冲压模具设计问题解答

1、冲压工艺及模具设计问题解答1 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？答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； ）变形速度； 4 、应力状态； 2.请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。答：屈服条件的表达式为： ，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？答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

2、硬化现象？它对冲压工艺有何影响？ 答：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，工件不容易出现胀裂现象。 5 .什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？答由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素板料的塑性会因为方向不同 而出现差异这种现象称为板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

3、 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？ 答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“凸耳” 现象。板平面各向异性制r 愈大“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。由于 r

4、 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 r 。 7.如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏 ?答：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。 8.什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？答利用安装在压力机上的冲模使板料的一部分和另一 部分产生分离的加工方法，就称为冲裁工序。

5、冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。 9.冲裁的变形过程是怎样的？答冲裁的变形过程分为三个阶段如图图 2.1.3 所示从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段 ( 第一阶段 ) ；如果凸模继续下压坯料内部的应力达到屈服极限坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力 集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段 ( 第二阶段 ) ；从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段 ( 第三阶段 ) 。

6、10.普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？ 答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图 2.1.5 所示，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。 圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶（即弹性变形阶段主要是当凸模刃口刚压入板料时刃口附近的材 料产生弯曲和伸长变形使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。 光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段，当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形（。 断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段，刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。 毛刺的形成是由于在塑性变形我们

7、可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。 11.什么是冲裁间隙？冲裁间隙对2.1.6 所示。工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。 当冲4-5b 所示 , 这时断12.降低冲、采用加热冲裁（注意避开 板料的“蓝脆”区温度）、采用斜刃冲4.103 4.10 13.什么是冲模的压力中心？ 确定模具的压力中心有何意义？答： 冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模重要的 , 14.15.怎样确定冲裁模的工序组合方式？答： 确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件： 1 、生产批量的大小。从提高2 IT12 IT13 级，复合模由于避免了多

8、次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上， 再加上复合的结构。 3 、从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。 4 、从生产的通用性来说单工序模具通用性最好不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产也 适合大型冲压件的生产。级进模不适合大型工件的生产。 5 、从冲压生产的安全性来说， 级进模比单工序模和复合模为好。综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高小批量及试制生产或工件外形较大厚度又较厚的工件应该考虑用单工序模具。 而对精度要求高生产批量大的工件的冲压应采用复合模对精度要求一般

9、又是大批量 生产时应采用级进模结构。16.怎样选择凸模材料？答凸模的刃口要求有较高的耐磨性， 并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。一般，形状简单模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A 、 T10A 等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，应该选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为 HRC58 62 。 17.什么条件下选择侧刃对条料定位？答： 一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距： 1 、级进模中，一般采用侧刃来控制条料的送进步距。这样，可以提高生产率。 2 、当冲裁

10、窄而长的工件时，由于步距小，采用定位钉定位困难，这时也采用侧刃来控制条料的送进步距。 3 4 （ t 0.5 mm ）时，可以采用侧刃定距。 18.什么情况下采用双侧刃定位？答： 当被冲材料的T7 、T8 48 52HRC ， 上下表面的粗糙度为 Ra0.8 以下。 20.常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。 1 、刚性卸料装置：刚性卸料 裁厚度在 1.5mm 以下的模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的较好。 21.卸料板型孔与凸模的关系是怎样的？答： 1 、在固定卸料装置中，当卸料板仅仅起卸料作用时，卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，一般取单

11、边间隙（ 0.2 0.5 ） t 。当固定卸料板除卸料的作用外，还要对凸模进行导向，这时，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。 2 弹压卸料装置中卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取（ 0.1 0.2 ） t 。若弹压卸料板还要起对凸模的导向作用时，同样，卸板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。 22.什么是顺装复合模与倒装复合模？答： 根据落料凹模是在模具的上模还是下模将复合模分成顺装复合模和倒装复合模其中落料凹模在下模的复合模称为顺装复合模，落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。23. 什么是带齿圈压板的精冲法？答： 带齿圈压板的精冲法又叫强力压边精冲法是目前国际上应用最为广泛的精冲

12、方法它除了采用极小的间隙凸模或凹模刃口带有小圆角外又采用了一个强有力的顶件装置和带有“ V ”形凸梗的压边装置。被冲材料处于三向压应力IT7 级左右，断面粗糙度可达 Ra1.6 0.2 m 。 24. 什么是齿圈压板？精冲模中的齿圈压板有何作用？答：精冲模和普通冲模的最大区别就在于采用了 V 形齿圈压板。所谓齿圈压板是指在压板或凹模上，围绕工件轮廓一定距离设置的 V 形凸梗。齿圈压板的作用就是阻止剪切区以外的金属板料,在冲裁过程中进入25.精冲工艺对压力机有哪些特殊要求？答： 精1 、三种压力按精冲工艺的要求顺序产生，并且能够单独进行调整； 2 、精冲压力机要有足够的刚性； 3 、精冲压力机的

13、滑块应该能够精密的上下调整；4 5 26. 弯曲变形的过程是怎样的？答： 虽然各种弯曲件的形状及其使用的弯曲方式有所不同，但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) 所示，凸模 3 在压力机滑块的带动下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2 弯曲变形区存在一个变形中性层 从对两纤维层 (aa) 因为受到压

14、缩而缩短；靠近凹模一边的纤维层（ ）因为受到拉伸而伸长度在弯曲前后保持不变（如图中的 O ，这一金属层就称为应变中性层。 3 ）形区材4 、变形区横断面的变形 对于相对宽度 t （ b 为板料的宽度， t 为板料的厚度）较窄的坯料（ t 3 的窄板，在弯个横截面变成扇形。对宽度较大的板料（ 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本保持不变。 27.什么是最小相对弯曲半径？答：板料在rmin 表示。最小弯曲半径与板料厚度的比值 rmin /t 重要指标。 28.影响最小相对弯曲半径的因素有哪些？答： 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 ）

15、材料的机械性能与热处理状态材料的机械性能与热处理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弯曲中心角 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 有利于降低最小弯曲半径的数值。3 ）弯曲线的方向 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

16、及厚度方向上，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。 29

17、.影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？答：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s 愈高弹性模量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 弯曲中心角弯曲中心角 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 ） 弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回

18、弹值有较大的影响比如形件比形件的回弹 要小些这是因为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6 弯曲力 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。30. 弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求？答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，断面毛刺较高的应该先去除毛刺。如果毛刺高度低不易去

19、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。 31.弯曲模的设计要点是什么？答：在设计弯曲模时，一般应该注意以下几点： 1 、弯曲模的度。 2 、凹模的圆角半径不能太小，否则会引起弯曲件的局部

20、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 校正弯曲。 3 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。 32.常用弯曲模的凹模结构形式有哪 些？答：1 ）回转式弯

21、曲凹模2 ）斜楔式凹模 3 ）摆动式凹模 4 ）滑轮式凹模 5 ） 可换式凹模 6 折板式弯曲凹模 33. 拉深变形的特点？答：拉深件的变形有以下特点：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（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34.拉深的基本过程是怎样的? 答：如下图所示的拉深基本过程。拉深所用

22、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35.拉深过程中材料的应力与应变状态是怎样的? 答：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： 如图所示，在平板（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 6-3 （ b ）所示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格产生这样的

23、变化是因为拉深时毛坯变形（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。36.什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? 答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。 37.什么情况下会产生拉裂? 答：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。 38.试述产生起皱的原因是什么？答： 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

24、。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。 39.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? 答：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 3 的作用，但它在厚度方向

25、上不能自由起伏，从而提高 3 影响拉深系数的因素有哪些? 答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

26、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。 41 生产中减小拉深系数的途径是什么? 答：在生产实践中，总希望拉深系数越小越好。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=0.50 0.56( 指首次拉深 )

27、，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

28、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

29、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.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。 42.为什么有些拉深件必须经过多次 拉深 ? 答： 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

30、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。什么是拉深间隙 ? 拉深间隙对拉深工艺有何影响？答：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、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

31、具磨损，从而使模具寿命降低。 44.盒形件拉深时有何特点 ? 答： 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45.拉深过程中工件热处理的目的是什么 ? 08 、10 、 15 等，若工艺过程制订得合理，模具设计与3 4 1 2 行。 46.拉深过程中润滑的目的是什么如何合理润滑? 答：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 4 、保护模具表面并

32、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， 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。 47.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 ? 稀酸中浸蚀 - 冷水中冲洗 - 弱碱中中和 - 热水冲洗 - 烘干。 48.什么是胀形工艺？有何特点？ 答：胀形是利用压力将直径较小的筒形件在直径方向上向外扩张使其直径变大的一种冲压加工方法。 胀形的特点是： 1 2 3 性。材料塑性越好，延伸率越大，则胀形的极限变形程度越大。 4 、胀形时，材料处于双491 、钢模胀形法 2 、软模胀形法 3 50.什么是孔的翻边系数 K

33、？影响孔极限翻边系数大小的因素有哪些？ d 0 与翻边直径 D 之比，即翻边系数K ： 从上式可以看出： K 值越大，则表示变形程度越小；而 K 值越小，则表示变形程度越大。当 K 值小到材料即将破裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数 K min 。 影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面：1 2 预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。 3 、预孔直径材料厚度 t 的比值（ d 0 /t 越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越小。 4 、凸模的形状5.2.1 51.什么是缩口？缩口有何特点？ 1 、管件毛坯缩口时，主要受切向压应力的作用，使其直径减小而壁厚和高度增加

34、。 2 、缩口火处理。 4 、缩口工件的质量与材料的机械性能、润滑情况、工件口部质量、模具工作部分形状及表面质量有关。 52. 53. 校形工艺的特点是什么？答： 校形工艺有如下特点： 1 局部的变形； 2 、校形工件的尺寸精度都比较高，因此要求模具成形部分的精度相应地也应该提高； 3 、校形时的应力、应变的性质都不同于前几道工序的应力应变。校形时的应4 、校形时，都需54. 什么是局部起伏成形？有何特点？答： 局部起伏成形是使材料局部发生拉深而下特点 : 1 2 、局部起伏成形时由于材料主要是受拉伸变形，因此其破坏的特点主要表现为材料被拉裂。 3 、局部起伏成形的极限变形程度主要受材料的延伸

35、率大小影响。 4 、局部起伏成形后，可以使薄板工件刚性增强。5 、局部起伏成形大多数是用金属模局部胀形对于大而薄的工件可以用橡皮及软金属铅等进行成形。 局部成形工艺目前已被广泛地应用在汽车、电器、电子及飞机制造工业之中。 55. 汽车上的哪些件是覆盖件？答： 汽车发动机和底盘、构成驾驶室和车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门的内外板、发动机盖、水箱、行李箱盖等零件都属于覆盖件。 56. 覆盖件的成形工序有哪些？答： 覆盖件的成形一般要经过落料拉深修边翻边冲孔等多道工序才能完成。拉深修边和翻边是最基本的工序其中拉深工序是比较关键的一道工序它直接影响产品质量材料利用率生产效率和制造成本。.大

36、型覆盖件零件的拉深有何特点？答1 、零件可由拉深系数来确定次数和工序尺寸但大型覆盖零件大多数都是由复杂的空间曲面组 成在拉深时毛坯在模具内的变形甚为复杂各处应力都不相同，因此不能按一般拉深那 样用拉深系数来判断和计算它的拉深次数和拉深变形量。目前。一般都是采用类比的方法， 经生产调整确定并且大型覆盖件的拉深一般都是在双（或三动压力机上一次拉深成形。 2 、简单的形状对称，深度均匀，而且通常压边面积比其余部分面积大，只要压边力调节合适就能防止起皱但大型覆盖件形状复杂深度不匀且不对称压边面积比其他零件小， 因而需要采用拉深筋来加大进料的阻力或是利用拉深筋的合理布置改善毛坯在压边圈下 的流动条件，使

37、各区段金属流动趋于均匀，才能有效的防止起皱。 3 、简单零件拉深时由于变形区的变形抗力超出传力区危险断面强度而导致破裂是拉深过程的主要问题但有些 覆盖件由于拉深深度（如汽车外门板拉深时材料得不到充分的拉伸变形容易起皱， 且刚性不够这时需要用拉深槛来加大压边圈下材料得牵引力从而增大塑性变形程度保 证零件在修边后弹性畸变小，刚性好，以消除“鼓膜状”的缺陷，避免零件在汽车运行中发生颤抖和噪音。 4 大型覆盖件都是在双动或三动压力机上成形这是因为双动压力机外滑块的压边力可以达到拉深力的 60% 以上且四点连接的外滑块可进行压边力的局部调节这可满足覆盖件拉深时的特殊要求。 5 覆盖件对原材料的机械性能金

38、相组织化学成分表面粗糙度和厚度精度都有比较高的要求。58. 汽车覆盖件拉深模具有何特点？答 ： 汽车覆盖件拉深模具主要有以下特点： 1 、覆盖件拉深模的凸模、凹模、压边圈一般都是采用铸铁铸造而成为了减轻重量其非工作部位一般铸成空心形状并有加强筋以增加其 强度和刚性；2 在工件底部压筋部分相对应的凹模压边圈的工作面一般采用嵌块结构， 以提高模具寿命和便于维修； 3 、为了防止拉深件起皱，在凸缘部分应采用拉深筋。拉深筋凸起部分一般设置在压边圈上，而把拉深筋槽设置在凹模上。 4 、对于拉深形状圆滑、拉深深度较深的直壁长度较大的拉深件，需用顶件器进行卸料。 5 、在设计覆盖件拉深模时，应注意选择冲压方

39、向，尽量使压边面在平面上，以便于模具的制造； 6 、根据生产条水泥、橡皮等作为冲模材料。 59. 如何确定大型覆盖件模具的拉深方向？答：合理的拉深方向应符合如下原则： 1 、保证凸模能将工件需拉深的部位在一次拉深中完成，不应有凸模接触不到的死角或死区； 2 、凸模与毛坯的接触面积应该尽可能的大，保证较大的接触面积，防止材料应力集中，造成局部材料胀形变形太大而发生破裂，如图3 （a ；凸模两侧的包容角尽可能作到基本一致 ( = ) ，使由两侧流入凹模的材料保持均匀地流入凹模内，如图3 （ b ；凸模表面同时接触毛坯的点要多而分散，并尽可能分布均匀，以防止局部变形过大，防止毛坯窜动，如图 3 （c

40、；当拉深方向没有选择地余地而凸模与毛坯地接触状态又不理想时应通过改变压料面来改善凸模与毛坯地接触状态如 图 6.2.3 （ d ）所示，通过改变压料面，使凸模与毛坯的接触点增多，接触面积增大，以保证零件的成形质量但是也要避免凸模表面与毛坯以大平面接触造成的变形区拉应力不 足，材料得不到充分得塑性变形，影响工件的刚性，并容易起皱。 3 、尽可能减小拉深深度，而且使深度均匀。 60.什么是拉深筋？ 答：设置在压料面上的多条筋状结构就是拉深筋根据其形状的不同将拉深筋又分为普通的拉深筋和拉深槛。 1 拉深筋 拉深筋的剖面呈半圆弧形状如图 6.3.6 所示由于拉深筋比拉深槛在使用数量上形式上都灵活故应用

41、比较广泛。但对毛坯变形时的流动阻力不如拉深槛高。 2 、拉深槛拉深槛的剖面呈梯形，如图 6.3.7 所示，类似门槛，安装于凹模的洞口。它的流动阻力比拉深筋大，主要由于拉深深度浅而外形平滑的零件，这样可减少压边圈下的凸缘宽度及毛坯尺寸。 61.覆盖件模具中拉深槛（拉深筋）的作用是什么？答： 拉深槛（拉深筋）的作用如下： 1 、增加进料阻力使拉深件表面承受足够的拉应力提高拉深件的刚度和减少由于回弹而产生的 凹面、扭曲、松弛和波纹等缺陷； 2 、调节材料的流动情况，使拉深过程中各部分流动阻力均匀或使材料流入模具的量适合工件各处的需要防“多则皱少则裂的现象；3 、扩大压边力的调节范围在双动压力机上调节

42、外滑块四个角的高低只能粗略地调节压边 力并不能完全控制各处的进料量正好符合工件的需要因此还需要靠压边面和拉深筋来辅 助控制各处的压力； 4 、当具有拉深筋时，有可能降低对压边面的加工粗糙度的要求，这便降低了大型覆盖件拉深模的制造难度同时由于拉深筋的存在增加了上下压边面之 间的间隙，使压边面的磨损减少，提高模具的使用寿命； 5 、纠正材料不平整的缺陷，并可消除产生滑移的可能性因为当材料在通过拉深筋产生起伏后再向凹模流入的过程中相 当于辊压校平的作用。 62.大型覆盖件中的工艺切口的作用是什么？答：当需要在覆盖件的中间部位上冲压出某些深度较大的局部突起或鼓包时在一次拉深中往往由于不能 从毛坯的外部

43、得到材料的补充而导致工件的局部破裂这时可考虑在局部突起变形区的适当位置冲出工艺切口或工艺孔，使容易破裂的区域从变形区内部得到材料的补充。 63.如何冲裁工艺切口？答：工艺切口的冲压加工方式有两种： 1 落料时冲出 这种方法用于局部成形深度较浅的场合。 2 拉深过程中切出这是常用的方法它可充分利用材料的塑 性即在拉深开始阶段利用材料的径向延伸然后切出工艺切口。利用材料的切向延伸这 样可以获得更大的成形深度。在拉深过程中切出工艺孔时，往往采用的是撕口的工艺方法， 并没有使材料完全分离切口的废料可在以后的修边工序中一并切除否则将产生从冲模 中清除废料的困难。 64.工艺切口的布置原则是什么？答： 工

44、艺切口的大小和形状要视其所处的区域情况和其向外补充材料的要求而定。一般需遵循以下原则： 口应与局部突起的形状轮廓相适应以使材料合理流动。2切口之间应留有足够的搭边以使凸模张紧材料， 保证成形清晰避免波纹等缺陷这样可保证修切后可获得良好的翻边孔缘质量。 切口的切断部分 即开口应邻近突起部位的边缘，或容易破裂的区域。 4 、切口的数量应保证突起部位各处材料变形趋于均匀否则不一定能防止裂纹产生如下图中原来设计只有左 右两个工艺切口，结果中间仍产生裂纹，后来添加了中间的切口 ( 虚线所示 ) ，就完全免 除破裂现象。 65.在哪些冲压生产中必须采用精密级进模？答：在大批量的冲压生产 中材料较薄精度较高

45、的中小型冲件必须使用多工位精密级进模对于较大的冲压件适 用于多工位传递式模具的冲压加工。66.对精密模具中的易损零件有什么要求？答：精 密模具结构复杂制造技术要求较高 ，成本相对也较高为了保证整副模具有较高的寿命， 特别要求模具零件损坏或磨损后更换迅速方便可靠因此要求模具的重要零件具有互换 性，这种模具零件具有互换性质的冲模，可称为互换性冲模具。 67.精密级进模的排样设计有何意义？答：合理的排样设计，可以使模具各工位加工协调一致，可以大大提高材 料的利用率、制造精度、生产率和模具寿命，也可降低模具的制造难度。因此，排样设计是 精密级进模设计中的最关键的综合性技术问题必须将制件的冲压方向变形次

46、数及相应的 变形程度和模具结构的可能性与加工工艺性进行综合分析判断，才能使排样趋于合理。 68. 什么叫载体？答：在级进模工作时，运载坯料到各工位进行各种冲裁和成形加工的物 体就称为载体载体与坯件连接的部分称为搭边坯件与坯件连接的部分称为搭口工作时， 在动态加工中要求载体始终保持送进稳定定位准确因此要求载体有一定的强度。 69. 精密级进模对模座有什么要求？答：精密级进模要求模具的强度高、刚性好、精度高。 因此通常采用结构钢做模座，其厚度要求比标准模座厚，上模座加厚 5 下模座加厚 10 15mm 。70.凹模结构有哪些类型？答：凹模结构常用类型有整体式拼 块式和嵌块式三种在普通冲模中常选用标

47、准凹模板作整体式凹模在精密级进模中常采用 拼块式和嵌块式凹模。 71.螺孔和销孔与刃口之间的距离一般怎样确定？答：螺 孔 和 销孔间距或与刃口之间的距离一般不小于 1.3d 。72.条料定位装置有哪几种？答：精 密级进模条料定位常用侧刃作粗定位，导正销作精定位，此外也可单独用多个导正销定位。 73.导正销的安装位置如何确定？答：首次定位导正销的位置应设置在紧随冲导正孔的第二工位。比如工位一冲导孔和型孔，工位二（条料送料进一个步距 A ，首先由导正销 导正条料再立即冲第二个型孔，这样就保证了两型孔距离为一个步距 A 的精确尺寸。当侧刃作粗定位时第一步冲导孔和侧刃同时进行但侧刃切边长（送料方向即侧

48、刃尺寸为 A+ ( 取 0.050.1mm) ，这样送进就比 A 多 0.050.1mm ，第二步导正销导正时就会使条料后移 0.050.1mm 达到精定位的目的导正销的设置可为双（宽料或单排， 一般 10 个工位以上的模具需设置 34 个以上导正销。74. 导正销的使用有那些要求？答导正销与导正孔的配合间隙越大定位精度就越低但间隙太小导正销不规则的磨损加大， 也会影响导正精度对普通制件双面间隙可取 0.030.06mm（薄料取小值厚料取大值。对于精密制件，双面间隙可取 0.0080.025mm 。 为了达到导正定位条料的目的，导正销工作直径需要突出弹压卸料一定长度，一般取（ 0.80.9 ）

49、 t 。在一副摸具中使用多个导75.精密级进模结构设计有哪些基本要求？答： 1 配合中心一致，步距准确； 2 、各种成形尽可能在一副模具上完成； 3 、排样合理，有自动送料、自动检测保护装置； 4 、效率高，寿命长，易损件更换方便； 5 、制造周期短，成本低； 76.精密级进模结构设计有哪些要点？答： 1 、导向装置和卸料板的形式选用； 2 、凹模的整体式、拼块式和嵌块式的选择； 3 、模具材料的选用； 4 、互换性与维修的考虑； 5 、冲压速度的选择； 6 、刚度的考虑；7 、弹性零件的选用和安装方法； 8 、零件加工方法。77.冲压工艺过程制定的一般步骤有哪些 ? 答： 冲压工艺过程制定的

50、一般步骤如下：（ 1 、分析冲压件的工艺性（ 2 、确定冲压件的成形工艺方案（ 3 、确定冲压模具的结构形式（ 4 、选择冲压设备（ 5 、编写冲压工艺文件 78.确定冲压工序的性质、数目与顺序的原则是什么 ? 答： 冲压工序的性质主要取决于冲压件的结构形状尺寸精度同时需要考虑工件的变形性质和具体的生产条件在一 般的情况下可以从工件图上直观的确定冲压工序的性质但在某些情况下需要对工件图 进行计算、分析、比较后才能确定其工序性质。 冲压工序的数量主要根据工件形状的复杂程度尺寸精度要求和材料性质确定在具体情况下还应该考虑生产批量实际制造模具 的能力、冲压设备的条件以及工艺稳定性等多种因素的影响。

51、冲压工序的顺序应根据工件的形状、尺寸精度的要求、工序的性质以及材料变形的规律进行安排。 79.确定冲压模具的结构形式的原则是什么 ? 答：在制定冲压工艺规程时可以根据确定的冲压工艺方案和冲压件的生产批量形状特点尺寸精度以及模具的制造能力现有冲压设备操作安全方 便的要求等，来选择模具的结构形式。 如果工件的生产批量小，可以考虑采用单工序的简单模具如果工件的生产批量很大应该尽量考虑将几道工序合并在一起采用一次可以完成多道工序的复合模或级进模结构。.怎样确定工序件的形状和尺寸 ? 答（ 1 、对某些工序的半成品尺寸，应根据该道工序的极限变形参数计算求得（ 2 、确定工序件的尺寸时应保证已成形的部分在

52、以后各道工序中不再产生任何变动而待成形部分必须留有恰当的材料余量，以保证以后各道工序中形成工件相应部分的需要（3 、工序件的形状，应具有较强的抗失稳能力（4 、确定工序件的过渡形状与尺寸时，应考虑其对工件性质的影响。 81.怎样选择冲压设备 ?答： 冲压设备的选择包括两个方面： 1 、是冲压设备类型的选择 主要根据所要完成冲压工序的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等； 2 、是冲压设备规格的选择 根据冲压加工中所需的冲压工艺力、变形功以及模的结构形式和闭合高度、外形轮廓尺寸等。 82.弯曲变形有何特点？ 答:1 ）弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分 2 弯曲变形区存在一个变形中性层

53、 3 形区材料厚度变薄的现象 4 ）变形区横断面的变形 83.简述拉深成形的主要成形障碍及防止措施答：拉深成形时主要的成形障碍是起皱和开裂。防止起皱发生在生产中最常用的方法是采用压边圈。 防止危险断面破裂的根本措施是减小拉深时的变形抗力确定合理的拉深系数采用较大的模具 圆角半径，改善凸缘部分的润滑条件，增大凸模表面的粗糙度。 84.卸料板采用卸料螺钉吊装在上模卸料螺钉应对称分布工作长度要严格一致多工位级进模常使用的卸料螺钉有 几种形式？说明其中外螺纹式内螺纹式的使用特点？答多工位级进模常使用的卸料螺钉 有外螺纹式内螺纹式和组合式。 外螺纹式常使用在少工位的普通级进模中外螺纹式卸料螺钉工作段的长度刃磨较困难难保证一组卸料螺钉工作长度保持一致内螺纹式可通 过磨削轴端面可使一组卸料螺钉工作长度保持一致当冲裁凸模经过一定冲压次数后进行刃 磨时卸料螺钉工作段的长度必须磨去同样的量值才能保证卸料板的压料面与冲裁凸模端 面的