1、1，P1，冲压 是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。 冲压工艺可以分成分离工序和成形工序两大类。 （判断：表 1 和表 2）2，P18，硬化 定义： 随 着 冷 变 形 程 度 的 增 加 ， 金 属 材 料 强 度 和硬 度 指 标 都 有 所 提 高 ， 但 塑 性 、 韧 性 有 所 下 降 。 N 称 为材 料 的 硬 化 指 数 ， 是 表 明 材 料 冷 变 形 硬 化 性 能 的 重 要 参 数 。硬 化 指 数 n 大 时 ， 表 现 在 冷 变 形 过 程 中 材 料 的 变 形 抗
2、 力 随 变形 的 增 加 而 迅 速 增 大 ， 材 料 的 塑 性 变 形 稳 定 性 较 好 ， 不 易 出现 局 部 的 集 中 变 形 和 破 坏 ， 有 利 于 提 高 伸 长 类 变 形 的 成 形 极限 。P30， 成 形 破 裂 ： 胀 形 （ a 破 裂 ） 和 扩 孔 翻 边 破 裂 （ B 破 裂 ） 。3， P32（ 了 解 ） 硬 化 指 数 n 值 ： 材 料 在 塑 性 变 形 时 的 硬 化 强度 。 N 大 ， 说 明 该 材 料 的 拉 伸 失 稳 点 到 来 较 晚 。 塑 性 应 变比 r 值 ： r 值 反 映 了 板 材 在 板 平 面 方 向 和
3、 板 厚 方 向 由 于 各 向 异性 而 引 起 应 变 能 力 不 一 致 的 情 况 ， 它 反 映 了 板 材 在 板 平 面 内承 受 拉 力 或 压 力 时 抵 抗 变 薄 或 变 厚 的 能 力 。4， P45， 冲 裁 过 程 的 三 个 阶 段 ： 弹 性 变 形 阶 段 ， 塑 性 变 形 阶段 ， 断 裂 分 离 阶 段 。5， P48， 断 面 的 4 个 特 征 区 ： 圆 角 带 ， 光 亮 带 ， 断 裂 带 ， 毛刺 。 （ 简 答 ） 影 响 断 面 质 量 的 因 素 ： 1， 材 料 力 学 性 能 的影 响 。 材 料 塑 性 好 ， 材 料 被 剪 切
4、 的 深 度 较 大 ， 所 得 断 面 光 亮带 所 占 的 比 例 就 大 ， 圆 角 也 大 ； 反 之 则 反 。 2， 模 具 间 隙 的影 响 。 间 隙 过 小 时 ， 最 初 形 成 的 滞 留 裂 纹 ， 在 凸 模 继 续 下 压时 ， 产 生 二 次 剪 切 ， 会 在 光 亮 带 中 部 形 成 高 而 薄 的 毛 刺 ； 间隙 过 大 时 ， 使 光 亮 带 所 占 比 列 减 小 ， 材 料 发 生 较 大 的 塌 角 ，第 二 次 拉 裂 使 得 断 面 的 垂 直 度 差 ， 毛 刺 大 而 厚 ， 难 以 去 除 ，使 冲 裁 件 断 面 质 量 下 降 。
5、3， 模 具 刃 口 状 态 的 影 响 。 刃 口 越锋 利 ， 拉 力 越 集 中 ， 毛 刺 越 小 ； 刃 口 磨 损 后 ， 压 缩 力 增 大 ，毛 刺 增 大 。 4， 断 面 质 量 还 与 模 具 结 构 、 冲 裁 件 轮 廓 形 状 、 刃口 的 摩 擦 条 件 等 有 关 。6， P50， 降 低 冲 裁 力 的 方 法 ： 阶 梯 凸 模 冲 裁 （ 缺 点 ： 长 凸 模插 入 凹 模 较 深 ， 容 易 磨 损 ， 修 磨 刃 口 夜 间 麻 烦 ） ， 斜 刃 口 冲裁 ， 加 热 冲 裁 。7， P52， F 卸 ： 从 凸 模 上 将 零 件 或 废 料 卸
6、 下 来 所 需 要 得 力 。F 推 ： 顺 着 冲 裁 方 向 将 零 件 或 废 料 从 凹 模 腔 推 出 的 力 。F 顶 ： 逆 着 冲 裁 方 向 将 零 件 或 废 料 从 凹 模 腔 顶 出 的 力 。设 h 为凹模孔口直臂的高度，t 为材料厚度，则工件数：n=h|t。刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模总压力：F 总=F 冲+F 推弹性和下出料方式的总冲压力：F 总=F 冲+F 卸+F 推弹性和上出料方式的总冲压力：F 总=F 冲+F 卸+F 顶（选择）8，P53，冲裁间隙：冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。分双边（C）和单边（Z）两种。间隙的影响：（1）对冲裁件质量的影响。间
7、隙较大时，材料所受的拉伸作用增大，冲裁完毕后材料弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则大于凸模尺寸。当间隙较小时，凸模压入板料接近于挤压状态，材料受凹、凸模挤压力大，压缩变形大，冲裁完毕后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。（2）对模具寿命的影响。间隙减小时，接触压力随之增大，摩擦距离随之增长，摩擦发热严重，因此模具磨损加剧；较大间隙使得孔径在冲裁后因回弹增大，卸料时减少与凸模侧面的磨损。 （3）对冲裁力及卸料力的影响。间隙减小时，材料所受的拉应力减小，压应力增大，板料不易产生裂纹，冲裁力增大；反之减小，但继续增大间隙值，凸、凹模刃口
8、产生的裂纹不相重合，会发生二次断裂冲裁力下降变缓。 间隙增大时，冲裁件光亮带窄，落料件尺寸偏差为负，冲孔件尺寸偏差为正，因而使卸料力、推件力或顶件力减小。间隙继续增大，制作毛刺增大，卸料力、顶件力迅速增大。9， P61 重点（冲裁模刃口尺寸计算） （1）计算原则：落料模先确定凹模刃口尺寸（以凹模为基准，间隙取在凸模上） ；冲孔模先确定凸模刃口尺寸（以凸模为基准，间隙取在凹模上） ；选择模具刃口制造公差；保证有合理的间隙值；“入体”原则。 （2）计算方法：凸模和凹模分开加工分开加工与配合加工的区别及其优缺点、配合加工计算题 ；凸模和凹模配合加工1 ，落料：应以凹模为基准件，然后配做凹模 2，冲孔
9、 例 2-310，P67 重点 排样利用率的计算（一个进距内的材料利用率和一张板料上总的材料利用率公式）排样：冲裁件在板、条等材料上的布置方法。材料的利用率：衡量排样经济性、合理性的指标。冲裁过程中产生的废料分为两种：（1）结构废料（2）工艺废料排样方法分三种：（1）有废料排样（2 ）少废料（3）无废料排样11， P71 搭边：排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料。影响搭边值大小的因素：材料力学性能，材料厚度，工件的形状和尺寸，排样的形式，送料及挡料方式。12，P78，冲裁工序按工序的组合程度可分为：单工序，复合和级进冲裁。 （复合和级进冲裁的区别和利用）冲裁组合方式的选择根据冲
10、裁件的生产批量、尺寸精度、形状复杂程度、模具成本等多方面考虑（1）生产批量（2）冲裁件的尺寸精度（3）对工件尺寸、形状的适应性（4）模具制造、安装调整和成本（5）操作方便与安全（P94 习题 2）13，P96，弯曲：把板料、管材或型材等弯曲成一定的曲率或角度, 并得到一定形状零件的冲压工序。应变中性层：由外区向内区过渡时，其中有一金属纤维层长度不发生变化的金属层。 （重点：如何确定中性层）（P98 稍稍理解：弯曲时的中性层：如何确定）14， P101，重点弯曲件毛坯长度的计算： 直线部分和弯曲部分 3-12 公式 r 大于 0.5t 及图 3-8 r 小于 0.5 的弯曲件。P103，最小相对
11、弯曲半径 Rmin|t：在保证发生弯曲时表面不发生开断的条件下，弯曲件内表面能够弯曲成取小圆角半径与坯料后度的比值。Rmin|t 越小，弯曲性能越好。影响最小弯曲半径的因素：零件的弯曲角 a，板材的方向性，板材表面质量与剪切断面质量板材的宽度和厚度15， P108，弯曲回弹：卸载后弯曲角形状和尺寸发生变化的现象16，P109 ，影响弯曲回弹量的因素（1）材料力学性能（2 ）相对弯曲半径 R|t（3）弯曲角 a（4）弯曲方式和模具结构（5）摩擦16，P121，根据应力应变状态的不同，将拉深毛坯分为 5 个区域：平面凸缘区，凸缘圆角区，筒壁部分，底部圆角区，筒底部分。拉深中主要的破坏形式：起皱和拉
12、裂。17， P127，起皱：拉伸过程中，毛坯凸缘在切压应力作用下，产生的塑性失稳。起皱原因：凸缘的切向压应力超过板材临界压力应力引起。最大切向压应力产生在凸缘外缘处，起皱首先由此开始。防皱措施：（1）压边圈、拉深筋、拉深槛（2）合理设计零件形状（3）合理设计模具（4）改善冲压条件压边力的平衡润滑（5）合理选材，确定适当板厚、低屈服极限材料，防皱效果好P128，拉裂的防治措施：根据板材成形性能，采用适当的拉伸比和压力比；增加凸模表面的粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件；选用 KS|Kb 比值小，n 值大，r 值大的材料。18，P128 毛坯尺寸计算原则：毛坯面积等于工件面积（面积相等原则）P132，
13、拉伸系数：每次拉伸后圆筒形件的直径与拉伸前毛坯（或半成品）的直径之比，即首次：m1=d1|D拉伸系数是拉伸工作中重要的工艺参数。极限拉伸系数的影响因素：板料成形性能，毛坯相对厚度t|D，凹凸模间隙及其圆角半径等有关。以下为具体介绍：（1） 板料的内部组织和力学性能 板料塑性好、组织均匀、晶粒大小适当、屈强比小、塑性应变比 r 值大时，板料的拉深性能好，可以采用较小的极限拉伸系数。 （2）毛坯的相对厚度 t|D 毛坯的相对厚度 t|D 小时，容易起皱，防皱压力圈的压力加大，引起的摩擦阻力也大，因此极限拉伸系数相应加大。 （3）拉伸模的凸模圆角半径 rp 和凹模角度半径 rd rd 过小时，筒壁部
14、分与底部的过渡区的弯曲变形加大，使危险断面的强度受到削弱，使极限拉伸系数增加。rd 过小时，毛坯沿凹模圆角滑动的阻力增加，筒壁的拉应力相应加大，其结果是提高极限拉伸系数值。（4）润滑条件及模具情况 润滑条件良好、凹模工作表面光滑、间隙正常，都能减小摩擦阻力改善金属的流动情况，使极限拉伸系数减小。 （5）拉伸方式 采用压边圈拉深时，因不易起皱，极限拉伸系数可取小些。 （6）拉伸速度 拉伸速度对极限拉伸系数的影响不大，但速度敏感的金属拉伸速度大时，极限拉伸系数应适当加大。（P137 如何判断能否一次性拉深成功）19， P160，凹模与凸模圆角半径。凹模圆角半径：过大，则板材在经过凹模圆角部分时的变
15、形阻力以及在间隙内的阻力都要增大，势必引起总的拉深力增大和模具寿命的降低。过小，拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，这部分很容易起皱。凸模圆角半径：过大，会使拉伸初级阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，也使容易此部分起皱。过小，在后续的拉深工序中毛坯沿压边圈的滑动阻力也要增大，对拉伸过程不利。Rd：小，阻力大使得抗力增大，危险断面变薄或破裂，刮伤工件；大，过早丧失压边力致起皱。Rp（对冲压效果影响无 Rd 显著）小，增大弯曲变形，危险断面变薄或开裂，影响表面质量；大，凸模毛坯接触面减小，底部容易变薄，圆角处内皱。20，P177，胀形：在模具的作用下，迫使毛坯厚度减薄和表面积增大，以获取
16、零件几何形状的冲压加工方法。 在凸模力作用下，变形区材料受双向拉应力作用，沿切向和径向产生伸长变形，成形面积的扩大主要是靠毛坯厚度变薄而获得。由于变形区不存在压应力，不会出现失稳起皱现象。21，P179，胀形工艺分两大类：平板毛坯的局部胀形、圆孔空心毛坯的胀形。22，P193， （判断）翻边分类 按工艺特点，可分为：内孔翻边、外缘翻边（分为内区翻边和外区翻边）和变薄翻边。按变形性质分为伸长类翻边（特点：变形区材料受拉应力，切向伸长，厚度减薄，易发生破裂，如圆孔翻边和外缘翻边中的内区翻边） 、压缩类翻边（特点：变形区材料切向受压缩应力，产生压缩应力，产生压缩变形，厚度增厚，易起皱。如外缘翻边中的
17、外区翻边）以及属于体积成形的变薄翻边等。23， P194，翻边系数 K：圆孔翻边时的变形程度（K=d0|dm d0 毛坯上圆孔上的初始直径，dm 翻边后的竖边直径）翻边系数 K 与竖边边缘厚度变薄量关系可近似表达为t=t0K12.K 越小，当翻边系数减小到使孔的边缘濒于拉裂时，这种极限状态下的翻边系数称为极限翻边系数，用 Kl 表示。表6-1 和 6-2.24，P195 ，影响圆孔翻边成形极限的因素：（1）材料伸长率和硬化成形极限 n 大，Kl 小，成形极限大。 （2）口缘如无毛刺和无冷作硬化时，Kl 较小，成形极限较大。 （3）用球形、锥形和抛物线形凸模翻边时，变形条件比平底凸模优越，Kl
18、较小。在平底凸模中，其相对圆角半径 rp|t 越大，极限翻边系数越小。（4）板材相对厚度越大，Kl 越小，成形极限越大。25，P219 冲模的分类：(1)按工序性质分：落料模、冲口模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模，成形模等。(2)按工序组合程度分为：单工序模、级进模、复合模。级进模：一次行程中，在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此对工件来说，要经过几个工位也即几个行程才能完成。而对模具来说，则每个行程都能冲压出一个制件。所以级进模生产效率相当高。复合模：在一次行程中，一副模具的同一个位置上，能完成两个以上工序。一次复合模冲压出的制件精度较高，生产率也高。(3)按导向方式分：无导向的开式
19、模、有导向的导板模、导柱模等。(4)按卸料方式 分为 刚性卸料模、弹性卸料模 等。(5) 按送料、出件及排除废料方式分为：手动模、半自动模、自动模等。(6)按凸、凹模的材料分为：硬质合金模、锌基合金模、薄板模、钢带模、聚氨酯橡胶模等。26，P221，一套模具根据其复杂程度不同，一般都有数个、数十个甚至更多的零件组成。根据模具零件的作用分为五个类型的零件：（1）工作零件：完成冲压工作的零件（2）定位零件：保证送料事有良好的导向和控制送料的进距（3）卸料、推件零件：保证在冲压工序完毕后将制动和废料排除，以保证下一次冲压工序顺利进行。 （4）导向零件：保证上模与下模相对运动时有精确的导向，使凸模、凹模间有均匀的间隙，提高冲压件的质量。 （5）安装固定零件：是上述四部分零件联接成“整体” ，保证各零件间的相对位置，并使模具能安装在压力机上。27，P248，压力中心的计算（判断）导正销、压力中心的确认、闭合高度模具的闭合高度 Ho 是指上模在最低的工作位置时，下模板的底面到上模板的顶面的距离。如果模具闭合高度实在太小，可以在压床台面上加垫板。
