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第五章其它冲压成形工艺及模具设计一填空题1•其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。包括胀形、翻边、缩口、旋压和校形等冲压工序。2•成形工序中，胀形和翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形区内过大的拉应力而破裂的限制。缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳的限制。3•成形工序的共同特点是通过局部的变形来改变坯料的形状。4•胀形变形区内金属处于双向拉伸的应力状态，其成形极限将受到拉伸破裂的限制，材料的塑性愈好、加工硬化现象愈弱可能达到的极限变形程度就愈大。5•起伏成形的极限变形程度可根据胀形程度来确定。6胀形的极限变形程度用来表示，K值大则变形程度大，反之亦然。7•胀形系数与材料的伸长率的关系为。8•翻边是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的成形方法。9•翻孔是在带孔坯料的孔边缘上冲制出竖立边缘的成形方。10•翻孔时坯料的变形区是坯料上翻孔凸模以外的环形部分。11•翻孔时坯料变形区受两向拉应力即切向拉应力和径向拉应力的作用，其中切向拉应力是最大的主应力。12•翻孔时，当工件要求的高度大于极限翻孔高度时时，说明不可能在一次翻孔中完成，这时可以采用加热翻孔、多次翻孔或拉深后再翻孔的方法进行。13•采用多次翻孔时，应在每两次工序间进行退火。14•外缘翻边按变形性质可分为伸长类外缘翻边和压缩类外缘翻边。15•伸长类外缘翻边的特点是，坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生切向的伸长变形，边缘容易拉裂。16•压缩类外缘翻边变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易失稳起皱。17•在缩口变形过程中，坯料变形区受切向和径向压应力的作用，而切向压应力是最大的主应力，使坯料直径减小，壁厚和高度增加，因而切向可能产生失稳起皱的现象。18•缩口的极限变形程度主要受失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题。19•校平和整形工序大都是在冲裁、弯曲、拉深等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、圆角半径或某些形状尺寸经过校形后达到产品的要求。20•校形与整形工序的特点之一是：只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形，以达到提高零件的形状与尺寸精度的要求。二判断题（正确的打√，错误的打×）1、由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。（×）2、由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形以后的冲件表面光滑、质量好。（√）3、胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的弹性回复很小，容易得到尺寸精度高的冲件。（√）4、胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以坯料变形区内变形的分布是很均匀的。（×）5、校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。（×）6、为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。（×）7、压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产生切向伸长类变形，边缘容易拉裂。（×）8、压缩类外缘翻边特点是:变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易起皱，其变形程度用来表示。（√）9、翻孔凸模和凹模的圆角半径尽量取大些，以利于翻孔变形。（×）10、翻孔的变形程度以翻孔前孔径d与翻孔后孔径D的比值K来表示。K值愈小，则形程度愈大。（√）11、胀形时，当坯料的外径与成形直径的比值D/d＞3时，d与D之间环形部分的金属发生切向收缩所必需的径向拉应力很大，成为相对于中心部分的强区，以致于环形部分金属根本不可能向凹模内流动。（√）三问答题3•什么是孔的翻边系数K？影响孔极限翻边系数大小的因素有哪些？在圆孔的翻边中，变形程度决定于毛坯预孔直径d0与翻边直径D之比，即翻边系数K：从上式可以看出：K值越大，则表示变形程度越小；而K值越小，则表示变形程度越大。当K值小到材料即将破裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数Kmin。影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面：1、材料的塑性越好，则极限翻边系数越小；2、预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。3、预孔直径材料厚度t的比值（d0/t）越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越小。4、凸模的形状与翻边系数也有很大的关系，翻边时采用底面为球面的凸模要比底部为平面的凸模的翻边系数取得小一些4•什么是缩口？缩口有何特点？缩口是指通过缩口模使圆筒形件或管状毛坯的口部直径缩小的成形工序。缩口工序的应用十分广泛，是子弹壳、钢制气瓶等零件的主要成形方法。缩口工序主要有以下特点：1、管件毛坯缩口时，主要受切向压应力的作用，使其直径减小而壁厚和高度增加。2、缩口时毛坯由于切向压应力的作用，易于失稳而发生起皱现象。同时在非变形区的筒壁，由于压应力的作用，也易失稳弯曲。因此。在缩口工序中，必须要采取措施防止毛坯的起皱和弯曲。3、缩口工序一般安排在拉深半成品经过修边或管材下料后进行，必要时还需进行局部的退火处理。4、缩口工件的质量与材料的机械性能、润滑情况、工件口部质量、模具工作部分形状及表面质量有关。第三章弯曲工艺及弯曲模具设计复习题答案一、填空题1、将板料、型材、管材或棒料等弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。2、弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。3、窄板弯曲后起横截面呈扇形状。窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。4、弯曲终了时，变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。5、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。6、弯曲时，用相对弯曲半径表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称最小弯曲半径。7、最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。8、材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。9、板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定性，使材料过早破坏。对于冲裁或剪切坯料，若未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料塑性降低，在上述情况下均应选用较大的弯曲半径。轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。10、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。11、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模），以免产生应力集中而开裂。12、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用先在弯角内侧开槽后，再弯曲的工艺，如果结构不允许，则采用加热弯曲或拉弯的工艺。13、在弯曲变形区内，内层纤维切向受压而缩短应变，外层纤维切向受受拉而伸长应变，而中性层则保持不变。14、板料塑性弯曲的变形特点是：（1）中性层内移（2）变形区板料的厚度变薄（3）变形区板料长度增加（4）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。15、弯曲时，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺才不一致，这种现象叫回弹。其表现形式有_曲率减小、弯曲中心角减小两个方面。16、相对弯曲半径r╱t越大，则回弹量越大。17、影响回弹的因素有：（1）材料的力学性能（2）变形程度（3）弯曲中心角（4）弯曲方式及弯曲模（5）冲件的形状。18、弯曲变形程度用r／t来表示。弯曲变形程度越大，回弹愈小，弯曲变形程度越小，回弹愈大。19、在实际生产中，要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，常采取改进弯曲件的设计，采取适当的弯曲工艺，合理设计弯曲模等措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。20、改进弯曲件的设计，减少回弹的具体措施有：（1）尽量避免选用过大的相对弯曲半径（2）尽量选用σs/E小，力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。21、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。22、为了减小回弹，在设计弯曲模时，对于软材料（如10钢，Ｑ235，Ｈ62等）其回弹角小于5°，可采用在弯曲模上作出补偿角、并取小的凸模、凹模间隙的方法。对于较硬的材料（如45钢，50钢，Ｑ275等），为了减小回弹，设计弯曲模时，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。23、当弯曲件的弯曲半径r0.5t时，坯料总长度应按中性层展开原理计算，即Ｌ＝L1+L2+πα(r+xt)/180。24、弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。25、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯外角，后弯内角；前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次以成形的形状。26、当弯曲件几何形状不对称时，为了避免压弯时坯料偏移，应尽量成对弯曲的工艺。27、对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了使操作方便、定位准确可靠和提高生产率，应尽量采用级进模或复合模。28、弯曲时，为了防止出现偏移，可采用压料和定位两种方法解决。29、弯曲模结构设计时，应注意模具结构应能保证坯料在弯曲时转动和移动。30、对于弯曲高度不大或要求两边平直的Ｕ形件，设计弯曲模时，其凹模深度应大于零件的高度。31、对于Ｕ形件弯曲模，应当选择合适的间隙，间隙过小，会使工件弯边厚度变薄，降低凹模寿命，增大弯曲力；间隙过大，则回弹大，降低工件的精度。二、判断题（正确的打√，错误的打×）1、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。（×）2、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。（∨）3、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。（×）4、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（×）5、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。（×）6、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。r/t愈大，增大量愈大。（×）7、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（×）8、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（∨）9、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。（×）10、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（∨）11、塑性变形时，金属变形区内的径向应力在板料表面处达到最大值。（∨）12、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（×）13、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。（∨）14、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。（×）15、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（×）16、减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。（×）17、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。（∨）18、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（×）19、在弯曲r/t较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。（×）三、选择题1、表示板料弯曲变形程度大小的参数是___B_____。A、y/ρB、r/tC、E/σS2、弯曲件在变形区的切向外侧部分____A____。A、受拉应力B、受压应力C、不受力3、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是____B____。A、宽板B、窄板C、薄板4、弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生____C____。A、变形B、回弹C、裂纹5、塑性弯曲时，由于变形区的曲率增大，以及金属各层之间的相互挤压作用，从而引起变形区内的径向压应力在板料表面____A___，由表及里逐渐____E____，应力至中性层处达到____C____。A、达到最大B、达到最小C、等于零D、增大E、减小F、最大G、最小6、材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许___B_____。A、回弹量大B、变形程度大C、相对弯曲半径大7、为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维