沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

1、1、 板料成形（沖壓、冷沖）是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對(duì)板料施加變形力，使板料在模具里產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的一種壓力加工方法2、 分離工序：指沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓相互分離的工序?；竟ば颍簺_孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等。3、 沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯，沖下部分為廢料。4、 落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條料，沖下部分為制件。5、 切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的部分周邊，并使其分離。6、 切口：用切口模將部分材料切開(kāi)，但并不使它完全分離，切開(kāi)部分材料發(fā)生彎曲。7、 塑性成形工序：指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從

2、而獲得一定形狀、尺寸和精度要求的零件?；竟ば颍簭澢⒗?、成形等。8、 彎曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。9、 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成：按模具零件的功能可分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩部分。工藝零件：工作零件：凸模、凹模、凸凹模： 結(jié)構(gòu)零件：導(dǎo)向零件：導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板10、 沖壓模具按工序組合可分為單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模。11、 沖裁是利用模具使板料沿一定的輪廓形狀分離的一種沖壓工序。主要指落料、沖孔12、 沖裁變形過(guò)程：彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段、13、 斷面特征： 圓角帶、光亮帶、斷裂帶14、 沖裁件斷面質(zhì)量影響因素：1）材料的性能對(duì)斷面質(zhì)量的影響

3、 2）模具刃口狀態(tài)對(duì)斷面質(zhì)量的影響 3）模具沖裁間隙大小對(duì)斷面質(zhì)量的影響15、 沖裁間隙的概念：指沖裁模的凸模與凹模刃口之間的間隙，也就是凸、凹模刃口間縫隙的距離。16、 沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響：沖裁件的質(zhì)量主要是指斷面質(zhì)量、尺寸精度和形狀誤差17、 1、尺寸精度：指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小則精度越高。 沖裁間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響：當(dāng)模具制造精度確定后：間隙較大時(shí),拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑；間隙較小時(shí),擠壓力大，落料件尺寸增大沖孔孔徑變小。 2 沖裁間隙對(duì)沖裁工藝力的影響：間隙小，材料所受壓應(yīng)力增大,拉應(yīng)力減小，材料不易撕裂,沖裁力增

4、大；間隙增大，材料所受拉應(yīng)力增大，材料易產(chǎn)生裂紋，沖裁力減小。 3 間隙對(duì)模具壽命的影響：間隙小，沖裁力增大，接觸壓力增大，摩擦力增大，模具發(fā)生磨損，模具壽命降低；間隙過(guò)大時(shí)，板料的彎曲拉伸相應(yīng)增加，使模具刃口端面上的增壓力增大，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形使磨損加劇,降低模具壽命。為提高模具壽命，一般需要采用較大間隙。18、 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的依據(jù)和原則：1、先確定基準(zhǔn)件（落料：以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；沖孔反之） 2、考慮沖模的磨損規(guī)律（落料模： 凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；沖孔模反之） 3、沖裁間隙采用最小合理間隙值（Cmin 單邊） 4、凸、凹模刃口制造公差應(yīng)合

5、理 5、尺寸偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注 （ 落料件上偏差為零,下偏差為負(fù);沖孔件上偏差為正,下偏差為零）19、 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法二十、降低沖裁力的措施：階梯凸模沖裁、斜刃口沖裁、加熱紅沖二十一、排樣：指沖裁件在板料或條料上的布置方式。目的： 提高材料的利用率 沖裁排樣的方式：1）有廢料排樣2）少?gòu)U料排樣 3）無(wú)廢料排樣二十二、搭邊：指沖裁時(shí)制件與制件之間、制件與條料邊緣之間的余料。搭邊的作用： 1）能夠補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件；2）能保持條料具有一定的剛性，便于送料；3）能起到保護(hù)模具的作用。二十三、 影響搭邊值大小的因素：1、材料的力學(xué)性能 2、材料的厚度 3、工件的形狀和尺

6、寸 4、排樣的形式 5、送料及擋料方式二十四、沖裁材料：1.金屬材料（鋼、鋁、各種貴重金屬及各種合金） 2.非金屬材料（紙板、塑料板、膠合板等) 3.復(fù)合材料（涂層板、復(fù)合板等）二十五、對(duì)沖裁材料機(jī)械性能的要求：1.有一定強(qiáng)度和韌性，避免過(guò)硬、過(guò)軟、過(guò)脆。 2.電工硅鋼，材料較硬較脆； 3.低碳鋼，具有較好的沖裁性能二十六、沖裁件的工序性質(zhì)是指沖裁件加工成形所需的工序種類(lèi)如沖孔、切廢料、沖缺、沖槽、落料、切斷、切口等；二十七、復(fù)合沖裁模：壓力機(jī)的一次工作行程,在模具的同一工位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序。 級(jí)進(jìn)沖裁模： 級(jí)進(jìn)模是指壓力機(jī)在一次行程中一次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的沖模二

7、十八、 常見(jiàn)的凹模結(jié)構(gòu)形式有整體式凹模和組合式凹模兩種形式。 整體式凹模只適用于沖制中、小型工件；組合式凹模適用于沖大、中型工件上的孔。二十九、定位零件的作用：（1）定距：在送料方向上控制送料的進(jìn)距；（2）導(dǎo)向：保證板料沿送料方向正確送進(jìn)。三十、定位零件的結(jié)構(gòu)形式：（1）定位板與定位銷(xiāo) （2）擋料銷(xiāo) （3）導(dǎo)正銷(xiāo)（導(dǎo)頭） （4）導(dǎo)料銷(xiāo) （5）導(dǎo)料板（導(dǎo)尺） （6）側(cè)刃三十一、定位方式分類(lèi)：（1）以導(dǎo)料銷(xiāo)、擋料銷(xiāo)組合定位 （2）以始用擋料銷(xiāo)、擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料板組合定位 （3）以始用擋料銷(xiāo)、擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)和導(dǎo)料板組合定位 （4）以側(cè)刃和導(dǎo)料板組合定位 （5）以側(cè)刃、導(dǎo)正銷(xiāo)和導(dǎo)料板組合定位三十二、卸料板

8、：指將包在凸模上的制件或廢料從凸模上刮下來(lái)的零件。形式：剛性卸料板和彈性卸料板。剛性卸料板分為封閉式、懸臂式、鉤形三十三、出件裝置：指將在凹模中的制件或廢料從凹?？谕苹蝽敵龅难b置。 1）剛性推件裝置 2）彈性推件裝置 3）彈性頂件裝置 三十四、模架：由上下模座和導(dǎo)向零件組成，它是整副模具的骨架，是安裝模具其它零件的基礎(chǔ)零件。分類(lèi)：后側(cè)導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四導(dǎo)柱模架等。三十五、 模具壓力中心：指模具沖壓力合力的作用點(diǎn)。 要求：沖壓時(shí)，其壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心相重合。 作用：（1）以避免模具在工作中產(chǎn)生偏彎矩而發(fā)生歪斜，加速模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻；（2）保證凸凹模間隙的一致，從

9、而保證制件質(zhì)量和延長(zhǎng)模具壽命。三十六、彎曲是將板料、棒料、管料或型材等彎成一定曲率或角度，并得到一定形狀零件的沖壓工序 彎曲材料：板料、棒料、型材、管材 彎曲方法：壓彎、折彎、拉彎、輥彎三十七、彎曲變形特點(diǎn)：1、變形區(qū)主要發(fā)生在彎曲件的圓角部分，直線部分沒(méi)有變形只是剛性移動(dòng)。2.變形區(qū)內(nèi)，縱向金屬纖維長(zhǎng)度發(fā)生變化，內(nèi)層縱向纖維受壓縮短，外層縱向纖維受拉變長(zhǎng)。由于材料的連續(xù)性,因而在內(nèi)層和外層中間存在一個(gè)既不伸長(zhǎng)也不縮短的中間層，稱(chēng)為應(yīng)變中性層。 3.彎曲變形區(qū)材料變薄變形程度愈大，變薄現(xiàn)象愈嚴(yán)重 4、板材彎曲時(shí)，分：窄板(b / t 3 )兩種情況，窄板橫斷面形狀為外窄內(nèi)寬的扇形，寬板基本保持

10、為矩形。 5、彎曲變形程度可以用相對(duì)彎曲半徑r/t來(lái)表示三十八、彎曲變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)：板料在塑性彎曲時(shí),變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)取決于彎曲毛坯的相對(duì)寬度b/t以及彎曲變形程度r/t. 1.窄板彎曲的應(yīng)變狀態(tài)是立體的，應(yīng)力狀態(tài)是平面的 2.寬板彎曲的應(yīng)變狀態(tài)是平面的，應(yīng)力狀態(tài)是立體的。三十九、彎曲時(shí)的主要質(zhì)量問(wèn)題：拉裂、截面畸變、翹曲及回彈四十、回彈：彎曲卸載后，塑性變形保留，彈性變形消失，彎曲角形狀和尺寸都發(fā)生與加載時(shí)變形方向相反的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為回彈。四十一、影響回彈的因素：1）材料的機(jī)械性能 2）相對(duì)彎曲半徑 3）彎曲角 4）彎曲方式和模具結(jié)構(gòu) 5）摩擦 6）彎曲件形狀、模具間隙：形狀

11、越復(fù)雜，回彈越小四十二、減少回彈的措施：1. 材料選擇（盡可能選用彈性模量大的,屈服極限小,機(jī)械性比較穩(wěn)定的材料.） 2. 改進(jìn)彎曲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 從工藝上采取措施 ： 1)采用熱處理工藝 2)增加校正工序 3)采用拉彎工藝 4. 從模具結(jié)構(gòu)采取措施 1）補(bǔ)償法 2)校正法 3)縱向加壓法 4)采用聚氨酯彎曲模 四十三、影響最小彎曲半徑的因素:1）材料的力學(xué)性能 2）彎曲角3）板料的沖裁斷面質(zhì)量和表面質(zhì)量 4）板料的寬度和厚度 5）板料的纖維方向四十四、彎曲工序安排原則：（1）：對(duì)多角彎曲件，因變形會(huì)影響彎曲件的形狀精度，故一般應(yīng)先彎外角，后彎內(nèi)角。前次彎曲要給后次彎曲留出可靠的定位，并保

12、證后次彎曲不破壞前次已彎曲的形狀。 （2）：結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)彎曲件，彎曲時(shí)毛坯容易發(fā)生偏移，應(yīng)盡可能采用成對(duì)彎曲后，再切開(kāi)的工藝方法。 （3）：批量大、尺寸小的彎曲件，應(yīng)采用級(jí)進(jìn)模彎曲成形工藝以提高生產(chǎn)率。 （4）：如果彎曲件上孔的位置受彎曲過(guò)程影響而且精度要求較高，則應(yīng)在彎曲后再?zèng)_孔，否則孔的位置精度無(wú)法保證。四十五、填空 1、彎曲變形程度用 相對(duì)彎曲半徑（r / t ）表示。2、最小相對(duì)彎曲半徑r min/ t表示 材料的彎曲變形極限 。 判斷 1、在其它條件相同的情況下，彎曲線垂直于鋼板軋制方向允許的彎曲半徑較小。（ ）2、材料的機(jī)械性能對(duì)彎曲件影響較大，其中材料的塑性越差，其允許的最小相對(duì)彎

13、曲半徑越小。（）3、相對(duì)彎曲半徑（r / t）是表示零件結(jié)構(gòu)工藝性好壞的指標(biāo)之一。（） 四十六、彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算依據(jù)是彎曲前后應(yīng)變中性層長(zhǎng)度不變 。四十七、拉深的基本概念： 拉深也稱(chēng)拉延，是利用模具使平板毛坯成為開(kāi)口空心零件或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)口空心件加工成其它形狀和尺寸空心件的沖壓加工方法。四十八、拉深變形過(guò)程：1 、平面凸緣區(qū)主要變形區(qū) 2 、凸緣圓角部分過(guò)渡區(qū) 3 、筒壁部分傳力區(qū) 4 、底部圓角部分 過(guò)渡區(qū) 5 、圓筒底部分小變形區(qū)四十九、拉深成形過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及防止措施 1 、起皺 主要是由于凸緣處的切向壓應(yīng)力超過(guò)了板料的臨界壓應(yīng)力所引起的 1）起皺的影響： 起皺不利于拉深變形 ：

14、a、由于起皺，毛坯不能被拉過(guò)凸凹模間隙面而拉斷 b、輕微起皺的毛坯即使拉過(guò)凸凹模間隙，也會(huì)在筒壁上留下起皺痕跡而影響質(zhì)量。 起皺的影響因素： a:凸緣部分材料的相對(duì)厚度 b:切向壓應(yīng)力的大小 c:材料的力學(xué)性能 防皺措施：主要采用壓邊圈防皺 2 、拉裂 原因：1）由于法蘭起皺，坯料不能通過(guò)凸凹模間隙，使筒壁拉應(yīng)力增大 2）壓邊力過(guò)大，使徑向拉應(yīng)力增大 3）變形程度太大防止拉裂的措施:1）采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?2）增加凸模的表面粗糙度，改善凸緣部分變形材料的潤(rùn)滑條件 3）合理設(shè)計(jì)模具工作部分的形狀 4）選用拉深性能好的材料.五十、拉深毛坯尺寸計(jì)算的原則：a、形狀相似原則 b、面積相等原則 c

15、、在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)，必須計(jì)入修邊余量五十一、 拉深系數(shù)是指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 在保證側(cè)壁不破壞的情況下所能得到的最小拉深系數(shù)稱(chēng)為極限拉深系數(shù) 拉深變形程度用 拉深系數(shù)m 表示。 拉深系數(shù)越小，說(shuō)明拉深變形程度越大 矩形件拉深時(shí)，直邊部分變形程度相對(duì)較小，圓角部分的變形程度相對(duì) 較大。 拉深加工時(shí)，潤(rùn)滑劑涂在與凹模接觸的 毛坯表面上。 拉深過(guò)程中的輔助工序有中間退火、潤(rùn)滑、酸洗等。五十二、影響極限拉深系數(shù)的因素：1）材料的內(nèi)部組織和力學(xué)性能：2）毛坯相對(duì)厚度t/D： 3）拉深模具4）拉深條件五十三、有凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)：寬凸緣變形程度不能單純用拉深系數(shù)來(lái)衡量

16、； 首次拉深系數(shù)比圓筒件要??； 首次拉深極限變形程度與 dt/d 有關(guān)。五十四、判斷能否一次拉深成形：（1）利用極限相對(duì)高度進(jìn)行判斷 （2）利用極限拉深系數(shù)進(jìn)行判斷五十五、寬凸緣圓筒形件（dt/d1.4）的拉深方法：對(duì)于寬凸緣圓筒形件，在第一次拉深時(shí)，就拉成零件所要求的凸緣直徑，在以后各次拉深中，凸緣直徑不變。 1.圓角半徑基本不變，縮小筒形直徑來(lái)達(dá)到增加高度 2.高度基本不變，僅減少圓角半徑、逐漸減小筒形直徑的方法。五十六、多次拉深工序的安排： ）若任意兩個(gè)相鄰階梯的直徑比都大于或等于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)，則先從大的階梯拉起； ）若某相鄰兩階梯直徑之比小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)

17、，則按帶凸緣圓筒形件的拉深進(jìn)行，即由小階梯拉深到大階梯； ）若最小階梯直徑過(guò)小時(shí)，但高度不大時(shí)，最小階梯可用脹形法得到； ）若淺階梯零件的相鄰階梯直徑相差較大時(shí)，不能一次拉出，可先拉成圓形或帶有大圓角的筒形件，再整形得到該零件五十六、曲面形狀零件變形機(jī)理：曲面形狀零件拉深時(shí)，毛坯凸緣部分與中間部分的外緣具有拉深變形的特點(diǎn)，切向應(yīng)力為壓應(yīng)力；而毛坯最中間部分具有脹形變形的特點(diǎn)，切向應(yīng)力為拉應(yīng)力，表面積增大，材料厚度變薄。 所以，曲面零件成形是拉深和脹形兩種變形方式的復(fù)合。五十七、曲面零件成形特點(diǎn)五十八、盒形件拉深有以下變形特點(diǎn)： 1) 徑向拉應(yīng)力沿盒形件周邊的分布不均勻，在圓角部分最大，直邊部分

18、最小。 2) 切向壓應(yīng)力分布不均勻，在角部最大，向直邊部分逐漸減小，起皺趨勢(shì)減少。 3)直邊部分與圓角部分的影響程度，隨盒形件形狀不同而異。五十九、脹形定義：利用模具迫使板料厚度減薄表面積增大，以獲取零件幾何尺寸的沖壓加工方法稱(chēng)為脹形。 脹形主要用于平板毛坯的局部脹形（壓突起，凹坑，加強(qiáng)筋，花紋，圖形及標(biāo)記等）、圓柱空心毛坯脹形及張拉成形等。六十、脹形的變形特點(diǎn)：1）毛坯的塑性變形局限于一個(gè)固定的變形區(qū)范圍內(nèi)，板料不向變形區(qū)外轉(zhuǎn)移，也不從外部進(jìn)入變形區(qū)。 2）變形區(qū)材料受雙向拉應(yīng)力作用，沿徑向和切向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，板厚變薄，屬伸長(zhǎng)類(lèi)變形，其主要破壞形式是脹裂。3）脹形時(shí)變形區(qū)材料由于受雙向拉應(yīng)力作用，不存在壓應(yīng)力，而且拉應(yīng)力沿厚度方向分布均勻，因此不易失穩(wěn)起皺，回彈小，尺寸精度高，表面質(zhì)量好。六十一、脹形成形極限的影響因素：1）材料 2）變形區(qū)的應(yīng)變分布 3）潤(rùn)滑條件、變形速度六十二、翻邊是利用模具把板材上的孔緣或外緣翻成豎邊的沖壓加工方法。按工藝特點(diǎn)，可分為：內(nèi)孔（圓孔和非圓孔）翻邊、外緣（外曲和內(nèi)曲）翻邊和變薄翻邊。 按變形性質(zhì)，可分為伸長(zhǎng)類(lèi)翻邊、壓縮類(lèi)翻邊及變薄翻邊。六十三、圓孔翻邊 1.變形特點(diǎn)： 1) 翻邊變形區(qū)限制在凹模圓角以?xún)?nèi)，凸模底部為主要變形區(qū)。2)變