沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料

1、.10級(jí)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí)P1 1沖壓：沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)金屬（或非金屬）板料施加壓力使其產(chǎn)生分離或塑料變形，從而得到一定形狀，并且滿(mǎn)足一定使用要求的零件的加工方法。P5 2復(fù)合沖壓：在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的同一位置上同時(shí)完成兩種或兩種以上的簡(jiǎn)單工序的沖壓方法P5 3級(jí)進(jìn)沖壓：在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的不同位置上同時(shí)完成兩種或兩種以上的簡(jiǎn)單工序的沖壓方法P26 4 沖裁是利用沖模使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序,包括落料，沖孔，切口，切邊，剖切，整修，精密沖裁等。沖裁主要是指落料和沖孔。從板料上沿封閉輪廓沖下所需形狀的沖件或工序件叫落料。從工序件上沖出所需形狀的孔叫沖孔

2、。P26 5沖裁變形過(guò)程:從凸模接觸材料到材料被分離的過(guò)程即板料沖裁過(guò)程，這個(gè)過(guò)程分為3個(gè)階段：1，彈性變形階段2，塑性變形階段3，斷裂分離階段P28 6影響零件質(zhì)量的因素有：材料性能，間隙大小及均勻性，刃口鋒利程度，模具精度以及模具結(jié)構(gòu)形式等P29 7沖裁件斷面特征:由于沖裁變形的特點(diǎn)，沖裁件的斷面明顯地分成4個(gè)特征區(qū)，即圓角帶a，光亮帶b,斷裂帶c與毛刺區(qū)d。在普通沖裁中毛刺是不可避免的。在4個(gè)特征區(qū)中，光亮帶越寬，斷面質(zhì)量越好。但4個(gè)特征區(qū)域的大小和斷面上所占的比例并非一成不變，而是隨著材料性能，模具間隙，刃口狀態(tài)等條件的不同而變化。P30 8當(dāng)間隙減小時(shí)，變形區(qū)內(nèi)彎矩小，壓應(yīng)力成分高P

3、31 9當(dāng)間隙增大時(shí),材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸斷裂發(fā)生早P33 10間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。P36 11凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來(lái)保證。 P36 12（1）設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，沖裁間隙通過(guò)減小凸模刃口尺寸來(lái)取得，設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸來(lái)取得。P37 13（3）選用最小合理間隙值:由于間隙越模損越大，不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）P42 14 1、排樣的意義:沖裁件在條料、帶料或板料上的布

4、置方法叫排樣。P42 2、材料利用率:沖裁件的實(shí)際面積與板料面積的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。P43 15要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的措施有：設(shè)計(jì)合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料），或利用廢料作小零件。P43 16對(duì)一定形狀的沖件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。P43 17排樣的形式可分為3種，即有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣。P43 18按工件外形特征的排樣情況，排樣的形式又可分為直排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排及沖裁搭邊等形式。P44 19但在決定排樣方案時(shí)應(yīng)遵循的原則

5、是：保證在最低的廢料消耗和最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)條件要求的零件，同時(shí)要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)以及車(chē)間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)情況等，總之要從各方面權(quán)衡利弊，以選擇出較為合理的排樣方案。P45 20 1、搭邊的確定（1） 搭邊的主要作用：A、補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確定沖出合格零件。B、增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。C、避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。（2）影響搭邊值的因素：A、 材料的力學(xué)性能 B、材料厚度 C、沖裁件的形狀與尺寸D、卸料方式 E、送料及擋料方式。P49 21沖裁力的計(jì)算:F=KLtb 估算公式：FLtb F沖裁

6、力（N); t材料厚度(mm); L沖裁周長(zhǎng)(mm); b材料抗剪強(qiáng)度(MPa); K系數(shù)，模具間隙值的波動(dòng)、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3。b材料強(qiáng)度極限P49 22降低沖裁力的方法：常用方法有，階梯凸模沖裁、斜刃沖裁和加熱沖裁P50 23斜刃沖裁時(shí)，斜刃配置原則：保證工件平整，只允許廢料發(fā)生彎曲變形。P51 24卸料力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。P65 25 側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模： 側(cè)刃17代替了始用擋料銷(xiāo)、固定擋料銷(xiāo)和導(dǎo)正銷(xiāo)控制步距。側(cè)刃是特

7、殊功用的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長(zhǎng)度等于步距的料邊。P65 26(側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模) 在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于精度要求高的沖壓件和多工位的級(jí)進(jìn)沖裁，可采用既有側(cè)刃（粗定位）又有導(dǎo)正銷(xiāo)定位（精定位）的級(jí)進(jìn)模；P66 27復(fù)合模：指在壓力機(jī)一次工作行程中，在模具同一工位同時(shí)完成數(shù)道分離工序的模具。復(fù)合模設(shè)計(jì)難點(diǎn)是如何在同一工作位置上合理地布置多對(duì)凸、凹模。它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)即是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式和倒裝式兩種。P68 28工藝零件：這類(lèi)零件直接參與完成工藝過(guò)程并和毛坯直接發(fā)生作用，包括工作零件、定位零件、壓料

8、、卸料和出件零件。P69 29結(jié)構(gòu)零件：這類(lèi)零件不直接參與完成工藝過(guò)程，也不和毛坯直接發(fā)生作用，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鹜晟谱饔?，包括?dǎo)向零件、固定零件、緊固及其他零件。P73 30 h增加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm1mm），凸模固定板與卸料板之間安全距離等，一般取10mm20mm。P78 31定位零件:沖模的定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。P79 32側(cè)壓裝置:若條料公差較大，為避免條料在導(dǎo)料板中偏擺，保證最小搭邊，應(yīng)在送料方向的一側(cè)裝側(cè)壓裝置，迫使條料緊靠另一側(cè)導(dǎo)料板送進(jìn)。P80 33固定擋料銷(xiāo):標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定擋料銷(xiāo)，

9、其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，廣泛用于沖制中、小型沖裁件的擋料定距；其缺點(diǎn)是銷(xiāo)孔高凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。釣形擋料銷(xiāo)，其銷(xiāo)孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)，不會(huì)削弱凹模強(qiáng)度、但為了防止鉤頭在使用過(guò)程發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，需考慮防轉(zhuǎn)。P82 34導(dǎo)正銷(xiāo):使用導(dǎo)正銷(xiāo)的目的是消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料定距或定位板等粗定位的誤差。P88 35模柄:中、小型模具一般是通過(guò)模柄獎(jiǎng)上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)它的基本要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。P103 36彎曲是將金屬坯料沿彎曲線(xiàn)彎成具有一定角度和形狀的成形工藝方法。實(shí)際生產(chǎn)中可用于彎曲的坯料主要有板料

10、、棒料、管料、型材等。P110 37相對(duì)彎曲半徑r/t:相對(duì)彎曲半徑r/t值越小。板料外層材料彎曲時(shí)的伸長(zhǎng)率就越大，當(dāng)r/t值達(dá)到某一最小rmin/t值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致外層材料的彎曲破裂。因此r/t值是彎曲加工中的重要工藝參數(shù)，能夠表達(dá)彎曲的變形程度的大小。一般在彎曲工藝中，rmin/t值稱(chēng)為最小相對(duì)彎曲半徑，用來(lái)控制彎曲變形的極限程度。P111 38材料力學(xué)性能:材料塑性越好，允許的rmin/t值就可以減小。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于因冷軋作硬化導(dǎo)致材料塑料性降低而出現(xiàn)開(kāi)裂時(shí)，應(yīng)安排退火工序恢復(fù)其塑性。對(duì)鎂合金、鈦合金等低塑性材料常需加熱彎曲。P111 39（2）板料的纖維方向:沖壓用的板料多為冷軋板材

11、，經(jīng)多次軋制后呈現(xiàn)纖維狀組織，具有明顯的性能各向異性。平行于軋制方向的塑性指標(biāo)較高，垂直于軋制方向的塑性指標(biāo)較低。因此，當(dāng)彎曲件的折彎線(xiàn)與板料的軋制方向垂直時(shí)，彎曲區(qū)切向變形的方向便順著纖維方向，允許的rmin/t值最?。欢?dāng)折彎線(xiàn)與板料的軋制方向平行時(shí)，彎曲區(qū)切向變形的方向便垂直于纖維方向，允許的rmin/t值最大。P112 40回彈現(xiàn)象:當(dāng)彎曲變形結(jié)束后卸載時(shí)，由于材料內(nèi)部的彈性變形產(chǎn)生恢復(fù)，導(dǎo)致彎曲半徑、彎曲件的角度與模具的尺寸形狀不一致，這種現(xiàn)象稱(chēng)為彎曲回彈。P114 41模具結(jié)構(gòu)因素：當(dāng)凹凸模間的間隙Z較大時(shí)，則U形件的側(cè)壁到變形終了時(shí)仍可能不能展平。當(dāng)彎曲件脫離磨具后，A出與B處都

12、將產(chǎn)生外開(kāi)回彈，導(dǎo)致彎曲件的回彈量較大。P115 42（3）從磨具結(jié)構(gòu)采取措施：改變彎曲變形外側(cè)受拉、內(nèi)側(cè)受壓的應(yīng)力狀態(tài)，使變形區(qū)變?yōu)槿蚴軌籂顟B(tài)，以改變回彈變形性質(zhì)減小回彈。一般認(rèn)為彎曲區(qū)金屬的壓縮量取為板厚的2%-5%時(shí)，就可得到較好的結(jié)構(gòu)。 P117 43 3、彎曲件的成形精度:因受到毛培精度、彎曲部位畸變、彎曲回彈和彎曲偏移等因素的綜合影響，一般彎曲件的尺寸公差應(yīng)控制不超過(guò)IT13級(jí)，公差角度不小于15.如果成型精度要求過(guò)高，應(yīng)增加彎曲后整形工序。P118 44（2）形狀復(fù)雜的多角彎曲件，需要兩次或多次壓彎成形。工序的安排一般應(yīng)先彎兩端部分的外角，后彎中間部分的內(nèi)角。原則是前次彎曲要給

13、后次彎曲提供可靠的定位，后次彎曲不影響前次彎曲已成形的形狀。P137 45 拉深變形區(qū)是否失穩(wěn)起皺，與該處材料所受的切向壓應(yīng)力大小和幾何尺寸有關(guān)P139 46為防止拉裂，可以從一下幾個(gè)方面考慮：根據(jù)板材成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?；增加凸模表面粗糙度；改善凸緣部分的?rùn)滑條件；合理設(shè)計(jì)模具工作部分的形狀；選用拉深性能好的材料等。P139 47在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，特別是多次拉深時(shí)，應(yīng)正確選擇各次的變形量，并考慮半成品件是否需要退火以恢復(fù)其塑性。對(duì)一些硬化能力強(qiáng)的金屬（不銹鋼、耐熱鋼等）更應(yīng)注意。P139 48計(jì)算拉深件毛培的原理如下：1、體積不變?cè)怼?相似原理P141 49拉深系數(shù)：指拉深后圓筒

14、形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）的直徑之比P142 50拉深系數(shù)是一個(gè)小于1的數(shù)值，其值愈小，表示拉深前后毛坯直徑變化愈大，即變形程度大。1、 計(jì)算題 例4：1、 計(jì)算下圖彎曲件展開(kāi)尺寸，材料為235，t2.0mm，中批量生產(chǎn)，查表得x=0.36。2、 計(jì)算校正彎曲力， 工件寬度B=28 mm1、零件展開(kāi)尺寸計(jì)算L=L直+L彎L直=(53-3-2)×2+(53-2×3-2×2)=139 mm L彎=2× mm查表3-3，取x=0.36，將r=3,t=2代入得 L彎=11.69 mm 故 L=L直+L彎 =151 mm 2、計(jì)算校正彎曲力F校=APA=2

15、8×(53-2×2)=1372 mm2查表3-2，選取P=60 MPaF校=AP=1372×60N 82 kN例5：1、已知彎曲件的形狀尺寸如下圖，當(dāng)中性層位移系數(shù)x=0.5時(shí)，計(jì)算工件的展開(kāi)長(zhǎng)度解：已知x=0.5 t=1mm l1=25mm l2=20mm r=10mm a=120°中性層曲率半徑 （mm）毛坯總長(zhǎng)度 （mm）七、綜合題 圖2.8.7 P661、看圖回答問(wèn)題1 此圖是雙側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模2 符號(hào)解釋?zhuān)?1-螺釘 2-圓柱銷(xiāo) 3-模柄 4-卸料螺釘 5-墊板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-導(dǎo)料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-側(cè)刃 17-側(cè)刃擋塊3 說(shuō)明圖中條料的定位方式？ 答：條料送進(jìn)時(shí)，由導(dǎo)料板11控制方向，側(cè)刃16是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長(zhǎng)度等于步距的料邊，限定條料定距，側(cè)刃擋塊17在送進(jìn)方向起擋料定距作用。4 簡(jiǎn)述卡箍在凸模上條料是如何卸下的？ 答：卡箍在凸模的條料是由卸料板13卸料螺釘4與橡膠（彈簧）組成的彈性卸料裝置卸下。5 簡(jiǎn)述此模具中的零件由哪幾類(lèi)零件組成？ 答：工作零件：8、9、10、14 定位零件：11、12、16、17 卸料零件