1、作業(yè)參考答案1、什么是沖壓加工沖壓成形加工與其他加工方法相比有何特點(diǎn)答：沖壓加工就是建立在材料塑性變形的基礎(chǔ)上， 利用模具和沖壓設(shè)備對板料進(jìn) 行加工，以獲得要求的零件的形狀、尺寸及精度。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：少、無屑加工；零件 精度較高；互換性好；材料利用率高；生產(chǎn)效率高；個人技術(shù)等級不高；產(chǎn)品成 本低等。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的缺點(diǎn)：模具要求高，制造復(fù) 雜，周期長，制造費(fèi)用昂貴；有噪聲，不宜小批量生產(chǎn)等。2、冷沖壓有哪些基本工序，各是什么答：冷沖壓按性質(zhì)分有分離工序和成形工序兩類。分離工序包括落料、沖孔、剪 切、切斷、切槽、切邊等幾大類；成形工序包

2、括拉深、脹形、翻邊、擴(kuò)口、縮口 等工序。3、什么是金屬塑性變形常見塑性指標(biāo)有哪些影響金屬的塑性與變形 抗力的主要因素有哪些并作簡要分析。答：金屬塑性變形就是指金屬材料在外力的作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形 （形 狀和尺寸產(chǎn)生永久改變） 。影響金屬的塑性和變形抗力的主要因素有：（1 1）、化學(xué)成分和組織化學(xué) 成分：鐵、碳、合金元素、雜質(zhì)元素；組織：單向組織、多項(xiàng)組織，不同的組織， 金屬的塑性和變形抗力會有很大差異。（2 2）、 變形溫度溫度升高，原子熱運(yùn) 動加劇，熱振動加劇 （熱塑性），晶界強(qiáng)度下降。（ 3 3）、變形速度速度大，塑 性變形來不及擴(kuò)展，沒有足夠的時間回復(fù)、再結(jié)晶，塑性降低變形抗力增

3、加。但 速度大時熱效應(yīng)顯著，變形體有溫度效應(yīng)對塑性增加有利。1、什么是加工硬化現(xiàn)象它對沖壓工藝有何影響答：隨著冷變形程度的增加，金屬材料所有強(qiáng)度和硬度指標(biāo)都有所提高，但 塑形、韌性有所下降。其可制止局部集中變形的進(jìn)一步發(fā)展，具有擴(kuò)展變 形區(qū)、使變形區(qū)均勻化和增大極限變形程度的作用。2、沖裁變形過程分為哪幾個階段裂紋在哪個階段產(chǎn)生首先在什么位 置產(chǎn)生答：沖裁變形過程分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段。裂紋出現(xiàn) 在斷裂分離階段。 材料內(nèi)裂紋首先在凹模刃口附近的側(cè)面產(chǎn)生， 緊接著才在凸模 刃口附近的側(cè)面產(chǎn)生。3、沖裁件質(zhì)量包括哪些方面其斷面具有什么特征這些特征是如何產(chǎn)生的影響沖裁件斷面質(zhì)量

4、的因素有哪些答：沖裁件質(zhì)量包括斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。其斷面有 4 4 個特裝區(qū)，即 圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺。 圓角帶主要是當(dāng)凸模下降， 刃口剛壓入板料時， 刃口附近材料被帶進(jìn)模具間隙的結(jié)果； 光亮帶是由于金屬材料產(chǎn)生塑性剪切變形 時，材料在和模具側(cè)面接觸中被模具側(cè)面擠光而形成的光亮垂直面；斷裂帶是有 刃口處微裂紋在拉應(yīng)力作用下， 不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面； 毛刺是在塑性變形階段后期， 刃口正面材料被壓縮， 裂紋起點(diǎn)不在刃尖處， 在模具側(cè)面離刃口不遠(yuǎn)處 發(fā)生，在拉應(yīng)力作用下，裂紋加長材料撕裂而產(chǎn)生。影響斷面質(zhì)量因素有（1 1）、材料力學(xué)性能（ 2 2）、模具間隙（ 3 3）、模具刃口

5、狀態(tài)（ 4 4）、模具結(jié)構(gòu)以及刃口的摩 擦條件等。1、沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則是什么答：書本 P61P612、沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法有哪幾種各有什么特點(diǎn)分別適用于什么場合答：沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法有（ 1 1）、凸模與凹模分開加工凸模和凹 模分別按圖樣加工至尺寸， 不僅凸、 凹模分別標(biāo)準(zhǔn)公差， 而且要求有較高制造精 度以滿足Sp+ +Sd=Zn3B/t3），橫斷面幾乎不變，對于窄板（B/t3B/t3），斷面變成了內(nèi)寬外窄的扇形。2、簡述彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性答:對于彎曲件的工藝性分析應(yīng)遵循彎曲過程變形規(guī)律，通?？紤]一下幾個方面：（1 1）、彎曲半徑，不宜過大和過小。過大受回彈的影響，難以

6、保證彎曲件的精度； 過小會產(chǎn)生拉裂。（2 2）、直邊高度保證彎曲件直邊高度 H H 不應(yīng)小于 2t2t，否則需先 壓槽或加高直邊（彎曲后再切除）。（3 3）、空邊距離，如果彎曲毛坯上有預(yù)先沖制 的孔，為使孔不變形，須使孔置于變形區(qū)外。（4 4）、形狀與尺寸的對稱性，彎曲件的形狀和尺寸應(yīng)盡可能對稱、高度不應(yīng)相差太大。（5 5）、部分邊緣彎曲時，為防止在交接處應(yīng)力集中而產(chǎn)生撕裂，可預(yù)先沖裁卸荷孔或切槽，也可將彎曲線移 動一段距離，以離開尺寸突變處。五、1、計(jì)算如圖所示彎曲制件的模具工作部分尺寸。32解：（略）2、彎曲過程中坯料可能產(chǎn)生回彈的原因有哪些如何解決回彈答：產(chǎn)生回彈的主要原因有：（1 1）

7、、材料力學(xué)性能，材料的屈服強(qiáng)度大，彈性模 量 E E 越小，加工硬化越嚴(yán)重，則彎曲的回彈量也越大；（2 2）、相對彎曲半徑 r/tr/t，當(dāng)其較小時，回彈量小；（3 3）、彎曲角a,其越大，角度回彈越大；（4 4）、彎曲方 式和模具結(jié)構(gòu)；（5 5）、摩擦，尤其是當(dāng)一次彎曲多個部位時，對回彈的影響較為 顯著。減少彎曲回彈的措施：（1 1）、合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品，在滿足使用條件下，應(yīng)選用屈服強(qiáng) 度小，彈性模量大，硬化指數(shù)小，力學(xué)性能穩(wěn)定的材料；（2 2）、改變應(yīng)力狀態(tài)，因引起回彈是由于彎曲變形區(qū)外層受拉而內(nèi)層受壓的應(yīng)力狀態(tài)所致。本質(zhì)上講， 使得內(nèi)外切向應(yīng)變符號一致，就可減少回彈，具體有校正法、縱向加壓法、

8、拉彎 法等；（3 3）利用回彈規(guī)律，預(yù)先對模具工作部分做相應(yīng)的形狀和尺寸修正，使出 模后的彎曲件獲得要求的形狀和尺寸。這種方式應(yīng)用廣泛。具體有補(bǔ)償法、軟模 法等。1 1、什么叫拉深拉深如何進(jìn)行分類 答：利用模具使平板毛坯變成為開口的空心零件的沖壓加工方法叫拉深。 按變形力學(xué)特點(diǎn)可分為圓筒件 （無凸緣圓筒形零件、 有凸緣圓筒件、 階梯形圓筒 件）、曲面形狀零件（球形、拋物線形、錐形） 、盒形零件等。2 2、圓筒形件拉深各變形區(qū)域的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)怎樣 答：可將拉深毛坯分為 5 5 個區(qū)域進(jìn)行分析，（1 1）、平面凸緣區(qū)，是主要的變形區(qū)， 該區(qū)域受徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的作用，切向壓縮， 徑向伸長變

9、形， 厚度方向 受壓應(yīng)力。 處于二壓一拉三向的應(yīng)力狀態(tài)。 當(dāng)切向壓應(yīng)力過大， 凸緣最外緣會失 穩(wěn)拱起即起皺；（2 2）凸緣圓角部分，材料變形復(fù)雜，徑向受拉應(yīng)力和切向受壓應(yīng) 力，厚度方向受壓應(yīng)力，此區(qū)域變形狀態(tài)也是三向； （3 3）、筒壁部分，拉深過程 中直徑受凸緣阻礙不在變化， 即切向應(yīng)變?yōu)?0 0，間隙適當(dāng)?shù)脑挘?厚度方向不受力， 產(chǎn)生徑向拉應(yīng)力， 此區(qū)域變形為平面狀態(tài)， 徑向?yàn)樯扉L應(yīng)變， 厚度方向?yàn)閴嚎s應(yīng) 變；（4 4）底部圓角部分，材料承受筒壁較大的徑向拉應(yīng)力、凸模圓角部分的壓力 和彎曲作用的厚度方向壓應(yīng)力和切向拉應(yīng)力。 此區(qū)域與筒壁相切的部位是拉深過 程中的“危險截面”；（5 5）、圓

10、筒底部，該處材料在拉深開始就被拉進(jìn)凹模內(nèi)，并 保持平面狀態(tài)， 基本上不變形， 但由于底部圓角部分的拉應(yīng)力， 使得材料承受雙 向拉應(yīng)力，厚度略有變薄。3 3、圓筒形拉深件起皺的原因是什么影響起皺的因素有哪些控制起皺的措施 有哪些答：圓筒形拉深件起皺主要是由于凸緣的切向壓應(yīng)力S3 3 超過了板材臨界壓應(yīng)力所引起的。最大切向壓應(yīng)力S3max3max 產(chǎn)生在凸緣外緣處，起皺首先在此處開始。 也與凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力有關(guān)， 凸緣寬度越大， 厚度越薄，材料彈 性模量和硬化指數(shù)越小， 抵抗失穩(wěn)能力越差， 越容易起皺。 控制起皺主要是采用 便于調(diào)節(jié)壓邊力的壓邊圈和拉深肋或拉深欄，把凸緣緊壓在凹模表面

11、上。七、1 1、 拉深系數(shù)和極限拉深系數(shù)是什么影響極限拉深系數(shù)的因數(shù)是什么 答：拉深系數(shù)就是每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯 （或半成品） 的直徑 之比。拉深系數(shù)減少有有一個客觀的極限，而這個極限就稱為極限拉深系數(shù)。影 響極限拉深系數(shù)的因數(shù)主要有：（1 1） 、材料的內(nèi)部組織和力學(xué)性能， （2 2）、毛坯的 相對厚度 t/Dt/D , （3 3）、拉深模的凸模圓角半徑和凹模圓角半徑的大小，（4 4）、潤滑 條件及模具情況，（5 5）拉深方式，（ 6 6）、拉深的速度等。2 2、 拉深件工藝性包括哪幾個方面答：拉深件工藝性主要用包括以下幾個方面：（1 1）、拉深件結(jié)構(gòu)形狀的要求在設(shè)計(jì)拉深件時

12、， 產(chǎn)品圖上的尺寸， 應(yīng)明確標(biāo)注清楚必須保證的是外形尺寸還是 內(nèi)形尺寸，不能同時標(biāo)注內(nèi)、外形尺寸。（ 2 2）、拉深件圓角半徑的要求表現(xiàn)在凸緣圓角半徑、底部圓角半徑、盒形件壁間圓角半徑。（3 3）、拉深件的材料拉深件應(yīng)具有良好的拉深性能，表現(xiàn)在硬化指數(shù)要大、屈強(qiáng)比Ss/s/Sb b 要小、塑性應(yīng)變比 r r 要大。3 3、 拉深工序安排的一般規(guī)則是什么答：書本上 p169-p170p169-p170八、1 1、 脹形的變形特點(diǎn)怎樣為什么采用脹形工序加工的零件表面質(zhì)量好 答： 脹形的變形特點(diǎn)是：（1 1）、脹形是，材料的塑性變形局限于變形區(qū)范圍內(nèi)， 變形區(qū)外的材料不向變形區(qū)轉(zhuǎn)移；（ 2 2）、由

13、于脹形是坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀 態(tài)，厚度方向處于收縮的應(yīng)變狀態(tài)。整個變形屬于拉深變形； （3 3）、成形面積的 擴(kuò)大主要是靠毛坯厚度變薄獲得，脹形是毛坯的厚度變薄是必然的； （4 4）、變形 區(qū)的材料不會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象， 因此成形后的零件表面光滑， 質(zhì)量好， 不易發(fā) 生形狀回彈。2 2、什么叫極限翻邊系數(shù)，影響極限翻邊系數(shù)的主要因素有哪些 答：當(dāng)翻邊系數(shù)減少到使孔的邊緣瀕于拉裂時， 這種極限狀態(tài)下的翻邊系數(shù)成為 極限翻邊系數(shù)。 影響極限翻邊系數(shù)的因素主要有： （1 1）材料的伸長率和硬化指數(shù) n n 大，極限翻邊系數(shù) K Kl小，成形極限大；（ 2 2）孔緣如無毛刺和無冷作硬化時， K K

14、l較小，成形極限較大；（3 3）用球形、錐形和拋物線形凸模翻邊時，變形條件比平 底凸模優(yōu)越，K K 較小。（4 4）板材相對厚度越大，K K 較小，成形極限越大。3 3、翻邊常見的廢品是什么如何防止 答：翻邊常見的廢品是：對于內(nèi)曲翻邊，豎邊邊緣發(fā)生破裂；對于外曲翻邊，是 發(fā)生起皺。 對于內(nèi)曲翻邊來說， 為了豎邊邊緣不破裂， 將豎邊邊緣不破裂時的極 限變形程度 E Esl作為內(nèi)曲翻邊的成形極限。對于外曲翻邊，為了避免起皺可采用 壓邊裝置。九、1 1、確定沖壓件的工藝方案答：（ 1 1）、工序性質(zhì)列出沖壓件所需的全部單工序；（ 2 2）、工序數(shù)量通過一般的計(jì)算或根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)和精度（工藝性） ，沖 壓件的批量等確定；（ 3 3）工序順序沖壓順序的初步安排（一般原則） ：（a a）對于有孔或缺