔缘轮廓具有直线段或外凸的弧 线段 翻边的变形性质属于复合成 形方式 11 用软模对圆柱形空心毛坯胀形 时 生产中常用的软模介质有哪些 及成形特性 软模介质主要有 橡胶或 PVC 塑 料 石蜡 高压液体和压缩空气等 1 橡胶胀形 模具结构较简单 零件变形较均匀 容易保证几何形 状 也便于成形复杂的空心件 2 石蜡胀形 毛坯和石蜡同时受 轴向压力作用 成形极限比一般胀 形方法大 3 液压胀形 传力均匀 生产成 本低 零件表面质量好 12 影响圆孔翻边成形极限的因素 有哪些 1 材料延伸率和应变硬化指数 n 大 2 孔缘的毛刺和硬化情况 为了 避免毛刺降低成形极限 翻边时需 将预制孔有毛刺的一侧朝向凸模放 置 3 用球形 锥形和抛物形凸模翻 边时 变形条件比平底凸模优越 4 板料相对厚度越大 成形极限 愈大 第七章第七章 冲压工艺设计冲压工艺设计 1 编制冲压工艺过程需要考虑的 问题 1 对冲压件进行工艺分析 2 通过分析比较 确定最佳工艺 方案 3 确定模具结构模型 4 合理选择冲压设备 5 编写 工艺文件和设计计算说明书 2 对冲裁件形状和尺寸进行工艺 分析时 应考虑哪些要求 1 要求外形简单对称 最好是由 圆弧和直线组成 2 应该避免冲 裁件上过长的悬臂和狭槽 其宽度 要大于料厚的两倍 3 一般情况 下冲裁件外形不能有尖角 4 为 了防止凸模折断或压弯 冲孔尺寸 不能太小 5 冲裁件孔与孔 或 孔与边缘的间距其值不宜过小 3 弯曲件成形时 应满足哪些工 艺要求 对于 1 直边长度 L L1 不 宜过小 一般其值应大于 2t 2 弯曲处的圆角半径 不能小于最小 弯曲半径 3 弯曲时应防止孔的 变形 要求孔壁与弯曲处有适当距 离 L 4 弯曲件形状应尽量对称 以避免压弯时的毛坯偏移 5 多 次弯曲的冲压件 为防止材料移动 更需要考虑在冲压件上设计出定位 工艺孔 4 确定冲压工艺方案时需要考虑 的问题 1 冲压性质 编制冲压 工艺时 可以根据产品图纸