《沖壓工藝及模具設(shè)計》分章習(xí)題

1、沖壓工藝及模具設(shè)計分章習(xí)題參考答案第一章 沖壓基礎(chǔ)知識1、簡要敘述沖壓工藝的特點有哪些？ 答：（1）、生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高（可達7080%）； （2）、可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、質(zhì)量穩(wěn)定的工件； （3）、沖壓件互換性好、重量輕、剛度好、外觀好； （4）、應(yīng)用面廣，廣泛用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。2、什么是體積不變規(guī)律？答：塑性變形前后，變形體體積不變；1+2+3=0； 3、什么是塑性條件？答：在多向應(yīng)力作用下，只有各應(yīng)力間符合一定關(guān)系時，材料才能進入塑性屈服狀態(tài)，應(yīng)力之間的這種關(guān)系即為塑性條件。 1-3（11.15）s4、何為塑性變形后的彈性恢復(fù)？對沖壓成型有什么影響？答：沖壓時,只要發(fā)生塑性變

2、形,都存在彈性變形,存在彈性恢復(fù)。彈性恢復(fù)后會改變工件的尺寸，影響沖壓工件的形狀和尺寸精度。5、沖壓變形的變形傾向性指的是什么？以拉深毛坯的受力情況為例說明拉深時毛坯的變形區(qū)和傳力區(qū)存在的每一種變形趨向。要使拉深成形順利進行應(yīng)如何控制這些變形趨向？答：在沖壓變性過程中，材料需要最小變形力的區(qū)域為變形的弱區(qū)。材料在受力時，弱區(qū)為變形區(qū)。沖壓加工中變形趨向性的結(jié)論：在沖壓成型過程中，需要最小變形力的區(qū)是個相對的弱區(qū)，而且弱區(qū)必先變形，因此變形區(qū)應(yīng)為弱區(qū)。 拉深時：毛坯變形區(qū)的變形趨向為切向伸長的拉伸變形或在切向壓應(yīng)力作用下的失穩(wěn)起皺；傳力區(qū)的變形趨向是變薄或縱向失穩(wěn)。要使拉深成型順利進行，應(yīng)該通過

3、改變毛坯各部分的相對尺寸、改變模具工作部分的幾何形狀和尺寸、改變毛坯和模具之間的摩擦阻力、改變毛坯局部區(qū)域的溫度等來控制這些變形趨勢。6、什么是加工硬化？對材料性能有什么影響？ 答：隨塑性變形量增加，造成滑移位錯密度增加，金屬硬度、強度上升，塑性下降。金屬變形抗力加大，材料不斷變化，逐漸向b接近。7、什么是內(nèi)應(yīng)力？它的出現(xiàn)對材料性能有什么影響？答：由于變形的不均勻性，產(chǎn)生宏觀和微觀應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的出現(xiàn)導(dǎo)致脆性上升。 8、什么是材料性能的各向異性？它的出現(xiàn)對材料性能有什么影響？答：金屬在冷塑性變形過程中，隨變形量增加,晶格位向趨于一致（織構(gòu)現(xiàn)象)，出現(xiàn)各向異性。各向異性致使變形區(qū)邊緣出現(xiàn)不規(guī)則（故

4、大多數(shù)變形工序后需加切邊工序）。9、什么是伸長類變形？什么是壓縮類變形？板料成形中哪些是伸長類變形？哪些是壓縮類變形？如何劃分兩類變形。答：伸長類變形：當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)的拉應(yīng)力的絕對值最大時，在這個方向上的變形一定是伸長變形，這種沖壓變形為伸長類變形。 壓縮類變形：當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)內(nèi)的壓應(yīng)力的絕對值最大時，在這個方向上的變形一定是壓縮變形，這種沖壓變形為壓縮類變形。 伸長類變形：脹形、圓孔翻邊、擴口、拉形等。壓縮類變形：筒形件拉深、縮口等。10、材料的哪些機械性能對伸長類變形有重大影響？哪些對壓縮類變形有重大影響？為什么？ 答：對伸長類變形有重大影響的機械性能有：材料的塑性指標(biāo)，如伸長率、

5、斷面收縮率等； 對壓縮類變形有重大影響的機械性能有：屈服強度、抗拉強度等。11、當(dāng)123時，利用全量理論和體積不變定律進行分析：當(dāng)1是拉應(yīng)力時，1是否是拉應(yīng)變？當(dāng)1是壓應(yīng)力時，是否是壓應(yīng)變？每個主應(yīng)力方向與所對應(yīng)的主應(yīng)變方向是否一定一致？答：（1）是。當(dāng)1是拉應(yīng)力時，即有1230，毛坯變形區(qū)三向受拉，在最大拉應(yīng)力1方向上的變形必為伸長變形，即1是拉應(yīng)變；（2）不是。當(dāng)1是壓應(yīng)力時，即有0123時，毛坯變形區(qū)三向受壓，而在最小壓應(yīng)力1方向上的變形必為伸長變形，即1是拉應(yīng)變。（3）否。拉應(yīng)力方向不一定是伸長變形，壓應(yīng)力方向不一定是壓縮變形，而是要根據(jù)主應(yīng)力的差值才能判定。12、什么是名義應(yīng)力、名義

6、應(yīng)變？什么是真實應(yīng)力、真實應(yīng)變？它們之間有什么差別。答：名義應(yīng)力：是指在不考慮幾何不連續(xù)性（如孔、槽、帶等）的情況下，在試樣的有效橫截面上計算得到的應(yīng)力。名義應(yīng)變：在名義應(yīng)力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變。真實應(yīng)力：一般金屬材料在塑性變形過程中產(chǎn)生硬化，屈服應(yīng)力不斷變化，這種變化的實際屈服應(yīng)力就是真實應(yīng)力。真實應(yīng)變：在拉伸試驗時，應(yīng)變常以試樣的相對伸長表示，由于不能反映試樣大變形過程中的瞬時變形及變形的積累過程，于是引入真實應(yīng)變的概念，表示實際的應(yīng)變由應(yīng)變增量逐漸積累而成。13、選擇材料時，除決定其化學(xué)成分（牌號）外，還要確定哪些對沖壓工藝有重大影響的指標(biāo)？答：還要確定表示板料力學(xué)性能的指標(biāo)，如強度、剛度、

7、塑性等。第二章 沖裁工藝1、沖裁變形過程分哪三個階段？答：（1）、彈性變形階段 （2）、塑性變形階段（3）、斷裂階段2、剪切斷面由哪些區(qū)域組成？答：圓角帶：塑性變形階段，刃口進入材料，材料被塑性拉入，斷面出現(xiàn)邊緣塑性圓角帶（約5%）； 光亮帶：刃口深入材料，材料產(chǎn)生塑性剪切變形，在凸、凹模側(cè)面壓力擠壓下，出現(xiàn)塑性光亮帶（約1/3）；斷裂帶：裂紋擴展，上、下裂紋會合，板材分離，斷面出現(xiàn)斷裂帶（約60%）； 毛刺：由于上、下裂紋不一定正對，斷裂后往往被拉出毛刺。 3、試述沖裁間隙的大小與沖裁斷面質(zhì)量的關(guān)系。答：沖裁加工中，凸、凹模間隙及其分布的均勻程度是決定沖裁斷面質(zhì)量好壞的主要因素。間隙沖裁間隙

8、過大或過小都將導(dǎo)致上、下兩裂紋不能相接重合于一線。間隙過小時，凸模刃口附近的裂紋比正常間隙時向外錯開些，產(chǎn)生了由上、下裂紋包圍的部分。當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時，上、下裂紋中間的部分將被第二次剪切，在斷面的中部形成撕裂面，并在斷面上形成第二個光亮帶，以及在端面出現(xiàn)擠長的毛刺。間隙過大時，板料所受彎曲與拉伸都增大，材料易被撕裂。凸模刃口附近的裂紋比正常間隙時向里錯開一些，致使光亮帶減小，圓角帶、斷裂帶斜度都增大，毛刺粗大難以去除。此外，若間隙過大，沖裁薄料時會將材料拉入間隙中，形成拉長的毛刺；沖裁厚料時，則形成很寬的圓角帶。4、試分析影響沖裁件質(zhì)量的因素。答：影響沖裁件質(zhì)量的因素主要有凸、凹模間隙的大小及

9、其分布的均勻性，材料性質(zhì)，刃口鋒利程度，模具制造精度和沖裁條件等。5、怎樣降低沖裁力？答：在允許的范圍內(nèi)，增大間隙值可以使材料所受的力矩與拉應(yīng)力都增大，材料易產(chǎn)生撕裂分離，因此可以減小沖裁力；加熱沖裁，把材料加熱后沖裁，可以大大降低其抗剪強度，從而降低沖裁力；斜刃沖裁，將凸?；虬寄Ｈ锌谧龀尚比锌?，整個刃口不是與沖裁件周邊同時接觸，而是逐步切入，所以可以降低沖裁力；階梯沖裁，在多凸模的沖模中，將凸模做成不同高度，采用階梯布置，可使各凸模沖裁力的最大值不同時出現(xiàn)，從而降低沖裁力。6、刃口尺寸的計算原則有哪些？答：（1）、按沖裁工序特點分： 落料：工件尺寸取決于凹模尺寸：先確定凹模尺寸減去間隙為凸模

10、尺寸。 沖孔：工件尺寸取決于凸模尺寸：先確定凸模尺寸加上間隙為凹模尺寸。（2）、按刃口磨損規(guī)律分： 凹模刃口尺寸變大：落料凹模刃口尺寸應(yīng)等于或接近于工件落料最小極限尺寸。 凸模刃口尺寸變?。簺_孔凸模刃口尺寸應(yīng)等于或接近于工件沖孔最大極限尺寸。 無論落料或沖孔，凸、凹模磨損都使間隙加大，故Z應(yīng)取最小值Zmin. （3）、模具刃口制造公差分: 高于工件精度（）24級，工件IT814模具IT69； 或取工件精度的1/31/4 7、簡述刃口尺寸的計算方法。答：（1）、凸、凹模分開加工：（條件：形狀簡單； 滿足凸+凹Zmax-Zmin） 計算方法： （1）落料： （D-） 先計算凹模尺寸： D凹=（D-

11、K）+凹 減去間隙為凸模尺寸：D凸=（D-K- Zmin）-凸 （1）沖孔： （d+） 先計算凸模尺寸：d凸=（d+K）-凸加上間隙為凹模尺寸：d凹=（d+K+ Zmin）+凹 （1）孔心距：（Ld） 最小極限尺寸Lmin+1/21/2凹= (Lmin+1/2)1/8 （2）、凸、凹模配合加工：（ 當(dāng)：形狀復(fù)雜；或凸+凹Zmax-Zmin 時，應(yīng)配合加工。） （1）沖孔沖孔模應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件,配制凹模.凸模磨損后尺寸減小:Ap=(A+ K) -凸 凸模磨損后尺寸增大:Bp=（B-K）+凹 凸模磨損后尺寸沒有變化:工件尺寸為正偏差標(biāo)注C+:Cp=(C+1/2) 1/2Tp工件尺寸為正偏差標(biāo)注C-

12、:Cp=(C-1/2) 1/2Tp工件尺寸為對稱偏差標(biāo)注C1/2:Cp=C 1/2Tp 特點：間隙值在配制中保證，不需限制 8、如圖所示零件，材料為45鋼，板厚3mm。試確定沖裁凸、凹模刃口尺寸，并計算沖裁力。答：由表2-2可知，間隙范圍為（12%14%）t，則Zmin=0.36mm，Zmax=0.42mm，Zmax-Zmin=0.06mm.從表2-6查出尺寸8mm的K=0.75，尺寸48mm的K=0.75.查公差配合與測量技術(shù)表1-2知：8mm孔為IT10級精度，因尺寸較小，查表2-5凸凹模的制造精度都取IT7級。則Tp=Td=0.015mm。Tp+Td=0.03mm Zmax-Zmin=0

13、.06mm。尺寸48為IT9級精度公差值=0.062mm，落料凸、凹模的制造公差按的1/4選取，則Tp=Td=/4=0.016mm，Tp+Td=0.032 Zmax-Zmin=0.06mm。則沖孔工序的凸、凹模尺寸為：=落料工序的凸、凹模尺寸： 查相關(guān)資料知：45鋼抗切強度為370Mpa,由沖裁力F=KLtb有:沖孔力Fk=Kdktb=1.33.1483370=36248N落料力Ft= Kl2tb=1.348483370=3324672N9、如圖所示零件，材料為Q235鋼，板厚1mm。試計算落料凹、凸模刃口尺寸。答：查得間隙范圍為（7%10%）t，則Zmin=0.07mm，Zmax=0.10m

14、m，Zmax-Zmin=0.03mm.尺寸5的公差等級為IT12級，8的公差等級為IT16級，10的公差等級為IT13級，15的公差等級為IT12級，30的公差等級為IT12級，查表2-5凸凹模的制造精度都取IT7級。為了加工方便，各尺寸處凸、凹模取同一公差值。?。?，對每個尺寸有Tp+Td=0.012mm+ 0.018mm=Zmax-Zmin=0.03mm，滿足間隙值條件。對尺寸5有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：對尺寸8有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：對尺寸10有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：對尺寸15有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：對尺寸30有：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：10、排樣設(shè)計時要

15、考慮哪些因素？材料利用率如何計算？答：（1）、排樣方式 （2）、搭邊值：沖裁件之間及與條料之間用以補償定位誤差的余料 （3）、材料利用率：工件總面積/條料面積： =nA/bl100% 11、試述精沖工藝的特點及其適用范圍。答：精沖工藝是在普通沖裁及基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種精密沖壓加工工藝。其特點主要有：精沖變形區(qū)處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)；精沖的間隙值小；精沖凹模有小圓角；精沖材料要求嚴格；精沖過程要求良好潤滑。 其適用范圍有：小間隙圓角刃口精沖:也稱為光潔沖裁，該方法增強了金屬塑性，抑制裂紋產(chǎn)生，金屬能很均勻地擠進凹模型孔，形成光亮的沖裁斷面；負間隙沖裁：該工藝也是光潔沖裁的一種，采用一種凸模大于凹模的

16、特殊結(jié)構(gòu)的精沖模具；齒圈壓板式精沖：該類型精沖工藝與普通沖裁的主要區(qū)別是：除凹、凸模間隙極小及凹模刃口有圓角外，在模具結(jié)構(gòu)上比普通沖裁模多一個齒圈壓板和一個推件板。第三章 彎曲工藝1、彎曲過程中材料發(fā)生了哪些變化？為什么說彎曲時變形主要是在圓角部分？答：主要變化有：內(nèi)區(qū)的材料在切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生壓縮變形，外區(qū)的材料在切向拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生伸長變形；坯料內(nèi)區(qū)材料受壓縮，因此厚度應(yīng)增加，但是由于凸模緊壓坯料，抑制了厚度方向的增加；而外區(qū)材料受拉，厚度要減薄，因此坯料在整個厚度上增加量小于減小量，厚度在彎曲變形區(qū)有變薄現(xiàn)象；寬板彎曲時，寬度方向的變形受到限制，材料不易流動，因此橫斷面形狀變化較小

17、，仍為矩形，僅在兩端可能出現(xiàn)翹曲；窄板彎曲時，寬度方向的變形不受限制，矩形斷面變成扇形。彎曲件的變形區(qū)主要在圓角部分，因為此處的正方形網(wǎng)目變成了扇形，靠近圓角部分的直邊有少量變形，而其余的直邊則沒有變形，說明彎曲變形主要是在圓角部分。2、簡述彎曲變形的過程。 答：彈性彎曲彎曲半徑減小板料與凸模三點接觸,內(nèi)外表層塑性變形塑性變形由表層向中心擴展板料與凸凹模吻合 ，彎曲半徑與凸模半經(jīng)一致。3、試分析彎曲的應(yīng)力應(yīng)變。窄板、寬板彎曲時的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)為何有所不同？答：（1）、外側(cè):受拉應(yīng)力而伸長變形導(dǎo)致開裂彎曲的主要失效 （2）、內(nèi)側(cè):受壓應(yīng)力而收縮變形導(dǎo)致起皺 窄板彎曲時，變形特點是內(nèi)、外區(qū)應(yīng)變狀態(tài)不

18、同，并導(dǎo)致應(yīng)力狀態(tài)也不同。變形區(qū)的切向應(yīng)變是絕對值最大的主應(yīng)變，在板料厚向與寬向必須產(chǎn)生與切應(yīng)變符號相反的應(yīng)變。外區(qū)的切向主應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變，所以厚向為壓應(yīng)變，寬向也為壓應(yīng)變；內(nèi)區(qū)的應(yīng)變符號恰與外區(qū)相反?？偟膩碚f， 窄板彎曲時是立體應(yīng)變狀態(tài)，平面應(yīng)力狀態(tài)。寬板彎曲時，切向和厚向的應(yīng)變和應(yīng)力狀態(tài)與窄板相同。在寬度方向，由于材料的流動受阻，幾乎不產(chǎn)生變形，故內(nèi)、外區(qū)在寬度方向上的應(yīng)變均為零。但是按應(yīng)變狀態(tài)分析，寬向的外區(qū)材料應(yīng)產(chǎn)生壓應(yīng)變，因受阻力而產(chǎn)生拉應(yīng)力；內(nèi)區(qū)材料應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)變，因受阻而產(chǎn)生壓應(yīng)力。因此，寬板彎曲時是平面應(yīng)變狀態(tài)，立體應(yīng)力狀態(tài)。4、什么是應(yīng)變中性層？答：內(nèi)、外層間長度不變的纖維層，其

19、半徑：=+t（:中性層位移系數(shù)0.3-0.5)5、彎曲的變形程度用什么來表示？為什么可用它來表示？極限變形程度受哪些因素的影響？答：彎曲變形程度用相對彎曲半徑r/t來表示。因為r/t為彎曲半徑與坯料厚度的比值，該值越小，表明彎曲變形程度越大。6、最小彎曲半徑影響因素有哪些？答：材料塑性:材料塑性好,變形量大,rmin小. 材料的纖維方向：板料經(jīng)軋制，呈各向異性,應(yīng)使彎曲線與纖維方向垂直. 彎曲角：彎曲時，直邊部分纖維將牽制彎曲區(qū)受拉狀態(tài)： 當(dāng)彎曲角90時：彎曲角愈大，對減小rmin愈有利； 當(dāng)彎曲角90時：對減小rmin作用不大。 板材表面質(zhì)量7、簡述彎曲回彈及產(chǎn)生原因。答：當(dāng)彎曲變形結(jié)束卸載

20、后,由于彈性恢復(fù),產(chǎn)生相反彈性應(yīng)力,在外側(cè)壓應(yīng)力,內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力作用下,使工件彎曲半徑與模具尺寸不同回彈，回彈值的大小用:角度回彈量, 曲率回彈量r表示8、影響回彈的因素有哪些？答：材料的機械性能:與屈服強度s成正比,彈性模具E成反比（彈性變形拉力)。 彎曲變形量:相對彎曲半徑r/t和彎曲角小,變形量大,回彈小。 彎曲力：愈大，回彈愈小。9、為什么說彎曲中的回彈是一個不能忽略的問題？試述減小彎曲件回彈的常用措施。答：因為彎曲中的回彈使彎曲件形狀和尺寸發(fā)生變化，降低了彎曲件的精度，是彎曲工藝中不易解決的特殊性問題，因此不能忽略。減小彎曲件回彈的常用措施有：改變彎曲件局部結(jié)構(gòu)、合理選用材料；利用回彈規(guī)

21、律補償回彈；改變彎曲變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)校正回彈；拉彎工藝；彎曲工藝措施。10、怎樣校正彎曲？答：凸模下底點與工件、凹模剛性接觸.校正彎曲力大,壓應(yīng)力區(qū)由內(nèi)區(qū)向外區(qū)擴展(至全部壓應(yīng)力狀態(tài)),回彈減小,當(dāng)力大到一定值時,回彈消失.11、分別計算下圖所示彎曲件的毛坯長度。答：（1） L=23+15.52+2（2.5+0.3352）/2=63.95mm（2） L=15+1.5（2+0. 562）+3=32.695mm第四章 拉深工藝1、試分析拉深時凸緣部分應(yīng)力應(yīng)變。答：切向受壓應(yīng)力3：使凸緣直徑逐漸縮小.切應(yīng)力使凸緣部分可能產(chǎn)生不均勻增厚。3max在凸緣最外緣處。 徑向受拉應(yīng)力1:使凸緣材料進入凹模，完成

22、拉深。1max在凸緣圓角處。2、簡述拉深過程中的起皺及其防止措施。答：凸緣部分的切向壓應(yīng)力，使凸緣材料產(chǎn)生不均勻拱起導(dǎo)致起皺。 防止措施：采用壓邊裝置(彈性或剛性壓邊圈)和合適的壓邊力。3、簡述拉深過程中的開裂及其防止措施。答：圓角部分受拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力導(dǎo)致底部圓角上部首先開裂防止措施： 控制合理的變形程度 選用合理的凸、凹模間隙及圓角半徑 采用中間退火，消除加工硬化 合理潤滑（筒底部分不能有潤滑，以免底部摩擦力太小而導(dǎo)致筒底材料變薄)。4、怎樣表示拉深變形程度？答：拉深系數(shù)m 用以表示空心零件拉深變形程度，其值用拉深后和拉深前的直徑比表示： m=d/D0 拉深系數(shù)愈小，變形程度愈大。 當(dāng)多次

23、拉深時： m1=d1/D0, m2=d2/d1, 5、什么是極限拉深系數(shù)？圓筒形工件總的拉深系數(shù)比極限拉深系數(shù)m1小時，為什么用兩道或多道工序才能拉成零件？答：拉深成形時，工件不被拉裂的最小拉深系數(shù)。 實際拉深時，各次拉深系數(shù)必需大于極限拉深系數(shù)。 影響因素： 材料性能：塑性愈好，m愈??； 相對厚度t/D：愈大，愈不易起皺開裂，m愈小。拉深次數(shù)：隨拉深次數(shù)增加，m變大。 拉深件形狀：愈復(fù)雜，m愈大。因為每一次的拉深系數(shù)mn是該次拉深后工件的直徑與上一次拉深后工件的直徑之比，當(dāng)n大于2后，盡管每次的拉深系數(shù)都小于極限拉深系數(shù)，但總的變形量卻超過了極限拉深系數(shù)下所能產(chǎn)生的變形量，從而拉成零件。 6

24、、怎樣計算和確定旋轉(zhuǎn)體拉深工藝？答：（1）、毛坯展開尺寸計算；（2）、由極限拉深系數(shù)m確定拉深次數(shù) （3）、再由各次極限拉深系數(shù)m1、m2確定各次最小拉深直徑： d1=m1D。d2=m2d1 （4）、確定各次拉深直徑：由于最后一次拉深直徑應(yīng)等于工件直徑，并小于最后一次拉深的最小拉深直徑，其差值，可調(diào)整到各次實際拉深直徑和拉深系數(shù)，以趨合理。7、圓筒件直徑為d，高為h，若忽略底部圓角半徑r不計，設(shè)拉深中材料厚度不變，當(dāng)極限拉深系數(shù)為m=0.5時，求容許的零件最大相對高度（h/d）為多少？答：設(shè)毛坯直徑為D，則有：,而底部圓角半徑忽略不計,即r=0,得:由、得：h/d=0.75,因為此時是按照一次

25、拉深計算的，因此為最大相對高度。8、下圖所示零件，材料為08鋼，板厚1mm，試確定各工序的半成品尺寸。答：（1）確定修邊余量 由工件的相對高度.查表4-1，取=3.3mm。（2）計算毛坯直徑d0 應(yīng)用簡算公式，其中H=h+-0.43r=49.5+3.3-0.435.5=50.435mm，則（3）確定毛坯相對厚度（t/d0）=（1/74）100=1.36mm.（4）確定拉深次數(shù)n .由毛坯的相對厚度1.36和工件相對高度，查表5-3得n=3。（5）確定各工序的拉深直徑尺寸。由毛坯的相對厚度1.36查表5-2，初定m1=0.53,m2=0.76,m3=0.79，則有：d1= m1d0=0.5374

26、=39.22mm；d2= m2d1=0.7639.22=29.81mm；d3= m3d2=0.7929.24=23.55mm24mm（6）確定各工序的底部圓角半徑尺寸。根據(jù)前一工序的圓角半徑大于后一工序圓角半徑，最后一道工序凸模圓角半徑等于工件底部圓角半徑的原則，可以取r1=6mm,r2=5.5mm,r3=5mm.（7）確定各工序的拉深高度尺寸。將各相應(yīng)數(shù)值帶入拉深高度的通式，得： 9、怎樣校核機床電機功率？答：拉深時行程較長，耗功較多，需校核電機功率，先計算拉深功：W=CFmaxH/1000 再計算電機功率： N=(1.21.4)nW/612012 若選用的壓力機的電動機功率小于上述計算值，

27、則應(yīng)另選更大功率的壓力機。10、拉深模設(shè)計特點有哪些？答：（1）、拉深凸模高度需滿足拉深高度，一般需設(shè)計出氣孔；（2）、壓邊圈與毛坯接觸面要平整；（3）、凸模進入凹模深度,彈性元件的行程和壓縮量較大；（4）、落料與拉深復(fù)合時，落料凹模磨損大于拉深凸模，應(yīng)高出23mm；（5）、復(fù)雜的拉深件，應(yīng)先做拉深模，經(jīng)確定毛坯尺寸后，再做落料模。11、凸模和凹模圓角半徑如何計算？工作部分尺寸計算？答：凸模和凹模圓角半徑計算凹模圓角半徑r凹： 首次拉深凹模圓角半徑： r凹=0.8（D-d）t1/2 以后各次拉深，r凹逐漸減?。?r凹n-1= （0.6- 0.8）r凹n 凸模圓角半徑r凸： r凸=（071）r凹

28、 當(dāng)最后一次拉深r凸工件r底時，應(yīng)再加整形工序。 凸、凹模工作部分尺寸計算凸凹模尺寸確定： 拉深件標(biāo)注外尺寸時：以凹模為基準(zhǔn)(D-)；先確定凹模尺寸：D凹=（D-0.75）+凹 再確定凸模尺寸： D凸=（D凹-Z）-凸=（D-0.75-Z）-凸 拉深件標(biāo)注內(nèi)尺寸時：以凸模為基準(zhǔn)(d+)；先確定凸模尺寸： d凸=（d+0.4）-凸 再確定凹模尺寸： d凹=（d凸+Z）+凹=（d+0.4+Z）+凹凸凹模制造公差只在最后一道工序中考慮。 12、壓邊圈有哪些類型和結(jié)構(gòu)形式？ 答：剛性壓邊圈用于雙動壓力機拉深大型拉深件； 彈性壓邊圈用于一般中、小拉深件（常用）。壓邊圈結(jié)構(gòu)形式： 一般拉深時：平面壓邊圈；

29、 以后各次拉深:壓邊圈尺寸由前次拉深內(nèi)徑確定 拉深薄件、大圓角工件、大型覆蓋件、半球形件、錐形件：采用弧形壓邊圈或加拉深筋。13、簡述凸緣件的拉深特點。答：窄凸緣件： d緣/d=1.11.4；寬凸緣件： d緣/d1.4窄凸緣筒形件的拉深：按相同直徑拉深步驟拉深成無凸緣筒形件，再壓出錐形凸緣，最后一道工序?qū)㈠F形凸緣壓平即成；無凸緣件高度按窄凸緣件展開尺寸換算； 14、簡述盒形件拉深變形的特點。答：變形的不均勻性， 直邊部分變形近似于彎曲。圓角部分近似于圓筒件拉深.圓角處變形大,是開裂、起皺發(fā)生區(qū)。由于直邊參與少量變形,則徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力小于圓筒件，開裂、起皺趨勢小些，拉深系數(shù)可小于相應(yīng)的園

30、筒形件。15、拉深盒形件毛坯采用什么形狀？答：一次拉成的低盒形件: 直邊部分按彎曲計算展開長度，圓角部分按拉深計算展開半徑，連接展開線。多次拉深成的高盒形件: 拉深量較大,圓角部分有較多材料向直邊轉(zhuǎn)移,毛坯形狀與平面形狀差較大,一般無直邊部分。高方形件采用圓形毛坯，高矩形件毛坯形狀有橢圓形和長圓形。 16、簡述盒形件拉深工藝過程。答：方盒形件毛坯為圓形，各中間工序為圓筒形,最后一次拉深成方盒形；矩形件先拉成橢圓盒形件，最后一道拉成矩形件。17、階梯形件拉深工藝有什么特點？答：變形特點與圓筒件基本相同，當(dāng)階梯直徑差較小,拉深高度較小時,可一次拉成；不能一次拉出時,拉深次數(shù)取決于階梯數(shù)目：當(dāng)階梯差

31、較小,相鄰階梯直徑差dn/dn-1大于筒形件極限拉深系數(shù)時，拉深次數(shù)等于階梯數(shù)，拉深順序由大階梯到小階梯逐次拉出；當(dāng)階梯差較大, dn/dn-1小于圓筒件拉深系數(shù)時，按有凸緣筒形件的拉深方法拉深,其順序由小階梯到大階梯依次深； 淺階梯件:可首次拉成球面,大圓角筒形件,再用整形方法得到。18、半球形和拋物線形件拉深工藝特點有哪些？答：凸模與材料接觸面小,應(yīng)力大,間隙大,易起皺,拉深較難。半球形件的拉深拉深系數(shù):任何直徑的半球形件拉深系數(shù)都為定值,m=0.71,均可一次拉成。拋物線形的拉深：淺拋物線形件(h/d0.50.6)，采用反拉深或多次拉深，以逐漸增加深度,減小圓角半徑。19、簡述錐形件拉深

32、工藝特點。 答：拉深具備半球形件的拉深特點。但上下直徑差異大,有回彈現(xiàn)象，拉深難于半球形件。拉深方法： 淺錐形件可一次拉成，但回彈明顯，用有拉深筋的壓邊裝置，拉深終止時加校正力整形； 中錐形件：當(dāng)100t/D2.5，一次拉成,不采用壓邊，,拉深終了整形；當(dāng)100t/D=1.52.5，用壓邊圈一次拉成,拉深時應(yīng)加凸緣,拉深后修邊；當(dāng)100t/D0.8)全部需多次拉深，方法：錐面逐步成型法；階梯拉深法。第五章 其它成形工藝1、什么是翻邊成形？答：翻邊成型是一種在成型毛坯的平面或曲面部分,沿一定曲線形成豎立邊緣的沖壓方法。內(nèi)孔翻邊：在預(yù)先沖孔(或無孔)的毛坯上,依靠毛坯拉伸,孔沿周邊翻邊豎直邊緣的沖

33、壓工序，伸長類翻邊。外緣翻邊：沿毛坯的曲邊,使材料的拉伸或壓縮,形成高度不大的豎邊.2、內(nèi)孔翻邊有何特點？外緣翻邊有何特點？答：圓孔的翻邊：平板毛坯翻邊；拉深件翻邊。變形區(qū)材料受切向拉應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力。在孔的邊緣處拉應(yīng)力、變形（切向拉長、材料變?。┳畲?，是開裂的危險處。 翻邊系數(shù)(變形程度): k=d0/D 孔邊緣臨界開裂的翻邊系數(shù)為極限翻邊系數(shù)kmin 為保證完成翻邊工序，應(yīng)確保變形時預(yù)制孔周圍為變形弱區(qū)為此應(yīng)有足夠的壓邊力（壓邊面積）和更大的凸模圓角半徑當(dāng)豎邊高度不能一次翻出時,可采用拉深,沖底孔,再翻邊的方法。非圓孔的翻邊：直線部分視為彎曲變形;凸圓弧部分視為拉深；凹圓弧部分視為內(nèi)孔翻邊

34、。 外凸輪廓翻邊：壓縮類，近似于局部淺拉深(易起皺)；內(nèi)凹輪廓翻邊：伸長類，近似于局部孔翻邊(易開裂)。變形程度：外凸壓縮類:壓=b/(R+b)； 內(nèi)凹伸長類:伸=b/(R-b)。3、已知兩個形狀相似的沖壓件（如下圖），其尺寸見表中數(shù)值，材料為H62。試通過分析計算判斷是否可以一次翻孔成形。若能，請計算翻邊力、設(shè)計凸、凹模、計算凸、凹模間隙。若不能，則說明應(yīng)采用什么方法成形？（b=294MPa）尺寸件號D h零件1408零件2354答：首先對于零件1進行分析；(1) 預(yù)制孔直徑：。(2) 一次翻邊的極限高度：查表6-5，取k0=0.72。因此不能一次翻邊成形?？梢酝ㄟ^采用加熱翻邊、多次翻邊或拉

35、深后再翻邊的工藝方法成形。對于零件2有:(1)預(yù)制孔直徑:(2)一次翻邊的極限高度：因此可以一次翻邊成形。 （3）計算翻邊力： （4）確定凸凹模尺寸： 凹模圓角半徑一般對翻邊成形影響不大，可取等于工件的圓角半徑。凸模圓角半徑應(yīng)盡量取大些或做成球形、拋物線形，有利于翻邊變形。因此取r凹=2mm，r凸=3mm。（5）確定凸、凹模單邊間隙：由于翻邊后材料要變薄，所以一般取單邊間隙為：Z=0.85t=0.851.5=1.275mm。4、什么是脹形？其特點是什么？答：脹形是利用模具使坯料局部塑性變形,材料變薄,表面積增大的沖壓方法。 外部材料不進入變形區(qū),變形區(qū)材料受兩向拉應(yīng)力，產(chǎn)生拉伸變形，材料變薄。

36、 脹形主要有起伏成形和凸肚兩類。5、什么是起伏成形？其特點是什么？ 答：起伏成型是一種通過材料局部拉伸變形,形成局部凹進或凸起的成型方法。用于加強工件剛度(加強筋)和工件表面造形(浮雕、壓字等)。起伏成形的極限延伸率: max=(L-L0)/L(0.7-0.75) 6、 什么是凸肚脹形？答：凸肚脹形是一種將圓柱形毛坯件,依靠材料徑向拉伸,在半徑方向向外擴張,形成凸起曲面的沖壓方法。凸肚脹形變形程度： 脹形系數(shù):k=dmax/d0 常用脹形模： 橡膠凸模脹形模(聚氨脂橡膠模,尺寸精度高,外觀質(zhì)量好) ； 分塊式凸模脹形模(剛性凸模)；液體凸模脹形模。7、要壓制下圖所示的加強筋和凹坑，判斷是否能一

37、次脹形成形，并計算用硬模成形的沖壓力。材料為08鋼，t=1 mm，=32，b =380 Mpa。 答：（1）首先分析零件1 ：其極限變形程度由下式確定，經(jīng)計算：l0=48mm，l151.5mm。因為所以，可以一次脹形成形。沖壓力F沖=Ltb=l0tb=3.14481380=57274N=5.7103KN。 （2）對于零件2，極限變形程度為：，經(jīng)計算：l08.93mm，l127.4mm。因為，所以，不能一次脹形成形。 沖壓力F沖=Ltb=l0tb=3.148.931380=10655N=1.07103KN。8、什么是縮口？縮口變形程度用什么來表示？答：縮口是一種將無凸緣筒形件或管子口端縮小的沖壓

38、工序。 縮口部分受由內(nèi)向外的壓應(yīng)力(切向),產(chǎn)生壓縮變形,直徑縮小,厚度,高度增加.縮口形狀：截頭圓錐形、截頭半球形、截頭直口形?？s口變形程度：縮口系數(shù): K=d/D 9、什么是整形？答：當(dāng)拉深、彎曲、翻邊等變形工序的圓角半徑不能滿足工件要求時，需進行整形校正，以減小圓角半徑。 整形模與拉深模、彎曲模、翻邊模結(jié)構(gòu)相似. 但：精度、光潔度更高;圓角半徑較小; 工件與模具剛性接觸，有校正力。10、什么是校平？常有哪兩種校平模？答：一般用于沖裁工件。 平面校平模：用于薄料,表面不允許有壓痕的工件(有回彈)； 齒面校平模：用于厚料,平直度要求高的工件(校平效果較好)。第六章 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1、沖壓模

39、具主要分為哪幾類？簡述各類模具的優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍。答：單工序模：壓力機滑塊一次行程只完成一道工序的模具。級進連續(xù)模：在壓力機一次沖程中，在其有規(guī)律排列的幾個工位上分別完成一部分沖裁工序，在最后工位沖出完整工件的一種多工序、高效率沖模。復(fù)合模：在壓力機一次沖程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位可以同時完成幾道沖裁工序的沖模。單工序模：無導(dǎo)向簡單沖裁模優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低，尺寸小，重量輕；缺點：導(dǎo)向精度不易調(diào)整，容易發(fā)生刃口啃切，模具安裝比較困難，沖裁件精度差，模具壽命和生產(chǎn)效率低，操作不安全；應(yīng)用范圍：僅適用于精度要求不高，形狀簡單，批量小或試制的沖裁件生產(chǎn)。導(dǎo)板式簡單沖裁模優(yōu)點：

40、導(dǎo)板模比無導(dǎo)向模的精度高，使用安裝容易；缺點：制造比較復(fù)雜，應(yīng)用受到一定的限制；應(yīng)用范圍：形狀簡單、尺寸不大的沖裁件。導(dǎo)柱式簡單沖裁模優(yōu)點：精度高，壽命長，使用安裝方便，沖裁件精度高；應(yīng)用范圍：適合批量較大的沖壓件生產(chǎn)。連續(xù)模：優(yōu)點：可以減少模具數(shù)量和設(shè)備數(shù)量，操作方便安全，便于實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動化；缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造成本高。應(yīng)用范圍：生產(chǎn)批量大，精度要求不高，需要多工序沖裁的小零件加工。復(fù)合模：優(yōu)點：沖裁件的相互位置精度高，對條料的定位精度要求較低，模具的輪廓尺寸較小，沖壓件精度高，生產(chǎn)率高；缺點：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求較高，制造難度大；應(yīng)用范圍：用于生產(chǎn)批量大，精度要求高，內(nèi)外形狀尺寸差較大的沖裁件。2、沖模由哪幾部分構(gòu)成？每一部分