冲压工艺及模架设计知识20题

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华隆模架华隆模架冲压工艺及模架设计20题(1)21.卸料板型孔与凸模的关系是怎样的?答:1、在固定卸料装置中,当卸料板仅仅起卸料作用时,卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大,一般取单边间隙(0.2~0.5)t。当固定卸料板除卸料的作用外,还要对凸模进行导向,这时,卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。2、弹压卸料装置中,卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取(0.1~0.2)t。若弹压卸料板还要起对凸模的导向作用时,同样,卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。22.什么是顺装复合模与倒装复合模?答:根据落料凹模是在模具的上模还是下模,将复合模分成顺装复合模和倒装复合模。其中,落料凹模在下模的复合模称为顺装复合模,落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。23.什么是带齿圈压板的精冲法?答:带齿圈压板的精冲法,又叫强力压边精冲法,是目前国际上应用最为广泛的精冲方法。它除了采用极小的间隙、凸模或凹模刃口带有小圆角外,又采用了一个强有力的顶件装置和带有V形凸梗的压边装置。被冲材料处于三向压应力状态,提高了材料的塑性,抑制的裂纹的产生,其结果就是工件断面几乎都是光亮带,并且断面与板平面垂直,工件的尺寸精度可达IT7级左右,断面粗糙度可达Ra1.6~0.2μm。24.什么是齿圈压板?精冲模中的齿圈压板有何作用?答:精冲模和普通冲模的最大区别就在于采用了V形齿圈压板。所谓齿圈压板是指在压板或凹模上,围绕工件轮廓一定距离设置的V形凸梗。齿圈压板的作用就是阻止剪切区以外的金属板料,在冲裁过程中进入到剪切区内,以便在剪切区内的材料处于三向压应力状态;压紧被冲材料,避免板料的弯曲和拉伸变形;冲裁完成后又起卸料的作用。25.精冲工艺对压力机有哪些特殊要求?答:精冲工艺的实现,要求压力机要提供三种压力,即:使材料分离的剪切力、压料力和顶件力。但这三种力不是同时产生的,而是需要压力机按精冲工艺的要求顺序产生。所以精冲工艺对压力机有如下特殊要求:1、三种压力按精冲工艺的要求顺序产生,并且能够单独进行调整;2、精冲压力机要有足够的刚性;3、精冲压力机的滑块应该能够精密的上下调整;4、精冲压力机要有足够的导向精度;5、精冲压力机的滑块速度要低,且可以调节。26.弯曲变形的过程是怎样的?答:虽然各种弯曲件的形状及其使用的弯曲方式有所不同,但从其变形的过程和特点来看却有共同的规律。其中的板料压弯工艺是弯曲变形中运用最多的一种,板料从平面弯曲成具有一定角度和形状,其变形过程是围绕着弯曲圆角区域展开的,所以弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区。弯曲变形的过程如图5-1所示。将毛坯4放在凹模1上面的定位板华隆模架华隆模架上面,如图(a)所示,凸模3在压力机滑块的带动下向下运动,凸模就逐渐将平板毛坯向下压,板料受压产生弯曲变形。随着凸模的不断下压,板料弯曲半径逐渐减小,如图(b)所示。直到压力机滑块下降到下死点位置时,板料被紧紧地压在凸模、凹模之间,如图(c)所示。这时,板料地内圆半径与凸模地圆角半径相同,弯曲变形结束。1)弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分从图(b)中我们看到,弯曲变形后板料两端平直部分的网格没有发生变化,而圆角部分的网格由原来的方形变成了扇形网格,这就说明弯曲变形集中在圆角部分。2)弯曲变形区存在一个变形中性层从对两图中的网格观察,明显的看见弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化:靠近凸模一边的金属纤维层(a-a)因为受到压缩而缩短;靠近凹模一边的纤维层(b-b)因为受到拉伸而伸长。也就是说,弯曲变形时变形区的纤维由内、外表面至板料中部,其缩短与伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续性,在两个伸长与缩短的变形区域之间,必定有一层金属纤维层的长度在弯曲前后保持不变(如图中的O-O),这一金属层就称为应变中性层。3)形区材料厚度变薄的现象板料弯曲时,如果弯曲变形程度较大,变形区外侧材料受拉而伸长,使得厚度方向的材料流动过来进行补充,从而使厚度减薄,而内侧材料受压,使厚度方向的材料增厚。由于应变中性层的内移,外层的减薄量大于内层区域的增厚量,因此使弯曲变形区的材料厚度变薄。变形程度愈大,变薄现象愈明显。4)、变形区横断面的变形对于相对宽度b/t(b为板料的宽度,t为板料的厚度)较窄的坯料(b/t≤3的窄板),在弯曲变形过程中,板料宽度方向的形状及尺寸也会发生变化:在应变中性层以内的压缩区横截面的宽度和高度都增加,而在应变中性层以外的拉伸区横截面的宽度和高度都减小,使整个横截面变成扇形。对宽度较大的板料(b/t>3的宽板),在弯曲时横向变形受到大量材料的阻碍,宽度方向的尺寸及形状基本保持不变。27.什么是最小相对弯曲半径?答:板料在弯曲时,弯曲半径越小,板料外表面的变形程度越大。如果板料的弯曲半径过小,则板料的外表面将超过材料的变形极限而出现裂纹。所以,板料的最小弯曲半径是在保证变形区材料外表面不发生破坏的前提下,弯曲件的内表面所能弯成的最小圆角半径,用rmin表示。最小弯曲半径与板料厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径,它是衡量弯曲变形程度大小的重要指标。28.影响最小相对弯曲半径的因素有哪些?答:影响板料最小相对弯曲半径数值的因素很多,其中主要有:1)材料的机械性能与热处理状态材料的机械性能与热处理状态对最小相对弯曲半径数值的影响较大,塑性好的材料,其允许有较小的弯曲半径。所以在生产实际中,都将冷作硬化的材料,用热处理方法提高其塑性,以获得较小的弯曲半径,增大弯曲变形的程度;或者对于塑性较低的金属材料采用加热弯曲的方法,以提高弯曲变形程度。2)弯曲件的弯曲中心角α弯曲中心角α是弯曲件的圆角变形区圆弧所对应的圆心角。理论上弯曲变形区局限于圆角区域,直边部分不参与变形。但由于材料的相互牵制作用,接近圆角的直边也参与了变形,扩大了弯曲变形区的范围,分散了集中在圆角部分的弯曲应变,使变形区外表面的受拉状态有所减缓,因此减小α有利于降低最小弯曲半径的数值。3)弯曲线的方向冲压用的金属板料一般都是冷扎钢板,板料也就呈纤维状组织。板料在横向、纵向及厚度方向上,都呈现出不同的机械性能。一般来讲,钢板在纵向(轧制方向)的抗拉强度比在横向(宽度方向)要好,所以弯曲线垂直于轧制方向,则允许有最小的弯曲半径,而弯曲线线平行于轧制方向,则允许的最小弯曲半径数值要大些。4)板料表面与侧面的质量影响弯曲用的毛坯一般都是冲裁或剪裁获得,材料华隆模架华隆模架剪切断面上的毛刺、裂纹和冷作硬化以及表面的划伤和裂纹等缺陷,都会造成弯曲时的应力集中,从而使得材料容易破裂。所以表面质量和断面质量差的板料在弯曲时,其最小相对弯曲半径的数值较大。5)弯曲件的相对宽度弯曲件的相对宽度愈大,材料沿宽度方向的流动阻力就愈大。因此,相对宽度较小的窄板,其相对弯曲半径的数值可以取得小些。29.影响板料弯曲回弹的主要因素是什么?答:在弯曲的过程中,影响回弹的因素很多,其中主要有以下几个方面:1)材料的机械性能材料的屈服极限σs愈高、弹性模量E愈小,弯曲变形的回弹也愈大。2)相对弯曲半径r/t相对弯曲半径r/t愈小,则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小,变形程度愈大。反之,相对弯曲半径愈大,则回弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。3)弯曲中心角α弯曲中心角α愈大,表示变形区的长度愈大,回弹的积累值愈大,因此弯曲中心角的回弹愈大,但对曲率半径的回弹没有影响。4)模具间隙弯曲模具的间隙愈大,回弹也愈大。所以,板料厚度的误差愈大,回弹值愈不稳定。5)弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如,U形件比V形件的回弹要小些,这是因为U形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分,故回弹要小些。6)弯曲力弯曲力的大小不同,回弹值也有所不同。校正弯曲时回弹较小,因为校正弯曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多,使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。30.弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求?答:工件在弯曲前,毛坯的准备工作对弯曲件的质量有着很重要的意义。弯曲时,制件出现的破裂等质量问题,很大一部分原因是由于坯料的质量低劣造成的。所以,弯曲前,对毛坯的合理处理十分重要。生产中,一般要注意以下几个方面:1、弯曲的毛坯表面在弯曲前应该保持光滑,断面毛刺较高的应该先去除毛刺。如果毛刺高度低,不易去除,则弯曲时可以使其靠近凸模的一面,这样在弯曲后毛刺处于工件的内层。如果毛刺在外表面(靠近凹模一侧),则由于外层受拉伸作用,在毛刺的周围易产生应力集中现象,促使工件外层破裂。2、弯曲前的毛坯准备时应该注意弯曲时工件的弯曲线方向与板料轧制方向保持垂直,否则,容易在工件的弯曲变形区外侧产生裂纹甚至破裂现象。如果工件上有两个方向的弯曲,这时弯曲线与轧制方向最好能保持不小于30°的夹角。3、弯曲钢材及硬铝时,应该先进行热处理退火,使其塑性增强后再弯曲成形。31.弯曲模的设计要点是什么?答:在设计弯曲模时,一般应该注意以下几点:1、弯曲模的凹模圆角半径的大小应该一致,否则在弯曲时容易使坯料产生滑动,从而影响工件的尺寸精度。2、凹模的圆角半径不能太小,否则会引起弯曲件的局部变形和变薄,影响工件的表面质量。3、注意防止弯曲过程中坯料的偏移,为此可以采取以下措施:1)、弯曲前坯料应有一部分处于弹性压紧状态,然后再弯曲。2)、尽量采用毛坯上的孔定位。4、注意防止弯曲过程中工件变形1)、多角弯曲时,模具设计要尽量使各个弯角的变形不在同时进行。2)、模具设计十,应能保证模具弯曲到下死点时,能对坯料有校正的作用,即实现校正弯曲。3)、模具结构设计应充分考虑到消除回弹的影响。5)、对于形状复杂的弯曲件需要多方向进行弯曲时,应把弯曲动作分解,并选择合适的机构来实现分解的弯曲动作。6)、尽量使弯曲件弯曲后取件安全、方便。7)、模具应该有足够的刚性,并以合理的模具结构保证工件变形,是提高模具耐用华隆模架华隆模架度的重要环节。32.常用弯曲模的凹模结构形式有哪些?答:1)回转式弯曲凹模2)斜楔式凹模3)摆动式凹模4)滑轮式凹模5)可换式凹模6)折板式弯曲凹模33.拉深变形的特点?答:拉深件的变形有以下特点:1)变形区为毛坯的凸缘部分,与凸模端面接触的部分基本上不变形;2)毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩和径向拉伸的一拉一压的变形。3)极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制;4)拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为危险断面(底部的厚度基本保持不变);5)拉深工件的硬度也有所不同,愈靠近口部,硬度愈高(这是因为口部的塑性变形量最大,加工硬化现象最严重)34.拉深的基本过程是怎样的?答:如下图所示的拉深基本过程。拉深所用的模具一般是由凸模1、凹模3、压边圈2(有时可以不带压边圈)三部分构成。其凸模与凹模的结构和形状与冲裁模不同,它们的工作部分没有锋利的刃口,而是做成圆角。凸模与凹模的间隙稍大于板料的厚度。在拉深开始时,平板坯料同时受凸模的压力和压边圈压力的作用,其凸模的压力要比压边圈的压力大得多。坯料受凸模向下的压力作用,随凸模进入凹模,最后使得坯料被拉深成开口的筒形件。35.拉深过程中材料的应力与应变状态是怎样的?答:为了分析拉深毛坯在拉深过程中的应力与应变情况,可以做以下的网格实验:如图所示,在平板毛坯上画上间距相等的同心圆和夹角相同的半径线。然后将该毛坯放在拉深模中进行拉深(为了方便观察网格的变化情况,将画有网格的面与凹模的接触),在拉深后我们发现:工件底部的网格变化很小,而侧壁上的网格变化很大,以前的等距同心圆,变成了与工件底部平行的不等距的水平线,并且愈是靠近工件口部,水平线之间的距离愈大,同时以前夹角相等的半径线在拉深后在侧壁上变成了

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