飞机钣金成形工艺评分标准2013A.doc

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1、《飞机钣金成形工艺》试题标准答案及评分标准（A）一、简述下列各题（每小题5分，共45分）1.自由弯曲和校正弯曲。弯曲力的变化曲线自由弯曲：自由弯曲时，为了得到不同弯曲角度和半径的的弯曲件，并不需要改变模具，因为弯曲角度有冲头行程决定。也就是说，弯曲变形程度取决于凸模进入凹模的深度H。自由弯曲时，所需弯曲力相对较小，但为获得要求的弯曲角，要准确控制冲头行程。校正弯曲：板料经自由弯曲阶段后，开始与凸、凹模表面全面接触。此时，如果凸模继续下行，零件受到模具挤压继续弯曲，弯曲力急剧增大，成为校正弯曲。弯曲变形程度取决于凸模进入凹模的深度H及接触后所施加的力

2、。也可以从力能消耗、模具结构、零件成形质量方面说明。2.最小相对弯曲半径及板料纤维方向对其影响。为了防止外层纤维拉裂和保证弯曲质量，相对弯曲半径应有一定的限制。防止外层纤维拉裂的极限相对弯曲半径称为最小相对弯曲半径，用表示。或者表述为：弯曲件外表层不产生裂纹条件下的最小值，即安全条件下的相对弯曲半径最小值。生产用的板料，其机械性能在板面内的各方向并不相同，表现出各向异性。生产中常用材料，顺着纤维方向的塑性指标、等大于垂直于纤维方向的指标。因此弯曲件的弯曲线与板料纤维方向垂直时，最小相对弯曲半径的数值最小；如果弯曲线与板料纤维方向平行，最小相对弯曲半

3、径最大。应尽可能使弯曲件弯曲线垂直于板料的纤维方向，以提高变形程度，防止外层纤维拉裂。多向弯曲的工件，可使弯曲线与板料纤维方向成一定的角度。3.筒形件拉深系数和极限拉深系数在拉深工艺分析中有何用处？拉深系数——拉深后筒形件直径与拉深前毛坯直径之比，即。拉深系数m反映了拉深时材料变形程度的大小，越小，表明拉深前后直径差别越大，变形程度越大。拉深系数是拉深工艺中的一个重要参数，是拉深工艺计算和模具设计的重要依据。极限拉深系数：在危险断面不被拉破的条件下所能采用的最小拉深系数。如果拉深件的拉深系数小于材料的极限拉深系数，则拉深过程中板料会破裂，需要多次拉

4、深成形；反之，则可一次拉深成形。4.反拉深的防皱原理。拉深时凸缘部分（或凸、凹模部分）的切向压应力大到超出材料的抗失稳能力，凸缘部分（或凸、凹模部分）材料会失稳而发生隆起现象，这种现象称起皱。起皱首先在切向压应力最大的外边缘发生，起皱严重时会引起拉裂。由屈服条件：，有：凸缘上恒负，，所以增大可减小的绝对值。反拉深是将首次拉深厚的半成品拉深件倒扣在凹模上进行拉深。由于反拉深材料进入凹模型腔前增加了弯曲、反弯曲变形和摩擦作用，从而使径向拉应力增大，切向压应力作用相应减小，有效的防止起皱。1.普通旋压过程中材料的变形特点。1）材料的变形过程不连续：对于凸

5、缘材料的任意质点来说，它要经过几次“与旋轮接触—脱离旋轮接触”的反复，其塑性变形过程也就经历了“加载—卸载”的多次反复，因此，普通旋压过程中材料是不连续的。2）材料的应变状态与拉深相似：普通旋压过程中，与旋轮接触的局部塑性变形区材料变形状态十分复杂。在经过不连续的塑性变形过程后，工件宏观效果上表现出毛坯直径缩小，厚度基本不变，即材料在周向发生了压缩变形，而在轴向发生了伸长变形。变形性质类似于拉深时凸缘变形区的变形性质。3）起皱是普通旋压过程的主要障碍：普通旋压过程和拉深相似，同样存在有毛坯凸缘起皱和零件底部圆角部位拉裂两种限制因素。只是在普通旋压中

6、，筒壁底部所受拉应力小，正常操作中破裂的危险性较小；而毛坯凸缘完全悬空，失稳起皱的危险性更大。2.蒙皮拉形时通常在什么部位破裂，为什么？蒙皮拉形时通常破裂部位位于夹钳夹紧部分的毛料。原因：在拉形过程中，拉形模和夹钳之间的毛料属于传力区，起着传递拉力的作用。由于该处材料不和模胎接触，所以容易变薄。而在夹紧部分还可能出现应力集中，材料易在该处破裂。3.落压成形的主要思想是什么？由于用落压方式成形的零件多为复杂的立体空壳，而落压模又无压边装置，所以防止集中变薄和失稳起皱就变得十分突出。收料易使板材失稳而起皱，阻碍板材的进一步变形；放料易使板材局部集中变薄

7、，以致破裂。因此，放料和收料位置的选择以及收、放料程度的控制，对成形过程起着决定性的作用。4.喷丸成形原理。原理是利用高速的球形弹丸喷射工件表面层，使之产生塑性变形。弹丸打击到工件表面，表面层出现许多凹坑，凹坑周围金属向四周排挤，其结果是上表面的面积增加，引起壁板拱起。上表层由于金属互相排挤，出现残余压应力；下表层由于拱起弯曲，也出现残余压应力。因为残余应力自相平衡，故在工件中心层出现残余拉应力。表层残余应力有利于抗疲劳和抗腐蚀。5.超塑性成形和扩散连接组合工艺。超塑性是指材料在一定的内部（组织）条件（如晶粒形状及尺寸，相变等）和外部（环境）条件下

8、（如温度、应变速率等），呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能（例如大的延伸率）的现象。充气成形是一种以压缩气体为工作介