沖壓工藝作業(yè)

1、.作業(yè)參考答案一、1、什么是沖壓加工？沖壓成形加工與其他加工方法相比有何特點？答：沖壓加工就是建立在材料塑性變形的基礎上，利用模具和沖壓設備對板料進行加工，以獲得要求的零件的形狀、尺寸及精度。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的優(yōu)點：少、無屑加工；零件精度較高；互換性好；材料利用率高；生產效率高；個人技術等級不高；產品成本低等。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的缺點：模具要求高，制造復雜，周期長，制造費用昂貴；有噪聲，不宜小批量生產等。2、冷沖壓有哪些基本工序，各是什么？答：冷沖壓按性質分有分離工序和成形工序兩類。分離工序包括落料、沖孔、剪切、切斷、切槽、切邊等幾大類；成形工序包

2、括拉深、脹形、翻邊、擴口、縮口等工序。3、什么是金屬塑性變形？常見塑性指標有哪些？影響金屬的塑性與變形抗力的主要因素有哪些？并作簡要分析。答：金屬塑性變形就是指金屬材料在外力的作用下產生不可恢復的永久變形（形狀和尺寸產生永久改變）。影響金屬的塑性和變形抗力的主要因素有：（1）、化學成分和組織化學成分：鐵、碳、合金元素、雜質元素；組織：單向組織、多項組織，不同的組織，金屬的塑性和變形抗力會有很大差異。（2）、變形溫度溫度升高，原子熱運動加劇，熱振動加?。崴苄裕?，晶界強度下降。（3）、變形速度速度大，塑性變形來不及擴展，沒有足夠的時間回復、再結晶，塑性降低變形抗力增加。但速度大時熱效應顯著，變形

3、體有溫度效應對塑性增加有利。二、1、什么是加工硬化現象？它對沖壓工藝有何影響？答：隨著冷變形程度的增加，金屬材料所有強度和硬度指標都有所提高，但塑形、韌性有所下降。其可制止局部集中變形的進一步發(fā)展，具有擴展變形區(qū)、使變形區(qū)均勻化和增大極限變形程度的作用。2、沖裁變形過程分為哪幾個階段？裂紋在哪個階段產生？首先在什么位置產生？答：沖裁變形過程分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段。裂紋出現在斷裂分離階段。材料內裂紋首先在凹模刃口附近的側面產生，緊接著才在凸模刃口附近的側面產生。3、沖裁件質量包括哪些方面？其斷面具有什么特征？這些特征是如何產生的？影響沖裁件斷面質量的因素有哪些？答：沖裁件質

4、量包括斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。其斷面有4個特裝區(qū)，即圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺。圓角帶主要是當凸模下降，刃口剛壓入板料時，刃口附近材料被帶進模具間隙的結果；光亮帶是由于金屬材料產生塑性剪切變形時，材料在和模具側面接觸中被模具側面擠光而形成的光亮垂直面；斷裂帶是有刃口處微裂紋在拉應力作用下，不斷擴展而形成的撕裂面；毛刺是在塑性變形階段后期，刃口正面材料被壓縮，裂紋起點不在刃尖處，在模具側面離刃口不遠處發(fā)生，在拉應力作用下，裂紋加長材料撕裂而產生。影響斷面質量因素有（1）、材料力學性能（2）、模具間隙（3）、模具刃口狀態(tài)（4）、模具結構以及刃口的摩擦條件等。三、1、沖裁模刃口尺寸計算原則是

5、什么？答：書本P612、沖裁凸、凹模刃口尺寸計算方法有哪幾種？各有什么特點？分別適用于什么場合？答：沖裁凸、凹模刃口尺寸計算方法有（1）、凸模與凹模分開加工凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，不僅凸、凹模分別標準公差，而且要求有較高制造精度以滿足p+d3），橫斷面幾乎不變，對于窄板（B/t3），斷面變成了內寬外窄的扇形。2、簡述彎曲件的結構工藝性答：對于彎曲件的工藝性分析應遵循彎曲過程變形規(guī)律，通?？紤]一下幾個方面：（1）、彎曲半徑，不宜過大和過小。過大受回彈的影響，難以保證彎曲件的精度；過小會產生拉裂。（2）、直邊高度保證彎曲件直邊高度H不應小于2t，否則需先壓槽或加高直邊（彎曲后再切除）。（3

6、）、空邊距離，如果彎曲毛坯上有預先沖制的孔，為使孔不變形，須使孔置于變形區(qū)外。（4）、形狀與尺寸的對稱性，彎曲件的形狀和尺寸應盡可能對稱、高度不應相差太大。（5）、部分邊緣彎曲時，為防止在交接處應力集中而產生撕裂，可預先沖裁卸荷孔或切槽，也可將彎曲線移動一段距離，以離開尺寸突變處。五、1、計算如圖所示彎曲制件的模具工作部分尺寸。解：（略）2、彎曲過程中坯料可能產生回彈的原因有哪些？如何解決回彈？答：產生回彈的主要原因有：（1）、材料力學性能，材料的屈服強度大，彈性模量E越小，加工硬化越嚴重，則彎曲的回彈量也越大；（2）、相對彎曲半徑r/t，當其較小時，回彈量小；（3）、彎曲角，其越大，角度回彈

7、越大；（4）、彎曲方式和模具結構；（5）、摩擦，尤其是當一次彎曲多個部位時，對回彈的影響較為顯著。減少彎曲回彈的措施：（1）、合理設計產品，在滿足使用條件下，應選用屈服強度小，彈性模量大，硬化指數小，力學性能穩(wěn)定的材料；（2）、改變應力狀態(tài)，因引起回彈是由于彎曲變形區(qū)外層受拉而內層受壓的應力狀態(tài)所致。本質上講，使得內外切向應變符號一致，就可減少回彈，具體有校正法、縱向加壓法、拉彎法等；（3）利用回彈規(guī)律，預先對模具工作部分做相應的形狀和尺寸修正，使出模后的彎曲件獲得要求的形狀和尺寸。這種方式應用廣泛。具體有補償法、軟模法等。六、1、什么叫拉深？拉深如何進行分類答：利用模具使平板毛坯變成為開口的

8、空心零件的沖壓加工方法叫拉深。按變形力學特點可分為圓筒件（無凸緣圓筒形零件、有凸緣圓筒件、階梯形圓筒件）、曲面形狀零件（球形、拋物線形、錐形）、盒形零件等。2、圓筒形件拉深各變形區(qū)域的應力、應變狀態(tài)怎樣？答：可將拉深毛坯分為5個區(qū)域進行分析，（1）、平面凸緣區(qū)，是主要的變形區(qū)，該區(qū)域受徑向拉應力和切向壓應力的作用，切向壓縮，徑向伸長變形，厚度方向受壓應力。處于二壓一拉三向的應力狀態(tài)。當切向壓應力過大，凸緣最外緣會失穩(wěn)拱起即起皺；（2）凸緣圓角部分，材料變形復雜，徑向受拉應力和切向受壓應力，厚度方向受壓應力，此區(qū)域變形狀態(tài)也是三向；（3）、筒壁部分，拉深過程中直徑受凸緣阻礙不在變化，即切向應變?yōu)?/p>

9、0，間隙適當的話，厚度方向不受力，產生徑向拉應力，此區(qū)域變形為平面狀態(tài)，徑向為伸長應變，厚度方向為壓縮應變；（4）底部圓角部分，材料承受筒壁較大的徑向拉應力、凸模圓角部分的壓力和彎曲作用的厚度方向壓應力和切向拉應力。此區(qū)域與筒壁相切的部位是拉深過程中的“危險截面”；（5）、圓筒底部，該處材料在拉深開始就被拉進凹模內，并保持平面狀態(tài)，基本上不變形，但由于底部圓角部分的拉應力，使得材料承受雙向拉應力，厚度略有變薄。3、圓筒形拉深件起皺的原因是什么？影響起皺的因素有哪些？控制起皺的措施有哪些？答：圓筒形拉深件起皺主要是由于凸緣的切向壓應力3超過了板材臨界壓應力所引起的。最大切向壓應力3max產生在凸

10、緣外緣處，起皺首先在此處開始。也與凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力有關，凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和硬化指數越小，抵抗失穩(wěn)能力越差，越容易起皺。控制起皺主要是采用便于調節(jié)壓邊力的壓邊圈和拉深肋或拉深欄，把凸緣緊壓在凹模表面上。七、1、拉深系數和極限拉深系數是什么？影響極限拉深系數的因數是什么？答：拉深系數就是每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）的直徑之比。拉深系數減少有有一個客觀的極限，而這個極限就稱為極限拉深系數。影響極限拉深系數的因數主要有：（1）、材料的內部組織和力學性能，（2）、毛坯的相對厚度t/D，（3）、拉深模的凸模圓角半徑和凹模圓角半徑的大小，（4）、潤滑條件

11、及模具情況，（5）拉深方式，（6）、拉深的速度等。2、拉深件工藝性包括哪幾個方面？答：拉深件工藝性主要用包括以下幾個方面：（1）、拉深件結構形狀的要求在設計拉深件時，產品圖上的尺寸，應明確標注清楚必須保證的是外形尺寸還是內形尺寸，不能同時標注內、外形尺寸。（2）、拉深件圓角半徑的要求表現在凸緣圓角半徑、底部圓角半徑、盒形件壁間圓角半徑。（3）、拉深件的材料拉深件應具有良好的拉深性能，表現在硬化指數要大、屈強比s/b要小、塑性應變比r要大。3、拉深工序安排的一般規(guī)則是什么？答：書本上p169-p170八、1、脹形的變形特點怎樣？為什么采用脹形工序加工的零件表面質量好？答：脹形的變形特點是：（1）

12、、脹形是，材料的塑性變形局限于變形區(qū)范圍內，變形區(qū)外的材料不向變形區(qū)轉移；（2）、由于脹形是坯料處于雙向受拉的應力狀態(tài)，厚度方向處于收縮的應變狀態(tài)。整個變形屬于拉深變形；（3）、成形面積的擴大主要是靠毛坯厚度變薄獲得，脹形是毛坯的厚度變薄是必然的；（4）、變形區(qū)的材料不會產生失穩(wěn)起皺現象，因此成形后的零件表面光滑，質量好，不易發(fā)生形狀回彈。2、什么叫極限翻邊系數，影響極限翻邊系數的主要因素有哪些？答：當翻邊系數減少到使孔的邊緣瀕于拉裂時，這種極限狀態(tài)下的翻邊系數成為極限翻邊系數。影響極限翻邊系數的因素主要有：（1）材料的伸長率和硬化指數n大，極限翻邊系數Kl 小，成形極限大；（2）孔緣如無毛刺

13、和無冷作硬化時，Kl較小，成形極限較大；（3）用球形、錐形和拋物線形凸模翻邊時，變形條件比平底凸模優(yōu)越，Kl較小。（4）板材相對厚度越大，Kl較小，成形極限越大。3、翻邊常見的廢品是什么？如何防止？答：翻邊常見的廢品是：對于內曲翻邊，豎邊邊緣發(fā)生破裂；對于外曲翻邊，是發(fā)生起皺。對于內曲翻邊來說，為了豎邊邊緣不破裂，將豎邊邊緣不破裂時的極限變形程度Esl作為內曲翻邊的成形極限。對于外曲翻邊，為了避免起皺可采用壓邊裝置。九、1、確定沖壓件的工藝方案答：（1）、工序性質列出沖壓件所需的全部單工序；（2）、工序數量通過一般的計算或根據沖壓件的結構和精度（工藝性），沖壓件的批量等確定；（3）工序順序沖壓順序的初步安排（一般原則）：（a）對于有