老师《冲压工艺及模具设计》分章习题
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冲压工艺与模具设计题库(实用版)目录一、冲压工艺概述1.冲压工艺的定义及优点2.冲压工艺的类型及应用3.冲压工艺对材料性能的影响二、冲压模具设计1.冲压模具的定义及分类2.冲压模具设计的基本原则3.冲压模具设计的主要内容4.冲压模具设计中应注意的问题三、冲压工艺与模具设计的关系1.冲压工艺对模具设计的影响2.模具设计对冲压工艺的影响四、冲压工艺及模具设计的发展现状与趋势1.我国冲压工艺及模具设计的发展现状2.冲压工艺及模具设计的发展趋势正文一、冲压工艺概述冲压工艺是一种利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种加工方法。
冲压工艺具有生产率高、操作简便、尺寸稳定、互换性好以及材料利用率高等优点。
根据加工方法的不同,冲压工艺可分为冲裁工艺、弯曲工艺、拉深工艺、胀形工艺等。
在冲压工艺过程中,材料性能会发生变化,如冷作硬化现象,这是由于材料在冷塑变形时引起的。
二、冲压模具设计冲压模具是冲压工艺中必不可少的一部分,其设计质量直接影响到冲压工艺的效率和质量。
冲压模具可分为冷冲模、热冲模和复合冲模等,根据模具的使用场合和材料性能来选择。
在冲压模具设计中,需要遵循一些基本原则,如确保模具的强度和刚度、考虑模具的耐磨性和耐热性、以及优化模具的结构以降低制造成本。
冲压模具设计的主要内容包括模具的结构设计、材料选择、热处理和表面处理等。
三、冲压工艺与模具设计的关系冲压工艺与模具设计之间存在密切的联系,两者相互影响。
冲压工艺对模具设计的影响主要体现在模具的设计要求上,如模具的强度、刚度、耐磨性等。
而模具设计对冲压工艺的影响主要体现在模具的使用效果上,如冲压质量、生产效率等。
四、冲压工艺及模具设计的发展现状与趋势在我国,冲压工艺及模具设计在加工行业和钢材制造业中得到了大量的应用,具有极为广阔的发展前景。
然而,在实施冲压工艺过程中,模具的设计效率和质量仍是影响冲压工艺应用质量的主要因素。
冲压工艺及模具设计考试试题一、选择题1.冲压工艺的根本原理是〔〕– A. 杰克原理– B. 维尔斯定律– C. 帕斯卡原理– D. 阿基米德原理2.冲压工艺中常用的材料是〔〕– A. 木材– B. 塑料– C. 金属– D. 纺织品3.以下哪一项不属于冲压工艺的主要特点〔〕– A. 生产效率高– B. 适用于小批量生产– C. 建模时间长– D. 加工精度高4.冲压模具在设计中,应注意以下哪一项〔〕– A. 模具材料的选择– B. 模具结构的合理性– C. 模具的加工工艺– D. 所有选项都正确5.以以下图所示的模具属于〔〕模具图片– A. 剪切模– B. 冲孔模– C. 弯曲模– D. 压铸模二、判断题1.冲压工艺是一种无损加工方法。
〔〕2.冲床是冲压工艺中常用的加工设备之一。
〔〕3.冲压模具的主要功能是通过冲击力对金属材料进行形状的变化。
〔〕4.冲压工艺中的模具设计可以直接影响产品的外观和质量。
〔〕5.冲压工艺主要适用于大批量生产,不适用于小批量或单件生产。
〔〕三、简答题1.请简要介绍冲压工艺的主要步骤。
2.冲压模具的常用材料有哪些?请分别列举其特点。
3.冲压工艺中的模具结构有哪些常见形式?请举例说明。
4.冲压工艺在汽车制造中的应用有哪些?5.冲压工艺在电子产品制造中的应用有哪些?四、综合题请以某个具体的产品为例,结合冲压工艺和模具设计知识,详细描述该产品的冲压加工过程,并分析该产品冲压工艺中可能存在的难点和解决方法。
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冷冲压工艺与模具设计习题集一、填空题1、冷冲压工根据材料的变形性质,可分为和。
2、分离工序是指。
如:、、、等。
3、变形工序是指。
如:、、、等。
4、拉伸试验的塑性指标,可以用和来表示。
5、塑性是指。
6、反载软化现象是指。
7、曲柄压力机按照连杆数目可以分为、、,按照滑块数目可以分为、、。
8、压力机的闭合高度是指压力机的滑块位于位置时,滑块下端面到上表面之间的距离。
9、模具的封闭高度是指。
10、选择压力机时,主要是选择压力机的和两个方面。
11、压力机的封闭高度和模具的封闭高度应满足的关系式。
12、对于拉深件,压力机的行程应大于零件高度的倍。
13、根据冲裁变形机理不同,冲裁工艺可以分为和两大类。
14、冲裁是利用的一种冲压工序。
它包括、、、等工序,其中和是冲裁中最常见的两种工序。
15、冲裁变形过程大致可分为、、三个阶段。
16、冲裁件的断面由、、、四个部分组成。
17、落料件的尺寸与刃口尺寸相等,冲孔件的尺寸与刃口尺寸相等。
18、降低冲裁力的措施有、、等。
19、模具的压力中心是指。
为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与相重合。
20、冲裁所产生的废料可分为两类,即:和,要提高材料利用率,主要是应从减少着手。
21、冲裁模按工序组合方式可分为、、。
22、弹压卸料装置一般由、和组成。
23、斜楔式水平冲裁模的最大特征就是依靠斜楔把压力机的运动转变为滑块的运动。
24、级进模的两种基本结构类型:用定距的级进模和用定距的级进模。
25、按照复合模工作零件安装位置的不同,可分为复合模和复合模。
26、普通模架在国家标准中,可分为:、、、四种。
27、卸料零件的目的是将冲裁后卡箍在的冲件或废料卸掉推件和顶件的目的都是从中卸下冲件或废料。
28、侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的中,其作用是控制条料进给方向上的。
29、窄版弯曲后截面呈形状,窄版弯曲时,应变状态是的,而应力状态是。
30、最小弯曲半径的影响因素有、弯曲方向、材料的热处理情况和。
<<冲压工艺与模具设计>>习题1冲压的三要素是什么?冲压工艺,冲压模具,冲压设备2简述冲裁过程、工件平整吗?为什么?过程:弹性变形阶段,塑性变形阶段,断裂分离阶段;不平整,因为冲裁除了剪切变形外,还有弯曲,横向挤压等变形。
它的复杂应力与应变,造成了冲裁断面形态的变化。
3冲裁件的质量指标是什么?影响冲裁件的质量因素是什么断面状况,尺寸精度,形状误差。
断面尽可能垂直,光洁,毛刺小,尺寸精度应该保证在图纸规定的公差范围内。
零件外形应满足图纸要求。
因素:材料性能,间隙大小及匀称性,刃口锋利程度,模具精度及模具结构形式.4冲裁件的断面特征是什么?冲裁件为什么有毛刺?毛刺超差的原因是什么?冲裁件的断面明显的分成四个特征区,塌角,光面,毛面,毛刺;因为在凸模与凹模刃口处首先产生的微裂纹随着凸模的下降而形成毛刺.原因:间隙过小,刃口磨损。
5冲裁间隙是怎样影响冲裁件质量?间隙对断面质量的影响,对尺寸精度的影响,对冲压力的影响,对冲模寿命的影响。
6冲裁间隙的确定原则?在满足冲裁件质量的前提下,间隙值一般取偏大值,这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。
7冲裁凸、凹模刃口尺寸计算的原则是什么?有那几种计算方法?各有何特点?原则:确定基准件.考虑冲模磨损规律.凸凹模刃口制造工差应合理.尺寸偏差应按“入体”原则标注。
分开加工法:具有互换性,制造周期短但对模具精度要求较高。
配合加工:制造容易,无互换性,制造周期长。
8什么是冲裁件的工艺性?影响它的主要因素是什么?冲裁件工艺性:即是冲裁件对冲裁工艺的适用性.主要因素:几何形状,尺寸和精度要求。
9什么叫冲裁方式?有那些方式?各有何特点?冲裁方式:冲裁时出件,卸料及废料的排除方式构成冲裁方式.10冲压力的构成?材料对凸模的最大抗力就是冲裁力。
11排样及其作用、排样的原则,排样方法有哪些?各有什么有缺点?冲裁件在条料或板料上的布置方法叫做排样。
作用:对材料的利用率,冲裁件的质量,生产率,模具结构与寿命有重要影响.原则:1.提高材料的利用率。
《冲压工艺与模具设计》试题库(超全)共24页一、名词解释:(每题5分)1.冲压模具答:在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)2.冲裁模答:沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。
如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
3.落料答: 冲裁后若以封闭曲线以内的部分为零件称为落料。
4.单工序模答:在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。
5.复合模答:只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
6.级进模答:在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
7.模具的闭合高度答:模具的闭合高度是指冲模在最低工作位置时,上模座上平面至下模座下平面之间的距离。
8.压力机的闭合高度答:压力机滑块在下止点时,滑块的下平面与工作台的上平面之间的距离。
8.冲裁间隙答:指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺寸dT的差值。
9.冲模压力中心答:模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。
为了保证压力机和模具的正常工作,应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。
10.正装式复合模答:凸凹模安装在上模,落料凹模和冲孔凸模装在下模的复合冲裁模。
11.倒装式复合模答:凸凹模安装在下模,落料凹模和冲孔凸模装在上模的复合冲裁模。
12.弯曲中性层答:材料在弯曲过程中,外层受拉伸,内层受挤压,在其断面上存在的既不受拉,又不受压,应力等于零的过渡层,称为弯曲中性层。
13.最小弯曲半径答:在板料不发生破坏的情况下,所能弯成零件内表面的最小圆角半径。
14.回弹现象答:塑性弯曲时伴随有弹性变形,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寸不一致,这种现象叫回弹。
15.弯曲件工艺性答:弯曲件的工艺性是指弯曲零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。
冲压工艺与模具设计思考与练习答案第一章第2 章5、计算下图所示零件的凸、凹模刃口尺寸及其公差(图(a )按分别加工法,图(b )按配作加工法)解:a 图已知材料为Q235钢,材料厚度t=1mm.外形尺寸020.040-φ由落料获得,20.010.02.82++-φ,13.0022+φ,10.050±由冲孔同时获得。
查表2.5得Zmin=0.132,Zmax=0.240,则 Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108 mm 。
由标准公差数值表查得磨损系数x 外形尺寸020.040-φ 为IT11级,取X=0.75孔20.010.02.82++-φ 为IT11级,取X =0.75孔13.0022+φ 为IT11级,取X =0.75(P37 工件精度IT10以上X=1;工件精度IT11~IT13,X=0.75;工件精度IT14,X=0.5)设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造,则1、冲孔:20.010.02.82++-φ IT 6级公差值=0.009;IT 7级公差值=0.0150009.00009.00min 375.8)10.075.03.8()(---=⨯+=∆+=px d d p δ mm015.00015.000min 507.8)132.0275.8()(+++=+=+=dZ d d P d δ mm校核:min max Z Z d p -≤+δδ0.009+0.015≤0.240-0.1320.024≤0.108 (满足间隙公差条件)2、冲孔:13.0022+φ IT 6级公差值=0.013;IT 7级公差值=0.021 0013.00013.00min 0975.22)13.075.022()(---=⨯+=∆+=px d d p δ mm021.00021.000min 2295.22)132.00975.22()(+++=+=+=dZ d d P d δ mm校核:min max Z Z d p -≤+δδ 0.013+0.021≤0.240-0.1320.034≤0.108 (满足间隙公差条件)3、落料:020.040-φ IT 6级公差值=0.016;IT 7级公差值=0.025 025.00025.000max 85.39)2.075.040()(+++=⨯-=∆-=dx D D d δ mm0016.00016.00min 718.39)132.085.39()(---=-=-=pZ D D d p δ mm校核:min max Z Z d p -≤+δδ0.016+0.025≤0.240-0.1320.041≤0.108(满足间隙公差条件)最外形尺寸:D=50+(2×8)=66 mm 因为没注公差,按IT14级计算,X=0.5、查表得074.066-。
冲压工艺及模具设计试题1答案一、填空题(50分)1.冷冲模是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其变形或分离,从而获得冲件的一种压力加工方法。
(4)2.冲压加工获得的零件一般无需进行(机械)加工,因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无(废料)的加工方法。
(2)3.性变形的物体体积保持不变,其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。
(2)4.材料的冲压成形性能包括(形状冻结性)和(贴模性)两部分内容。
(2)5、材料的应力状态中,压应力的成分(愈大),拉应力的成分(愈小),愈有利于材料塑性的发挥。
(2)6、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(提高),硬度也(提高),塑性指标(降低),这种现象称为加工硬化。
(3)7、件的切断面由(圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺区)四个部分组成。
(4)8、裁变形过程大致可分为(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)的三个阶段。
(3)10、在设计模具时,对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件,应选用(较小)的间隙值;对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件,以提高模具寿命为主,应选用(较大)的间隙值。
(2)11、孔时,因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致,应先确定凸模尺寸,即以凸模尺寸为基础,为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件,故从孔凸模基本尺寸应取(在制件的最大极限尺寸附近),而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸(加上最小初始双面间隙)。
(2)12、凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有(互换性),制造周期(短),便于(维修)。
其缺点是(制造公差)小,凸、凹模的制造公差应符合(δp+δd≤△Z)的条件。
(5)13、搭边是一种(工艺)废料,但它可以补偿(定位)误差和(板料宽度)误差,确保制件合格;搭边还可(提高条料的刚性),提高生产率;此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被(拉入模具间隙),从而提高模具寿命。
(5)14、为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动,常用(阶梯凸模冲裁)法、(斜刃冲裁)和(加热冲裁)法来降低冲裁力。
第1页/共2页 冲压成形工艺与模具设计习题
1.图1所示零件的材料为Q235,料厚t=0.5mm. 若采用分开加工法,试求凸、凹模的刃口尺寸及公差. 图1 2.冲制图2所示的变压器铁心片,材料为硅钢片D42(中等硬钢),料厚t=0.35mm,未注公差尺寸为14级,若采用配作法, 试求凸、凹模的刃口尺寸及制造公差. 图2 3.图3(a)所示冲件采用级进冲裁,排样图如图3(b)所示,试计算冲裁时的压力中心. 材料:10钢 厚度: 0.8 图3(a) 图3(b) 4.试讨论冲裁间隙的大小与冲裁件断面质量的关系. 5.什么是应变中性层? 6.什么是弯曲的回弹现象?其受哪些因素的影响?在生产中掌握回弹规律有何实际意义?试述减少弯曲回弹的工艺措施。 7.弯曲时为什么要考虑最小相对弯曲半径?其影响因素有哪些? 教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。如领读,我读一句,让幼儿读一句,边读边记;第二通读,我大声读,我大声读,幼儿小声读,边学边仿;第三赏读,我借用录第2页/共2页
好配朗读磁带,一边放录音,一边幼儿反复倾听,在反复倾听中体验、品味。8.试计算下图所示弯曲件a,b的毛坯展开尺寸。 9.圆筒形件总的拉深系数比极限拉深系数m1小时,为什么要用两道或多道工序才能拉成零件? 10.拉深工序中最易出现的问题是什么?如何防止它? 11.拉深的危险断面在哪儿? 为什么? 12.图示圆筒形件需大批量生产,材料为08钢,料厚为0.8 mm,采用压边圈压料.(1)确定该拉深件的坯料形状及尺寸;(2)确定拉深次数各工序件的径向尺寸.
第一章一. 填空题1. 因为冷冲压主要是用__________________ 加工成零件,所以又叫板料冲压。
2 . 冷冲压不仅可以加工_____________ 材料,而且还可以加工_____________ 材料。
3 . 冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压, 使其__________ 而得到所需要冲件的工艺装备4. 冲压件的尺寸稳定,互换性好,是因为其尺寸公差由__________ 来保证。
二. 判断题(正确的打√,错误的打×)1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产,因此冲压件也是单件小批量生产。
()2 . 落料和弯曲都属于分离工序,而拉深、翻边则属于变形工序。
()3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。
()4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。
()5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。
()6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。
()7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。
8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。
()9 . 冲压加工只能加工形状简单的零件。
()第3章一. 填空题1 冲裁既可以直接冲制_________________ ,又可以为其他_________________ 制备毛坯。
2 从广义来说,利用冲裁模在压力机的作用下使板料______________ 的一种冷冲压工艺叫冲裁。
它包括___________ 、______________ 、_________________ 、_________________ 等工序。
但一般来说,冲裁工艺主要是指_________________ 和_____________ 工序。
3 冲裁根据变形机理的不同,可分为_________________ 和_________________ 。
4 冲裁变形过程大致可分为____________ 、______________ 、_________________ 三个阶段。
第1章冲压工艺基础知识一、填空题1.冲压加工是利用安装在压力机上的模具对材料施加外力,使其产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸工件的一种压力加工方法。
2.冲压一般在常温下进行,故又称冷冲压。
因为冲压主要是用板料加工成零件,所以又叫板料冲压。
3.冲压的三要素是指设备(压力机)、模具、原材料。
4.冲压和锻造合称为压力加工,简称锻压。
5.同一副模具生产出来的同一批产品尺寸一致性高,具有很好的互换性。
6.冲压件的尺寸稳定,互换性好,是因为其尺寸公差由冲压模来保证。
7.分离工序是使板料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线发生断裂而分离。
8.伸长类变形时,变形区最大主应力为拉应力,其破坏形式为拉裂,变形区材料厚度减薄。
9.压缩类变形时,变形区最大主应力为压应力,其破坏形式为起皱,变形区材料厚度增厚。
10.冲压按工序的组合形式可分为单工序冲压、复合冲压和级进冲压。
11.冲压材料的成形性能主要体现为抗破裂性、贴模性和定形性三个方面。
12.贴模性是指金属板料在成形过程中获得模具形状和尺寸且不产生皱纹等板面几何缺陷的能力。
13.定形性是指冲压制件脱模后抵抗回弹,保持其在模内既得形状和尺寸的能力。
14.材料屈服极限与强度极限的比值称为屈强比,其值越大,说明塑性变形区间范围越大。
15.常用冲压材料有金属材料和非金属材料。
16.JB23-63型号的压力机的公称压力为630KN 。
17.中小型冲压模是将模柄安装在压力机的滑块模柄孔中。
18.压力机滑块从上死点到下死点所经过的距离称为滑块行程。
二、判断题(正确的打√,错误的打×)1.冲模的制造一般是单件小批量生产,因此冲压件也是单件小批量生产。
(×)2.落料和弯曲都属于分离工序,而拉深、翻边则属于变形工序。
(×)3.分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。
(√)4.所有的冲裁工序都属于分离工序。
(√)5.成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。
(√)6.成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。
《冲压工艺及模具设计》分章习题 参考答案 第一章 冲压基础知识 1、简要叙述冲压工艺的特点有哪些? 答:(1)、生产率高、加工成本低、材料利用率高(可达70~80%); (2)、可生产形状复杂、质量稳定的工件; (3)、冲压件互换性好、重量轻、刚度好、外观好; (4)、应用面广,广泛用于国民经济各个领域。
2、什么是体积不变规律? 答:塑性变形前后,变形体体积不变;ε1+ε2+ε3=0;
3、什么是塑性条件? 答:在多向应力作用下,只有各应力间符合一定关系时,材料才能进入塑性屈服状态,应力之间的这种关系即为塑性条件。 σ1-σ3≧(1~1.15)σs
4、何为塑性变形后的弹性恢复?对冲压成型有什么影响? 答:冲压时,只要发生塑性变形,都存在弹性变形,存在弹性恢复。弹性恢复后会改变工件的尺寸,影响冲压工件的形状和尺寸精度。
5、冲压变形的变形倾向性指的是什么?以拉深毛坯的受力情况为例说明拉深时毛坯的变形区和传力区存在的每一种变形趋向。要使拉深成形顺利进行应如何控制这些变形趋向?
答:在冲压变性过程中,材料需要最小变形力的区域为变形的弱区。材料在受力时,弱区为变形区。冲压加工中变形趋向性的结论:在冲压成型过程中,需要最小变形力的区是个相对的弱区,而且弱区必先变形,因此变形区应为弱区。 拉深时:毛坯变形区的变形趋向为切向伸长的拉伸变形或在切向压应力作用下的失稳起皱;传力区的变形趋向是变薄或纵向失稳。 要使拉深成型顺利进行,应该通过改变毛坯各部分的相对尺寸、改变模具工作部分的几何形状和尺寸、改变毛坯和模具之间的摩擦阻力、改变毛坯局部区域的温度等来控制这些变形趋势。
6、什么是加工硬化?对材料性能有什么影响? 答:随塑性变形量增加,造成滑移位错密度增加,金属硬度、强度上升,塑性下降。金属变形抗力加大,材料σ不断变化,逐渐向σb接近。
7、什么是内应力?它的出现对材料性能有什么影响? 答:由于变形的不均匀性,产生宏观和微观应力。内应力的出现导致脆性上升。
8、什么是材料性能的各向异性?它的出现对材料性能有什么影响? 答:金属在冷塑性变形过程中,随变形量增加,晶格位向趋于一致(织构现象),出现各向异性。各向异性致使变形区边缘出现不规则(故大多数变形工序后需加切边工序)。
9、什么是伸长类变形?什么是压缩类变形?板料成形中哪些是伸长类变形?哪些是压缩类变形?如何划分两类变形。 答:伸长类变形:当作用于毛坯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,这种冲压变形为伸长类变形。 压缩类变形:当作用于毛坯变形区内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,这种冲压变形为压缩类变形。 伸长类变形:胀形、圆孔翻边、扩口、拉形等。 压缩类变形:筒形件拉深、缩口等。
10、材料的哪些机械性能对伸长类变形有重大影响?哪些对压缩类变形有重大影响?为什么? 答:对伸长类变形有重大影响的机械性能有:材料的塑性指标,如伸长率、断面收缩率等; 对压缩类变形有重大影响的机械性能有:屈服强度、抗拉强度等。
11、当σ1>σ2>σ3时,利用全量理论和体积不变定律进行分析: ⑴当σ1是拉应力时,ε1是否是拉应变? ⑵当σ1是压应力时,是否是压应变? ⑶每个主应力方向与所对应的主应变方向是否一定一致? 答:(1)是。当σ1是拉应力时,即有σ1>σ2>σ3>0,毛坯变形区三向受拉,在最大拉应力σ1方向上的变形必为伸长变形,即ε1是拉应变; (2)不是。当σ1是压应力时,即有0>σ1>σ2>σ3时,毛坯变形区三向受压,而在最小压应力σ1方向上的变形必为伸长变形,即ε1是拉应变。 (3)否。拉应力方向不一定是伸长变形,压应力方向不一定是压缩变形,而是要根据主应力的差值才能判定。
12、什么是名义应力、名义应变?什么是真实应力、真实应变?它们之间有什么差别。 答:名义应力:是指在不考虑几何不连续性(如孔、槽、带等)的情况下,在试样的有效横截面上计算得到的应力。 名义应变:在名义应力作用下产生的应变。 真实应力:一般金属材料在塑性变形过程中产生硬化,屈服应力不断变化,这种变化的实际屈服应力就是真实应力。 真实应变:在拉伸试验时,应变常以试样的相对伸长δ表示,由于δ不能反映试样大变形过程中的瞬时变形及变形的积累过程,于是引入真实应变的概念,表示实际的应变由应变增量Δε逐渐积累而成。
13、选择材料时,除决定其化学成分(牌号)外,还要确定哪些对冲压工艺有重大影响的指标? 答:还要确定表示板料力学性能的指标,如强度、刚度、塑性等。
第二章 冲裁工艺 1、冲裁变形过程分哪三个阶段? 答:(1)、弹性变形阶段 (2)、塑性变形阶段(3)、断裂阶段 2、剪切断面由哪些区域组成? 答:圆角带:塑性变形阶段,刃口进入材料,材料被塑性拉入,断面出现边缘塑性圆角带(约5%); 光亮带:刃口深入材料,材料产生塑性剪切变形,在凸、凹模侧面压力挤压下,出现塑性光亮带(约1/3); 断裂带:裂纹扩展,上、下裂纹会合,板材分离,断面出现断裂带(约60%); 毛刺:由于上、下裂纹不一定正对,断裂后往往被拉出毛刺。
3、试述冲裁间隙的大小与冲裁断面质量的关系。 答:冲裁加工中,凸、凹模间隙及其分布的均匀程度是决定冲裁断面质量好坏的主要因素。间隙冲裁间隙过大或过小都将导致上、下两裂纹不能相接重合于一线。间隙过小时,凸模刃口附近的裂纹比正常间隙时向外错开些,产生了由上、下裂纹包围的部分。当凸模继续下压时,上、下裂纹中间的部分将被第二次剪切,在断面的中部形成撕裂面,并在断面上形成第二个光亮带,以及在端面出现挤长的毛刺。间隙过大时,板料所受弯曲与拉伸都增大,材料易被撕裂。凸模刃口附近的裂纹比正常间隙时向里错开一些,致使光亮带减小,圆角带、断裂带斜度都增大,毛刺粗大难以去除。此外,若间隙过大,冲裁薄料时会将材料拉入间隙中,形成拉长的毛刺;冲裁厚料时,则形成很宽的圆角带。 4、试分析影响冲裁件质量的因素。 答:影响冲裁件质量的因素主要有凸、凹模间隙的大小及其分布的均匀性,材料性质,刃口锋利程度,模具制造精度和冲裁条件等。
5、怎样降低冲裁力? 答:在允许的范围内,增大间隙值可以使材料所受的力矩与拉应力都增大,材料易产生撕裂分离,因此可以减小冲裁力;加热冲裁,把材料加热后冲裁,可以大大降低其抗剪强度,从而降低冲裁力;斜刃冲裁,将凸模或凹模刃口做成斜刃口,整个刃口不是与冲裁件周边同时接触,而是逐步切入,所以可以降低冲裁力;阶梯冲裁,在多凸模的冲模中,将凸模做成不同高度,采用阶梯布置,可使各凸模冲裁力的最大值不同时出现,从而降低冲裁力。 6、刃口尺寸的计算原则有哪些? 答:(1)、按冲裁工序特点分: 落料:工件尺寸取决于凹模尺寸:先确定凹模尺寸→减去间隙为凸模尺寸。 冲孔:工件尺寸取决于凸模尺寸:先确定凸模尺寸→加上间隙为凹模尺寸。 (2)、按刃口磨损规律分: 凹模刃口尺寸变大:落料凹模刃口尺寸应等于或接近于工件落料最小极限尺寸。 凸模刃口尺寸变小:冲孔凸模刃口尺寸应等于或接近于工件冲孔最大极限尺寸。 无论落料或冲孔,凸、凹模磨损都使间隙加大,故Z应取最小值Zmin. (3)、模具刃口制造公差δ分: 高于工件精度(Δ)2~4级,工件IT8~14——模具IT6~9; 或取工件精度Δ的1/3~1/4 7、简述刃口尺寸的计算方法。 答:(1)、凸、凹模分开加工:(条件:形状简单; 满足δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin) 计算方法: (1)落料: (D-Δ) 先计算凹模尺寸: D凹=(D-KΔ)+δ凹 减去间隙为凸模尺寸:D凸=(D-KΔ- Zmin)-δ凸 (1)冲孔: (d+Δ) 先计算凸模尺寸:d凸=(d+KΔ)-δ凸 加上间隙为凹模尺寸:d凹=(d+KΔ+ Zmin)+δ凹 (1)孔心距:(Ld) 最小极限尺寸Lmin+1/2Δ±1/2δ凹= (Lmin+1/2Δ)±1/8Δ (2)、凸、凹模配合加工:( 当:形状复杂;或δ凸+δ凹﹥Zmax-Zmin 时,应配合加工。) (1)冲孔冲孔模应以凸模为基准件,配制凹模. ①凸模磨损后尺寸减小:Ap=(A+ KΔ) -δ凸 ② 凸模磨损后尺寸增大:Bp=(B-KΔ)+δ凹 ③ 凸模磨损后尺寸没有变化: Ⅰ工件尺寸为正偏差标注C+Δ: Cp=(C+1/2Δ) ±1/2Tp Ⅱ工件尺寸为正偏差标注C-Δ: Cp=(C-1/2Δ) ±1/2Tp Ⅲ工件尺寸为对称偏差标注C±1/2Δ: Cp=C ±1/2Tp
特点:间隙值在配制中保证,不需限制
8、如图所示零件,材料为45钢,板厚3mm。试确定冲裁凸、凹模刃口尺寸,并计算冲裁力。
答:由表2-2可知,间隙范围为(12%~14%)t,则Zmin=0.36mm,Zmax=0.42mm,Zmax-Zmin=0.06mm. 从表2-6查出尺寸φ8mm的K=0.75,尺寸48mm的K=0.75. 查《公差配合与测量技术》表1-2知:φ8mm孔为IT10级精度,因尺寸较小,查表2-5凸凹模的制造精度都取IT7级。则Tp=Td=0.015mm。Tp+Td=0.03mm< Zmax-Zmin=0.06mm。 尺寸48为IT9级精度公差值Δ=0.062mm,落料凸、凹模的制造公差按Δ的1/4选取,则Tp=Td=Δ/4=0.016mm,Tp+Td=0.032< Zmax-Zmin=0.06mm。 则冲孔工序的凸、凹模尺寸为: 0)(TppKdd
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