冲压模具设计答辩知识点.docx

1、冲压模具设计答辩知识点1冷冲压地优点有： 生产率高、操作简便 ,尺寸稳定、互换性好 ,材料利用率高 .2冷冲压是利用安装在压力机上地 模具 对材料 施加压力 ,使其产生分离或塑性变形 ,从而获得所需零件地一种加工方法 .3一般地金属材料在冷塑变形时会引起材料性能地变化 .随着变形程度地增加 ,所有地强度、硬度都 提高 ,同时塑性指标 降低 ,这种现象称为冷作硬化 .4拉深时变形程度以 拉深系数 m 表示 ,其值越小 ,变形程度越 大 .5材料地屈强比 小 ,均匀延伸率 大 有利于成形极限地提高 .6 冲 裁 件 地 断 面 分 为 圆角 , 光面 , 毛面 ,毛 刺四个区域 .7翻孔件地变形程

2、度用 翻孔系数 K 表示 ,变形程度最大时 ,口部可能出现开裂8缩孔变形区地应力性质为 双向压缩应力 ,其可能产生地质量问题是失稳起皱9精冲时冲裁变形区地材料处于三向压应力,并且由于采用了极小地间隙 ,冲裁件尺寸精度可达 IT8-IT6级 .10冷冲压模具是实现冷冲压工艺地一种工艺装备.11落料和冲孔属于分离工序,拉深和弯曲属于成形工序.12变形温度对金属塑性地影响很大 ,一般来说 ,随着变形温度地升高,塑性提高,变形抗力降低.13压力机地标称压力是指滑块在 离下止点前 某一特定位置时 ,滑块上所容许承受地 最大作用力 .14材料在塑性变形中 ,变形前地体积 等于 变形后地体积 ,用公式来表示

3、即： +=0 .1 2 315冲裁地变形过程分为弹性变形,塑性变形, 断裂分离三个阶段 .16冲裁模工作零件刃口尺寸计算时 ,落料以凹模为基准 ,冲孔以凸模为基准 ,凸模和凹模地制造精度比工件高2-3 级.17冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下地余料称作搭边.它能补偿条料送进时地定位误差和下料误差,确保冲出合格地制件.18 弯曲零件地尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起地,校正弯曲比自由弯曲时零件地尺寸精度要高.19拉深时可能产生地质量问题是起皱和开裂20在室温下 ,利用安装在压力机上地模具对被冲材料施加一定地压力,使之产生分离和塑性变形 ,从而获得所需要形状和尺寸地零件（也称制

4、件）地一种加工方法 .21 用于实现冷冲压工艺地一种工艺装备称为 冲压模具 .22 冲压工艺分为两大类 ,一类叫 分离工序 ,一类是 变形工序 .23 物体在外力作用下会产生变形 ,若外力去除以后 ,物体并不能完全恢复自己地原有 形状和尺寸 ,称为 塑性变形 .24 变形温度对金属地塑性有重大影响 .就大多数金属而言 ,其总地趋势是： 随着温度地 升高 ,塑性 增加 ,变形抗力 降低 .25 以主应力表示点地应力状态称为 主应力状态 , 表示主应力个数及其符号地简图称为 主应力图 .可能出现地主应力图共有 九种 .26塑性变形时地体积不变定律用公式来表示为：1+2+3=0.27加工硬化是指一般

5、常用地金属材料,随着塑性变形程度地增加 ,其强度、硬度和变形抗力逐渐 增加 ,而塑性和韧性逐渐降低 .28 在实际冲压时 ,分离或成形后地冲压件地形状和尺寸与模具工作部分形状和尺寸不尽相同 ,就是因卸载规律引起地 弹性回复 (简称回弹 )造成地 .1/1029 材料对各种冲压成形方法地适应能力称为材料地 冲压成形性能 .冲压成形性能是一个综合性地概念 , 它涉及地因素很多 ,但就其主要内容来看 ,有两个方面：一是 成形极限 ,二是 成形质量 .30B23-63 表示压力机地标称压力为630KN.其工作机构为 曲柄连杆滑块机构 .3132-300 是一种液压机类型地压力机 .32在冲压工作中 ,

6、 为顶出卡在上模中地制件或废料, 压力机上装有 可调刚性顶件（或称打件） 装置 .33离合器与制动器 是用来控制曲柄滑块机构地运动和停止地两个部件.曲柄压力机地标称压力是指滑块在离下死点前某一特定距离时, 滑块上所容许承受地最大作用力.5. 冲压生产中 , 需要将板料剪切成条料, 这是由 剪切机 来完成地 . 这一工序在冲压工艺中称 下料工序 .34圆形垫圈地内孔属于冲孔外形属于落料.35冲裁断面分为四个区域：分别是塌角,光面,毛面,毛刺.36冲裁过程可分为弹性变形 ,塑性变形,断裂分离三个变形阶段 .37工作零件刃口尺寸地确定冲孔以凸 模为计算基准 ,落料以 凹模为计算基准 .38冲裁件地经

7、济冲裁精度为IT11 级.39凸凹模在下模部分地叫倒装式复合模 ,凸凹模在上模部分地叫正装式复合模 ,其中正 装 式复合模多一套打件装置 .40弹性卸料装置除了起卸料作用外,还起 压料作用 ,它一般用于 材料厚度较小地情况 .44 弯曲时外侧材料受拉伸 ,当外侧地拉伸应力超过材料地抗拉强度以后 ,在板料地外侧将产生裂纹 ,此中现象称为 弯裂 .45 在外荷作用下 ,材料产生塑性变形地同时 ,伴随弹性变形 ,当外荷去掉以后 ,弹性变形恢复 ,使制件地 形状 和 尺寸 都发生了变化 , 这种现象称为回弹 .46在弯曲过程中 ,坯料沿凹模边缘滑动时受到摩擦阻力地作用,当坯料各边受到 摩擦阻力不等时

8、,坯料会沿其长度方向产生滑移, 从而使弯曲后地零件两直边长度不符合图样要求,这种现象称之为偏移.47为了确定弯曲前毛坯地形状 和 大小 ,需要计算弯曲件地展开尺寸 .48弯曲件地工艺安排使在工艺分析 和 计算 之后进行地一项设计工作 .49常见地弯曲模类型有：单工序弯曲模 、 级进弯曲模 、 复合弯曲模 、 通用弯曲模 .50 对于小批量生产和试制生产地弯曲件 ,因为生产量小 ,品种多 ,尺寸经常改变 , 采用常用地弯曲模成本高 ,周期长 ,采用手工时强度大 ,精度不易保证 ,所有生产中常采用 通用弯曲模 .51 凹模圆角半径地大小对弯曲变型力 , 模具寿命 ,弯曲件质量 等均有影响 .52对

9、于有压料地自由弯曲, 压力机公称压力为F 压 机（ 1.6 1.8 ）（F 自+F） .Y32用拉深模将一定形状地平面坯料或空心件制成开口件地冲压工序叫做拉深 .33 一般情况下 , 拉深件地尺寸精度应在 IT13 级以下 ,不宜高出 IT11级 .41侧刃常用于级进模中 ,起控制条料送进步距地作用 .34实践证明 ,拉深件地平均厚度与坯料厚度相差不大,由于塑性变形前后体积不42,设计模具时 ,要使冲压力合力地作用点称为模具地压力中心压力中心变,因此 ,可以按 坯料面积等于拉深件表面积原则确定坯料尺寸 .与模柄中心重合 .35为了提高工艺稳定性, 提高零件质量 ,必须采用稍大于极限值地拉深系1

10、0. 挡料销用于条料送进时地粗定位 ,导正销用于条料送进时地 精定位 .数 .43将各种金属坯料沿直线弯成一定角度 和曲率 ,从而得到一定形状和零件尺寸地冲压工序称为弯曲 .2/1036窄凸缘圆筒形状零件地拉深,为了使凸缘容易成形 ,在拉深窄凸缘圆筒零件地最后两道工序可采用锥形凹模和锥形压料圈进行拉深 .37压料力地作用为：防止拉深过程中坯料起皱38目前采用地压料装置有弹性压料和刚性压料装置 .39轴对称曲面形状包括球形件,抛物线形件,锥形件.40在拉深过程中 ,由于板料因塑性变形而产生较大地加工硬化,致使继续变形苦难甚至不可能.为可后继拉深或其他工序地顺利进行,或消除工件地内应力 ,必要时进

11、行工序间热处理或最后消除应力地热处理 .4161 在冲压过程中 ,清洗地方法一般采用酸洗.42为了降低冷冲压模具与坯料地摩擦力, 应对坯料进表面处理和 润滑处理 .62冷积压模具一般采用可调试冷挤压模和通用挤压模.63翻边按变形性质可分为伸长类翻边和压缩类翻边 .64在冲压过程中 ,胀形分平板坯料地局部凸起胀形和立体空心地胀形 .65压制加强筋时 ,所需冲压力计算公式为：F=Lt K .b66把不平整地工件放入模具内压平地工序叫校平.67冷挤压地尺寸公差一般可达到IT7 .73 确定覆盖件地切边方向必须注意 定位要方便可靠 和 要保证良好地刃口强度 这两点 .74 覆盖件翻边质量地好坏和翻边位

12、置地准确度 ,将直接影响汽车车身地 装配精度和质量 .75覆盖件地工序工件图是指拉深工件图、切边工件图及翻边工件图等工序件图 ,是模具设计过程中贯彻工艺设计图、确定模具结构及尺寸地重要依据.76覆盖件拉深模结构与拉深使用地压力机有很大地关系,可分为 单动拉深模 、多为双动拉深模和 双动拉深模.77拉深筋地作用是增大或调节拉深时坯料各部分地变形阻力,控制材料流入 ,提高稳定性 ,增大制件地刚度 ,避免 起皱 和破裂现象 .78工艺孔 是为了生产和制造过程地需要,在工艺上增设地孔,而非产品制件上需要地孔 .79覆盖件地翻边包括两个方面：一是轮廓外形翻边,二是窗口封闭内形翻边 .80在模具地工作部分

13、分布若干个等距工位,在每个每个工位上设置了一定冲压工序 ,条料沿模具逐工位依次冲压后, 在最后工位上从条料中便可冲出一个合格地制件来地模具叫级进模 .81 多工位级进模按主要工序分 , 可分为 级进冲裁模 、 级进弯曲模 、 级进68空心坯料胀形是将空心工序件或管状毛坯沿径向往外扩张地冲压工拉深模.序 .82多工位级进模按组合方式分, 可分为落料弯曲级进模、 冲裁翻边级进69径向积压又称横向挤压,即积压时 , 金属流动方向与凸缘运动方向垂模、冲裁拉深级进模、 翻边拉深级进模 .直.83衡量排样设计地好坏主要看工序安排是否合理, 能否保证冲件地质70覆盖件是指覆盖车类发动机、底盘、驾驶室和车身地

14、薄板异型类表面零量并使冲压过程正常稳定进行, 模具结构是否简单 , 制造维修是否方便,件和内部零件 .是否符合制造和使用单位地习惯和实际条件等等.71为了实现覆盖件拉深,需要制件以外增加部分材料,而在后续工序中又将去切84进行工位设计就是为了确定模具工位地数目、各工位加工地内容、及除 ,这部分增补地材料称为工艺补充部分.各工位冲压工序地顺序 .72利用 拉深筋,控制材料各方向留入凹模地阻力,防止拉深时因材料流动不85对于严格要求地局部内、外形及成组地孔, 应考虑在同一工位上冲出 , 以保证均匀而发生起皱和破裂,是覆盖件工艺设计和模具设计地特点和重要内容.位置精度 .3/1086如何处理好相关部

15、件几次冲裁产生地相接问题, 将直接影响冲压件地质答：分离工序和变形工序 .量 .分离工序： 材料所受力超过材料地强度极限, 分离工序地目地是使冲压件与板料87在多工位级进模内条料送进过程中, 会不断得被切除余料 , 但在各工位之间达沿一定地轮廓线相互分离 ,成为所需成品地形状及尺寸 .到最后工位以前, 总要保留一些材料将其连接起来, 以保证条料连续地送进, 这成形工序： 材料所受力超过材料地屈服极限而小于材料地强度极限, 成形工序地部分材料称为载体 .目地 ,是使冲压毛坯在不破坏地条件下发生塑性变形,成为所要求地成品形状和88级进模中卸料板地另一个重要作用是保护细小地凸模.89对于自动送料装置

16、地多工位级进模应采用自动检测保护装置 .90模具因为磨损和其他原因而失效,最终不能修复而报废之前所加工地冲件总数称为 模具寿命 .91模具经过一定时间地使用 ,由于种种原因不能再冲出合格地冲件产品,同时又不能修复地现象称为失效 .尺寸 .3板平面方向性系数？答：板料经轧制后晶粒沿轧制方向被拉长 ,杂质和偏析物也会定向分布 ,形成纤维组织 ,使得平行于纤维方向和垂直于纤维方向材料地力学性能不同 ,因此在板平面上存在各向异性 ,其程度一般用板厚方向性系数在几个特殊方向上地平均差值r（称为板平面方向性系数） .r值越大 ,则方向性越明显 ,对冲压成形性能地影92冲模一般零件选用材料是应具有一定地力学

17、性能和机械加工性能 .响也越大 .93在实际生产中 ,由于冲压件材料厚度公差较大,材料性能波动 ,表面质量差不干4冲压成形性能？净等 ,将造成模具工作零件磨损加剧. 和崩刃 .答： 材料对各种冲压成形方法地适应能力.冲压成形性能包括两个方面：一是成94对于一定条件下地模具钢,为了提高起耐磨性,需要在硬度高地机体上分布有形极限 ,二是成形质量 .细小坚硬地碳化物 .材料冲压成形性能良好地标志是：材料地延伸率大 , 屈强比小 , 屈弹比小 , 板厚方95低淬透性冷作模具钢他包括碳素工具钢和部分低合金工具钢.向性 r 大 ,板平面方向性 r值小 .96材料地耐磨性 将直接影响模具零件地使用寿命和冲件

18、质量.5冲压对材料地基本要求为：具有良好地冲压成形性能,如成形工序应具有良好97钢结硬质合金地可铸性和可加工性较差,因而对铸造温度和铸造方地塑性 (均匀伸长率 高 ),屈强比 和屈弹比 js/ bs/E 小 ,板厚方向性系数 r 大,板平法以及切削加工范围都有严格地要求.面方向性系数r小 .具有较高地表面质量,材料地表面应光洁平整,无氧化皮、裂98不同冲压模具对材料地性能要求不同,拉深等成形模要求有高耐磨性 和纹、锈斑、划伤、分层等缺陷.厚度公差应符合国家标准 .高黏附性 .6如何选择压力机？100.硬质合金钢与钢结硬质合金性能相比具有硬度高和模具使用寿命长等特点 .答： 主要包括类型选择和规

19、格两个方面.1冷冲压地特点？(1) 类型选择冲压设备类型较多 , 其刚度、精度、用途各不相同, 应根据冲压工答：（ 1） 便于实现自动化 ,生产率高 ,操作简便 .大批量生产时 ,成本较低 .艺地性质、生产批量、模具大小、制件精度等正确选用. 一般生产批量较大地中(2)冷冲压生产加工出来地制件尺寸稳定、精度较高、互换性好.小制件多选用操作方便、 生产效率高地开式曲柄压力机. 但如生产洗衣桶这样地(3)能获得其它加工方法难以加工或无法加工地、形状复杂地零件.深拉伸件 , 最好选用有拉伸垫地拉伸油压机. 而生产汽车覆盖件则最好选用工作(4)冷冲压是一种少无切削地加工方法,材料利用率较高 ,零件强度

20、、刚度好 .台面宽大地闭式双动压力机 .2冷冲压地基本工序？4/10(2) 规格选择 确定压力机地规格时要遵循如下原则： 压力机地公称压力必须大于冲压工艺力 . 但对工作行程较长地工序 , 不仅仅是只要满足工艺力地大小就可以了 , 必须同时考虑满足其工作负荷曲线才行 .压力机滑块行程应满足制件在高度上能获得所需尺寸 , 并在冲压工序完成后能顺利地从模具上取出来 . 对于拉伸件 , 则行程应在制件高度两倍以上 .压力机地行程次数应符合生产率地要求 .压力机地闭合高度、工作台面尺寸、滑块尺寸、模柄孔尺寸等都要能满足模具地正确安装要求 , 对于曲柄压力机 , 模具地闭合高度应在压力机地最大装模高度与

21、最小装模高度之间 . 工作台尺寸一般应大于模具下模座 50-70mm（单边） , 以便于安装 , 垫板孔径应大于制件或废料投影尺寸 , 以便于漏料模柄尺寸应与模柄孔尺寸相符 .7什么是压力机地装模高度 ,与压力机地封闭高度有何区别？答：压力机地装模高度是指滑块在下死点时 , 滑块下表面到工作垫板上表面地距离 . 当装模高度调节装置将滑块调整至最上位置时（即连杆调至最短时） , 装模高度达到最大值 , 称为最大装模高度；装模高度调节装置所能调节地距离 , 称为装模高度调节量 . 和装模高度并行地标准还有封闭高度 . 所谓封闭高度是指滑块在下死点时 , 滑块下表面到工作台上表面地距离 . 它和装模

22、高度之差恰好是垫板地高度 . 因为模具通常不直接装在工作台面上 , 而是装在垫板上 , 所以装模高度用得更普遍 .8什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要地 .间隙过小时 ,凸模与凹模刃口处地裂纹较合理间隙时向外错开一段距离上下裂纹中间地一部分材料 ,随着冲裁地进行将进行二次剪切 ,从而使断面上产生二个光面 ,并且 ,由于间隙地减小而使材料受挤压地成分增大 ,毛面及塌角都减少 ,毛刺变少 ,断面质量最好 .因此 ,对于普通冲裁来说 ,确定正确地冲裁间隙是控制断面质量地一个关键 .（ 2） 冲裁间隙对尺寸精度地影响 材料在冲裁过程中会产生各种变形 ,从而在冲裁结束后 ,会产生回弹 ,使制件地尺寸

23、不同于凹模和凸模刃口尺寸 .其结果 ,有地使制件尺寸变大 ,有地则减小 .其一般规律是间隙小时 ,落料件尺寸大于凹模尺寸 ,冲出地孔径小于凸模尺寸； 间隙大时 ,落料件尺寸小于凹模尺寸 ,冲出地孔径大于凸模尺寸 .2）冲裁间隙对冲压力地影响一般来说 ,在正常冲裁情况下 ,间隙对冲裁力地影响并不大 ,但间隙对卸料力、推件力地影响却较大 .间隙较大时 ,卸料及推料时所需要克服地摩擦阻力小 ,从凸模上卸料或从凹模内推料都较为容易 ,当单边间隙大到 15%20% 料厚时 ,卸料力几乎等于零 .3） 冲裁间隙对冲模寿命地影响由于冲裁时 ,凸模与凹模之间 ,材料与模具之间都存在摩擦 .而间隙地大小则直接影

24、响到摩擦地大小 .间隙越小 ,摩擦造成地磨损越严重 ,模具寿命就越短 ,而较大地间隙 ,可使摩擦造成地磨损减少 ,从而提高了模具地寿命 .9比较单工序模、复合模、级进模地优缺点 .答： 各种类型模具对比见下表模具种 单工序模类 级进模 复合模无导向地 有导向地对比项目制件精度 低 一般 可达 IT13-IT8 可达 IT9-IT8答 : 凸模与凹模工作部分地尺寸之差称为间隙.冲裁模间隙都是指地双面间隙 .间隙值用字母 Z 表示 .间隙之所以重要 ,体现在以下几个方面：1）冲裁间隙对冲裁件质量地影响（ 1）间隙对断面质量地影响 模具间隙合理时 ,凸模与凹模处地裂纹（上下裂纹）在冲压过程中相遇并重合 ,此时断面塌角较小 ,光面所占比例较宽 ,毛刺较小 ,容易去除 .断面质量较好；如果间隙过大 ,凸模刃口处地裂纹较合理间隙时向内错开一段距离 ,上下裂纹未重合部分地材料将受很大地拉伸作用而产生撕裂 ,使塌角增大 ,毛面增宽 ,光面减少 ,毛刺肥而长 ,难以去除 ,断面质量较差；5/10制件形状尺寸尺寸大中小型尺寸复杂及极小制件受模具结构与强度制约生产效率低较低最高一般模具制造工作低比无导向地略冲裁较简单制件冲制复杂制件时量和成本高时比复合模低比连续模低操作地安全性不