沖壓工藝與模具設(shè)計復(fù)習(xí)資料

1、.10級沖壓工藝與模具設(shè)計總復(fù)習(xí)P1 1沖壓：沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對金屬（或非金屬）板料施加壓力使其產(chǎn)生分離或塑料變形，從而得到一定形狀，并且滿足一定使用要求的零件的加工方法。P5 2復(fù)合沖壓：在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的同一位置上同時完成兩種或兩種以上的簡單工序的沖壓方法P5 3級進(jìn)沖壓：在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的不同位置上同時完成兩種或兩種以上的簡單工序的沖壓方法P26 4 沖裁是利用沖模使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序,包括落料，沖孔，切口，切邊，剖切，整修，精密沖裁等。沖裁主要是指落料和沖孔。從板料上沿封閉輪廓沖下所需形狀的沖件或工序件叫落料。從工序件上沖出所需形狀的孔叫沖孔

2、。P26 5沖裁變形過程:從凸模接觸材料到材料被分離的過程即板料沖裁過程，這個過程分為3個階段：1，彈性變形階段2，塑性變形階段3，斷裂分離階段P28 6影響零件質(zhì)量的因素有：材料性能，間隙大小及均勻性，刃口鋒利程度，模具精度以及模具結(jié)構(gòu)形式等P29 7沖裁件斷面特征:由于沖裁變形的特點(diǎn)，沖裁件的斷面明顯地分成4個特征區(qū)，即圓角帶a，光亮帶b,斷裂帶c與毛刺區(qū)d。在普通沖裁中毛刺是不可避免的。在4個特征區(qū)中，光亮帶越寬，斷面質(zhì)量越好。但4個特征區(qū)域的大小和斷面上所占的比例并非一成不變，而是隨著材料性能，模具間隙，刃口狀態(tài)等條件的不同而變化。P30 8當(dāng)間隙減小時，變形區(qū)內(nèi)彎矩小，壓應(yīng)力成分高P

3、31 9當(dāng)間隙增大時,材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸斷裂發(fā)生早P33 10間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。P36 11凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。 P36 12（1）設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得，設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。P37 13（3）選用最小合理間隙值:由于間隙越模損越大，不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）P42 14 1、排樣的意義:沖裁件在條料、帶料或板料上的布

4、置方法叫排樣。P42 2、材料利用率:沖裁件的實(shí)際面積與板料面積的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。P43 15要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的措施有：設(shè)計合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料），或利用廢料作小零件。P43 16對一定形狀的沖件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。P43 17排樣的形式可分為3種，即有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣。P43 18按工件外形特征的排樣情況，排樣的形式又可分為直排、直對排、斜對排、混合排、多行排及沖裁搭邊等形式。P44 19但在決定排樣方案時應(yīng)遵循的原則

5、是：保證在最低的廢料消耗和最高的勞動生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)條件要求的零件，同時要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡單，壽命長以及車間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)情況等，總之要從各方面權(quán)衡利弊，以選擇出較為合理的排樣方案。P45 20 1、搭邊的確定（1） 搭邊的主要作用：A、補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確定沖出合格零件。B、增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動生產(chǎn)率。C、避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。（2）影響搭邊值的因素：A、 材料的力學(xué)性能 B、材料厚度 C、沖裁件的形狀與尺寸D、卸料方式 E、送料及擋料方式。P49 21沖裁力的計算:F=KLtb 估算公式：FLtb F沖裁

6、力（N); t材料厚度(mm); L沖裁周長(mm); b材料抗剪強(qiáng)度(MPa); K系數(shù)，模具間隙值的波動、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等原因的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3。b材料強(qiáng)度極限P49 22降低沖裁力的方法：常用方法有，階梯凸模沖裁、斜刃沖裁和加熱沖裁P50 23斜刃沖裁時，斜刃配置原則：保證工件平整，只允許廢料發(fā)生彎曲變形。P51 24卸料力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。P65 25 側(cè)刃定距的級進(jìn)模： 側(cè)刃17代替了始用擋料銷、固定擋料銷和導(dǎo)正銷控制步距。側(cè)刃是特

7、殊功用的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于步距的料邊。P65 26(側(cè)刃定距的級進(jìn)模) 在實(shí)際生產(chǎn)中，對于精度要求高的沖壓件和多工位的級進(jìn)沖裁，可采用既有側(cè)刃（粗定位）又有導(dǎo)正銷定位（精定位）的級進(jìn)模；P66 27復(fù)合模：指在壓力機(jī)一次工作行程中，在模具同一工位同時完成數(shù)道分離工序的模具。復(fù)合模設(shè)計難點(diǎn)是如何在同一工作位置上合理地布置多對凸、凹模。它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個即是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式和倒裝式兩種。P68 28工藝零件：這類零件直接參與完成工藝過程并和毛坯直接發(fā)生作用，包括工作零件、定位零件、壓料

8、、卸料和出件零件。P69 29結(jié)構(gòu)零件：這類零件不直接參與完成工藝過程，也不和毛坯直接發(fā)生作用，只對模具完成工藝過程起保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鹜晟谱饔?，包括?dǎo)向零件、固定零件、緊固及其他零件。P73 30 h增加長度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm1mm），凸模固定板與卸料板之間安全距離等，一般取10mm20mm。P78 31定位零件:沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。P79 32側(cè)壓裝置:若條料公差較大，為避免條料在導(dǎo)料板中偏擺，保證最小搭邊，應(yīng)在送料方向的一側(cè)裝側(cè)壓裝置，迫使條料緊靠另一側(cè)導(dǎo)料板送進(jìn)。P80 33固定擋料銷:標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定擋料銷，

9、其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，廣泛用于沖制中、小型沖裁件的擋料定距；其缺點(diǎn)是銷孔高凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。釣形擋料銷，其銷孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)，不會削弱凹模強(qiáng)度、但為了防止鉤頭在使用過程發(fā)生轉(zhuǎn)動，需考慮防轉(zhuǎn)。P82 34導(dǎo)正銷:使用導(dǎo)正銷的目的是消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料定距或定位板等粗定位的誤差。P88 35模柄:中、小型模具一般是通過模柄獎上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。P103 36彎曲是將金屬坯料沿彎曲線彎成具有一定角度和形狀的成形工藝方法。實(shí)際生產(chǎn)中可用于彎曲的坯料主要有板料

10、、棒料、管料、型材等。P110 37相對彎曲半徑r/t:相對彎曲半徑r/t值越小。板料外層材料彎曲時的伸長率就越大，當(dāng)r/t值達(dá)到某一最小rmin/t值時，將會導(dǎo)致外層材料的彎曲破裂。因此r/t值是彎曲加工中的重要工藝參數(shù)，能夠表達(dá)彎曲的變形程度的大小。一般在彎曲工藝中，rmin/t值稱為最小相對彎曲半徑，用來控制彎曲變形的極限程度。P111 38材料力學(xué)性能:材料塑性越好，允許的rmin/t值就可以減小。在實(shí)際生產(chǎn)中，對于因冷軋作硬化導(dǎo)致材料塑料性降低而出現(xiàn)開裂時，應(yīng)安排退火工序恢復(fù)其塑性。對鎂合金、鈦合金等低塑性材料常需加熱彎曲。P111 39（2）板料的纖維方向:沖壓用的板料多為冷軋板材

11、，經(jīng)多次軋制后呈現(xiàn)纖維狀組織，具有明顯的性能各向異性。平行于軋制方向的塑性指標(biāo)較高，垂直于軋制方向的塑性指標(biāo)較低。因此，當(dāng)彎曲件的折彎線與板料的軋制方向垂直時，彎曲區(qū)切向變形的方向便順著纖維方向，允許的rmin/t值最小；而當(dāng)折彎線與板料的軋制方向平行時，彎曲區(qū)切向變形的方向便垂直于纖維方向，允許的rmin/t值最大。P112 40回彈現(xiàn)象:當(dāng)彎曲變形結(jié)束后卸載時，由于材料內(nèi)部的彈性變形產(chǎn)生恢復(fù)，導(dǎo)致彎曲半徑、彎曲件的角度與模具的尺寸形狀不一致，這種現(xiàn)象稱為彎曲回彈。P114 41模具結(jié)構(gòu)因素：當(dāng)凹凸模間的間隙Z較大時，則U形件的側(cè)壁到變形終了時仍可能不能展平。當(dāng)彎曲件脫離磨具后，A出與B處都

12、將產(chǎn)生外開回彈，導(dǎo)致彎曲件的回彈量較大。P115 42（3）從磨具結(jié)構(gòu)采取措施：改變彎曲變形外側(cè)受拉、內(nèi)側(cè)受壓的應(yīng)力狀態(tài)，使變形區(qū)變?yōu)槿蚴軌籂顟B(tài)，以改變回彈變形性質(zhì)減小回彈。一般認(rèn)為彎曲區(qū)金屬的壓縮量取為板厚的2%-5%時，就可得到較好的結(jié)構(gòu)。 P117 43 3、彎曲件的成形精度:因受到毛培精度、彎曲部位畸變、彎曲回彈和彎曲偏移等因素的綜合影響，一般彎曲件的尺寸公差應(yīng)控制不超過IT13級，公差角度不小于15.如果成型精度要求過高，應(yīng)增加彎曲后整形工序。P118 44（2）形狀復(fù)雜的多角彎曲件，需要兩次或多次壓彎成形。工序的安排一般應(yīng)先彎兩端部分的外角，后彎中間部分的內(nèi)角。原則是前次彎曲要給

13、后次彎曲提供可靠的定位，后次彎曲不影響前次彎曲已成形的形狀。P137 45 拉深變形區(qū)是否失穩(wěn)起皺，與該處材料所受的切向壓應(yīng)力大小和幾何尺寸有關(guān)P139 46為防止拉裂，可以從一下幾個方面考慮：根據(jù)板材成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?；增加凸模表面粗糙度；改善凸緣部分的潤滑條件；合理設(shè)計模具工作部分的形狀；選用拉深性能好的材料等。P139 47在工藝設(shè)計時，特別是多次拉深時，應(yīng)正確選擇各次的變形量，并考慮半成品件是否需要退火以恢復(fù)其塑性。對一些硬化能力強(qiáng)的金屬（不銹鋼、耐熱鋼等）更應(yīng)注意。P139 48計算拉深件毛培的原理如下：1、體積不變原理。2相似原理P141 49拉深系數(shù)：指拉深后圓筒

14、形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）的直徑之比P142 50拉深系數(shù)是一個小于1的數(shù)值，其值愈小，表示拉深前后毛坯直徑變化愈大，即變形程度大。1、 計算題 例4：1、 計算下圖彎曲件展開尺寸，材料為235，t2.0mm，中批量生產(chǎn)，查表得x=0.36。2、 計算校正彎曲力， 工件寬度B=28 mm1、零件展開尺寸計算L=L直+L彎L直=(53-3-2)×2+(53-2×3-2×2)=139 mm L彎=2× mm查表3-3，取x=0.36，將r=3,t=2代入得 L彎=11.69 mm 故 L=L直+L彎 =151 mm 2、計算校正彎曲力F校=APA=2

15、8×(53-2×2)=1372 mm2查表3-2，選取P=60 MPaF校=AP=1372×60N 82 kN例5：1、已知彎曲件的形狀尺寸如下圖，當(dāng)中性層位移系數(shù)x=0.5時，計算工件的展開長度解：已知x=0.5 t=1mm l1=25mm l2=20mm r=10mm a=120°中性層曲率半徑 （mm）毛坯總長度 （mm）七、綜合題 圖2.8.7 P661、看圖回答問題1 此圖是雙側(cè)刃定距的沖孔落料級進(jìn)模2 符號解釋： 1-螺釘 2-圓柱銷 3-模柄 4-卸料螺釘 5-墊板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-導(dǎo)料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-側(cè)刃 17-側(cè)刃擋塊3 說明圖中條料的定位方式？ 答：條料送進(jìn)時，由導(dǎo)料板11控制方向，側(cè)刃16是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于步距的料邊，限定條料定距，側(cè)刃擋塊17在送進(jìn)方向起擋料定距作用。4 簡述卡箍在凸模上條料是如何卸下的？ 答：卡箍在凸模的條料是由卸料板13卸料螺釘4與橡膠（彈簧）組成的彈性卸料裝置卸下。5 簡述此模具中的零件由哪幾類零件組成？ 答：工作零件：8、9、10、14 定位零件：11、12、16、17 卸料零件