沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題及答案

1、第五章其它沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題答案一、 填空題1. 其它沖壓成形是指除了彎曲和拉深以外的沖壓成形工序。包括脹形、翻邊、縮口、旋壓和校形等沖壓工序。2. 成形工序中，脹形和翻孔屬于伸長類成形，成形極限主要受變形區(qū)內(nèi)過大的拉應(yīng)力而破 裂的限制?？s口和 外緣翻凸邊屬于壓縮類成形，成形極限主要受變形區(qū) 過大的壓應(yīng)力而 失穩(wěn)的限制。3. 成形工序的共同特點(diǎn)是通過局部的變形來改變坯料的形狀。4. 脹形變形區(qū)內(nèi)金屬處于雙向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)，其成形極限將受到拉伸破裂的限制，材料 的塑性愈好、加工硬化現(xiàn)象愈弱 可能達(dá)到的極限變形程度就愈大。5. 起伏成形的極限變形程度可根據(jù)脹形程度來確定。6. 脹形的極限

2、變形程度用k二竝來表示，k值大則變形程度大，反之亦然。d。7. 脹形系數(shù)與材料的伸長率的關(guān)系為 Kmax 。8. 翻邊是使坯料的平面部分或曲面部分的邊緣沿一定的曲線翻成豎立的邊緣的成形方法。9. 翻孔是在帶孔坯料的孔邊緣上沖制出豎立邊緣的成形方。10. 翻孔時(shí)坯料的變形區(qū)是坯料上翻孔凸模以內(nèi)的環(huán)形部分。11. 翻孔時(shí)坯料變形區(qū)受兩向拉應(yīng)力即 切向拉應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用，其中切向拉應(yīng)力是 最大的主應(yīng)力。12. 翻孔時(shí)，當(dāng)工件要求的高度 大于極限翻孔高度時(shí) 時(shí)，說明不可能在一次翻孔中完成，這 時(shí)可以采用加熱翻孔、多次翻孔或拉深后再翻孔的方法進(jìn)行。13. 采用多次翻孔時(shí)，應(yīng)在每兩次工序間進(jìn)行 退火

3、。14. 外緣翻邊按變形性質(zhì)可分為伸長類外緣翻邊和壓縮類外緣翻邊。伸長類外緣翻邊的特點(diǎn)是，坯料變形區(qū)主要在切向拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生切向的伸長變形，邊緣容易拉裂。壓縮類外緣翻邊變形區(qū)主要為切向受壓，在變形過程中，材料容易失穩(wěn)起皺。在縮口變形過程中，坯料變形區(qū)受 切向和徑向壓應(yīng)力 的作用，而切向壓應(yīng)力是最大的主 應(yīng)力，使坯料直徑減小，壁厚和高度增加，因而切向可能產(chǎn)生失穩(wěn)起皺的現(xiàn)象?？s口的極限變形程度主要受 失穩(wěn)起皺的限制，防止失穩(wěn)是縮口工藝要解決的主要問題。校平和整形工序大都是在 沖裁、彎曲、拉深等工序之后進(jìn)行，以便使沖壓件的平面度、 圓角半徑或某些形狀尺寸經(jīng)過校形后達(dá)到產(chǎn)品的要求。校形與整形工序的

4、特點(diǎn)之一是：只在工序件局部位置使其產(chǎn)生不大的塑性變形，以達(dá)到 提高零件的形狀與尺寸精度的要求。判斷題（正確的打，錯(cuò)誤的打X）由于脹形時(shí)坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)， 所以變形區(qū)的材料不會(huì)產(chǎn)生破裂。（X ）由于脹形時(shí)坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，所以變形區(qū)的材料不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，成形以后的沖件表面光滑、質(zhì)量好。（V ）脹形變形時(shí)，由于變形區(qū)材料截面上的拉應(yīng)力沿厚度方向分布比較均勻，所以卸載時(shí)的彈性回復(fù)很小，容易得到尺寸精度高的沖件。（V ）脹形變形時(shí)，由于變形區(qū)材料截面上的拉應(yīng)力沿厚度方向分布比較均勻，所以坯料變形區(qū)內(nèi)變形的分布是很均勻的。（x ）校形工序大都安排在沖裁、彎曲、拉深等工序之前。（X

5、）為了使校平模不受壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向精度的影響， 其模柄最好采用帶凸緣模柄。（X ） 壓縮類外緣翻邊與伸長類外緣翻邊的共同特點(diǎn)是：坯料變形區(qū)在切向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn) 生切向伸長類變形，邊緣容易拉裂。（X ）15.16.17.18.19.20._.、1.2.3.4.5.6.7.8.壓縮類外緣翻邊特點(diǎn)是：變形區(qū)主要為切向受壓，在變形過程中，材料容易起皺，其變形 程度用r來表示。（V ）9. 翻孔凸模和凹模的圓角半徑盡量取大些，以利于翻孔變形10. 翻孔的變形程度以翻孔前孔徑d與翻孔后孔徑D的比值K來表示。K值愈小，則形程度愈大。(V )11. 脹形時(shí)，當(dāng)坯料的外徑與成形直徑的比值 D/d 3時(shí)，d與D

6、之間環(huán)形部分的金屬發(fā)生切向收縮所必需的徑向拉應(yīng)力很大，成為相對(duì)于中心部分的強(qiáng)區(qū)，以致于環(huán)形部分金屬 根本不可能向凹模內(nèi)流動(dòng)。( V )三、問答題1. 什么是脹形工藝？有何特點(diǎn)？脹形是利用壓力將直徑較小的筒形件在直徑方向上向外擴(kuò)張使其直徑變大的一種沖壓加 工方法。脹形的特點(diǎn)是：(1) 脹形時(shí)，板料的塑性變形區(qū)僅局限于一個(gè)固定的變形范圍內(nèi)，板料不向變形區(qū)外轉(zhuǎn) 移，也不從變形區(qū)外進(jìn)入變形區(qū)。(2脹形時(shí)板料在板面方向處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)， 所以脹形時(shí)工件一般都是要變薄。 因此在考慮脹形工藝時(shí)，主要應(yīng)防止材料受拉而脹裂。(3) 脹形的極限變形程度，主要取決于材料的塑性。材料塑性越好，延伸率越大，則脹

7、形的極限變形程度越大。(4) 脹形時(shí)，材料處于雙向拉應(yīng)力狀態(tài)，在一般情況下，變形區(qū)的工件不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)或 起皺現(xiàn)象。脹形成形的工件表面光滑、回彈小，質(zhì)量好。2. 脹形的方法有哪幾種？(1) 鋼模脹形法(2) 軟模脹形法(3) 液壓脹形法3. 什么是孔的翻邊系數(shù)K ?影響孔極限翻邊系數(shù)大小的因素有哪些？在圓孔的翻邊中，變形程度決定于毛坯預(yù)孔直徑do與翻邊直徑D之比，即翻邊系數(shù)K:K血D從上式可以看出：K值越大，則表示變形程度越?。欢?K值越小，則表示變形程度越大。 當(dāng)K值小到材料即將破裂時(shí)，這時(shí)的翻邊系數(shù)稱為極限翻邊系數(shù)Kmin。影響孔翻邊系數(shù)大小的因素主要有以下幾個(gè)方面:（1）材料的塑性越好，則

8、極限翻邊系數(shù)越??；（2）預(yù)孔的表面質(zhì)量越好，極限翻邊系數(shù)值越小。（3）預(yù)孔直徑材料厚度t的比值（do/t）越小，即材料越厚，翻邊時(shí)越不容易破裂，極 限翻邊系數(shù)可以取得越小。（4） 凸模的形狀與翻邊系數(shù)也有很大的關(guān)系， 翻邊時(shí)采用底面為球面的凸模要比底部為 平面的凸模的翻邊系數(shù)取得小一些，低碳鋼的極限翻邊系數(shù)見教材表521。4. 什么是縮口？縮口有何特點(diǎn)？縮口是指通過縮口模使圓筒形件或管狀毛坯的口部直徑縮小的成形工序?？s口工序的應(yīng) 用十分廣泛，是子彈殼、鋼制氣瓶等零件的主要成形方法?？s口工序主要有以下特點(diǎn)：（1）管件毛坯縮口時(shí)，主要受切向壓應(yīng)力的作用，使其直徑減小而壁厚和高度增加。（2）縮口時(shí)毛

9、坯由于切向壓應(yīng)力的作用，易于失穩(wěn)而發(fā)生起皺現(xiàn)象。同時(shí)在非變形區(qū)的 筒壁，由于壓應(yīng)力的作用，也易失穩(wěn)彎曲。因此。在縮口工序中，必須要采取措施防止毛坯 的起皺和彎曲。（3） 縮口工序一般安排在拉深半成品經(jīng)過修邊或管材下料后進(jìn)行，必要時(shí)還需進(jìn)行局部 的退火處理。（4）縮口工件的質(zhì)量與材料的機(jī)械性能、潤滑情況、工件口部質(zhì)量、模具工作部分形狀 及表面質(zhì)量有關(guān)。5. 什么是校形？校形的作用是什么？校形是指工件在經(jīng)過各種沖壓工序后，因?yàn)槠涑叽缇燃氨砻嫘螤钸€不能達(dá)到零件的要 求，這時(shí)，就需要在其形狀和尺寸已經(jīng)接近零件要求的基礎(chǔ)上，再通過特殊的模具使其產(chǎn)生 不大的塑性變形，從而獲得合格零件的一種沖壓加工方法。

10、校形的目的是把工件表面的不平度或圓弧修整到能夠滿足圖紙要求。一般來說，對(duì)于表 面形狀及尺寸要求較高的沖壓件，往往都需要進(jìn)行校形。6. 校形工藝的特點(diǎn)是什么？校形工藝有如下特點(diǎn)：（1）校形的變形量都很小，而且多為局部的變形；（2）校形工件的尺寸精度都比較高，因此要求模具成形部分的精度相應(yīng)地也應(yīng)該提高；（3）校形時(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變的性質(zhì)都不同于前幾道工序的應(yīng)力應(yīng)變。校形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng) 有利于減少回彈對(duì)工件精度的影響，即有利于使工件在校形模作用下形狀和尺寸的穩(wěn)定。因 此校形時(shí)工件所處的應(yīng)力應(yīng)變要比一般的成形過程復(fù)雜得多。（4）校形時(shí)，都需要在壓力機(jī)滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)進(jìn)行。因此，校形對(duì)所使用設(shè)備的剛 度、精度要求高，通常在專用的精壓機(jī)上進(jìn)行。如果在普通壓力機(jī)進(jìn)行校形，則必須設(shè)有過 載保護(hù)裝置，以防損壞設(shè)備。7. 什么是局部起伏成形？有何特點(diǎn)？局部起伏成形是使材料局部發(fā)生拉深而形成部分的凹進(jìn)或凸出，借以改變坯料形狀的一 種沖壓加工方法。用這種方法加工的零件，不僅可以增強(qiáng)其剛性，而且可做為表面裝飾起到 美化零件的作用。局部起伏成形工序有如下特點(diǎn)：（1）局部起伏成形時(shí)，可以簡單看成是深度不大的局部脹形。它主要依靠材料的延伸作 用。因此，變形時(shí)材料主要是受拉而發(fā)生變形，其變形部位受雙向拉應(yīng)力，而變形狀況則是 兩向拉長，厚度變薄。（2） 局部起