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冲压复习题纲
+δd
〈冷冲压工艺与模具设计〉课程复习题纲
本题纲分基本概念,基本公式,基本计算和基本的模具结构四部分,它们不仅是本课程的基本內容,也是将来工作岗位最常用、最重要的基本知识。
一,基本概念
(第1章)
1,冲压材料的冲压性能与板材的力学性能有密切关系,该性能指标主要为:
屈服强度、伸长率、抗拉强度。
(常用板材种类及材料代号参见p20)
2,压力机的主要参数为:
压力、行程、封闭高度、封闭高度调节量
3,压力机的行程是指滑块在曲柄旋转一次,从上死点(即最高点)到下死点(即最低点)所经过的距离。
4,压力机的封闭高度是指滑块在下死点(即最低点)时,滑块底平面到工作台的上平面的距离。
5,装模高度调节装置所能调节的距离,称为装模高度调节量(也称为封闭高度调节量)
6,装模高度(即用于安装模具的高度)=封闭高度.
(第2章)
7、冲裁时变形过程大致分为弹性变形、塑性变形和断裂分离三个变形阶段
8,通常,冲裁件的冲栽断面特征可分为四部分:
塌角、光亮带、断裂带和毛刺.
9,平板冲裁时,刃口磨钝后,毛刺将更大.
10,合理的冲裁间隙值常采用“查表法”(参见p35)
10,在冲模中沿封闭轮廓冲切,被冲下部分用于做零件的冲裁工艺称为落料工序,被冲下部分是废料的冲裁工艺称为冲孔工序。
11,设计落料工序模具时,先设计凹模,后计算凸模。
设计冲孔工序模具时,先设计凸模,后计算凹模.
12,冲裁件在板料中的布置方法叫排样,排样时冲裁件之间以及冲裁件与板料侧边之间的距离(也即是废料)叫搭边.
13冲裁工艺是指画图时冲裁件对图纸设计的要求(参见p52,p53)
14,冲模结构主要由五部分组成(参见p60,p61)
14,冲裁模分类为:
单工序模,复合模,级进模。
15,在压力机的一次行程中,只完成内部轮廓的模具叫做单工序模,在同一个工位(即同一个位置)中同时完成内部轮廓和外部轮廓的模具叫做复合模,在不同工位(即不同位置)同时完成内部轮廓和外部轮廓的模具叫做级进模。
16,用于保证条料在模具中准确地往前推进的零件称为模具的定位零件.其种类为:
导料销、导料板、挡料销、导正销..
r/t
17,用于将废料(或零件)从模具内往外顶出的模具零件称为模具的缷料零件
18,通常,模架及导柱导套已经标准化,无需另行设计.
r/t
(第3章)
rmin/t
19,弯曲时,零件內侧材料受压缩,外侧材料受拉伸,越小,外侧材料受拉越大,外侧材料受拉破裂时的称为最小相对半径(查表p112)
20,弯曲时,材料內部不受压缩也不受拉伸(即沒有变形)的那层材料称为“中性层”
21弯曲结朿时,由于弹性变形而导致弯曲角度与模具不一致的现象称为弯曲回弹
22,影响弯曲回弹的因素主要是三种(参见p113)
23弯曲工艺是指画图时弯曲件对图纸设计的要求(参见p116,p117)
6,模具材料应具有较高强度、硬度和耐冲击性
7,常用模具材料为Cr12、9Mn2V,热处理硬度约为:
HRc52~62
8,平板冲裁时,刃口磨钝后,毛刺将更大
9,在冲模中,冲下部分是零件的冲裁工艺为落料工序,冲下部分是废料的冲裁工艺为冲孔工序。
10,冲栽件、弯曲件、拉深件的工艺性是指冲栽件、弯曲件、拉深件的图纸设计是否合理?
图纸设计是否符合各种工艺性的规定?
其相关内容参见P34-35(P158,P205-P206)
11,按另件在条料上的布置形式,排样分为直排、斜排、对排、多排和混合排。
12,平板冲裁时,刃口磨钝后,毛刺将更大
13,在压力机的一次行程中,只完成一种工序的模具叫做单工序模,同时在同一个工位完成多种工序的模具叫做复合模,同时在不同工位完成多种工序的模具叫做级进模。
14,冲栽模主要由下述零件组成:
工作零件、定位零件、压料缷料零件、导向零件、支承零件及其它零件
15,为了保证压力机和模具平稳工作,必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心重合。
16,将板料弯成一定角度或一定形状的冲栽工艺为弯曲工序
17,在弯曲件脱离模具后,由于工件不受外力作用,发生弹性恢复、使弯曲件与模具尺寸形状不一致。
这种现象称为回弹,从而,使工件的角度和园角半径都与模具尺寸不一致.
18、在弯曲工艺中,保证弯曲毛坯最外层纤维不发生破裂的前提下弯成的最小圆角半径,称为最小弯曲半径rmin表示。
19、拉深是利用拉深模具将平板毛坯冲制成带底的园筒或长方形零件的冲压工序
-δ
Dp=(Dd-Zmin)
p
冲孔
-δp
dp=(Dmax-xΔ)
+δd
0
dd=(dp+Zmin)
冲压力:
F=Ltσb(N)
弯曲件中性层曲率半径ρε=(r+Kt)
园筒件拉深件拉深系数:
m=d/D
拉深力F1=πd1tσbK1(N)
F2=πd2tσbK2(N)
压边力的计算FQ=AFq
三,基夲计算
如图(a)所示零件,材料为45钢,板厚3mm。
1,试确定尺寸50、12的凸、凹模刃口尺寸。
2,冲模的冲栽力。
注:
1.各尺寸的刃口磨损系数X=0.5,
2.凹模和凸模的最小双面间隙Zmin=t×16%
凹模和凸模的最大双面间隙Zmax=t×22%
3.抗拉强度σb=560MPa
(第4章)
24、拉深过程中,毛坯凸缘区切向受压,径向受拉.
25毛坯凸缘区切向受压时会起皱,常见的防皱措施是采用压边圈。
21圆筒形拉深分为两大类,1,无凸缘圆筒件.2,有凸缘圆筒件.
26拉深后形成的圆筒形件直径与拉深前园形毛坯直径之比称为拉深系数,m=d/D,其中,m代表拉深系数
d代表园筒形直径,D代表毛坯直径。
(无凸缘件拉深系数参见p144.有凸缘件参见p148)
(第5章)
22,利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成竖直的边的冲压加工方法叫翻边。
翻边又分为内孔翻边和外缘翻边
23,利用模具使板料变薄而表面积增大的冲压加工方法叫胀形
二、基本公式
冲栽件
刃口计算方法:
落料:
首先,计算凹模,然后,计算凸模
+δd
0
凹模:
Dd=(Dmax-xΔ)
0
-δp
凸模:
Dp=(Dd-Zmin)
0
-δp
冲孔:
首先,计算凸模,然后,计算凹模
凸模:
dp=(Dmax+xΔ)
+δd
0
凹模:
dd=(dp+Zmin)
冲压力(冲床):
F=Ltσb(N)
ΣLiyi
ΣLixi
压力中心:
ΣLi
ΣLi
X0=__________Y0=__________
弯曲件:
弯曲件中性层曲率半径ρ=(r+xt),其中r:
弯曲件内侧半径
x:
中性层位移系数(参见p120)
求弯曲件毛坯长度公式:
L=ΣLi+ΣAi.其中Li--直边长度Ai--园弧长度x
拉深件:
拉深系数:
m=d/D,毎次拉深后,所得直径d1,d2,d3,d4,....分別如下:
d1=m1ΧD(第一次拉深)
d2=m2Χd1(第二次拉深)
d3=m3Χd2(第三次拉深)
…=………(以次类推)
拉深模压边力:
F=APA--压边圈园环形的面积P--单位面积压边力(P164表4.12)
总压力(冲床)F=拉深力+压边力
翻边:
圆孔翻孔后:
式中,d-翻孔前孔径,D-翻孔后孔径,H-园台高度
翻孔后的园台的最大高度为:
式中,[k]为翻孔所允许的最大变形程度,[k]=d/D≥Kmin
(Kmin按p182表5.2的数据选取)
胀形:
加强筋尺寸参见p198表5.9
三、基本计算
巳知:
上图零件的冲模的最大双面间隙0.66,最小双面间隙0.48,板厚3mm,X(磨损系数)=0.5
σb=220Mpa试确定:
尺寸50、Φ12的刃口尺寸及冲栽力。
解:
据題意得:
Zmax-Zmin=0.66-0.48=0.18
按“四六分配”得:
凸模公差Δ凸=0.18×0.4=0.072
凹模公差Δ凹=0.18×0.6=0.108
故得:
“50”凹模;Dd=(Dmax-xΔ)
=(50-0.5×0.62)
=49.69
“50”凸模;Dp=(49.69-Zmin)
=49.69-0.48
=49.21
“12”凸模:
dp=(dmin+xΔ)
=(12+0.5×0.43)
=12.215
“12”凹模:
dd=(12.215+Zmin)
=(12.215+0.48)
=12.695
冲裁力:
F=L×t×δb=(4×50+2×2×3.14×6)×3×560=462604N
“12”凹模:
dd=(dp+Zmin)
=(12.215+0.48)
=12.695
冲栽力(冲床):
F=Ltσb(N)
=[(4×50)+2×3.14×12]×3×220(N)
四,基本的模具结构
右图是垫圈复合冲栽模,其主要零件是:
1,成形零件:
凸模1,凹凸模10,凸凹模14
2,定位零件:
固定定位销12,活动定位鎖11,
3,卸料零件:
卸料板13
4导向零件:
导柱,导套
5,支承固定零件:
上模板5,下模板17
右图是V形弯曲模
各零件作用如下:
1—螺钉
作用:
紧固凹模
2—顶杆
作用:
顶出工件
3—定位钉
作用:
将板料定位
4—槽形模柄
作用;支承凸模
5—定位销
作用:
将凸模定位
6—凸模
作用:
将工件成形
7__凹模
作用:
将工件成形
成
右图为冲孔落料连续模
条料送进首先由首次挡料销7定位,在第一工位由冲2小孔凸模3冲出两个内孔之后,将带孔条料继续向前送进,第二工位由挡料销6定位,随着凸模下行,再由导正销5精确定位,最后,由凸模在第二工位完成外轮廓冲栽工序.
1
2
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