拉深-----在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的成形方法。
冲压模具—在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)冲裁模——沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。
如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
单工序模——在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。
复合模——只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
级进模——在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
模具的闭合高度——模具的闭合高度是指冲模在最低工作位置时,上模座上平面至下模座下平面之间的距离。
冲模工艺零件————这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等;结构零件——这类零件不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。
落料 冲裁后若以封闭曲线以内的部分为零件称为落料。
冲裁间隙 :指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺寸dT的差值。
冲模压力中心 :模具的压力中心就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,应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。
正装式复合模 :凸凹模安装在上模,落料凹模和冲孔凸模装在下模的复合冲裁模。
倒装式复合模 :凸凹模安装在下模,落料凹模和冲孔凸模装在上模的复合冲裁模。
冲裁 :冲裁一般是利用一对工具,(如冲裁模的凸模与凹模或剪床上的上剪刃与下剪刃,并借助压力机的压力),对板料或已成形的工序件沿封闭或非封闭的轮廓进行断裂分离加工的各种方法。
弯曲中性层 :材料在弯曲过程中,外层受拉伸,内层受挤压,在其断面上存在的既不受拉,又不受压,应力等于零的过渡层,为弯曲中性层。
最小弯曲半径 :在板料不发生破坏的情况下,所能弯成零件内表面的最小圆角半径。
回弹现象 :塑性弯曲时伴随有弹性变形,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寸不一致,这种现象叫回弹。
弯曲件工艺性 :弯曲件的工艺性是指弯曲零件的形状、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。
弯曲 :将平直的坯料弯折成具有一定角度和曲率半径的零件的成形方法称为弯曲。
1.什么是冷冲压加工?冷冲压成形加工与与其他加工方法相比有何特点?答: 冷冲压加工是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑形变行,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冷冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的特点。
生产的制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和抵消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。
但需要指出的是,由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单件小批量生产,具有加工难、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。
所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。
2.什么是冷冲模?它有何特点?答:在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具。
俗称冷冲模。
特点:冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备,与冲压件是“一模一样”的关系,若没有符合要求的冷冲模,就不能生产出合格的冷冲压件;没有先进的冷冲模,先进的冷冲压成形工艺就无法实现。
1. 什么是冲裁工序?它在生产中有何作用?答:利用安装在压力机上的冲模,使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法,就称为冲裁工序。
冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法,它既可以用来加工各种各样的平板零件,如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等,也可以用来为变形工序准备坯料,还可以对拉深件等成形工序件进行切边。
2.冲裁的变形过程是怎样的?答:冲裁的变形过程分为三个阶段:从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限,这是称之为弹性变形阶段 ( 第一阶段 ) ;如果凸模继续下压,坯料内部的应力达到屈服极限,坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止,这是称之为塑性变形阶段 ( 第二阶段 ) ;从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离,这就是称之为断裂分离阶段 ( 第三阶段 ) 。
3、板料冲裁时,其断面特征怎样?影响冲裁件断面质量的因素有哪些?答:板料冲裁时,冲裁件的断面明显地分成四个特征区:即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。
影响断面质量的因素有:(1)材料性能;(2)模具间隙;(3)模具刃口状态。
4什么是冲裁间隙?冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响?答: 冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。
该间隙的大小,直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。
当冲裁模有合理的冲裁间隙时,凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合,这时冲裁件切断面平整、光洁,没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷。
工件靠近凹模刃口部分,有一条具有小圆角的光亮带,靠近凸模刃口一端略成锥形,表面较粗糙。
当冲裁间隙过小时,板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。
凸模继续压下时,使中间留下的环状搭边再次被剪切,这样,在冲裁件的断面出现二次光亮带, 这时断面斜度虽小,但不平整,尺寸精度略差。
间隙过大时,板料在刃口处的裂纹同样也不重合,但与间隙过小时的裂纹方向相反,工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。
5. 影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些?答:压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙 、模具刃口状态等。
6、降低冲裁力的措施有哪些?答:当采用平刃冲裁冲裁力太大,或因现有设备无法满足冲裁力的需要时,可以采取以下措施来降低冲裁力,以实现“小设备作大活”的目的: 1、采用加热冲裁的方法:当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时,可以将板材加热到一定温度(注意避开板料的“蓝脆”区温度)以降低板材的强度,从而达到降低冲裁力的目的。
2、采用斜刃冲裁的方法:冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模,可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。
为了得到平整的工件,落料时斜刃一般做在凹模上;冲孔时斜刃做在凸模上。
3 、采用阶梯凸模冲裁的方法:将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构。
由于凸模冲裁板料的时刻不同,将同时剪断所有的切口分批剪断,以降低冲裁力的最大值。
但这种结构不便于刃磨,所以仅在小批量生产中使用。
7普通冲裁件的断面具有怎样的特征?这些断面特征又是如何形成的?答:普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域,如图 2.1.5 所示,既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。
圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段(即弹性变形阶段)主要是当凸模刃口刚压入板料时,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形,使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。
光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段(即塑性变形阶段),当刃口切入板料后,板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面(冲裁件断面光亮带所占比例越大,冲裁件断面的质量越好)。
断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段(即断裂阶段),刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面,这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。
毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期,凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时,刃尖部分呈高静水压应力状态, 使微裂纹的起点不会在刃尖处产生,而是在距刃尖不远的地方发生。
随着冲压过程的深入,在拉应力的作用下,裂纹加长,材料断裂而形成毛刺。
对普通冲裁来说, 毛刺是不可避免的,但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。
8.确定冲裁工艺方案的依据是什么?怎样确定冲裁模的工序组合方式?答: 劳动量和冲裁件成本.确定冲裁模的组合方式时一般根据以下条件: (1) 、生产批量的大小。
从提高冲压件生产率角度来考虑,选用复合模和级进模结构要比选择单工序模好得多。
一般来说,小批量和试制生产时采用单工序模具,中批和大批生产时,采用复合冲裁模和级进冲裁模。
(2) 、工件尺寸公差等级。
单工序模具冲出的工件精度较低,而级进模最高可达 IT12 ~ IT13 级,复合模由于避免了多次冲压时的定位误差,其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上,再加上复合模结构本身的特点,制件的平整度也较高。
因此,工件尺寸公差等级较高时,宜采用复合模的结构。
(3) 、从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说,选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。
这是因为,复合模得废料和工件排除较困难。
(4) 、从生产的通用性来说,单工序模具通用性最好,不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产,也适合大型冲压件的生产。
级进模不适合大型工件的生产。
(5) 、从冲压生产的安全性来说,级进模比单工序模和复合模为好。
综上所述,在确定冲裁模的工序组合方式时,对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大,厚度又较厚的工件,应该考虑用单工序模具。
而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压,应采用复合模;对精度要求一般,又是大批量生产时,应采用级进模结构。
9、什么是冲模的压力中心?确定模具的压力中心有何意义?答: 冲模的压力中心就是模具在冲压时,被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置,也就是冲模在工作时所受合力 的作用点位置。
在设计模具时,必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合,否则,压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损,从而影响压力机的运动精度,还会造成冲裁间隙的不均匀,甚至使冲模不能正常工作。
因此,设计冲模时,对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中,只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。
10、简述影响冲裁刃口磨损的因素。
答:冲裁间隙: 间隙过小,刃口磨损严重,模具寿命较低。
冲裁轮廓形状: 冲裁轮廓复杂,有尖角时,在尖角处磨损严重,模具寿命较低。
润滑: 有润滑可以降低摩擦系数,减少磨损。
板料种类: 板料越硬,越粘磨损越严重。
冲裁模具: 模具装配的好坏对刃口的磨损有影响,凸模深入凹模越多,磨损越严重。
压力机 :压力机的刚性,压力机的额定压力都会影响刃口磨损。
11.怎样选择凸模材料?答:凸模的刃口要求有较高的耐磨性,并能承受冲裁时的冲击力,因此,凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。
一般,形 状简单、模具寿命要求不高的凸模,可选用 T8A 、 T10A 等材料;形状复杂、模具寿命要求高的凸模,应该选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料;要求高寿命、高耐磨模具的凸模,可选用硬质合金制造。