冲压工艺与模具设计期末考试题(沈阳理工大学)

1冷冲压:在压力机上利用工模具对材料（金属或非金属）施加压力使其产生分离或永久变形以获得所需形状尺寸的毛坯或零件的一种加工方法。

2冲裁:利用模具使板料产生分离的冲压工序.(包括落料,冲孔,切口,切边,剖切,修整,精密,冲裁等)

3冲裁模间隙:凸凹模刃口横向尺寸的差值4冲裁件质量:指切断面质量,尺寸精度及形状误差.

5搭边:排样时工件和工件之间以及工件的各料之间留下的余料称为搭边及侧搭边。6冲裁件工艺性:指冲裁件对冲裁工艺的适应性。即冲裁件形状结构尺寸大小及偏差是否符合冲裁加工工艺要求。

7单工序模:在一副模具中只能完成一种工序的冲模（如落料模，冲孔模，切边模）。8相对弯曲半径:指弯曲件内表面圆角半径和弯曲件厚度比值（R/t）.它是衡量弯曲变形程度重要指标。

9最小弯曲半径:弯曲时，在不致使弯曲部位外表纤维产生破裂的条件下，工件能弯成的内表面的最小圆角半径。

10变薄因数:弯曲变形区中，变形前板料厚度（t1），和变形后板料厚度（t）的比值（即y=t1/t）。

11回弹:当弯曲变形结束以后，工件不受外力作用时，中性层附件纯弹性变形以及内外区变形中弹性变形部分的恢复，使弯曲件的弯曲角和弯曲半径变得与模具尺寸不一样。这种现象称为弯曲件的弹性。

12拉延:指用平板(或开口空心材料)通过拉延使其产生塑性变形制成各种开口件的工艺过程.

13拉深因数:指每次拉深后圆筒形件的直径和拉深前毛坯（或半成品）的直径之比。14胀形:对板料或者管状毛坯的局部施加压力，使其变形区内的材料在双向拉应力作用下，厚度变薄而表面积增大，以获得所需要的形状。

15胀形因数:指胀形后最大处的直径和毛坯原来直径之比。

16翻边:指将工件的孔边缘或外边缘在模具的作用下翻成竖直的直边。17翻边因数:指翻边前孔的直径和翻边后竖边直径之比。

18缩口:是将空心件或管形毛坯的开口端直径加以缩小的成形方法。

19排样:指冲裁件在各料上的布置方法。

20冲模压力中心:指冲裁力合力的作用点。21封闭高度:滑块在下极点位置时，滑块下端面致垫板面间的距离。（冲模封闭高度小于压力机最小封闭高度可以加垫板）

22复合冲裁:在压力机一次行程中,在模具同一位置同时完成两个或两个以上的工序

23连续冲裁:在压力机一次行程中,在模具不同位置同时完成两个或多个工序,组后冲出零件

24板厚方向系数:板料拉伸时,宽度方向的变形和厚度方向的变形之比

25均匀延伸率:在拉伸实验时开始产生缩颈时的延伸率.

26屈强比:小的屈强几乎对所以的冲压成形都有利。

27强度极限和屈服极限:决定材料变形抗力的基本标准。

28硬化指数n:表示塑性变形过程中材料的硬化程度。

29均匀延伸率:变身板料产生均匀或稳定的塑性变形的能力。

30厚向异性指数:变身板料在同样受力条件下，其厚度方向发展变形能力。

31板平面各向异性指数:越大，表示各向异性严重，结果使拉深件边缘不齐，形成凸耳。（衡量板料拉深拉深成型性能的重要指标）32冲裁变形四个特征区:圆角带,光亮带,断裂带,裂纹

1.分析冲裁件剪切区的受力状态,并判断裂纹最先在哪里产生?为什么?

A 点:凸模下压引起轴向拉应力3σ,板料弯曲和凸模侧压力引起径向压应力1σ板料弯曲引起的压应力与侧压力引起的拉应力的合成应力为2σ.

B 点:凸模下压及板料弯曲引起的三向压缩应力.

C 点:沿纤维方向为拉应力1σ,垂直于纤维方向压应力3σ.

D 点:凹模挤压板料产生轴向压应力3σ,由板料弯曲引起径向拉应力1σ和切向拉应力2σ.

E 点:凸模下压引起轴向拉应力3σ,由板料弯曲引起的拉应力与凹模侧压力引起的压应力合成应力1σ和2σ. 2.间隙对冲裁件质量的影响.

(1)间隙对冲裁件切断面质量的影响:①间隙过小,制件断面中部留下撕裂面,出现两个光亮带,有夹层,出现挤长的毛刺;②间隙适中,断面平整光洁,毛刺小,冲裁力小;③间隙过大,光亮带和圆角带斜度都大,毛刺大而厚. (2)间隙对尺寸精度的影响: ①间隙较大,落料尺寸小冲孔孔径大;②间隙较小,落料尺寸大冲孔孔径小

3.冲裁模刃口尺寸计算原则:

(1)刃口尺寸设计基准: 设计落料模时,以凹模刃口尺寸为基准,用缩小凸模尺寸保证间隙.设计冲孔模时,以凸模尺寸为基准,用加大凹模尺寸保证间隙;

(2)刃口基本尺寸要考虑磨损:设计落料模时,凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸.设计冲孔模时,凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸;

(3)冲模刃口制造公差要考虑精度要求,一般模具制造精度比冲裁件要求的精度2~3级 4.降低冲裁力的方法:①将凹凸模做成斜刃口;②多凸模冲裁时做阶梯布置;③材料加热冲裁

5.冲裁变形过程三阶段:

(1)弹性变形阶段:材料内的应力状态未满足塑性条件,处于弹性变形的四个特征区.(2)塑性变形阶段:从塑性变形到裂纹形成开始.有压缩塑性变形和剪切两个过程.(3)断裂阶段: 6.冲裁顺序的安排:

(1)连续冲裁:先冲孔或切口,后落料或切断,将工件和条料分离.先冲出的孔可做后工序的定位

(2)多工序工件用单工序冲裁:先落料后冲孔,后续各冲裁工序的定位基准要一致,避免误差,先打孔后冲小孔. 7.弯曲的四个变形特征: (1)变形区集中在圆角部位;

(2)变形区纵向纤维的内侧缩短,外侧伸长,其中有一层纤维长度不变成为应变中性层,应变中性层长度是毛坯展开长度计算的依据; (3)变形区内板料厚度略有变薄,变薄系数为变形后板料厚度和变形前板料厚度之比; (4)变形区界面形状变化有两种情况:①窄板:界面形状为扇形,内侧宽度高度增加,外侧宽度高度减小.②宽板:界面形状几乎不变,但厚度变薄.

8.影响最小弯曲半径的因素

(1)材料机械性能:材料塑性越好,可采用的最小弯曲半径越小;

(2)板料表面质量和冲切断面质量:材料加工硬化敏感,材料弯曲外表面有划伤等缺陷,所用最小弯曲半径要大些;将毛刺打掉,并放在压缩区一面,所用最小弯曲半径可小些.

(3)板料方向性和弯曲线方向关系:板材纵向纤维方向与弯曲线方向垂直时,所用最小弯曲半径可小些.

(4)弯曲中心角:弯曲中心角越小,最小相对弯曲半径的数值越小.(5)板材厚度. 9.影响回弹的因素

①材料机械性能:板料的弹性模数越小,屈服极限和抗拉强度等与变形抗力有关的数值越大,回弹越大.②弯曲中心角:弯曲中心角越大,回弹的积累值越大.③相对弯曲半径R/t:相对弯曲半径越小,板料变形程度越大,回弹值越小.④弯曲件形状:U 形件弯曲的回弹小于V 形件.⑤弯曲方式:自由弯曲回弹大,校正弯曲回弹小.⑥模具间隙:模具间隙小,回弹小.⑦弯曲时模具对板料摩擦越大,板料受拉应力越大,特别是一次弯曲多个圆角,回弹小.⑧材料性能波动,厚度偏差波动都会影响回弹.