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冲压模具设计与制造考试复习题

一、填空题1•塑性变形的物体体积保持不变,其表达式可写成ε 1 + ε 2 + ε 3 =0 。

2 •冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。

3 •物体在外力的作用下会产生变形,如果外力取消后,物体不能恢复到原来的形状和尺寸这种变形称为塑性变形。

4 •影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、变形速度、变形的应力与应变状态、金属的尺寸因素。

5 •在冲压工艺中,有时也采用加热成形方法,加热的目的是提高塑性,增加材料在一次成型中所能达到的变形程度;降低变形抗力提高工件的成形准确度。

6 •冲压工艺中采用加热成形方法,以增加材料塑性能达到变形程度的要求。

7 •材料的冲压成形性能包括成型极限和成型质量两部分内容。

8 •压应力的数目及数值愈大,拉应力数目及数值愈小,金属的塑性愈好。

9 •在材料的应力状态中,压应力的成分愈多,拉应力的成分愈少,愈有利于材料塑性的发挥。

10 •一般常用的金属材料在冷塑性变形时,随变形程度的增加,所有强度指标均增加,硬度也增加,塑性指标降低,这种现象称为加工硬化。

11 •用间接试验方法得到的板料冲压性能指标有总伸长率、均匀伸长率、屈强比、硬化指数、板厚方向性系数r 和板平面方向性系数△ r 。

12 •在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△ r 越大,则凸耳的高度越大。

13 •硬化指数 n 值大,硬化效应就大,这对于伸长类变形来说就是有利的。

14 •当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时,在这个方向上的变形一定是伸长变形,故称这种变形为伸长类变形。

15 •当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时,在这个方向上的变形一定是压缩变形,故称这种变形为压缩类变形。

16 •材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。

17 •材料的冲压性能好,就是说其便于冲压加工,一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大,生产率高,容易得到高质量的冲压件,模具寿命长等。

18 •材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。

屈强比小,对所有的冲压成形工艺都有利。

二、判断题(正确的打√,错误的打×)1 •变形抗力小的软金属,其塑性一定好。

(×)2 •物体的塑性仅仅取决于物体的种类,与变形方式和变形条件无关。

(×)3 •金属的柔软性好,则表示其塑性好。

(×)4 •物体某个方向上为正应力时,该方向的应变一定是正应变。

(×)5•物体某个方向上为负应力时,该方向的应变一定是负应变。

(×)6•物体受三向等压应力时,其塑性变形可以很大。

(×)7•物体受三向等拉应力时,坯料不会产生任何塑性变形。

(∨)8•当坯料受三向拉应力作用,而且时,在最大拉应力方向上的变形一定是伸长变形,在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形(∨)9•当坯料受三向压应力作用,而且时,在最小压应力方向上的变形一定是伸长变形,在最大压应力方向上的变形一定是压缩变形(∨)三、问答题1 •影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些?影响金属塑性的因素有如下几个方面:( 1 )、化学成分及组织的影响;( 2 )、变形温度;( 3 )变形速度;( 4 )、应力状态;2 •请说明屈服条件的含义,并写出其条件公式。

屈服条件的表达式为:,其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时,该点才开始屈服。

3 •什么是材料的机械性能?材料的机械性能主要有哪些?材料对外力作用所具有的抵抗能力,称为材料的机械性能。

板料的性质不同,机械性能也不一样,表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。

材料的主要机械性能有:塑性、弹性、屈服极限、强度极限等,这些性能也是影响冲压性能的主要因素。

4 •什么是加工硬化现象?它对冲压工艺有何影响?金属在室温下产生塑性变形的过程中,使金属的强度指标 ( 如屈服强度、硬度 ) 提高、塑性指标 ( 如延伸率 ) 降低的现象,称为冷作硬化现象。

材料的加工硬化程度越大,在拉伸类的变形中,变形抗力越大,这样可以使得变形趋于均匀,从而增加整个工件的允许变形程度。

如胀形工序,加工硬化现象,使得工件的变形均匀,工件不容易出现胀裂现象。

5 •什么是板厚方向性系数?它对冲压工艺有何影响?由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素,板料的塑性会因为方向不同而出现差异,这种现象称为板料的塑性各项异性。

各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。

厚度方向的各向异性用板厚方向性系数 r 表示。

r 值越大,板料在变形过程中愈不易变薄。

如在拉深工序中,加大 r 值,毛坯宽度方向易于变形,而厚度方向不易变形,这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。

通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明,增大 r 值均可提高拉深成形的变形程度,故 r 值愈大,材料的拉深性能好。

6 •什么是板平面各向异性指数Δ r ?它对冲压工艺有何影响?板料经轧制后,在板平面内会出现各向异性,即沿不同方向,其力学性能和物理性能均不相同,也就是常说的板平面方向性,用板平面各向异性指数Δ r 来表示。

比如,拉深后工件口部不平齐,出现“凸耳”现象。

板平面各向异性制数Δ r 愈大,“凸耳”现象愈严重,拉深后的切边高度愈大。

由于Δ r 会增加冲压工序(切边工序)和材料的消耗、影响冲件质量,因此生产中应尽量设法降低Δr 。

7 •如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏 ?板料对冲压成形工艺的适应能力,成为板料的冲压成形性能,它包括:抗破裂性、贴模性和定形性。

所谓的抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力,一般用成形极限这样的参数来衡量;贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力;定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。

很明显,成形极限越大、贴模性和定形性越好材料的冲压成形性能就越好。

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σ s /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,Q 235 ,H 62 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,Q 275 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 r>0.5t 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。

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