冷冲模工艺复习资料Word格式文档下载.docx

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为实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以减少压力机振动。

从凸模上卸下箍着的料所需的力称为卸料力。

将梗塞在凹模内的料顺着冲裁方向推出所需的力称为推件力，逆着冲裁方向将料顶出所需的力称为顶件力。

压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和。

采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁时，总的冲压力为F总=F+Fx+Ft

采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁时，总的冲压力为F总=F+Fx+Fd

采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁时，总的冲压力为F总=F+Ft

冲裁件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离较小时，宜采用级进冲裁。

对于形状复杂的冲裁件来采用复合模比采用级进模较为适宜。

级进冲裁可以加工形状复杂、宽度小的异形冲孔件，受压力机工作台面的尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不一太大。

冲模上模和滑块一起上下运动，下模则通过下模座版用压板、螺栓等固定在压力机工作台面上。

采用导向装置可以保证冲裁时，凸凹模间隙的均匀，有利于提高冲裁件质量和模具寿命。

冲孔模要解决半成品在模具中的定位。

冲小孔模具，需考虑凸模的强度和刚度。

为了提高导向精度，消除压力机导轨的干扰，宜采用浮动式模柄。

由于级进模工位数较多，因而用级进模冲制零件，必须解决条料或带料的准确定位问题。

板料较厚，冲件上有孔的级进模，宜采用导正销定位

对于精度要求高的冲压件和多工位的级进模，可采用既有侧刃又有导正销定位的级进模。

对于特别复杂或孔边距较小的冲压件、大批量生产的小型冲压件，宜采用级进冲裁。

模具零件可分为两大类：

工艺零件和结构零件。

直接参与完成冲压工艺过程并和毛坯直接接触发生作用的零件称为工艺零件，包括工作零件、定位零件、压料、卸料、推料零件。

不直接参与完成冲压工艺过程，也不和毛坯直接发生作用，只对模具完成工艺过程其保证作用或对模具的功能其完善作用的零件称为结构零件，包括导向零件、固定零件、紧固及其他零件。

台阶式的凸模强度刚度较好，装配修模方便，适用于冲裁力和卸料力较大的场合

对于形状复杂的零件和多凸模冲模，可采用低熔点合金浇注法固定凸模，简化凸模固定板加工工艺，便于在装配时，保证凸模与凹模合理均匀的间隙。

复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件为凸凹模。

正装复合模内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些。

倒装复合模内孔积存废料，胀力大，最小壁厚可以大些。

正装复合模的凸凹模的最小壁厚可以比倒装的小些。

冲模的定位零件是来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。

条料在模具送料平面中必须有两个方向的限制：

一是在与条料方向垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向。

二是，在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离称为送料定距。

导料销、导料板和侧压板等属于送进导向的定位零件；

挡料销、导正销和侧刃等属于送料定距的定位零件。

若条料公差较大，为避免条料在导料板中偏摆，保证最小搭边，应在送料方向的一侧安装冲压装置，迫使条料始终靠紧另一侧导料板送进。

标准结构的挡料销的缺点：

销孔离凹模刃壁较近，削弱了（凹模）的强度。

在级进模中，为了限制条料送进的距离，在条料的侧边冲切出一定尺寸的缺口的凸模称为（侧刃）。

定距精度高、可靠，一般用于薄料定距精度和生产效率要求高时，采用（侧刃）定距。

消除送进导向和送料定距、或定位板等粗定位误差采用（导正销）定位。

冲裁板料较厚，卸料力较大、平直度要求较高的冲裁件时，一般采用固定卸料

简答题：

1普通冲裁变形过程分为哪几个阶段？

端面特征如何？

弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。

端面特征：

圆角带：

当模刃口压入材料时，刃口附近材料产生弯曲和伸长变形，材料拉入间隙而形成。

光亮带：

发生在塑性变形阶段，刃口切入材料后，材料与凸凹模刃口侧面挤压而形成的光亮垂直的断面，通常占断面的1/2-1/3.

断裂带：

断裂阶段形成，有刃口附近微裂纹在拉应力作用下，不断扩展而形成的撕裂面，断面粗糙且有斜度。

毛刺区：

塑性变形后期。

2什么是冲裁件质量，影响冲裁件质量主要因素有哪些？

冲裁件质量是指断面质量、尺寸精度、形状误差

影响因素：

材料性能、间隙大小及均匀性、刃口锋利程度、模具精度、模具结构形式。

3间隙大小对断面质量的影响？

当冲裁间隙合理时，裂纹重合，断面较平直，光滑，光亮带比例占断面1/3-1/2，断面毛刺小，之间断面质量较好。

当冲裁间隙较小时，塌角小，拱弯小，但上下裂纹不重合，断面中部出现夹层，两头呈光亮带，端面有挤长的毛刺。

当冲裁间隙较大时，弯矩大，拉应力成分高，材料凸凹模刃口部分附近产生的裂纹不重合，塑性变形程度小，断裂带所占比例大，断面斜度大，同时，塌角大，供弯大，光亮带小，毛刺又高又厚。

3间隙对冲裁件质量的影响？

断面质量的影响：

当冲裁间隙合理时，裂纹重合，断面较平直，光滑，光亮带比例占断

面1/3-1/2，断面毛刺小，之间断面质量较好。

度大，同时，塌角大，供弯大，光亮带小，毛刺又高又厚。

当冲裁间隙较大时，弯矩大，拉应力成分高，材料凸凹模刃口部分附近产生的裂纹不重合，塑性变形程度小，断裂带所占比例大，断面斜

对尺寸精度的影响：

间隙过大，冲孔件尺寸大于凸模尺寸，落料件尺寸小于凹模尺寸。

间隙过小，冲孔件尺寸小于凸模尺寸，落料件尺寸大于凹模尺寸。

对形状误差的影响：

间隙过大，弯矩增加，拉伸和弯矩成分增多，造成制件翘曲不平。

间隙过小，供弯长度减轻。

5.简述影响冲裁件断面质量的因素？

材料力学性能、冲模间隙、模具刃口状态、模具和设备的导向情况。

6凸凹模加工方法有哪些？

简述其用途和应用场合？

分别加工法：

特点：

凸凹具有互换性、制造周期短、便于成批制造。

缺点：

需采用较小的凸凹模制造公差才能满足模具间隙的要求，对模具的制造要求较高。

应用场合：

适用于圆形或简单规则形状的工件，凸凹模制造相对简单，精度容易保证的情况下。

配合较高法：

模具间隙有配制保证，工艺比较简单，可放大基准件的制造公差，使制造容易。

使用场合：

冲制薄材料的冲模或冲制复杂形状工件的冲模或单件生产冲模。

5什么是排样？

排样方案应遵循的原则/

冲裁件在条料、带料、板料上的布置方法。

在保证最低的材料消耗，和最高的劳动生产率条件下得到符合技术条件要求的零件，同时要考虑方便生产操作，冲模结构简单、寿命长、车间生产条件和原材料供应情况等。

6影响排样形式的因素？

零件的形状、零件的断面质量，精度要求、冲模结构、模具寿命、操作的方便与安全、生产率。

7搭边的作用？

排样时冲裁件之间与冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。

补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件、

提高条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率、

避免条料的毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命。

8简述影响搭边值的因素？

材料力学性能：

硬材料搭边值可以小些，软脆材料搭边值大些、

材料厚度：

越厚，搭边值越大、

冲裁件形状与尺寸：

零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大

些、

卸料方式：

弹性卸料比刚性卸料搭边值小、

送料及挡料方式：

手工送料，有侧压装置搭边值小些，用侧刃定距比挡料销定距搭边值小。

9确定冲裁工艺方案的依据（考虑主要因素）?

冲裁工序组合方式分为单工序冲裁、复合冲裁、级进冲裁。

根据生产批量来确定：

小批量和试制生产采用单工序模，中大批量生产采用复合或级进冲裁

根据冲裁件尺寸和精度等级来确定：

复合冲裁的冲裁件冲裁精度高，级进冲裁的精度较高，单工序冲裁由于多次定位积累误差大，精度低。

根据冲裁件的尺寸形状的适应性来确定：

冲裁件尺寸较小时，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，常采用复合或级进冲;

对中等大小的冲裁件，由于制造多副单工序模的费用比复合模贵，多采用复合冲裁；

当冲裁件上的孔与孔之间或孔与边缘之间距离较小时，宜采用级进冲裁。

根据模具制造安装调整的难易及成本的高低来确定：

对于复杂冲裁件，宜采用复合冲裁。

根据操作方便与安全性角度来确定：

级进模安全性最好，复合模和单工序模安全性较差。

1什么叫级进模？

模具的结构一般有哪几类零件组成？

它们在冲裁模中分别起了什么作用？

压力机在一次行程中，在一副模具的不同位置上，同时完成两种或两种以上工序的冲压的冲裁模，叫级进模。

工作零件：

实现冲裁变形使材料正确的分离，保证冲裁件的形状。

如凸、凹模。

定位零件：

确定条料在模具中有正确的位置的零件。

卸料和推件零件：

将冲裁后由于弹性恢复而卡在凹模孔内或箍在凸模上的工件和废料脱卸下来的零件。

导向零件：

保证上模对下模有正确的运动的零件。

连接固定零件：

将凸、凹模固定在上下模座以及将上下模固定在压力机上的零件。

2什么叫复合冲裁?

结构主要特征是什么？

有哪两种结构形式？

有何特点？

复合冲裁是在压力机一次行程中，在模具的同一工位上同时完成数道分离工序的模具。

其生产效率高，冲裁件孔与边缘的相对位置精度较高，但其结构复杂制造精度高，成本高，适用于批量大，精度要求高情况下。

结构主要特征：

具有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。

根据零件的安装位置的不同分：

正装式复合模和倒装式复合模。

正装式复合模特点：

适用于冲制较软或较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距距离较小的冲裁件。

倒装式复合模特点：

结构简单，可以直接利用打料装置推件，卸件可靠，便于操作，应用广泛。

但不宜冲制孔边距较小的冲裁件。

3比较倒装冲裁模和正装冲裁模的特点和应用场合？

特点比较：

正装式适用于冲制较软或较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。

倒装式：

结构简单，可直接利用打料装置推件，卸料可靠，便于操作，应用广泛。

1什么是压力中心？

正确确定冲模压力中心的意义？

压力中心是冲压力合力的作用点。

为了保证压力机和模具的正常工作，冲模的压力中心应和压力机滑块的中心重合、否则冲压时滑块承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。

1什么是弯曲？

简述弯曲变形特点？

弯曲是将金属坯料沿弯曲线弯成具有一定角度和形状的成形工艺方法。

弯曲变形主要发生在弯曲件圆角部分，而直边部分几乎不参与变形。

变形区切向变形不均匀，外层表面产生最大的切向伸长变形，内层表面产生最大切向收缩变形，切向变形沿板厚的方向是不均匀的，在伸长与收缩的区域之间必然有一金属层既不伸长也不收缩，称为应变中性层。

变形区中板料在变形后将产生厚度变薄现象，当r/t（相对弯曲半径）越小，厚度变薄量越大。

变形区内板料横断面的变化视板料的宽窄而不同，宽版（B/t＞3）横断面不变，窄板（B/t＜3）断面发生畸变，由矩形变为扇形。

板料长度增加：

对一般弯曲件，大都属于宽板，变形前后宽板变形很小，而变形程度很大时，变形区的板厚会产生明显的变薄。

根据体积不变条件，变薄使得材料的长度增加，降低弯曲件尺寸精度。

2什么叫最小相对弯曲半径？

简述影响最小相对弯曲半径的因素？

弯曲中可用相对弯曲半径r/t表示变形程度，r/t越小，板料外层材料弯曲时的伸长率增大，当达到最小rmin/t时，将会导致外层材料的弯曲破裂（称为弯裂）rmin/t称为最小相对弯曲半径。

用来控制弯曲变形的极限程度。

材料力学性能、板料纤维方向、毛坯断面质量和板料表面质量、板料的厚度、弯曲区中心角大小。

1简述影响回弹的因素？

弯曲回弹大小与材料屈服极限和硬化指数成正比，与弹性模量成反比。

弯曲变形程度：

相对弯曲半径r/t值越小,弯曲变形程度越大，回弹越小。

弯曲件角度：

弯曲中心角越大，回弹越大。

弯曲方式：

校正弯曲的回弹比自由弯曲大大减小，

弯曲件形状：

变形程度相同情况下，双角弯曲比单角弯曲回弹小，形状复杂弯曲件一次弯曲比多次弯曲回弹小。

模具结构因素：

采用带顶板结构的弯曲模比武顶件结构的回弹小，凸、凹模间隙减小，回弹减小。

2什么是弯曲回弹？

简述减少回弹的措施？

回弹现象：

板料的塑性弯曲和所有塑性变形一样，都伴有弹性变形。

当弯曲变形结束后卸载时，由于材料内部的弹性变形措施恢复，导致弯曲半径、弯曲件的角度与模具尺寸形状不一致，这种现象称为弯曲回弹。

从弯曲件设计方面采取措施：

选材时尽可能选弹性模量较大、屈服极限较小和力学性能稳定的材料。

工件结构上：

如可能应在易产生回弹部位设置加强筋，起到减少回弹、提高刚性作用，同时尽可能使r/t控制在1-2之间。

从弯曲工艺上采取措施：

用校正弯曲代替自由弯曲是常用的、行之有效的减小回弹的方法。

对于冷作硬化的材料，可先退火使屈服点降低，减少回弹，弯曲后进行淬硬。

从模具结构上采取措施：

对于常用塑性材料，生产中常用补偿法减少回弹。

弯曲半径不大时，可减少凸模与板料接触面，使压力集中对圆角进行校形。

软性凹模法和折弯法等。

1什么是弯曲偏移现象？

简述产生的原因？

在弯曲变形中板料与凹模之间有相对滑移现象。

板料在弯曲中沿凹模滑移时，会受到凹模圆角与凹模侧壁等处的摩擦阻力作用，此摩擦阻力不等或各边板面不对称时，则往往会使毛坯在弯曲过程中产生移动，这种现象称为弯曲偏移。

原因：

工件毛坯形状不对称、工件结构不对称、凸模与凹模圆角不对称、模具间隙不对称、模具结构不合理。

1克服偏移的常用措施？

采用压料装置，使毛坯在压紧的状态下弯曲成形，从未防止毛坯滑动

采用毛坯定位措施：

可利用毛坯上的圆角或设计专用的工艺定位孔，用定位销插入孔内定位后在弯曲，使毛坯无法移动。

采用对称工件结构：

对于不对称弯曲件，将之组合成对称式弯曲，之后剖切得到工件。

采用制造质量较好的模具：

模具制造中力求形状准确，间隙对称，表面质量均匀，有助于防止坯料发生偏移。

1什么是弯曲?

简述弯曲件工序安排原则？

工序安排要点：

形状简单弯曲件，如V形、U形Z形等，一次可以压弯成形。

形状复杂多角弯曲件，需要两次或多次压弯成形。

工序安排一般是先弯两端部分外角，后弯中间部分内角。

原则是前次弯曲要为后此弯曲提供可靠的定位，后次弯曲不影响前次弯曲已成形的形状。

产生批量大和尺寸特别小的工件，应将多道工序安排在一副级进模中，这样有利于弯曲件的定位和成形质量，使操作方便、安全效率高。

形状不对称的弯曲件，尽可能将之组合成对称式弯曲，之后剖切得到工件。

带孔的弯曲件，冲孔工序尽可能安排在弯曲工序之后，这样有利于保证孔型精度和位置精度。

2简述U形弯曲模凸、凹模间隙对弯曲件质量、弯曲力、模具寿命的影响？

间隙越大，回弹越大，工件精度越低；

间隙过小，会使零件壁部厚度减薄，降低模具寿命。

2拉深变形过程中，会产生哪些独有现象？

（起皱、拉裂和硬化）

起皱：

拉深时凸缘主要变形区在切向受到压应力作用，当压应力过大时，坯料有变薄，超过材料所能承受的临界压应力，就会出现失稳拱起的现象、形成高低不平的折皱，这种现象称为起皱，首先发生在凸缘的外缘。

起皱对拉深是非常不利的，轻微起皱会影响工件表面质量，严重起皱会增加拉深力，造成拉裂现象。

影响起皱因素有：

材料相对厚度（t/Dt-d）：

变形区越窄，越厚，抗失稳能力强，稳定性好，不易起皱，反之越容易起皱。

切向压应力大小：

切向压应力大小取决于变形程度，变形程度越大，切向压应力越大，越容易起皱。

材料的屈强比（s/b）越小，性能越好，越不易起皱；

板厚向异性系数大于1，越不容易起皱。

凹模工作部分形状：

锥形凹模比普通的平面凹模，坯料不容易起皱。

反之起皱最常用的方法常用压边圈。

拉裂：

发生在筒壁“危险断面”处，适当的拉伸系数、合适的压边力；

增加凸模表面粗糙度（不可润滑）；

合理设计模具工作部分的形状；

选用拉伸性能好的材料可减少拉裂的可能；

硬化：

硬化是一个塑性变形的过程，拉深后材料方式加工硬化，强度和硬度增加，塑性下降，越靠近拉深件口部，变形程度越大，硬度越大。

加工硬化利弊：

利：

工件强度和刚度高于毛坯。

弊：

塑性降低，材料进一步的拉深变得困难，有时需要退火恢复其塑性再进行后续拉深。

2什么是拉伸系数？

生产中拉伸系数的选择对拉深是如何影响的？

拉伸系数m是指拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯（或半成品）直径之比，拉伸系数M是一个恒小于1的数值，其值越小，变形程度越大。

拉伸系数是一个重要的工艺参数，在实际生产中的拉伸系数合不合理决定拉深工艺的成败，若采用拉伸系数过大，则拉深变形程度小，材料塑性潜力未被充分利用，每次拉深毛坯只产生较小的变形，拉深次数增加，成本增加；

若拉伸系数取得过小，，则拉深变形程度过大，工件局部变薄严重甚至拉破，得不到合格工件。

因此拉深时采用的拉伸系数不能过大也不能过小，生产上为了减少拉深次数，一般希望采用较小的拉深系数，但要大于极限拉深系数（变形程度极限）。

2什么是剑仙拉深系数？

影响极限拉深系数的因素？

最小拉深系数：

拉深系数m是指拉深后圆筒件的直径与拉深前毛坯（或半成品）的直径之比，拉深系数m表示了拉深前后毛坯直径的变化量，是衡量拉深变形程度指标，拉深系数m是一个恒小于1的数值，其值越小，变形程度越大。

拉深系数的减小有一个限度，这个限度称为极限拉深系数，就是是拉深不破裂的最小拉深系数。

影响极限拉深系数的因素：

材料方面：

性能：

屈强比（s/b）越小对拉深越有利，极限拉深系数较小，材料塑性差即伸长率小，容易拉破，极限拉深系数大；

材料厚向异性系数r和硬化指数n大时利于拉深，可以采用较小的拉深系数。

材料相对厚度：

材料相对厚度越大，不易起皱，压边力小甚至不要压边，减小筒壁拉应力，不易拉破，故可以采用较小拉深系数。

材料表面状态：

越光滑，拉深阻力越小，材料容易流动，故采用较小的拉深系数。

模具方面：

模具间隙：

间隙越小，越容易拉破，故采用较大的拉深系数；

凸、凹模圆角半径：

凹模圆角半径较小，拉深力增加，故采用较大的拉深系数；

模具表面光滑程度：

越光滑，摩擦力小，拉深力小，极限拉深系数小；

凹模结构形式：

锥形凹模防皱效果好，极限拉深系数小。

拉深条件方面：

压边：

无压边，起皱倾向增加，每次变形程度不能太大，故极限拉深系数较大；

拉深次序：

第一次拉深材料无硬化，塑性好，极限拉深系数可以较小，而后续拉深极限系数越来越大；

润滑情况：

润滑好，极限拉深系数可以小，但注意凸模不必润滑，

1简述拉深材料对极限拉深系数的影响？

2简述拉深模具对极限拉深系数的影响？

3简述拉深条件对极限拉深系数的影响？

1拉深模压边装置类型？

特点及应用场合？

生产中常用的压边装置有两种：

弹性压边装置和刚性压边装置。

弹性压边装置多用于普通冲床，通常有三种形式：

橡皮压边装置、弹簧压边装置、气垫式压边装置。

随着拉深行程的增加，弹簧和橡皮压边力增加，与理性相反，容易出现拉裂现象。

气垫式压边装置随拉深行程变化极小，压边效果好，但其结构复杂，制造维修难，成本高，限制了其应用。

橡胶和弹簧的压边结构简单，在单动的中小型压力机上应用广泛，根据生产经验只要正确选择弹簧规格和橡胶尺寸，就能尽量减小压边力的不利方面。

应选择压缩总量大，压边力随压缩总量增加缓慢的弹簧；

橡胶选择软橡胶，总厚度选大些，不小于拉深行程5倍。

宽凸缘拉深时，为了克服弹簧和橡胶的缺点，可采用限位装置，使压边圈与凹模间始终把持一定的距离，限制压边力的增加。

2简述拉深模的分类情况？

根据工序顺序：

分首次拉深模和以后各工序拉深模（本质区别压边圈结构和定位方式上的差异）；

根据使用的冲压设备：

分单动压力机用拉深模、双动压力机用拉深模及三动压力机用拉深模；

根据工序组合程度：

分单工序拉深模、复合模和级进式拉深模；

根据有无压边装置：

分无压边装置拉深模和有压边装置拉深模。

1简述凹模圆角半径对拉深件质量、拉伸力及拉深模寿命？

对拉深力大小的影响：

凹模圆角半径Rd小，材料变形阻力小，拉深力增加。

对拉深件质量的影响：

当凹模圆角半径过小时，材料滑过此处容易刮伤，工件表面质量受损。

而当凹模圆角半径过大时，材料压边面积小，容易起皱，当材料相对厚度较小时，起皱更严重。

对拉深模寿命的影响：

当凹模圆角半径较小时，材料对凹模压力增加，摩擦力增大，磨损严重，寿命降低。

综上可知，当凹模圆角半径不能过大也不能过小，生产一般尽量避免采用过小的凹模圆角半径，在工件质量前提下尽可能取大值，以满足模具寿命的要求。

1简述凸模圆角半径对拉深件质量的影响？

凸模圆角半径rp太小，拉深前期毛坯变形大，容易变薄或拉裂；

且在后续拉深中，工序间沿压边圈滑动阻力大，不利于拉深；

凸模圆角半径太大，凸模圆角除不接触坯料，易产生底部变薄和内皱。

因此，虽然。

凸模圆角半径对拉深影响没有凹模圆角半径大，但其值也必须合适。

1拉深工艺中会出现哪些失效形式（拉深成形时的主要两大障碍）？

（拉深成形主要破坏形式）部位、原因、解决办法。

起皱和拉裂

1拉深中润滑的部位及目的？

（为什么进行润滑和如何而润滑）