第2章冲裁填空题:冲裁件断面质量、排样及尺寸精度相关要点?

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第2章冲裁

填空题

冲裁件横截面构成包括四个部分,分别是塌陷的角落,平滑的光滑区域,断裂形成的区域,以及边缘的突起部分。

2. 冲裁件在板料或条料上的布置方法称为 排样.

冲裁过程中,冲裁件彼此之间,以及冲裁件与条料侧边之间,会存在一定量的工艺性废料,这种废料被称为搭边和侧搭边。

当缝隙很窄的时候,冲裁后材料发生弹性形变,导致裁下的零件尺寸比凹模大,打出的孔的尺寸比凸模小。

当空隙比较宽的时候,经过冲切,材料发生弹性形变,导致裁下的零件尺寸比凹模要小,而冲出的孔的尺寸则比凸模要大。

冲裁件尺寸的精确度受多种条件制约,包括间隙状况、材料的物理特性、工件的几何形态与规格大小,在这些因素当中,间隙状况占据着决定性的地位。

当凸模的切割边缘变得不锋利,会在切割品的顶部形成毛边,而凹模的切割边缘变得不锋利,会在被切割物的底部形成毛边。

冲裁力的合力作用点叫做模具的压力中心,这个压力中心需要位于模柄的轴线之上,并且与压力机滑块的中心线完全一致。

复合模在构造上的核心特点是包含一个兼具落料凸模与冲孔凹模双重功能的专用凸凹模。

倒装式复合模具的落料凹模安装在上模里,而顺装式复合模具的落料凹模则安装在下模上。

判断题

排样是否得当,关键在于看材料能用到多大程度。

常见的卸料设备可以分成固定式卸料设备和弹性卸料设备,固定式卸料设备通常用于加工较厚的材料以及冲裁力需求较高的工件,弹性卸料设备一般适用于处理较薄的物料并且对加工精度有较高标准的工件。

3. 导料板的作用主要是保证凸模有正确的引导方向。 (×)

4. 冷冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。 ( √)

倒装式复合模具的落料凹模安装在动模部分,而顺装式复合模具的落料凹模则设置在定模部分。

6. 上、下模座、导柱、导套的组合体叫冲模。 (×)

凸凹模属于落料、冲孔复合模,它将凸模和落料凹模组合成一个整体,是这类模具中的关键功能部件。

调整间隙宽度适度,能够有效改善产品品质,增大间隙宽度适当,则有助于延长模具的使用年限。

9. 垫板的主要作用是把凸模连接到模座上。 ( ×)

冲裁件尺寸的精确度受到两个主要因素的影响,首先,冲模的凸模和凹模在制造过程中存在误差,其次,冲裁完成后,冲裁件与凸模或凹模之间会产生尺寸上的偏差。

简答题

1. 何谓冲模?

利用压力使金属或者非金属的板材进行分离、改变形状或者粘合,从而制造出所需产品的工具被称为冲模。

2. 何谓复合模?

这种模具只有一个作业位置,在压力机单次动作期间,能够接连进行两道或更多道冲压工序,它被称为复合模。

3. 确定冲裁间隙的主要根据是什么?

依据冲件断面状况、尺寸准确度以及模具使用期限,确定间隙一个具体区间。

4. 试述落料模由哪些零件组成.

主要由 工作零件:凸模、凹模;

定位零件:到料板(倒料销)、承料板、挡料销;

卸料零件:弹压(固定)卸料板;

导向零件:导柱、导套;

固定零件:上、下模座、模柄、凸模固定板、垫板;

紧固零件:螺钉、圆柱销

等组成。

计算题

如图2—111所见,该材料为Q235,其厚度为1.2毫米,加工时运用凹模与凸模相配的方式,需要计算:

1. 凹模刃口尺寸及公差。

2. 将凹模刃口尺寸换算到凸模上.

磨损后变大的尺寸 换算到凸模上

尺寸80

尺寸30  ,       取

磨损后变大的尺寸

换算到凸模上,凸模上此处实际相当于凹模

尺寸40

磨损后不变的尺寸  冲件尺寸为时

换算到凸模上

尺寸15

3. 求冲裁力。

冲裁力

查表2-5取Z=15%t=0。18

查标准公差数值表知:

0.74 IT14级

0。33 IT13级

0。39  IT13级

0。43  IT14级

查表7—4  τ=373MPa

ﻬ第3章弯  曲

填空题

通常情况下,模腔弯曲的空隙收窄,零件回弹的幅度就降低,同时施加的弯曲作用力会增强。

板料不发生损坏时,能够弯曲成的零件内表面最小圆角半径,被称为最小弯曲半径,这个数值反映了弯曲时的成形极限。

弯曲板料时,表层纤维会沿弯曲方向被拉长,而里层纤维则会被压缩变短。

弯曲零件的弹回现象体现在两个层面,其一为弯曲弧度变宽,其二为弯曲角度变大。

5. 在弯曲U形件时,凹模两边的圆角半径应相等 。

对于厚度超过1毫米的柔性材料弯曲件,可以在变形部位实施压扁处理,增强该区域的形变水平,借此降低回弹现象。

当弯曲件与厚度之比R/t比较小时,凸模的圆角尺寸需与弯曲件的弯曲半径相吻合。

弯曲零件的弧度不能小于最小弯曲限制,否则,在弯曲过程中可能会出现断裂现象。

当R/t比值超过十的时候,由于弯曲半径相对较大,弯曲件在成型后角度会发生回弹现象,同时弯曲部位半径也会出现明显的反弹。

在弯曲过程中,需要顾及后续步骤的安放便捷与稳固,同时后续步骤要确保先前步骤形成的形态不受损坏。

判断题

R/t数值越小,板料在加工时产生的切向形变越明显,所以,工业制造过程中经常用R/t这个参数来衡量板料变形的严重程度。

弯曲时,要尽量让有毛刺的一侧处在受压的内侧边缘,这样可以防止应力过分集中导致破裂。

3. 板料弯曲时,弯曲变形区中性层位置不变.(×)

4. 相对弯曲半径越小,变形程度越大,回弹值越大.(×)

中形层的位置可以用曲率半径ρ来衡量,这个数值一般根据经验公式ρ=R+xt来推算得出。

弯曲件毛坯的展开长度,应该等于弯曲件直线部分的长度,再加上圆弧部分的长度,这个说法是正确的。

7. 弯曲件主要质量问题是弯裂、回弹和偏移。(√)

当弯曲件的外弯半径与壁厚之比数值偏大时,其凸模的圆角尺寸须超过该弯曲件的外弯半径。

9. 弯曲属于分离工序,是冲压主要工序之一。(×)

决定最小弯曲半径的关键在于模具构造的优劣程度。

简答题

1. 何谓回弹?

冲压工艺与模具设计 课后习题答案_冲裁 断面质量 搭边间隙

塑性弯曲过程与各类塑性形变相似,同时会产生弹性形变,当弯曲变形完成,弯曲件不再承受外力时,受弹性效应影响,其角度、弯曲圆弧大小会偏离模具的形态和规格,这种现象称作回弹

2. 何谓最小弯曲半径?

当板料不受损坏时,能够弯曲形成的弯曲件的最小弧度值,被称作最小弯曲半径。

3. 何谓应变中性层?

弯曲变形时,内缘纤维切向会受压而变短,外缘纤维切向则会受拉而变长,从内外表面向板料中心,纤维缩短和伸长的程度会逐渐减小,变形过程中必定存在一层金属,这一层金属在变形前后长度维持不变,这层金属被称为中性层。

4. 如何确定弯曲凸模圆角半径?

当弯曲件的弯曲半径与厚度之比较小,凸模的圆角尺寸等于弯曲件的内侧弯曲半径,当弯曲件的弯曲半径与厚度之比较大,则要考虑弯曲后的形状变化,凸模的圆角尺寸需要小于弯曲件的内侧弯曲半径。

ﻬ计算题

如图3—51所示,该材料为Q195,其厚度为2毫米,常数C等于0.05。

1. 计算毛坯展开长度。

2. 计算弯曲模凸凹模尺寸。

3. 确定凸、凹模圆角半径。

R/t 1 1.2 1。5 2

x 0.41 0。424 0。436 0.440

当R/t小于1.5时,设定RT等于R工,其值为3,同时RA的范围在3到6之间,具体取值为6

第4章 拉 深

填空题

不变薄拉深时,毛坯展开的尺寸要依据一个准则,即拉深零件的表面积应该和毛坯的表面积相等,通过这个原则来计算毛坯的展开大小。

拉深系数,表示为拉伸完成后的直径,与拉伸之前的毛坯直径,也就是工序件直径,进行对比得出的比值。

要确保拉深流程顺畅进行,拉深比需超过最大拉深比。

为避免物料褶皱,工业制造过程中通常使用压持设备,将材料固定住,再实施拉延工序。

在确保不产生褶皱的前提下,应当尽量采用较小的压料力度,以实现最佳效果。

拉深过程能否顺利开展的关键制约因素是  发生皱褶  以及  出现撕裂  。

压料设备通常分为两种类型,一种是 弹性压料设备 ,另一种是 刚性压料设备 。

盒形件拉深过程可以大致理解为:圆角部分类似于 圆筒形件 的拉深过程,而直边部分则类似于单纯的弯曲操作。

多次拉深制作正方形零件的初始形状是圆形,多次拉深制作矩形零件的初始形状是椭圆形,最终呈现长圆形。

判断题

1. 拉深系数越小,说明拉深时变形程度越小。( × )

2. 原板料拉伸成圆筒形件时,必须采用压边装置。( × )

拉深模的间隙非常狭窄,导致拉伸时所需的力相当可观,同时凹模的损耗也较为严重,模具的使用周期因此缩短。然而,间隙的减小能够使拉伸件的轮廓更为细小,并且其尺寸的精确度会相应提高。

冲压模槽口过窄,材料容易折皱,拉伸件斜度陡峭,成品精度不高。槽口过宽,会导致拉伸件壁厚大幅减薄,甚至可能撕裂。

多次拉深加工的工件,在最终一次拉深时,为了确保尺寸准确,间隙需要设置得比较小,而在前面的多次拉深过程中,为了延长模具的使用寿命,间隙应该设置得相对大一些。

拉深凹模的圆角尺寸,应该尽量选得小一些,前提是不导致起皱现象,这样才能获得更好的效果。( × )

拉深件除了表面出现粗糙现象之外,存在的主要缺陷是发生褶皱和破裂。

单动压力机通常加工的是尺寸宽阔且立起来较高的拉深产品,而双动压力机一般处理的是体积不大且高度也不高的拉深零件。

单动压力机的模具构造要比双动压力机的模具构造复杂许多,其设计难度也更大。

通常情况下,当零件的直径和坯料的直径比值超过一半,便能够单次进行拉深加工完成成型。

简答题

1. 试述拉深时毛坯为什么会起皱?

由于切向压应力过大而使凸缘部分失稳造成的。

2. 试述拉伸时筒壁为什么会拉裂?

拉深时,筒壁承受的拉力,一部分来自径向拉应力σ1,另一部分则包括压料力造成的摩擦阻碍,毛坯在凹模圆角处移动产生的摩擦阻碍,以及弯曲变形形成的阻碍,这些力加起来,一旦超过了筒壁最脆弱位置所能承受的拉力,筒壁就会发生破裂。

3. 试述低盒形件拉深变形的特点?

它的成形过程大致可以看作:圆弧部位类似圆柱形产品的拉延,而其直线部分则类似基础弯曲。

4. 试述落料拉深复合模将条料从凸凹模上卸下的方法?

当拉深零件的尺寸较大时,通常使用设置在凹模里的固定式卸料装置来排出材料,当拉深零件的高度较矮时,可以选择安装在上模位置的弹性卸料装置来排出材料。此外,还可以利用紧贴着落料凹模开口的挡料销,使得工件与工件之间没有重叠部分,冲裁后条料会自然散开并脱落。

计算题

已知:材料为08F,见图4-86.

1. 计算毛坯直径。

D=100

2. 确定拉伸系数。

需拉深3次。

3. 确定各次拉深件工序尺寸。

各次拉深件工序尺寸的确定:

调整拉深系数后,可取d1=52,d2=40,d3=32。

各次工序件底部圆角半径取:r1=7,r2=4,r3=3

各道工序的拉伸尺寸分别是:第一个为38.7,第二个为54.8,第三个为72。

4. 计算最后一道拉深凸、凹模尺寸.

ﻬ第5章 其他冲压成型

填空题

局部塑性变形,鼓胀以及内腔翻折属于  拉伸式 加工,加工的临界点主要受变形部位 超出极限的牵引力  而造成破损的约束。

缩口和边缘折边属于挤压类加工,加工的极限主要因为变形区承受的压应力过大,导致失稳和起皱而受到制约。

3. 内孔翻边的主要危险在于孔口边缘的  拉裂 。

翻边系数m数值越高,变形幅度就越小,m数值越低,则变形幅度就越大。

判断题

胀形系数用来衡量毛坯直径和胀形后制件最大直径之间的关系,具体数值等于毛坯直径除以制件胀形后的最大直径,公式为K=d₀/Dmax,这个比值可以表示胀形系数的大小。

2. 防止失稳是缩口工艺的主要问题。( √ )

3. 校平时,对于厚而硬的材料通常用齿形校平模.( √ )

翻边加工时零件内部凹坑的形变状况,可以用加工前凹坑直径d0和加工后凹坑直径D的比率m来衡量,这个m值被称为翻边比例。

ﻬ第 6 章  冷 挤 压

填空题

依据金属在冷挤压过程中移动轨迹同凸模运作路径的关联性,该工艺能够区分为若干类型,具体包括正向施压成型,逆向施压成型,联合施压成型,以及周边施压成型。

冷挤压的成形程度能够通过多种指标来衡量,其中包括横截面的缩减量、压缩比例以及自然对数压缩比例,其中以横截面的缩减量最为普遍。

冷挤压的极限变形程度取决于模具的承压能力,也取决于模具的使用期限。

在确定冷挤压毛坯的规格时,需要遵循体积守恒的规则,也就是说,毛坯所占有的空间大小,必须等于最终零件的体积再加上去除多余材料的部分。

判断题

部分细长圆筒状物件能够通过拉延或冷挤压方式制造,然而冷挤压工艺步骤较少,制造效能更优,费用也更为低廉。

冷挤压通常选用延展性不好但抗力能力强的物料来实施。

铅、锡、锌、铝这类非铁金属,在初次挤压成型时,其最大可承受的塑性变形量能够达到九十度到九十九度之间。

4. 冷挤压的单位挤压力必须超过3000MPa.( × )