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1、1,P1,沖壓是通過(guò)模具對(duì)板材施加壓力或拉力,使板材塑性成形,有時(shí)對(duì)板材施加剪切力而使板材分離,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法。 沖壓工藝可以分成分離工序和成形工序兩大類。(判斷:表1和表2)
2,P18,硬化定義:隨著冷變形程度的增加,金屬材料強(qiáng)度和硬度指標(biāo)都有所提高,但塑性、韌性有所下降。 N稱為材料的硬化指數(shù),是表明材料冷變形硬化性能的重要參數(shù)。硬化指數(shù)n大時(shí),表現(xiàn)在冷變形過(guò)程中材料的變形抗力隨變形的增加而迅速增大,材料的塑性變形穩(wěn)定性較好,不易出現(xiàn)局部的集中變形和破壞,有利于提高伸長(zhǎng)類變形的成形極限。
P30,成形破裂:脹形(a破裂)和擴(kuò)孔翻邊破裂(B破裂)
2、。
3,P32(了解)硬化指數(shù)n值:材料在塑性變形時(shí)的硬化強(qiáng)度。N大,說(shuō)明該材料的拉伸失穩(wěn)點(diǎn)到來(lái)較晚。 塑性應(yīng)變比r值:r值反映了板材在板平面方向和板厚方向由于各向異性而引起應(yīng)變能力不一致的情況,它反映了板材在板平面內(nèi)承受拉力或壓力時(shí)抵抗變薄或變厚的能力。
4,P45,沖裁過(guò)程的三個(gè)階段:彈性變形階段,塑性變形階段,斷裂分離階段。
5,P48,斷面的4個(gè)特征區(qū):圓角帶,光亮帶,斷裂帶,毛刺。 (簡(jiǎn)答)影響斷面質(zhì)量的因素:1,材料力學(xué)性能的影響。材料塑性好,材料被剪切的深度較大,所得斷面光亮帶所占的比例就大,圓角也大;反之則反。2,模具間隙的影響。間隙過(guò)小時(shí),最初形成的滯留裂紋,在
3、凸模繼續(xù)下壓時(shí),產(chǎn)生二次剪切,會(huì)在光亮帶中部形成高而薄的毛刺;間隙過(guò)大時(shí),使光亮帶所占比列減小,材料發(fā)生較大的塌角,第二次拉裂使得斷面的垂直度差,毛刺大而厚,難以去除,使沖裁件斷面質(zhì)量下降。3,模具刃口狀態(tài)的影響。刃口越鋒利,拉力越集中,毛刺越?。蝗锌谀p后,壓縮力增大,毛刺增大。4,斷面質(zhì)量還與模具結(jié)構(gòu)、沖裁件輪廓形狀、刃口的摩擦條件等有關(guān)。
6,P50,降低沖裁力的方法:階梯凸模沖裁(缺點(diǎn):長(zhǎng)凸模插入凹模較深,容易磨損,修磨刃口夜間麻煩),斜刃口沖裁,加熱沖裁。
7,P52,F(xiàn)卸:從凸模上將零件或廢料卸下來(lái)所需要得力。
F推:順著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔推出的力。
F頂:
4、逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔頂出的力。
設(shè)h為凹??卓谥北鄣母叨?,t為材料厚度,則工件數(shù):n=h|t。
剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁??倝毫Γ篎總=F沖+F推
彈性和下出料方式的總沖壓力:F總=F沖+F卸+F推
彈性和上出料方式的總沖壓力:F總=F沖+F卸+F頂(選擇)
8,P53,沖裁間隙:沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。分雙邊(C)和單邊(Z)兩種。
間隙的影響:(1)對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響。間隙較大時(shí),材料所受的拉伸作用增大,沖裁完畢后材料彈性恢復(fù),沖裁件尺寸向?qū)嶓w方向收縮,使落料件尺寸小于凹模尺寸,而沖孔件的孔徑則大于凸模尺寸。當(dāng)間隙較小時(shí),凸模壓入板料接近于擠壓狀態(tài),
5、材料受凹、凸模擠壓力大,壓縮變形大,沖裁完畢后,材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大,而沖孔件的孔徑則變小。(2)對(duì)模具壽命的影響。間隙減小時(shí),接觸壓力隨之增大,摩擦距離隨之增長(zhǎng),摩擦發(fā)熱嚴(yán)重,因此模具磨損加劇;較大間隙使得孔徑在沖裁后因回彈增大,卸料時(shí)減少與凸模側(cè)面的磨損。(3)對(duì)沖裁力及卸料力的影響。間隙減小時(shí),材料所受的拉應(yīng)力減小,壓應(yīng)力增大,板料不易產(chǎn)生裂紋,沖裁力增大;反之減小,但繼續(xù)增大間隙值,凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋不相重合,會(huì)發(fā)生二次斷裂沖裁力下降變緩。 間隙增大時(shí),沖裁件光亮帶窄,落料件尺寸偏差為負(fù),沖孔件尺寸偏差為正,因而使卸料力、推件力或頂件力減小。間隙繼續(xù)增大,制作毛刺增大,
6、卸料力、頂件力迅速增大。
9,P61 重點(diǎn)
(沖裁模刃口尺寸計(jì)算)(1)計(jì)算原則:落料模先確定凹模刃口尺寸(以凹模為基準(zhǔn),間隙取在凸模上);沖孔模先確定凸模刃口尺寸(以凸模為基準(zhǔn),間隙取在凹模上);選擇模具刃口制造公差;保證有合理的間隙值;“入體”原則。(2)計(jì)算方法:凸模和凹模分開(kāi)加工{分開(kāi)加工與配合加工的區(qū)別及其優(yōu)缺點(diǎn)}、{配合加工計(jì)算題};凸模和凹模配合加工{1,落料:應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件,然后配做凹模2,沖孔} 例2-3
10,P67 重點(diǎn) 排樣利用率的計(jì)算(一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率和一張板料上總的材料利用率公式)
排樣:沖裁件在板、條等材料上的布置方法。
材料的利用率
7、:衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)。
沖裁過(guò)程中產(chǎn)生的廢料分為兩種:(1)結(jié)構(gòu)廢料(2)工藝廢料
排樣方法分三種:(1)有廢料排樣(2)少?gòu)U料(3)無(wú)廢料排樣
11,P71搭邊:排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料。
影響搭邊值大小的因素:材料力學(xué)性能,材料厚度,工件的形狀和尺寸,排樣的形式,送料及擋料方式。
12,P78,沖裁工序按工序的組合程度可分為:?jiǎn)喂ば?,?fù)合和級(jí)進(jìn)沖裁。(復(fù)合和級(jí)進(jìn)沖裁的區(qū)別和利用)
沖裁組合方式的選擇根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、形狀復(fù)雜程度、模具成本等多方面考慮(1)生產(chǎn)批量(2)沖裁件的尺寸精度(3)對(duì)工件尺寸、形狀的適應(yīng)性(4)模具制造
8、、安裝調(diào)整和成本(5)操作方便與安全(P94習(xí)題2)
13,P96,彎曲:把板料、管材或型材等彎曲成一定的曲率或角度,并得到一定形狀零件的沖壓工序。
應(yīng)變中性層:由外區(qū)向內(nèi)區(qū)過(guò)渡時(shí),其中有一金屬纖維層長(zhǎng)度不發(fā)生變化的金屬層。(重點(diǎn):如何確定中性層)
(P98稍稍理解:彎曲時(shí)的中性層:如何確定)
14,P101,重點(diǎn)彎曲件毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算:直線部分和彎曲部分3-12公式 r大于0.5t及圖3-8 r小于0.5的彎曲件。
P103,最小相對(duì)彎曲半徑Rmin|t:在保證發(fā)生彎曲時(shí)表面不發(fā)生開(kāi)斷的條件下,彎曲件內(nèi)表面能夠彎曲成取小圓角半徑與坯料后度的比值。Rmin|t越小,彎曲性能越好。
9、影響最小彎曲半徑的因素:零件的彎曲角a,板材的方向性,板材表面質(zhì)量與剪切斷面質(zhì)量板材的寬度和厚度
15,P108,彎曲回彈:卸載后彎曲角形狀和尺寸發(fā)生變化的現(xiàn)象
16,P109,影響彎曲回彈量的因素(1)材料力學(xué)性能(2)相對(duì)彎曲半徑R|t(3)彎曲角a(4)彎曲方式和模具結(jié)構(gòu)(5)摩擦
16,P121,根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的不同,將拉深毛坯分為5個(gè)區(qū)域:平面凸緣區(qū),凸緣圓角區(qū),筒壁部分,底部圓角區(qū),筒底部分。拉深中主要的破壞形式:起皺和拉裂。
17,P127,起皺:拉伸過(guò)程中,毛坯凸緣在切壓應(yīng)力作用下,產(chǎn)生的塑性失穩(wěn)。起皺原因:凸緣的切向壓應(yīng)力超過(guò)板材臨界壓力應(yīng)力引起。最大切向壓應(yīng)力產(chǎn)生
10、在凸緣外緣處,起皺首先由此開(kāi)始。防皺措施:(1)壓邊圈、拉深筋、拉深檻(2)合理設(shè)計(jì)零件形狀(3)合理設(shè)計(jì)模具(4)改善沖壓條件壓邊力的平衡潤(rùn)滑(5)合理選材,確定適當(dāng)板厚、低屈服極限材料,防皺效果好
P128,拉裂的防治措施:根據(jù)板材成形性能,采用適當(dāng)?shù)睦毂群蛪毫Ρ?;增加凸模表面的粗糙度;改善凸緣部分的?rùn)滑條件;選用KS|Kb比值小,n值大,r值大的材料。
18,P128毛坯尺寸計(jì)算原則:毛坯面積等于工件面積(面積相等原則)
P132,拉伸系數(shù):每次拉伸后圓筒形件的直徑與拉伸前毛坯(或半成品)的直徑之比,即首次:m1=d1|D
拉伸系數(shù)是拉伸工作中重要的工藝參數(shù)。
極限拉伸系數(shù)的
11、影響因素:板料成形性能,毛坯相對(duì)厚度t|D,凹凸模間隙及其圓角半徑等有關(guān)。以下為具體介紹:
(1)板料的內(nèi)部組織和力學(xué)性能 板料塑性好、組織均勻、晶粒大小適當(dāng)、屈強(qiáng)比小、塑性應(yīng)變比r值大時(shí),板料的拉深性能好,可以采用較小的極限拉伸系數(shù)。(2)毛坯的相對(duì)厚度t|D 毛坯的相對(duì)厚度t|D小時(shí),容易起皺,防皺壓力圈的壓力加大,引起的摩擦阻力也大,因此極限拉伸系數(shù)相應(yīng)加大。(3)拉伸模的凸模圓角半徑rp和凹模角度半徑rd rd過(guò)小時(shí),筒壁部分與底部的過(guò)渡區(qū)的彎曲變形加大,使危險(xiǎn)斷面的強(qiáng)度受到削弱,使極限拉伸系數(shù)增加。rd過(guò)小時(shí),毛坯沿凹模圓角滑動(dòng)的阻力增加,筒壁的拉應(yīng)力相應(yīng)加大,其結(jié)果是提高極
12、限拉伸系數(shù)值。(4)潤(rùn)滑條件及模具情況 潤(rùn)滑條件良好、凹模工作表面光滑、間隙正常,都能減小摩擦阻力改善金屬的流動(dòng)情況,使極限拉伸系數(shù)減小。(5)拉伸方式 采用壓邊圈拉深時(shí),因不易起皺,極限拉伸系數(shù)可取小些。(6)拉伸速度 拉伸速度對(duì)極限拉伸系數(shù)的影響不大,但速度敏感的金屬拉伸速度大時(shí),極限拉伸系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大。
(P137 如何判斷能否一次性拉深成功)
19,P160,凹模與凸模圓角半徑。凹模圓角半徑:過(guò)大,則板材在經(jīng)過(guò)凹模圓角部分時(shí)的變形阻力以及在間隙內(nèi)的阻力都要增大,勢(shì)必引起總的拉深力增大和模具壽命的降低。過(guò)小,拉深初始階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大,這部分很容易起皺。凸模圓角
13、半徑:過(guò)大,會(huì)使拉伸初級(jí)階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大,也使容易此部分起皺。過(guò)小,在后續(xù)的拉深工序中毛坯沿壓邊圈的滑動(dòng)阻力也要增大,對(duì)拉伸過(guò)程不利。
{Rd:小,阻力大使得抗力增大,危險(xiǎn)斷面變薄或破裂,刮傷工件;大,過(guò)早喪失壓邊力致起皺。Rp(對(duì)沖壓效果影響無(wú)Rd顯著)小,增大彎曲變形,危險(xiǎn)斷面變薄或開(kāi)裂,影響表面質(zhì)量;大,凸模毛坯接觸面減小,底部容易變薄,圓角處內(nèi)皺。
20,P177,脹形:在模具的作用下,迫使毛坯厚度減薄和表面積增大,以獲取零件幾何形狀的沖壓加工方法。 在凸模力作用下,變形區(qū)材料受雙向拉應(yīng)力作用,沿切向和徑向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形,成形面積的擴(kuò)大主要是靠毛坯厚度變薄而獲得
14、。由于變形區(qū)不存在壓應(yīng)力,不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)起皺現(xiàn)象。
21,P179,脹形工藝分兩大類:平板毛坯的局部脹形、圓孔空心毛坯的脹形。
22,P193,(判斷)翻邊分類 按工藝特點(diǎn),可分為:內(nèi)孔翻邊、外緣翻邊(分為內(nèi)區(qū)翻邊和外區(qū)翻邊)和變薄翻邊。按變形性質(zhì)分為伸長(zhǎng)類翻邊(特點(diǎn):變形區(qū)材料受拉應(yīng)力,切向伸長(zhǎng),厚度減薄,易發(fā)生破裂,如圓孔翻邊和外緣翻邊中的內(nèi)區(qū)翻邊)、壓縮類翻邊(特點(diǎn):變形區(qū)材料切向受壓縮應(yīng)力,產(chǎn)生壓縮應(yīng)力,產(chǎn)生壓縮變形,厚度增厚,易起皺。如外緣翻邊中的外區(qū)翻邊)以及屬于體積成形的變薄翻邊等。
23,P194,翻邊系數(shù)K:圓孔翻邊時(shí)的變形程度(K=d0|dm d0毛坯上圓孔上的初始
15、直徑,dm翻邊后的豎邊直徑)
翻邊系數(shù)K與豎邊邊緣厚度變薄量關(guān)系可近似表達(dá)為t~=t0K1\2.K越小,當(dāng)翻邊系數(shù)減小到使孔的邊緣瀕于拉裂時(shí),這種極限狀態(tài)下的翻邊系數(shù)稱為極限翻邊系數(shù),用Kl表示。表6-1和6-2.
24,P195,影響圓孔翻邊成形極限的因素:(1)材料伸長(zhǎng)率和硬化成形極限n大,Kl小,成形極限大。(2)口緣如無(wú)毛刺和無(wú)冷作硬化時(shí),Kl較小,成形極限較大。(3)用球形、錐形和拋物線形凸模翻邊時(shí),變形條件比平底凸模優(yōu)越,Kl較小。在平底凸模中,其相對(duì)圓角半徑rp|t越大,極限翻邊系數(shù)越小。(4)板材相對(duì)厚度越大,Kl越小,成形極限越大。
25,P219沖模的分類:(1)按工
16、序性質(zhì)分:落料模、沖口模、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模,成形模等。(2)按工序組合程度分為:?jiǎn)喂ば蚰?、?jí)進(jìn)模、復(fù)合模。級(jí)進(jìn)模:一次行程中,在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此對(duì)工件來(lái)說(shuō),要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工位也即幾個(gè)行程才能完成。而對(duì)模具來(lái)說(shuō),則每個(gè)行程都能沖壓出一個(gè)制件。所以級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率相當(dāng)高。復(fù)合模:在一次行程中,一副模具的同一個(gè)位置上,能完成兩個(gè)以上工序。一次復(fù)合模沖壓出的制件精度較高,生產(chǎn)率也高。(3)按導(dǎo)向方式分:無(wú)導(dǎo)向的開(kāi)式模、有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模等。(4)按卸料方式分為剛性卸料模、彈性卸料模等。(5)按送料、出件及排除廢料方式分為:手動(dòng)模、半自動(dòng)模、自動(dòng)模等。(6)按凸、凹模
17、的材料分為:硬質(zhì)合金模、鋅基合金模、薄板模、鋼帶模、聚氨酯橡膠模等。
26,P221,一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同,一般都有數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的零件組成。根據(jù)模具零件的作用分為五個(gè)類型的零件:(1)工作零件:完成沖壓工作的零件(2)定位零件:保證送料事有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距(3)卸料、推件零件:保證在沖壓工序完畢后將制動(dòng)和廢料排除,以保證下一次沖壓工序順利進(jìn)行。(4)導(dǎo)向零件:保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有精確的導(dǎo)向,使凸模、凹模間有均勻的間隙,提高沖壓件的質(zhì)量。(5)安裝固定零件:是上述四部分零件聯(lián)接成“整體”,保證各零件間的相對(duì)位置,并使模具能安裝在壓力機(jī)上。
27,P248,壓力中心的計(jì)算(判斷)
導(dǎo)正銷、壓力中心的確認(rèn)、閉合高度
模具的閉合高度Ho是指上模在最低的工作位置時(shí),下模板的底面到上模板的頂面的距離。
如果模具閉合高度實(shí)在太小,可以在壓床臺(tái)面上加墊板。