塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)必考要點(diǎn)資料

1、第一章1、一次加工：以生產(chǎn)原材料為主，包括軋制、擠壓、拉拔 二次加工：生產(chǎn)零件及毛坯加工，包括自由鍛、模鍛、擠壓（沖壓）2、 分離工序：利用沖模在壓力機(jī)外力作用下，使板料分離出一定的形狀和尺寸的工件的沖壓工序。包括：落料、沖孔、切斷、切邊、剖切等。成形工序：利用沖模在壓力機(jī)外力作用下，使板料產(chǎn)生塑性變形而得到要求的形狀和尺寸的工件的沖壓工序。包括：彎曲、拉深、翻邊、脹形、擴(kuò)口、縮口、旋壓等。3、 塑性成型工藝及模具技術(shù)發(fā)展趨勢：1.制件伏質(zhì)化。2.生產(chǎn)柔性化。3.工藝省力化。 伏質(zhì)化體現(xiàn)在：1.毛坯尺寸精化。2.生產(chǎn)高性能材料的制件。 生產(chǎn)柔性化的目的是適應(yīng)品種多變的需要，要求換模的時間短，設(shè)

2、備做盡可能多的運(yùn)動方式。4、 板料對沖壓成形工藝的適應(yīng)能力稱為板料的沖壓成形性能。5、 貼膜性：指板料在沖壓過程中取得與模具形狀一致性的能力，成形過程中發(fā)生的起皺、塌陷等缺陷均會降低零件的貼膜性。注：貼膜性和定性性是決定零件形狀的尺寸精度的重要因素。6、 回彈是影響定性性的主要因素。7、 對板料沖壓成形性影響較大的力學(xué)性能指標(biāo)有：屈服強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、伸長率、硬化指數(shù)n、厚向異性系數(shù)、板平面各向異性系數(shù)。注：伸長率大，屈強(qiáng)比小，彈性模數(shù)大、硬化指數(shù)高和厚向異性系數(shù)大有利于各種沖壓成形工序。8、 裝模高度：指滑塊在下死點(diǎn)時，滑塊下表面到工作臺墊板上表面的距離。封閉高度：指滑塊在下死點(diǎn)時，滑塊下表面到

3、工作臺上表面的距離。工作臺墊板=裝模高度-封閉高度第二章1、 刃口尺寸計(jì)算方法有：凸模與凹模分別加工; 凸模與凹模配合加工。2、 材料面積包括零件的實(shí)際面積與廢料面積。廢料分兩類：結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料。3、 搭邊是指排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的剩料。作用：使條料定位，保證零件的質(zhì)量和精度，補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有一定的剛度，不彎曲，便于送進(jìn)并能使沖模壽命提高。4、 確定條料寬度的原則是：最小條料寬度要保證沖裁時零件周圍有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在導(dǎo)料板間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板間有一定的間隙。條料寬度的大小還與模具是否采用側(cè)壓裝置或側(cè)刃有關(guān)。5、 降低沖裁力的辦法：

4、1.階梯凸模沖裁。2.斜刃沖裁（落料時凸模應(yīng)做成平刃，凹模做成斜刃；沖孔時凹模做成平刃，凸模做成斜刃。）3.加熱沖裁。6、 按工序的分類有：單工序模（簡單模）、級進(jìn)模（連續(xù)模）、復(fù)合模。注：復(fù)合模適用于生產(chǎn)批量大，精度要求高的沖裁件。7、 如果凹模和凸模都采用鑲塊，為避免毛刺，凹模鑲塊接合線與凸模鑲塊接合線應(yīng)錯開，錯開距離為1mm。8、 沖壓力合力的作用點(diǎn)的稱為沖模壓力中心。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心重合，以使沖模平穩(wěn)的工作，減少導(dǎo)向件的磨損，提高模具及壓力機(jī)的壽命。9、 沖模閉合高度：指模具在最低工作位置時，上模座的上頂面與下模座的下底面間的距離H。沖模閉合高度應(yīng)為當(dāng)H

5、大于壓力機(jī)最大裝模高度，沖壓不能在該壓力機(jī)上使用，反之，H小于壓力機(jī)最小裝模高度，可再加墊塊。10、 精沖模與普通沖模相比，具有以下特點(diǎn)：（1）剛性和精度要求較高。要有精確而穩(wěn)定的導(dǎo)向裝置，保證圖、凹模同心，間隙均勻。嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度，以免損壞模具工作部分。模具工作部分應(yīng)選擇耐磨、淬透性好、熱處理變形小的材料。要考慮模具工作部分的排氣問題，以免影響頂出器的移動距離。第三章1、 窄板彎曲（)寬板彎曲（）。寬板彎曲時內(nèi)外層的應(yīng)變狀態(tài)是平面的應(yīng)力狀態(tài)，是立體的。2、 減小回彈的措施：改進(jìn)彎曲件局部結(jié)構(gòu)及選用合適材料。在工藝在采取措施采用補(bǔ)償法，在模具結(jié)構(gòu)上根據(jù)彎曲件的回彈趨勢，進(jìn)行修正彎曲

6、凸?；虬寄９ぷ鞑糠值男螤罴俺叽?，從而使工件的回彈量得到補(bǔ)償。改變變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)。利用軟膜代替金屬模。用拉彎法減少回彈。3、 彎曲件的工藝性是指彎曲制件的形狀、尺寸、精度要求、材料選用及技術(shù)要求等是否符合彎曲變形規(guī)律的要求。第四章1、 拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其他形狀空心件的一種沖壓加工方法。2、 根據(jù)圓筒件各部位的受力和變形性質(zhì)的不同，將整個毛坯分為5部分：平面凸緣部分（主要變形區(qū)）凸模圓角部分（過渡區(qū)）筒壁部分（傳力區(qū)）凸模圓角部分（過渡區(qū)）圓筒底部（小變形區(qū)）。3、 在處，將凸緣分成兩部分，由此處到凹模入口部分拉應(yīng)力占優(yōu)勢，

7、拉應(yīng)變?yōu)榻^對值最大的主應(yīng)變，厚度方向變形是壓縮應(yīng)變。由此園向外到毛坯邊緣，壓應(yīng)變占優(yōu)勢，壓應(yīng)變?yōu)榻^對值最大的主應(yīng)變，厚度方向上變形是拉伸應(yīng)變（增厚），該點(diǎn)處就是變形區(qū)增厚和減薄的分界點(diǎn)。4、 拉伸系數(shù)是指拉伸后圓筒形件的直徑與拉伸前毛坯的直徑之比。影響拉伸系數(shù)的因素：材料方面：屈強(qiáng)比越小，材料厚向異性系數(shù)和硬化指數(shù)n大時易于拉伸，故可取小的拉伸系數(shù)。模具方面：模具間隙小，凹模圓角半徑小，凸模圓角半徑小時，應(yīng)取大的極限拉伸系數(shù)，若模具表面光滑時，極限拉伸系數(shù)取小值，采用錐形凹模可降低極限拉伸系數(shù)。5、 拉伸次數(shù)確定：比較實(shí)際所需拉伸系數(shù)和第一次允許的極限拉伸系數(shù)的大小，若>則工件可以一次拉

8、成，若<，則需要多次拉伸才可以。 第五章1、 內(nèi)凹翻邊屬于伸長類翻邊，外凸翻邊屬壓縮類翻邊 伸長類變形：脹形、內(nèi)凹翻邊。 壓縮類變形：拉深、縮口、外凸翻邊、拔長。2、脹形是利用模具使板料拉伸變薄局部表面積增大以獲得零件的加工方法。3、大型覆蓋件的成形多是脹形和拉深的復(fù)合。 第六章1、 多工位級進(jìn)沖壓是指：在一副模具中沿被沖原材料的直線送進(jìn)方向，具有至少兩個或兩個以上等距離工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖壓方法。 第七章簡易沖模：是指在模具結(jié)構(gòu)及制造工藝等方面較之相對應(yīng)的一般重默簡易，因而是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的沖壓模具第九章1、按金屬變形時溫度，鍛造可分為：

9、熱鍛、溫鍛和冷鍛；按工作時受力來源分為：手工鍛造和機(jī)械鍛造；根據(jù)設(shè)備的不同還可分為：自由鍛、模鍛、胎膜鍛、特種鍛造。2、鍛造特點(diǎn)（1）改善金屬的組織，提高金屬力學(xué)性能和物理性能；（2）節(jié)約金屬材料和切削加工工時；（3）具有較高的勞動生產(chǎn)率；（4）鍛造有很大靈活性。3、下料方法有：鋸切、剪切、折斷下料、砂輪切割、火焰切割、陽極切割。 鋸切特點(diǎn)是：切口斷面平整、尺寸精準(zhǔn)；但生產(chǎn)率低、有鋸口損失，并且鋸條和鋸盤的損耗也比較大。4、金屬毛坯鍛前加熱的目的：提高金屬塑性、降低變形抗力，使之易于流動成形并獲得良好的鍛后組織。金屬毛坯加熱的方法有：火焰加熱、電加熱、無氧化加熱等。5、毛坯在加熱過程中，因加熱

10、不當(dāng)常引起氧化、脫碳、過熱、過燒裂紋等缺陷。6、加熱規(guī)范指規(guī)定加熱過程中各個階段的爐溫和時間的關(guān)系。其內(nèi)容有：裝爐溫度、低溫和高溫區(qū)的升溫速度、保溫階段的保溫時間、加熱至始鍛溫度的最高爐溫和所需總的加熱時間。 加熱時間不包括毛坯在始鍛溫度下的保溫時間。第十章1、通常圓形截面毛坯自由鍛特點(diǎn)：（1）所用工具簡單、通用性強(qiáng)、靈活性大，適合單件和小批鍛件的生產(chǎn)。（2）自由鍛件是由毛坯逐步變形而成，工具只與毛坯部分接觸，故所需設(shè)備功率比模鍛要小得多，所以自由鍛也適用于鍛造大型鍛件。（3）能鍛造多種多樣、變形程度相差很大的鍛件。（4）自由鍛是靠人工操作來控制鍛件形狀和尺寸的，鍛件的精度與操作者的技術(shù)程度有

11、很大關(guān)系，同時具有效率低、勞動強(qiáng)度較大的特點(diǎn)。2、通常圓形截面毛坯的高徑比不宜超過，方形或矩形截面毛坯的高寬比不大于。3、鍛造余塊：為了簡化鍛件外形或根據(jù)鍛造工藝需要，在零件的某些地方添加一部分大于余量的金屬，這部分附加金屬叫鍛造余塊。第十一章1、錘上模鍛的特點(diǎn)：（1）金屬在型腔中的變形是在錘頭的多次打擊下逐步完成的，錘頭的沖擊力使金屬變形，可以利用金屬的流動慣性，有利于金屬充填型腔。（2）在錘上可實(shí)現(xiàn)多種工步成形，錘頭打擊速度快，生產(chǎn)率高。（3）由于模鍛錘的導(dǎo)向精度不高，錘頭行程不固定，模鍛件的尺寸精度不高。（4）由于無頂出裝置，鍛件出模困難，模鍛斜度可適當(dāng)大些。（5）生產(chǎn)操作方便，勞動強(qiáng)度

12、比小。2、沖孔連皮：具有通孔的零件，在模鍛時不能直接鍛出通孔，僅能沖出一個盲孔，即孔內(nèi)還留有一層具有一定厚度的金屬層，稱為沖孔連皮。3、對于圖1117中：（1）預(yù)鍛型腔各處圓角半徑要比終鍛型腔大些；（2）預(yù)鍛型腔高度比終鍛型腔高，寬度比終鍛型腔小，橫斷面積比終鍛型腔稍大。4、 對于圖1119中：（1）筋的高度應(yīng)略小于終鍛型腔相應(yīng)部位高度；（2）筋的頂部寬度相同，筋的底部寬度則是預(yù)鍛小于終鍛的；（3）預(yù)鍛毛坯橫截面積應(yīng)小于終鍛的相應(yīng)面積。第十二章1、 熱模鍛壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)：（1）熱模鍛壓力機(jī)滑塊行程一定，速度慢，不能實(shí)現(xiàn)逐步變形，但在一次行程中金屬變形量大，且金屬容易向水平方向強(qiáng)烈流動，形成很

13、大的飛邊，造成型腔深處充不滿，對于形狀復(fù)雜難于充滿的鍛件，必須經(jīng)過制坯工步，使毛坯逐步接近鍛件形狀，因此要求正確地設(shè)計(jì)模鍛工步。（2）在熱模鍛壓力機(jī)上需要采用拔長、滾擠等預(yù)斷工步時就需要在其他設(shè)備（如輥鍛機(jī)、平鍛機(jī)、空氣錘等）上進(jìn)行制坯。在大批量生產(chǎn)時，也可采用周期性軋坯。（3）為了獲得精度高的鍛件，清除氧化皮是一重要問題，因此最好采用電加熱或少、無氧化加熱，或者在熱毛坯送進(jìn)壓機(jī)之前用有效的方法把氧化皮清除掉。（4）由于熱模鍛壓力機(jī)導(dǎo)向精度高，并采用帶有導(dǎo)柱的組合模，所以能鍛出精度高的鍛件。而型腔是用鑲塊制作的，然后緊固在通用模架上，因此可以節(jié)約大量的模具鋼，同時鑲塊 更換也很方便。第十三章1、 模鍛的后續(xù)工序?yàn)椋呵谐崽幚?、表面處理、校正、檢驗(yàn)。 熱態(tài)下的切邊和沖孔，是在模鍛后利用鍛件的余熱立即進(jìn)行的。第十四章1、輥鍛：使冷態(tài)或熱態(tài)的