職業院校沖壓工藝及模具設計試題

2021-03-26 04:05:54 字數 4887 閱讀 2690

1、什麼是加工硬化現象?它對沖壓工藝有何影響?

金屬在室溫下產生塑性變形的過程中,使金屬的強度指標 ( 如屈服強度、硬度 ) 提高、塑性指標 ( 如延伸率 ) 降低的現象,稱為冷作硬化現象。材料的加工硬化程度越大,在拉伸類的變形中,變形抗力越大,這樣可以使得變形趨於均勻,從而增加整個工件的允許變形程度。如脹形工序,加工硬化現象,使得工件的變形均勻,工件不容易出現脹裂現象。

2、普通衝裁件的斷面具有怎樣的特徵?這些斷面特徵又是如何形成的?

普通衝裁件的斷面一般可以分成四個區域,如圖所示,既圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺四個部分。

圓角帶的形成發生在衝裁過程的第一階段(即彈性變形階段)主要是當凸模刃口剛壓入板料時,刃口附近的材料產生彎曲和伸長變形,使板料被帶進模具間隙從而形成圓角帶。

光亮帶的形成發生在衝裁過程的第二階段(即塑性變形階段),當刃口切入板料後,板料與模具側面發生擠壓而形成光亮垂直的斷面(衝裁件斷面光亮帶所佔比例越大,衝裁件斷面的質量越好)。

斷裂帶是由於在衝裁過程的第三階段(即斷裂階段),刃口處產生的微裂紋在拉應力的作用下不斷擴充套件而形成的撕裂面,這一區域斷面粗糙並帶有一定的斜度。

毛刺的形成是由於在塑性變形階段的後期,凸模和凹模的刃口切入板料一定深度時,刃尖部分呈高靜水壓應力狀態,使微裂紋的起點不會在刃尖處產生,而是在距刃尖不遠的地方發生。隨著沖壓過程的深入,在拉應力的作用下,裂紋加長,材料斷裂而形成毛刺。對普通衝裁來說,毛刺是不可避免的,但我們可以通過控制衝裁間隙的大小使得毛刺的高度降低。

3、降低衝裁力的措施有哪些?

當採用平刃衝裁衝裁力太大,或因現有裝置無法滿足衝裁力的需要時,可以採取以下措施來降低衝裁力,以實現「小裝置作大活」的目的:

1、採用加熱衝裁的方法:當被衝材料的抗剪強度較高或板厚過大時,可以將板材加熱到一定溫度(注意避開板料的「藍脆」區溫度)以降低板材的強度,從而達到降低衝裁力的目的。

2、採用斜刃衝裁的方法:沖壓件的周長較長或板厚較大的單衝頭衝模,可採用斜刃衝裁的方法以降低衝裁力。為了得到平整的工件,落料時斜刃一般做在凹模上;沖孔時斜刃做在凸模上

3 、採用階梯凸模衝裁的方法:將多凸模的凸模高度作成高低不同的結構,由於凸模衝裁板料的時刻不同,將同時剪斷所有的切口分批剪斷,以降低衝裁力的最大值。但這種結構不便於刃磨,所以僅在小批量生產中使用

4、影響板料彎曲回彈的主要因素是什麼?

在彎曲的過程中,影響回彈的因素很多,其中主要有以下幾個方面:

1 )材料的機械效能

材料的屈服極限σ s 愈高、彈性模量e愈小,彎曲變形的回彈也愈大。

2 )相對彎曲半徑 r/t

相對彎曲半徑 r/t 愈小,則回彈值愈小。因為相對彎曲半徑愈小,變形程度愈大。反之,相對彎曲半徑愈大,則回彈值愈大。這就是曲率半徑很大的彎曲件不易彎曲成形的原因。

3 )彎曲中心角α

彎曲中心角α愈大,表示變形區的長度愈大,回彈的積累值愈大,因此彎曲中心角的回彈愈大,但對曲率半徑的回彈沒有影響。

4 )模具間隙

彎曲模具的間隙愈大,回彈也愈大。所以,板料厚度的誤差愈大,回彈值愈不穩定。

5 )彎曲件的形狀

彎曲件的幾何形狀對回彈值有較大的影響。比如,u形件比v形件的回彈要小些,這是因為u形件的底部在彎曲過程中有拉伸變形的成分,故回彈要小些。

6 )彎曲力

彎曲力的大小不同,回彈值也有所不同。校正彎曲時回彈較小,因為校正彎曲時校正力比自由彎曲時的彎曲力大很多,使變形區的應力與應變狀態與自由彎曲時有所不同。

5、拉深過程中工件熱處理的目的是什麼 ?

在拉深過程中材料承受塑性變形而產生加工硬化,即拉深後材料的機械效能發生變化,其強度、硬度會明顯提高,而塑性則降低。為了再次拉深成形,需要用熱處理的方法來恢復材料的塑性,而不致使材料下次拉深後由於變形抵抗力及強度的提高而發生裂紋及破裂現象。沖壓所用的金屬材料,大致上可分普通硬化金屬材料和高硬化金屬材料兩大類。

普通硬化金屬材料包括黃銅、鋁及鋁合金、 08 、10 、 15 等,若工藝過程制訂得合理,模具設計與製造得正確,一般拉深次數在 3 ~ 4 次的情況下,可不進行中間退火處理。對於高硬化金屬材料,一般經 1 ~ 2 次拉深後,就需要進行中間熱處理,否則會影響拉深工作的正常進行。

6、什麼是校形?校形的作用是什麼?

校形是指工件在經過各種沖壓工序後,因為其尺寸精度及表面形狀還不能達到零件的要求,這時,就需要在其形狀和尺寸已經接近零件要求的基礎上,再通過特殊的模具使其產生不大的塑性變形,從而獲得合格零件的一種沖壓加工方法。

校形的目的是把工件表面的不平度或圓弧修整到能夠滿足圖紙要求。一般來說,對於表面形狀及尺寸要求較高的沖壓件,往往都需要進行校形。

分析題主要是衝裁間隙不同造成的 ,該間隙的大小,直接影響著工件切斷面的質量、衝裁力的大小及模具的使用壽命。當沖裁模有合理的衝裁間隙時,凸模與凹模刃口所產生的裂紋在擴充套件時能夠互相重合,這時衝裁件切斷面平整、光潔,沒有粗糙的裂紋、撕裂、毛刺等缺陷。工件靠近凹模刃口部分,有一條具有小圓角的光亮帶,靠近凸模刃口一端略成錐形,表面較粗糙。

當沖裁間隙過小時,板料在凸、凹模刃口處的裂紋則不能重合。凸模繼續壓下時,使中間留下的環狀搭邊再次被剪下,這樣,在衝裁件的斷面出現二次光亮帶, 這時斷面斜度雖小,但不平整,尺寸精度略差。間隙過大時,板料在刃口處的裂紋同樣也不重合,但與間隙過小時的裂紋方向相反,工件切斷面上出現較高的毛刺和較大的錐度。

圖示a為間隙過小,b為間隙適中,c 為間隙過大。

1.冷衝壓的特點?

(1) 便於實現自動化,生產率高,操作簡便。大批量生產時,成本較低。

(2) 冷衝壓生產加工出來的製件尺寸穩定、精度較高、互換性好。

(3) 能獲得其它加工方法難以加工或無法加工的、形狀複雜的零件。

(4) 冷衝壓是一種少無切削的加工方法,材料利用率較高,零件強度、剛度好。

2.冷衝壓的基本工序?

分離工序和變形工序。

分離工序:材料所受力超過材料的強度極限,分離工序的目的是使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離,成為所需成品的形狀及尺寸。

成形工序:材料所受力超過材料的屈服極限而小於材料的強度極限,成形工序的目的,是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發生塑性變形,成為所要求的成品形狀和尺寸。

3.板平面方向性係數?

答:板料經軋制後晶粒沿軋制方向被拉長,雜質和偏析物也會定向分布,形成纖維組織,使得平行於纖維方向和垂直於纖維方向材料的力學效能不同,因此在板平面上存在各向異性,其程度一般用板厚方向性係數在幾個特殊方向上的平均差值δr(稱為板平面方向性係數)。δr值越大,則方向性越明顯,對沖壓成形效能的影響也越大。

4.沖壓成形效能?

答:材料對各種沖壓成形方法的適應能力。沖壓成形效能包括兩個方面:一是成形極限,二是成形質量。

材料沖壓成形效能良好的標誌是:材料的延伸率大,屈強比小,屈彈比小,板厚方向性r大,板平面方向性δr值小。

5.沖壓對材料的基本要求為:具有良好的沖壓成形效能,如成形工序應具有良好的塑性(均勻伸長率δj高),屈強比σs/σb和屈彈比σs/e小,板厚方向性係數r大,板平面方向性係數δr小。具有較高的表面質量,材料的表面應光潔平整,無氧化皮、裂紋、鏽斑、劃傷、分層等缺陷。

厚度公差應符合國家標準。

6.如何選擇壓力機?

答:主要包括型別選擇和規格兩個方面。

(1)型別選擇沖壓裝置型別較多,其剛度、精度、用途各不相同,應根據沖壓工藝的性質、生產批量、模具大小、製件精度等正確選用。一般生產批量較大的中小製件多選用操作方便、生產效率高的開式曲柄壓力機。但如生產洗衣桶這樣的深拉伸件,最好選用有拉伸墊的拉伸油壓機。

而生產汽車覆蓋件則最好選用工作檯面寬大的閉式雙動壓力機。

(2)規格選擇確定壓力機的規格時要遵循如下原則:

壓力機的公稱壓力必須大於沖壓工藝力。但對工作行程較長的工序,不僅僅是只要滿足工藝力的大小就可以了,必須同時考慮滿足其工作負荷曲線才行。

②壓力機滑塊行程應滿足製件在高度上能獲得所需尺寸,並在沖壓工序完成後能順利地從模具上取出來。對於拉伸件,則行程應在製件高度兩倍以上。

③壓力機的行程次數應符合生產率的要求。

④壓力機的閉合高度、工作檯面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺寸等都要能滿足模具的正確安裝要求,對於曲柄壓力機,模具的閉合高度應在壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之間。工作台尺寸一般應大於模具下模座50-70mm(單邊),以便於安裝,墊板孔徑應大於製件或廢料投影尺寸,以便於漏料模柄尺寸應與模柄孔尺寸相符。

7.什麼是壓力機的裝模高度,與壓力機的封閉高度有何區別?

答:壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點時,滑塊下表面到工作墊板上表面的距離。當裝模高度調節裝置將滑塊調整至最上位置時(即連桿調至最短時),裝模高度達到最大值,稱為最大裝模高度;裝模高度調節裝置所能調節的距離,稱為裝模高度調節量。

和裝模高度並行的標準還有封閉高度。所謂封閉高度是指滑塊在下死點時,滑塊下表面到工作台上表面的距離。它和裝模高度之差恰好是墊板的高度。

因為模具通常不直接裝在工作台面上,而是裝在墊板上,所以裝模高度用得更普遍。

8.什麼是衝裁間隙?為什麼說衝裁間隙是重要的。

答: 凸模與凹模工作部分的尺寸之差稱為間隙。衝裁模間隙都是指的雙面間隙。間隙值用字母z表示。間隙之所以重要,體現在以下幾個方面:

1)衝裁間隙對沖裁件質量的影響

(1)間隙對斷面質量的影響模具間隙合理時,凸模與凹模處的裂紋(上下裂紋)在沖壓過程中相遇並重合,此時斷面塌角較小,光面所佔比例較寬,毛刺較小,容易去除。斷面質量較好;

如果間隙過大,凸模刃口處的裂紋較合理間隙時向內錯開一段距離,上下裂紋未重合部分的材料將受很大的拉伸作用而產生撕裂,使塌角增大,毛面增寬,光面減少,毛刺肥而長,難以去除,斷面質量較差;

間隙過小時,凸模與凹模刃口處的裂紋較合理間隙時向外錯開一段距離上下裂紋中間的一部分材料,隨著衝裁的進行將進行二次剪下,從而使斷面上產生二個光面,並且,由於間隙的減小而使材料受擠壓的成分增大,毛面及塌角都減少,毛刺變少,斷面質量最好。因此,對於普通衝裁來說,確定正確的衝裁間隙是控制斷面質量的乙個關鍵。

(2) 衝裁間隙對尺寸精度的影響材料在衝裁過程中會產生各種變形,從而在衝裁結束後,會產生回彈,使製件的尺寸不同於凹模和凸模刃口尺寸。其結果,有的使製件尺寸變大,有的則減小。其一般規律是間隙小時,落料件尺寸大於凹模尺寸,衝出的孔徑小於凸模尺寸;間隙大時,落料件尺寸小於凹模尺寸,衝出的孔徑大於凸模尺寸。

沖壓工藝及模具設計試題

第一章一 填空題 1.因為冷衝壓主要是用加工成零件,所以又叫板料沖壓。2 冷衝壓不僅可以加工材料,而且還可以加工材料。3 衝模是利用壓力機對金屬或非金屬材料加壓 使其而得到所需要沖件的工藝裝備 4.沖壓件的尺寸穩定,互換性好,是因為其尺寸公差由來保證。二 判斷題 正確的打 錯誤的打 1 衝模的製造一...

沖壓工藝及模具設計試題2答案

沖壓工藝與模具設計 試卷2 一 單項選擇題 本大題共13題,每小題2分,共24分 每小題列出的4個選項中只有乙個是符合題目要求的,請將其 填寫在題後的括號內。錯選 多選或未選均無分。1.模具沿封閉的輪廓線沖切板料,沖下的部分是廢料的衝裁工藝叫 b a.落料 b 沖孔 c 切斷 d 剖切 2.如圖所示...

沖壓工藝及模具設計02218複習

1 影響金屬塑性和變形抗力的因素有哪些?答 影響金屬塑性的因素有如下幾個方面 1 化學成分及組織的影響 2 變形溫度 變形速度 4 應力狀態 2 請說明屈服條件的含義,並寫出其條件公式。答 屈服條件的表示式為 其含義是只有當各個應力分量之間符合一定的關係時,該點才開始屈服。3 什麼是材料的機械效能?...