第四章-拉深工藝及拉深模具設(shè)計(jì)-復(fù)習(xí)題答案

#A、由小階梯到大階梯依次拉出B、由大階梯到小階梯依次拉出C、先拉兩頭，后拉中間各階梯21。下面三種彈性壓料裝置中，C的壓料效果最好。A、彈簧式壓料裝置B、橡膠式壓料裝置C、氣墊式壓料裝置22。利用壓邊圈對(duì)拉深坯料的變形區(qū)施加壓力,可防止坯料起皺,因此,在保證變形區(qū)不起皺的前提下?應(yīng)盡量選用B。A、大的壓料力B、小的壓料力C、適中的壓料力23。有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù),從上式可以看出參數(shù)A對(duì)拉深系數(shù)影響最大。A、B、C、R/d24。通常用C—值的大小表示圓筒形件拉深變形稈度的大小C愈大，變形稈度愈小，反之亦然。A、B、KC、m25。在拉深工藝規(guī)程中，如果選用單動(dòng)壓力機(jī)，其公稱(chēng)壓力應(yīng)B工藝總壓力?且要注意?當(dāng)拉深工作行稈較大時(shí)，應(yīng)使工藝力曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用曲線之下。A、等于B、小于C、大于三、判斷題（正確的打"，錯(cuò)誤的打X）TOC\o"1-5"\h\z1-拉深過(guò)程中，坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很均勻的。（X）拉深過(guò)程中，凸緣平面部分材料在徑向壓應(yīng)力和切向拉應(yīng)力的共同作用下，產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長(zhǎng)變形而逐漸被拉入凹模。（X）拉深系數(shù)m恒小于1，m愈小，則拉深變形程度愈大。（丿）坯料拉深時(shí)，其凸緣部分因受切向壓應(yīng)力而易產(chǎn)生失穩(wěn)而起皺。（丿）5.拉深時(shí)，坯料產(chǎn)生起皺和受最大拉應(yīng)力是在同一時(shí)刻發(fā)生的。（X）6-拉深系數(shù)m愈小，坯料產(chǎn)生起皺的可能性也愈小。（X）拉深時(shí)壓料力是唯一的確定值，所以調(diào)整時(shí)要注意調(diào)到準(zhǔn)確值.（X）8-壓料力的選擇應(yīng)在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓料力.（丿）彈性壓料裝置中，橡膠壓料裝置的壓料效果最好。（X）拉深模根據(jù)工序組合情況不同，可分為有壓料裝置的拉深模和無(wú)壓料裝置的拉深模。（X）拉深凸、凹模之間的間隙對(duì)拉深力、零件質(zhì)量、模具壽命都有影響。間隙小，拉深力大，零件表面質(zhì)量差，模具磨損大，所以拉深凸、凹模的間隙越大越好。（X）拉深凸模圓角半徑太大，增大了板料繞凸模彎曲的拉應(yīng)力，降低了危險(xiǎn)斷面的抗拉強(qiáng)度，因而會(huì)降低極限變形程度。拉深時(shí),拉深件的壁厚是不均勻的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多,下部變薄，愈接近凸模圓角變薄愈大。壁部與圓角相切處變薄最嚴(yán)重。（丿）14-拉深變形的特點(diǎn)之一是：在拉深過(guò)程中，變形區(qū)是弱區(qū)，其它部分是傳力區(qū)。（X）拉深時(shí)，坯料變形區(qū)在切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生切向伸長(zhǎng)和徑向壓縮的變形。（X）拉深模根據(jù)拉深工序的順序可分為單動(dòng)壓力機(jī)上用拉深模和雙動(dòng)壓力機(jī)上用拉深模。（X）需要多次拉深的零件,在保證必要的表面質(zhì)量的前提下,應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡。（丿）18-所謂等面積原則，即坯料面積等于成品零件的表面積。（丿）對(duì)于有凸緣圓筒件的極限拉深系數(shù)，如果小于無(wú)凸緣圓筒形件的極限拉深系數(shù)，則可判斷：有凸緣圓筒形件的實(shí)際變形程度大于無(wú)凸緣圓筒形件的變形程度。（X）拉深的變形程度大小可以用拉深件的高度與直徑的比值來(lái)表示。也可以用拉深后的圓筒形件的直徑與拉深前的坯料（工序件）直徑之比來(lái)表示。（丿）階梯形盒形件和階梯形圓筒形件的拉深工藝一樣，也可以先拉深成大階梯,再?gòu)拇箅A梯拉深到小階梯.（X）四、問(wèn)答題拉深變形的特點(diǎn)？拉深件的變形有以下特點(diǎn)：（1）變形區(qū)為毛坯的凸緣部分，與凸模端面接觸的部分基本上不變形；（2）毛坯變形區(qū)在切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生切向壓縮和徑向拉伸的“一拉一壓”的變形.（3）極限變形參數(shù)主要受到毛坯傳力區(qū)的承載能力的限制；（4）拉深件的口部有增厚、底部圓角處有減薄的現(xiàn)象稱(chēng)為“危險(xiǎn)斷面"（底部的厚度基本保持不變）;（5）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（這是因?yàn)榭诓康乃苄宰冃瘟孔畲?，加工硬化現(xiàn)象最嚴(yán)重）拉深的基本過(guò)程是怎樣的?如下圖4－1所示的拉深基本過(guò)程。拉深所用的模具一般是由凸模1、凹模3、壓邊圈2（有時(shí)可以不帶壓邊圈）三部分構(gòu)成。其凸模與凹模的結(jié)構(gòu)和形狀與沖裁模不同，它們的工作部分沒(méi)有鋒利的刃口，而是做成圓角。凸模與凹模的間隙稍大于板料的厚度。在拉深開(kāi)始時(shí),平板坯料同時(shí)受凸模的壓力和壓邊圈壓力的作用，其凸模的壓力要比壓邊圈的壓力大得多。坯料受凸模向下的壓力作用,隨凸模進(jìn)入凹模，最后使得坯料被拉深成開(kāi)口的筒形件。圖4－1圓筒件的拉深拉深過(guò)程中材料的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)是怎樣的？為了分析拉深毛坯在拉深過(guò)程中的應(yīng)力與應(yīng)變情況,可以做以下的網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)：如圖4－2所示，在平板毛坯上畫(huà)上間距相等的同心圓和夾角相同的半徑線。然后將該毛坯放在拉深模中進(jìn)行拉深（為了方便觀察網(wǎng)格的變化情況，將畫(huà)有網(wǎng)格的面與凹模的接觸）,在拉深后我們發(fā)現(xiàn):工件底部的網(wǎng)格變化很小，而側(cè)壁上的網(wǎng)格變化很大，以前的等距同心圓，變成了與工件底部平行的不等距的水平線,并且愈是靠近工件口部，水平線之間的距離愈大，同時(shí)以前夾角相等的半徑線在拉深后在側(cè)壁上變成了間距相等的垂線，如圖6—3（b）所示，以前的扇形毛坯網(wǎng)格變成了拉深后的矩形網(wǎng)格。（a）（b）圖4－2產(chǎn)生這樣的變化是因?yàn)槔顣r(shí)，毛坯變形區(qū)（沒(méi)有被凸模壓住的凸緣部分）在切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生壓縮，徑向在拉應(yīng)力的作用下伸長(zhǎng)的原因,如圖4－3所示。工件底部的網(wǎng)格沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明對(duì)拉深來(lái)說(shuō),工件底部基本不變形.圖4－3拉深時(shí)扇形單元的受力與變形情況什么是拉深的危險(xiǎn)斷面?它在拉深過(guò)程中的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)如何?拉深件的筒壁和圓筒底部的過(guò)渡區(qū)，是拉深變形的危險(xiǎn)斷面.承受筒壁較大的拉應(yīng)力、凸模圓角的壓力和彎曲作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力和切向拉應(yīng)力。什么情況下會(huì)產(chǎn)生拉裂？當(dāng)危險(xiǎn)斷面的應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)，零件就會(huì)在此處被拉裂。試述產(chǎn)生起皺的原因是什么？拉深過(guò)程中，在坯料凸緣內(nèi)受到切向壓應(yīng)力。3的作用，常會(huì)失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。在拉深工序，起皺是造成廢品的重要原因之一。因此，防止出現(xiàn)起皺現(xiàn)象是拉深工藝中的一個(gè)重要問(wèn)題。影響拉深時(shí)坯料起皺的主要因素是什么?防止起皺的方法有哪些？影響起皺現(xiàn)象的因素很多，例如：坯料的相對(duì)厚度直接影響到材料的穩(wěn)定性?所以，坯料的相對(duì)厚度值t/D越大（D為坯料的直徑），坯料的穩(wěn)定性就越好，這時(shí)壓應(yīng)力。3的作用只能使材料在切線方向產(chǎn)生壓縮變形（變厚），而不致起皺。坯料相對(duì)厚度越小，則越容易產(chǎn)生起皺現(xiàn)象.在拉深過(guò)程中，輕微的皺摺出現(xiàn)以后，坯料仍可能被拉入凹模，而在筒壁形成褶痕.如出現(xiàn)嚴(yán)重皺褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圓角處或凸模圓角上方附近側(cè)壁（危險(xiǎn)斷面）產(chǎn)生破裂.防止起皺現(xiàn)象的可靠途徑是提高坯料在拉深過(guò)程中的穩(wěn)定性。其有效措施是在拉深時(shí)采用壓邊圈將坯料壓住。壓邊圈的作用是，將坯料約束在壓邊圈與凹模平面之間，坯料雖受有切向壓應(yīng)力。3的作用，但它在厚度方向上不能自由起伏，從而提高了坯料在流動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。另外，由于壓邊力的作用，使坯料與凹模上表面間、坯料與壓邊圈之間產(chǎn)生了摩擦力。這兩部分摩擦力，都與坯料流動(dòng)方向相反，其中有一部分抵消了。3的作用，使材料的切向壓應(yīng)力不會(huì)超過(guò)對(duì)縱向彎曲的抗力，從而避免了起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生.由此可見(jiàn)，在拉深工藝中，正確地選擇壓邊圈的型式，確定所需壓邊力的大小是很重要的。什么是拉深系數(shù)?拉深系數(shù)對(duì)拉深有何影響?所謂拉深系數(shù)，即每次拉深后的斷面積與拉深前的斷面之比，即：式中：m-拉深系數(shù)；Fn—-拉深后的斷面積（mm2）；—-拉深前的斷面積（mm2）.圓筒形件拉深系數(shù)即為每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前的坯料（或半成品）直徑之比。即影響拉深系數(shù)的因素有哪些?拉深系數(shù)是拉深工藝中一個(gè)重要參數(shù)。合理地選定拉深系數(shù)，可以減少加工過(guò)程中的拉深次數(shù),保證工件加工質(zhì)量.影響拉深系數(shù)的因素有以下幾方面：（1）材料的性質(zhì)與厚度：材料表面粗糙時(shí)，應(yīng)該取較大的拉深系數(shù).材料塑性好時(shí),取較小的拉深系數(shù)。材料的相對(duì)厚度t/DxlOO對(duì)拉深系數(shù)影響更大。相對(duì)厚度越大，金屬流動(dòng)性能有較好的穩(wěn)定性，可取較小的拉深系數(shù)；（2）拉深次數(shù):拉深過(guò)程中，因產(chǎn)生冷作硬化現(xiàn)象，使材料的塑性降低.多次拉深時(shí),拉深系數(shù)應(yīng)逐漸加大；（3）沖模結(jié)構(gòu)：若沖模上具有壓邊裝置，凹模具有較大的圓角半徑，凸、凹模間具有合理的間隙，這些因素都有利于坯料的變形，可選較小的拉深系數(shù)；（4）潤(rùn)滑：具有良好的潤(rùn)滑，較低的拉深速度,均有利于材料的變形，可選擇較小的拉深系數(shù)。但對(duì)凸模的端部不能進(jìn)行潤(rùn)滑,否則會(huì)削弱凸模表面摩擦對(duì)危險(xiǎn)斷面的有益影響.上述影響拉深系數(shù)的許多因素中，以坯料的相對(duì)厚度影響最大，生產(chǎn)中常以此作為選擇拉深系數(shù)的依據(jù)。為什么有些拉深件必須經(jīng)過(guò)多次拉深?拉深過(guò)程中，若坯料的變形量超過(guò)材料所允許的最大變形程度，就會(huì)出現(xiàn)工件斷裂現(xiàn)象。所以，有些工件不能一次拉深成形,而需經(jīng)過(guò)多次拉深工序，使每次的拉深系數(shù)都控制在允許范圍內(nèi),讓坯料形狀逐漸發(fā)生變化,最后得到所需形狀.采用壓邊圈的條件是什么?拉深中，是否采用壓邊圈裝置，主要取決于拉深坯料的相對(duì)厚度大小,具體選擇方法可參照下表所列的條件決定.采用壓邊圈的條件拉深方法第一次拉深以后各次拉深t/DX100m1t/DX100mn用壓邊圈<1。5<0.6<1<0.8可用壓邊圈1.5?2.00。61?1.50.8不用壓邊圈〉2。0〉0。6〉1。5〉0.8l2.盒形件拉深時(shí)有何特點(diǎn)？非旋轉(zhuǎn)體直壁工件又稱(chēng)盒形件,其形狀有正方形和矩形等多種（均簡(jiǎn)稱(chēng)為盒形件）。此這類(lèi)工件從幾何形狀特點(diǎn)出發(fā)，可以認(rèn)為是由圓角與直邊兩部分組成的。其拉深變形同樣認(rèn)為其圓角部分相當(dāng)于圓筒形件的拉深，而其直邊部分相當(dāng)于簡(jiǎn)單的彎曲變形.但是這兩部分并不是相互分開(kāi)而是相互聯(lián)系的，因此在拉深時(shí),它們之間必然有相互作用和影響，這就使得它們的變形,并不能單純地認(rèn)為是圓筒形件的變形和簡(jiǎn)單的直邊彎曲.l3.拉深過(guò)程中工件熱處理的目的是什么?在拉深過(guò)程中材料承受塑性變形而產(chǎn)生加工硬化,即拉深后材料的機(jī)械性能發(fā)生變化，其強(qiáng)度、硬度會(huì)明顯提高，而塑性則降低。為了再次拉深成形，需要用熱處理的方法來(lái)恢復(fù)材料的塑性,而不致使材料下次拉深后由于變形抵抗力及強(qiáng)度的提高而發(fā)生裂紋及破裂現(xiàn)象.沖壓所用的金屬材料,大致上可分普通硬化金屬材料和高硬化金屬材料兩大類(lèi)。普通硬化金屬材料包括黃銅、鋁及鋁合金、08、10、15鋼等，若工藝過(guò)程制訂得合理，模具設(shè)計(jì)與制造得正確，一般拉深次數(shù)在3?4次的情況下,可不進(jìn)行中間退火處理。對(duì)于高硬化金屬材料，一般經(jīng)1~2次拉深后,就需要進(jìn)行中間熱處理，否則會(huì)影響拉深工作的正常進(jìn)行.拉深過(guò)程中潤(rùn)滑的目的是什么？如何合理潤(rùn)滑？坯料在拉深時(shí)，潤(rùn)滑的目的有以下幾方面：（1）降低材料與模具間的磨擦系數(shù)，從而使拉深力降低。經(jīng)驗(yàn)證明，有潤(rùn)滑劑與無(wú)潤(rùn)滑劑相比，拉深力可降低30％左右。（2）提高材料的變形程度，降低了極限拉深系數(shù)，從而減少拉深次數(shù)。（3）潤(rùn)滑后的沖模，取件容易。（4）保