冲压课后习题及答案、

1、一 、填空题1 ?塑性变形的物体体积保持不变 ，其表达式可写成 1 + 2 + 3 =0。2 ?冷冲压生产常用的材料有黑色金属 、 有色金属、 非金属材料 。3 ?物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸这种变形称为塑性变形。4 ? 影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、 变形速度 、 变形的应力与应变状态 、金属的尺 寸因素。5 ? 在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是 提高塑性 ， 增加材料在一次成型中所能 达到的变形程度； 降低变形抗力 提高工件的成形准确度。6 ? 冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料 塑性 能达到变形程度的要求。

2、7 ? 材料的冲压成形性能包括 成型极限 和 成型质量 两部分内容。8 ? 压应力的数目及数值愈 大 ，拉应力数目及数值愈 小 ，金属的塑性 愈好 。9 ? 在材料的应力状态中，压应力的成分 愈多 ，拉应力的成分 愈少 ，愈有利于材料塑性的发挥。10 ? 一般常用的金属材料在冷塑性变形时， 随变形程度的增加， 所有强度指标均 增加 ，硬度也 增加 ， 塑性指标 降低 ，这种现象称为加工硬化。11 ? 用间接试验方法得到的板料冲压性能指标有 总伸长率 、 均匀伸长率 、 屈强比 、 硬化指数 、 板厚方向性系数r和板平面方向性系数 r 。12 ? 在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数 r越大

3、，则 凸耳的高度越大。13 ? 硬化指数 n 值大，硬化效应就大，这对于 伸长类 变形来说就是有利的。14 ? 当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长 变形，故称这种变形为 伸长类 变形。15 ? 当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩 变形，故称这种变形为 压缩类 变形。极限变形程度和总的极限变形程17 ?材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。18 ?材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。屈强比小，对所有的冲压成形工艺都有利、判断题(正确的打，错误的打x)

4、1 ? 变形抗力小的软金属，其塑性一定好。(X)2 ? 物体的塑性仅仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。(x)3 ? 金属的柔软性好，则表示其塑性好。(X)4 ? 物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应 变。(x )5?物体某个方向上为负应力时，该方向的应变一定是负应变。(X)6?物体受三向等压应力时，其塑性变形可以很大。(X )7?物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。(V)8?当坯料受三向拉应力作用而且l7_ C7_ 时，在最大拉应力b1方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力 匚:厂三方向上的变形一定是压缩变形(V)9?当坯料受三向压应力作用而且 0、丁1

5、6 时,在最小压应力厂：方向上的变形一定是伸长变形，在最大压应力U厂1方向上的变形一定是压缩变形(V)三、冋答题1 ? 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些?影响金属塑性的因素有如下几个方面：(1)、化学成分及组织的影响；(2 )、变形温度；(3 )变形速度;（4 ）、应力状态;2 ? 请说明屈服条件的含义，并写岀其条件公式。屈服条件的表达式为：= h，其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点才开始屈服。3 ? 什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？材料对外力作用所具有的抵抗能力，称为材料的机械性能。板料的性质不同，机械性能也不一样，表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。材

6、料的主要机械性能有：塑性、弹性、屈服极限、强度极限等， 这些性能也是影响冲压性能的主要因素。4 ? 什么是加工硬化现象？它对冲压工艺有何影响？金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金属的强度指标（如屈服强度、硬度）提高、塑性指标（如延伸率）降低的现象，称为冷作硬化现象。材料的加工硬化程度越大，在拉伸类的变形中，变形抗力越大，这样可以使得变形趋于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。如胀形工序，加工硬化现象，使 得工件的变形均匀，工件不容易岀现胀裂现象。5 ? 什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？由于钢锭结晶和板材轧制时岀现纤维组织等因素，板料的塑性会因为方向不同而岀现差异，这种现象称为板

7、料的塑性各项异性。各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。厚度方向的各向异性用板厚方向性系数r表示。r值越大，板料在变形过程中愈不易变薄。如在拉深工序中，加大r值，毛坯宽度方向易于变形，而厚度方向不易变形，这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明，增大r值均可提高拉深成形的变形程度，故r值愈大，材料的拉深性能好。6 ? 什么是板平面各向异性指数 r ?它对冲压工艺有何影响？板料经轧制后，在板平面内会出现各向异性，即沿不同方向，其力学性能和物理性能均不相同，也就是常说的板平面方向性，用板平面各向异性指数 r来表示。比如，拉深后工件口部不平齐，出现“

8、凸耳”现象。板平面各向异性制数 r愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。由于 r会增加冲压工序（切边工序）和材料的消耗、影响冲件质量，因此生产中应尽量设法降低。7 ? 如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏 ？板料对冲压成形工艺的适应能力，成为板料的冲压成形性能，它包括：抗破裂性、贴模性和定形性。所谓的抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力，一般用成形极限这样的参数来衡量；贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力；定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。很明显，成形极限越大、贴模性和定形性越好材料的冲压成形性能就越好。第二章填空题1 ? 拉深是 是利用拉深模将平板毛坯

9、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 ? 对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（1）变形区为凸缘部分 ；（2）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 与径向的 伸长 ，即一

10、向受压、一向受拉的变 形；（3）极限变形程度主要受传力区 承载能力的限制。6 ? 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。7 ? 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。8 ? 拉深件的毛坯尺寸确定依据是 面积相等的原则 。9 ? 拉深件的壁厚 不均匀 。下部壁厚略有 减薄 ，上部却有所 增厚 。10 ? 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 。11 ? 板料的相对厚度 t/D 越小，则抵抗失稳能力越 愈弱 ，越 容

11、易 起皱。12 ? 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。13 ? 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 。14 ? 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 。15 ? 用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确， 因此对于形状复杂的拉深件， 通常是先 做好拉深模 ， 以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模， 直到得到符合要求的冲件时， 再 将

12、符合要求的坯 料形状和尺寸作为制造落料模的依据 。16 ? 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。17 ? 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。18 ? 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 。19 ? 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 。20 ? 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

13、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。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 ? 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。23 ? 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

14、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。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 ? 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

15、 。26 ? 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 。27 ? 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。28 ? 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。29 ? 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 _ 。

16、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

17、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、

18、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21、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22 、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1 ? 拉深变形的特点？拉深件的变形

19、有以下特点：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 ?如下图 4.0.1 所示的拉深基本过程。 拉深所用的模具一般是由凸模 1 、凹模 3 、压边圈 2 时可以不带压边圈）三部分构成。其凸模与凹模的

20、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 ? 拉深过程中材料的应力与应变状态是怎样的？为了分析拉深毛坯在拉深过程中的应力与应变情况，可以做以下的网格实验：如图4.1.2 所示，在平板毛坯上画上间距相等的同心圆和夹角相同的半径线。然后将该毛坯放在拉深模中进行拉深（为了方便观察网格的变化情况，将画有网格的面与凹模的接触），在拉深后我们发现： 工件底部的网格变化很

21、小，而侧壁上的网格变化很大，以前的等距同心圆，变成了与工件底部平行的不等 距的水平线，并且愈是靠近工件口部，水平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半径线在拉深后在侧 壁上变成了间距相等的垂线，如图所示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。（b）图 4.1.2产生这样的变化是因为拉深时，毛坯变形区（没有被凸模压住的凸缘部分）在切向压应力的作用 下产生压缩，径向在拉应力的作用下伸长的原因，如图4.1.3 所示。工件底部的网格没有明显的变化，说明对拉深来说，工件底部基本不变形。图 4.1.34 ? 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

22、，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。5 ? 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 。6 ? 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b3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

23、性就越好，这时压应力b3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b 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

24、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b3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。9 ? 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/D X 100对拉深系数影响更大。相对厚度越大，金属流动性能有较好

25、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。10 ?生产中减小拉深系数的途径是什么 ？在生产实践中，总希望拉深系数越小越好

26、。这是因为较小的拉深系数m值，则说明变形程度大，拉深次数可适当减少。尤其对大批量生产来说，每减少一道工序，对生产都有很大实际意义，都可降低冲 压件的成本。因此生产中设法减小拉深系数m值是很有必要的，一般取m=0.500.56（指首次拉深），但也不能太小，否则材料易拉裂。拉深过程中，实际上会受到很多因素而使得拉深系数有加大的趋势，影 响拉深的变形程度。为了减小拉深系数，增大变形程度，生产中常采用如下方法：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b s / a 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

27、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厂厂总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aS降低，并将筒壁部位冷却，使其保持ab。因为保持传力区的a b ，可使其不容易破裂。而降低凸缘部分的aS ，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

28、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（一183）或液氮（一195 ）来冷却筒部，使材料a 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

29、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。11? 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。13 ? 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

30、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，易使模具磨损，从而使模具寿命降低。14 ? 盒形件拉深时有何特点 ?非旋转体直壁工件又称盒形件，其形状有正方形和矩形等多种， （ 均简称为盒形件 ） 。此这类 工件从几何形状特点出发，可以认为是由圆角与

31、直边两部分组成的。其拉深变形同样认为其圆角部分相当 于圆筒形件的拉深， 而其直边部分相当于简单的弯曲变形。 但是这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，这就使得它们的变形，并不能单纯地认为是圆筒形件的 变形和简单的直边弯曲。15 ? 拉深过程中工件热处理的目的是什么 ?在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能发生变化，其强度、 硬度会明显提高，而塑性则降低。为了再次拉深成形，需要用热处理的方法来恢复材料的塑性，而不致使 材料下次拉深后由于变形抵抗力及强度的提高而发生裂纹及破裂现象。冲压所用的金属材料，大致上可分 普通硬化金属

32、材料和高硬化金属材料两大类。 普通硬化金属材料包括黄铜、 铝及铝合金、 08 、10 、15 等， 若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉深次数在34次的情况下，可不进行中间退火处理。对于高硬化金属材料，一般经12次拉深后，就需要进行中间热处理，否则会影响拉深工作的正常进行。16 ? 拉深过程中润滑的目的是什么 ?如何合理润滑 ?坯料在拉深时，润滑的目的有以下几方面：1 、降低材料与模具间的磨擦系数，从而使拉深力降低。经验证明，有润滑剂与无润滑剂相比，拉深力可 降低 30% 左右。2 、提高材料的变形程度，降低了极限拉深系数，从而减少拉深次数。3 、润滑后的冲模，取件容易。4 、保

33、护模具表面并易使模具冷却，从而提高模具寿命。5 、保证工件表面质量，不致使表面擦伤。使用润滑剂时，一般在凹模与材料之间加润滑剂，而对于筒形 件内表面，在与凸模接触的毛坯部分及凸模可不必涂润滑剂，这样对拉深工作是有好处的，有助于降低拉深系数。17 ? 拉深过程中工件为什么要进行酸洗 ? 酸洗的工艺过程是怎样的 ?退火后的金属工件表面有氧化皮及其它杂质等， 这对拉深工序极为不利， 因此必须进行酸洗清理。 酸洗工艺过程为：工件退火冷却 稀酸中浸蚀 冷水中冲洗 弱碱中中和 热水冲洗 烘干。第三章一、填空题1 、将板料、型材、管材或棒料等 弯成一定角度 、 一定曲率 ， 形成一定形状的零件 的冲压方法称

34、为 弯曲。2 、弯曲变形区内 应变等于零 的金属层称为应变中性层。3 、窄板弯曲后起横截面呈 扇 形状。窄板弯曲时的应变状态是 立体 的，而应力状态是 平面 。4 、弯曲终了时， 变形区内圆弧部分所对的圆心角 称为弯曲中心角。5 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为 最小弯曲半径 。6 、弯曲时，用 相对弯曲半径 表示板料弯曲变形程度， 不致使材料破坏的弯曲极限半径称 最小弯曲半径7、最小弯曲半径的影响因素有 材料的力学性能 、弯曲线方向、材料的热处理状况、 弯曲中心角 。8 、材料的塑性 越好 ，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就 越小 。9 、板料表面和侧面的质量差时

35、，容易造成应力集中并降低塑性变形的 稳定性，使材料过早破坏。对于 冲裁或剪切坯料，若未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料 塑性降低 ，在上述情况下均 应选用较大的弯曲半径。轧制钢板具有纤维组织， 顺纤维方向的塑性指标高于 垂直于 纤维方向的塑 性指标。10 、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用 热处理以恢复塑性。11 、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应 先去毛刺 ；当毛刺较小时，也可以使有毛 刺的一面处于 弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模） ，以免产生应力集中而开裂。12 、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用 先在弯角内

36、侧开槽后，再弯曲 的 工艺，如果结构不允许，则采用 加热弯曲或拉弯 的工艺。13 、在弯曲变形区内，内层纤维切向 受压而缩短 应变，外层纤维切向受 受拉而伸长 应变，而中性层 则 保持不变 。14 、板料塑性弯曲的变形特点是：（ 1 ）中性层内移 （ 2 ）变形区板料的厚度变薄 （ 3 ）变形区 板料长度增加 （ 4 ）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。 15 、弯曲时，当外 载荷去除后，塑性变形 保留下来 ，而弹性变形 会完全消失 ，使弯曲件 的形状和尺寸发生变化而与模具 尺才不一致 ，这种现象叫回弹。其表现形式有 _ 曲率减小、弯曲中心角减小 两个方面。16、相对弯曲半

37、径r / t 越大，则回弹量 越大。17 、影响回弹的因素有： （ 1 ）材料的力学性能 （ 2）变形程度 （ 3）弯曲中心角 （ 4）弯曲方 式及弯曲模 （ 5）冲件的形状。18 、弯曲变形程度用 r t 来表示。弯曲变形程度越大，回弹愈小，弯曲变形程度越小，回弹愈大。19 、在实际生产中，要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，常采取改进弯曲件的设计 ，采取适当的弯曲工艺，合理设计弯曲模 等措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。20 、改进弯曲件的设计，减少回弹的具体措施有：（ 1 ）尽量避免选用过大的相对弯曲半径 （ 2 ）尽量选用a S /E 小,力学性能稳定和板料厚度波动小的

38、材料。21 、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是 采用校正弯曲 。22、 为了减小回弹，在设计弯曲模时，对于软材料（如 10钢，Q 235 , H 62等）其回弹角小于 5 , 可采用在弯曲模上作出补偿角 、并取小的凸模、凹模间隙的方法。对于较硬的材料（如 45 钢， 50 钢， Q 275 等），为了减小回弹，设计弯曲模时，可根据回弹值 对模具工作部分的形状和尺寸 进行修正。23、 当弯曲件的弯曲半径 r0.5t 时，坯料总长度应按中性层展开原理计算，即L= L1+L2+ na （r+xt）/180。24、 弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求 等是否符合 弯曲加

39、工 的工艺 要求。25 、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯 外角，后弯内角；前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的 定位，后次弯曲不能影响前次以成形的形状。26 、当弯曲件几何形状不对称时，为了避免压弯时坯料偏移，应尽量 成对弯曲 的工艺。27 、对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了使操作方便、定位准确可靠和提高生产率，应尽量采用 级进模 或复合模 。28 、弯曲时，为了防止出现偏移，可采用 压料和定位两种方法解决。29 、弯曲模结构设计时，应注意模具结构应能保证坯料在弯曲时 转动和移动 。30、 对于弯曲高度不大或要求两边平直的U形件，设计弯曲模时，其凹模深度应大于零件的高度。31、 对于U形件弯

40、曲模，应当选择合适的间隙，间隙过小，会使工件弯边厚度变薄，降低凹模寿命， 增大弯曲力；间隙过大，则回弹 大，降低工件的精度 。二、判断题（正确的打，错误的打X）1、 自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。（X ）2、 从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。（V ）3 、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。（X）4 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（X）5 、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。（X）6 、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。r/t 愈大，增大量愈

41、大。（X ）7 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（X）8 、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（V ）9 、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。（X）10 、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（V ）12 、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（X）13 、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。（V ）15 、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（X ）17、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分

42、长度与弯曲部分的中性层长度之和。（V ）18 、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与 板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（ X ）19 、在弯曲 r/t 较小的弯曲件时， 若工件有两个相互垂直的弯曲线， 排样时可以不考虑纤维方向。 （ X ）三、选择题（将正确答案的序号填在题目的空缺处）1 、表示板料弯曲变形程度大小的参数是 _ B 。A、 y/ p B、 r/t C 、 E/ a S2 、弯曲件在变形区的切向外侧部分 A 。A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力3 、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是_ _ B 。A 、宽板

43、 B 、窄板 C 、薄板4 、弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生 C 。A 、变形 B 、回弹 C 、裂纹6 、材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许 _ B 。A 、回弹量大 B 、变形程度大 C 、相对弯曲半径大7 、为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向 A _ 。A 、垂直 B 、平行 C 、重合8 、为了提高弯曲极限变形程度，对于较厚材料的弯曲，常采用 B 。A 、清除毛刺后弯曲 B 、热处理后弯曲 C 、加热9 、需要多次弯曲的弯曲件， 弯曲的次序一般是 C ，前次弯曲后应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。A 、先弯中间部分，后弯两端 B 、先弯成

44、V 形，后弯成 U 形 C 、先弯两端，后弯中间部分10 、为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 C 处理。A 、淬火 B 、回火 C 、退火11 、对塑性较差的材料弯曲，最好采用 C 的方法解决。A 、增大变形程度 B 、减小相对弯曲半径 C 、加热12 、在进行弯曲模结构设计时，应注意模具结构能保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力 C 。A 、达到最大值 B 、等于零 C 、得到平衡14 、相对弯曲半径 r/t 大，则表示该变形区中 _ B 。A 、回弹减小 B 、弹性区域大 C 、塑性区域大15 、弯曲件形状为 A ，则回弹量最小。A、n形B、V形C、U形16 、 r/t 较大时，弯曲

45、模的凸模圆角半径 _ C 制件圆角半径。A、 B、= C、v17 、弯曲件上压制出加强肋，用以 A 。A 、增加刚度 B 、增大回弹 C 、增加变形18 、采用拉弯工艺进行弯曲，主要适用于 B 的弯曲件。A 、回弹小 B 、曲率半径大 C 、硬化大19 、不对称的弯曲件，弯曲时应注意 B 。A 、防止回弹 B 、防止偏移 C 、防止弯裂20 、弯曲件为 B ，无需考虑设计凸、凹模的间隙。A、n形B、V形C、U形四、问答题1 、弯曲变形的过程是怎样的？虽然各种弯曲件的形状及其使用的弯曲方式有所不同，但从其变形的过程和特点来看却有共同的规 律。其中的板料压弯工艺是弯曲变形中运用最多的一种，板料从平

46、面弯曲成具有一定角度和形状，其变形 过程是围绕着弯曲圆角区域展开的，所以弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区。弯曲变形的过程如图5-1所示。将毛坯4放在凹模1上面的定位板2上面，如图（a）图3.4.1弯曲变形过程所示，凸模3在压力机滑块的带动下向下运动，凸模就逐渐将平板毛坯向下压，板料受压产生弯曲变形。随着凸模的不断下压，板料弯曲半径逐渐减小，如图（b ）所示。直到压力机滑块下降到下死点位置时，板料被紧紧地压在凸模、凹模之间，如图（c ）所示。这时，板料地内圆半径与凸模地圆角半径相同，弯曲变形结束。2、弯曲变形有何特点？为了分析弯曲变形的特点， 在弯曲毛坯的断面上画出间距相等的网格线，如图5

47、-2所示，图（a）是弯曲变形前的网格，从图（b ）弯曲变形后的网格变化，可以看出弯曲变形有如下特点： 图3.1.2 弯曲变形的特点1 ）弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分从图（b ）中我们看到，弯曲变形后板料两端平直部分的网格没有发生变化，而圆角部分的网格 由原来的方形变成了扇形网格，这就说明弯曲变形集中在圆角部分。从对两图中的网格观察，明显的看见弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化：靠近凸模一边的金 属纤维层 （a a） 因为受到压缩而缩短；靠近凹模一边的纤维层（b b ）因为受到拉伸而伸长。也就是说，弯曲变形时变形区的纤维由内、外表面至板料中部，其缩短与伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续 性，在

48、两个伸长与缩短的变形区域之间，必定有一层金属纤维层的长度在弯曲前后保持不变（如图中的 OO ），这一金属层就称为应变中性层。3 ）形区材料厚度变薄的现象板料弯曲时，如果弯曲变形程度较大，变形区外侧材料受拉而伸长，使得厚度方向的材料流动过 来进行补充，从而使厚度减薄，而内侧材料受压，使厚度方向的材料增厚。由于应变中性层的内移，外层 的减薄量大于内层区域的增厚量，因此使弯曲变形区的材料厚度变薄。变形程度愈大，变薄现象愈明显。4 ）、变形区横断面的变形对于相对宽度b/t （ b为板料的宽度，t为板料的厚度）较窄的坯料（ b/t 3的宽板），在弯曲时横向变形受到大量材料的阻碍，宽度方向的尺寸及形状基

49、本保持不变。3 、什么是最小相对弯曲半径？板料在弯曲时，弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大。如果板料的弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限而出现裂纹。所以，板料的最小弯曲半径是在保证变形区材料外表面不发 生破坏的前提下，弯曲件的内表面所能弯成的最小圆角半径，用 rmin 表示。最小弯曲半径与板料厚度的 比值 rmin /t 称为最小相对弯曲半径，它是衡量弯曲变形程度大小的重要指标。4 、影响最小相对弯曲半径的因素有哪些？影响板料最小相对弯曲半径数值的因素很多，其中主要有：1 ）材料的机械性能与热处理状态材料的机械性能与热处理状态对最小相对弯曲半径数值的影响较大，塑性好的材料，其

50、允许有较 小的弯曲半径。所以在生产实际中，都将冷作硬化的材料，用热处理方法提高其塑性，以获得较小的弯曲 半径，增大弯曲变形的程度；或者对于塑性较低的金属材料采用加热弯曲的方法，以提高弯曲变形程度。2）弯曲件的弯曲中心角 a弯曲中心角a是弯曲件的圆角变形区圆弧所对应的圆心角。理论上弯曲变形区局限于圆角区域， 直边部分不参与变形。但由于材料的相互牵制作用，接近圆角的直边也参与了变形，扩大了弯曲变形区的 范围，分散了集中在圆角部分的弯曲应变，使变形区外表面的受拉状态有所减缓，因此减小a有利于降低最小弯曲半径的数值。冲压用的金属板料一般都是冷扎钢板， 板料也就呈纤维状组织。 板料在横向、纵向及厚度方向

51、上， 都呈现出不同的机械性能。一般来讲，钢板在纵向（轧制方向）的抗拉强度比在横向（宽度方向）要好， 所以弯曲线垂直于轧制方向，则允许有最小的弯曲半径，而弯曲线线平行于轧制方向，则允许的最小弯曲 半径数值要大些。4 ）板料表面与侧面的质量影响弯曲用的毛坯一般都是冲裁或剪裁获得，材料剪切断面上的毛刺、裂纹和冷作硬化以及表面的划 伤和裂纹等缺陷，都会造成弯曲时的应力集中，从而使得材料容易破裂。所以表面质量和断面质量差的板 料在弯曲时，其最小相对弯曲半径的数值较大。5 ）弯曲件的相对宽度弯曲件的相对宽度愈大，材料沿宽度方向的流动阻力就愈大。因此，相对宽度较小的窄板，其相对 弯曲半径的数值可以取得小些。

52、5 、影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？在弯曲的过程中，影响回弹的因素很多，其中主要有以下几个方面：1 ）材料的机械性能材料的屈服极限bs愈高、弹性模量E愈小，弯曲变形的回弹也愈大。2 ）相对弯曲半径 r/t相对弯曲半径 r/t 愈小，则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小，变形程度愈大。反之，相对弯 曲半径愈大，则回弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。3 ）弯曲中心角 a弯曲中心角a愈大，表示变形区的长度愈大，回弹的积累值愈大，因此弯曲中心角的回弹愈大， 但对曲率半径的回弹没有影响。4 ）模具间隙弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大。所以，板料厚度的误差愈大，回弹值愈不稳定。5 ）

53、弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如，U形件比V形件的回弹要小些，这是因为U形 件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分，故回弹要小些。弯曲力的大小不同，回弹值也有所不同。校正弯曲时回弹较小，因为校正弯曲时校正力比自由弯 曲时的弯曲力大很多，使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。6 、弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求？工件在弯曲前，毛坯的准备工作对弯曲件的质量有着很重要的意义。弯曲时，制件出现的破裂等 质量问题，很大一部分原因是由于坯料的质量低劣造成的。所以，弯曲前，对毛坯的合理处理十分重要。 生产中，一般要注意以下几个方面：1 、弯曲的毛坯表面在弯曲前应该保持光滑，断面

54、毛刺较高的应该先去除毛刺。如果毛刺高度低，不易去 除，则弯曲时可以使其靠近凸模的一面，这样在弯曲后毛刺处于工件的内层。如果毛刺在外表面（靠近凹 模一侧），则由于外层受拉伸作用，在毛刺的周围易产生应力集中现象，促使工件外层破裂。2 、弯曲前的毛坯准备时应该注意弯曲时工件的弯曲线方向与板料轧制方向保持垂直，否则，容易在工件 的弯曲变形区外侧产生裂纹甚至破裂现象。如果工件上有两个方向的弯曲，这时弯曲线与轧制方向最好能 保持不小于 30的夹角。3 、弯曲钢材及硬铝时，应该先进行热处理退火，使其塑性增强后再弯曲成形。7 、弯曲模的设计要点是什么？在设计弯曲模时，一般应该注意以下几点：1 、弯曲模的凹模圆

55、角半径的大小应该一致，否则在弯曲时容易使坯料产生滑动，从而影响工件的尺寸精 度。2 、凹模的圆角半径不能太小，否则会引起弯曲件的局部变形和变薄，影响工件的表面质量。3 、注意防止弯曲过程中坯料的偏移，为此可以采取以下措施：（ 1 ）、弯曲前坯料应有一部分处于弹性压紧状态，然后再弯曲。（ 2 ）、尽量采用毛坯上的孔定位。4 、注意防止弯曲过程中工件变形（ 1 ）、多角弯曲时，模具设计要尽量使各个弯角的变形不在同时进行。（ 2 ）、模具设计时，应能保证模具弯曲到下死点时，能对坯料有校正的作用，即实现校正弯曲。（ 3 ）、模具结构设计应充分考虑到消除回弹的影响。5 、对于形状复杂的弯曲件需要多方向进行弯曲时,应把弯曲动作分解 , 并选择合适的机构来实现分解的弯曲动作。6 、尽量使弯曲件弯曲后取件安全、方便。7 、模具应该有足够的刚性，并以合理的模具结构保证工件变形，是提高模具耐用度的重要环节。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