冲压复习资料(7月9日修订稿)

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1、复习题(根据上课录音)1.筒型件拉深过程胚料可划分为哪五个变形区,并说明每个变形区应力应变的状态和特点。答:根据应力应变状态的不同,拉深坯料可划分为5个区域:平而凸缘区、凹模圆角区、筒壁区、凸模圆角区和筒底区。⑴平面凸缘区该区为拉深变形的主要区域。材料在+5、-。3作肘卜,发牛塑性变形而逐渐进入凹模。材料的应变主要是-5和+5,板厚方向产牛不人的由于愈靠外缘需要转移的材料愈多,故愈到外缘材料变得愈厚,硬化也愈严重(2)凹模圆角区这是材料由凸缘进入筒壁的过渡变形区,除冇与平面,缘区相同的特点外,还由于承受凹模鬪介的压力和弯曲作用而产生较人

2、的-02,板料厚度因此减薄。(3)筒壁区该区材料已完成变形,基本不再发牛大的变形。但它是传力区,在继续拉深时,凸模作用的拉深力要经过筒壁传递到凸缘部分,故它承受单向拉应力+5的作用,发生少最径向伸长+5和厚度方向变薄-5。(4)凸模圆角区这是筒壁与筒底的过渡变形区,材料除承受+5、+0:,外,还由于凸模圆角的压力和弯1111作用,在厚度方向承受2。其应变状态与筒壁部分相同,但-£2引起的变薄现象比筒壁部分严重得多。(5)筒底区该区域材料基本不变形,但由于作用于凸模圆角区的拉深力,使材料承受双向拉应力+5、+。3,其应变为平面方向的+5和

3、+£3以及厚度方向的-£2.由于凸模圆用处摩擦制约,该区域的应力与应变均不人,-£2忽略不计。2.分析拉伸件产生起皱失效的区域及原理,并说明防止起皱的主要措施有哪些。答:起皱是凸缘部分材料的失稳而造成的,区域为坯料凸缘。起皴不仅取决于切向压应力5的大小,而且与凸缘的相对厚度t/(D.-d)有关。5越人,t/(D-d)越小,越易起皱。两因素相互作用使凸缘失稳起皱趋势最为强烈的瞬间落在Rl(0.8-0.9)Ro时刻。防止措施:(1)采用压边装宜(2)改善凸缘部分的润滑,选用屈强比os/小,屈服点5低的材料,尽量使板料相对厚度t/D大些。(3

4、)在模具设计中选择合理的压边形式和适当的拉深筋(4)采用反拉深。3.分析拉伸件产生拉裂部位及原理,并说明防止拉裂的主要措施有哪些?答:当5人于筒壁的有效抗拉强度时,拉深件即被拉断。拉裂-般发牛在筒壁与筒底过度部位的圆角与侧壁相切处。经拉深后,筒壁上部和下部的厚度和材料硬度是不一样,上部材料是由凸缘外边缘转移而来,其切向压缩变形最人,厚度冇增厚趋势,加工硬化现象显著,因此冇效抗拉强度较高。而下部靠近凸缘闘角处的材料是由凸缘部分的内边缘转移而来的,情况正好与上部相反,由于受单向拉应力的影响,厚度有变薄的趋向,加Z此外材料受凸模圆角弯曲吋产纶

5、的弯曲应力影响,会进一步降低它的有效抗拉强度,所以此处成为拉深时最易拉裂的危险断而。防止措施:(1)合理选择拉深系数(2)合理选用材料(1)选择合理的凸凹模圆角半径(2)合理进行润滑1.解释什么是拉深系数及数学表达式,并分析降低拉深系数有哪些措施?(P121-123)答:拉伸系数指每次拉深后的筒形件玄径与拉深前坯料(或工序件/半成品)的在径之比。mi=di/D(首次拉深)m2二也/di二ds/d3总拉深系数表示从坯料拉深至所需筒形件的总变形过程°即D~D£-2…叫-i叫1、凸缘变形区的应力分布就整个凸缘变形区來说,以压缩变形为主的区域比

6、以拉伸为主的区域要大得多,因此拉深变形屈丁•压缩类变形。图4.7拉深过程中的变化降低拉伸系数nw•措施:(1)材料性能方面提高板料塑性,尤其是板料的拉深性能,研制和选择组织均匀、晶粒人小适屮、屈服比。丿。'塑性应变比r大的材料。(2)制件设计方面应该考虑拉深成型的工艺性。从拉深变形特点出发,尽量使板料的相对厚度t/D大些,以增大其变形区抗压缩失稳的能力;同时,应该注意拉深件底部的圆如半径不宜过小,以提高传力区危险断面的抗拉强度。(3)工艺与模具设计方面应设计合理的凸模圆角半径和凹模圆角半径以及选择合理的拉深间隙。2.参考下列图示,绘出筒

7、型件拉伸图元上的应力分布图,并分析的筒壁部分的应力。2、Ct和。z的变化规律由于Rt是不断由RO-rO变化的,在不同的时刻,。叭和O3oax的值也不相同。3.弯曲回弹表现形式有哪两种。影响回弹的主要因素有哪些。(P99)弯IWM弹的表现形式:(1)弯曲半径增人;(2)制件如增人。影响回弹的主要因索:(1)材料的力学性能;(2)相对弯曲半径;(3)制件角a;(4)弯曲方式;(5)模具间隙。1.根据题中的网面,分析弯曲变形的特点。in(b)弯曲变形的特点(网格分析):①圆介部分止方形网格变成扇形,紧邻区略受影响,远处网格几乎不变。②变形区外

8、侧(凹模)纵向金属纤维受拉伸长,内侧(凸模)受压缩短。③弯ilh变形区有变薄现象。8.(9)绘出窄板及宽板弯曲时应力和应变状态图,并简要说明。〔长度方向0】:内区受压,外区受拉窄板•厚度方向。2:内外均受压

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