其它成形工艺

第一章

一 . 填空题

1 . 冷冲模是利用安装在 压力机 上的 模具 对材料 施加变形力 ，使 其产生变形或分离 ，从种压力加工方法。

2 . 因为冷冲压主要是用 板料 加工成零件，所以又叫板料冲压。 3 . 冷冲压不仅可以加工 金属材料 材料，而且还可以加工 非金属 材料。

4 . 冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生 分离或变形 而得到所需要冲件的工5 . 冷冲压加工获得的零件一般无需进行 机械加工 加工，因而是一种节省原材料、节省能耗的的加工方法。

6 . 冷冲模按工序组合形式可分为 单工序模具 和 组合工序模具 ，前一种模具在冲压过程中生量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合 - 级进模等组7 . 冲模制造的主要特征是单件小批量生产，技术要求高，精度高，是技术密集型生产。 8 . 冲压生产过程的主要特征是，依靠冲模和压力机完成加工，便于实现自动化化，生产率很高9 冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由 模具 来保证。 二 . 判断题（正确的打√，错误的打×）

1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（ × ） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。 （ × ） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。 （ √ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。 （ √ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。 （ √ ）

6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。 （ √ ）

7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （ √ ）

8 . 把两个以上的单工序组合成一道工序，构成复合、级进、复合 - 级进模的组合工序。 （ × 9 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。 （ √ ）

10. 冲压加工只能加工形状简单的零件。 （ × ） 11 . 冲压生产的自动化就是冲模的自动化。 （ × ）

第二章

一、填空题

1. 冲裁既可以直接冲制 成品零件 ，又可以为其他 成形工序 制备毛坯。

2.从广义来说，利用冲模使材料 相互之间分离的工序 叫冲裁。它包括 冲孔 、 落料 、 切断 、 修边 、等 工

序。但一般来说，冲裁工艺主要是指 冲孔 和 落料 工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为 普通冲裁 和 精密冲裁 。

4.冲裁变形过程大致可分为 弹性变形 、 塑性变形 、 断裂分离 三个阶段。 5.冲裁件的切断面由 圆角带 、 光亮带 、 剪裂带 、 毛刺 四个部分组成。 6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料 被牵连拉入变形 的结果。

7.光亮带是紧挨圆角带并与 板面垂直 的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到

切应力 和 挤压应力 的作用而形成的。

8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现 微裂纹 时形成的。

9.塑性差的材料，断裂倾向严重， 剪裂带 增宽，而 光量带 所占比例较少，毛刺和圆角带 大 ；反之，塑性好的

材料，光亮带所占比例较大 。

10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为： 减小冲裁间隙 、 用压板压紧凹模面上的材料 、对凸模下面的材料用

顶板 施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。

11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有： 尽可能采用合理间隙的下限值保持模具刃口的锋利 、合理选择塔边值

、采用 压料板和顶板 等措施。

12.冲裁凸模和凹模之间的 间隙 ，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 寿命 、 冲裁力 、 卸 料力 和推件力等。

13.冲裁间隙过小时，将增大 卸料 力、 推件 力、 冲裁 力以及缩短 模具寿命 。

14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的 1/2 ～ 1/3 左右，切断面的塌

角、毛刺和斜度 均较小 ，完全可以满足一般冲裁件的要求。

15.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺 高一些 ，但易去除，而且断面的斜度和塌角 小 ，在冲裁件的

切断面上形成二次光亮带 。

16.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越 小 ，毛刺越大 ；断面上出现二次光亮带是因间隙太 小 而引起的。

17.影响冲裁件毛刺增大的原因是 刃口磨钝 、 间隙大 。

18.间隙过大时，致使断面光亮带 减小 ，塌角及斜度 增大 ，形成 厚而大 的拉长毛刺。 19.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的 实际尺寸与基本尺寸 的差值，差值 越小 ，则精度 越高 。 20.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的 断面 和 尺寸 精度。

21.影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是 冲模本身的制造偏差 ，二是冲裁结束后冲裁件相对于 凸模或凹

模 尺寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有 间隙 、材料 性质 、工件的 形状和尺寸 、材料的 相对厚度 t/D

等，其中 间隙 起主导作用。

22.当间隙值较大时，冲裁后因材料的弹性回复使 落料件尺寸小于 凹模尺寸；冲孔件的孔径 大于凸模尺寸 。

23.当间隙较小时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸 大于凹模尺寸 ，冲孔件的孔径 小于凸模尺寸 。

24.对于比较软的材料，弹性变形量 小 ，冲裁后的弹性回复值亦 小 ，因而冲裁件的精度 较高 ；对于较硬的材 料则 正好相反 。

25.冲模的制造精度 越高 ，则冲裁件的精度 越高 。

26.间隙过小，模具寿命 会缩短 ，采用较大的间隙，可 延长 模具寿命。

27.随着间隙的增大，冲裁力有 一定程度 的降低，而卸料力和推料力 降低明显 。

28.凸、凹模磨钝后，其刃口处形成 圆角 ，冲裁件上就会出现不正常的毛刺， 凸模 刃口磨钝时，在落料件边缘

产生毛刺； 凹模 刃口磨钝时，在冲孔件孔口边缘产生毛刺；凸、凹模刃口均磨钝时，则 制件边缘与孔口边缘 均

产生毛刺。消除凸（凹）模刃口圆角的方法是 修磨凸 （凹）模的工作端面 。

29.冲裁间隙的数值， 等于 凹模与凸模刃口部分尺寸 之差 。 30.在设计和制造新模具时，应采用 最小 的合理间隙。

31.材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙 Z 值就 越大 ；而厚度越薄、塑性越好的材料，所需间 隙值就 越小 。

32 • 合理间隙值和许多因素有关，其主要受 材料的力学性能 和 材料厚度 因素的影响。 33 • 在冲压实际生产中，主要根据冲裁件的 断面质量 、 尺寸精度 、和 模具寿命 三个因素给间隙规定一个范 围值。

34 • 在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用 较小 的间隙值；对于断面垂直度与尺寸精

度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用 较大 的间隙值。

35 • 冲孔时，凸模刃口的尺寸应 接近 或 等于 冲孔件的 最大 极限尺寸。 36 • 落料件的尺寸与 凹模 刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与 凸模刃口 尺寸相等。

37 • 冲裁模凸模和凹模的制造公差与冲裁件的 尺寸精度 、 冲裁间隙 、 刃口尺寸磨损 有关。 38 • 落料时，因落料件的大端尺寸与澳模尺寸相等，应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基础，为保证凹模磨损

到一定程度仍能冲出合格的零件，故落料凹模基本尺寸应取 工件尺寸范围内较小尺寸 ，而落料凸模基本尺寸则按

凹模基本尺寸 减最小初始间隙 。

39 • 冲孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基础，为保证凸模磨损到

一定程度仍能冲出合格的零件，故从孔凸模基本尺寸应取 工件孔尺寸范围内较大尺寸 ，而冲孔凹模基本尺寸则按

凸模基本尺寸 加最小初始间隙 。

40 • 凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有 互换 性，制造周期 短 ，便于 成批生产 。其缺点是 模具制造

公差 小、模具制造 困难、成本较高。

41 • 配制加工法就是先按 设计尺寸 加工一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的 实

际尺寸 再按间隙配 作另一件。

42 • 落料时，应以 凹模 为基准配制 凸模 ，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。 43 • 冲孔时，应以 凸模 为基准配制 凹模 ，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。 44 • 凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合 δ 凸 + δ 凹 ≤ Z max -Z min 的条件。 45 • 配制加工凸、凹模的特点是模具的间隙由 配制 保证， 工艺 比较简单，不必校核δ 凸 + δ 凹 ≤ Z max

-Z min 的条件，并且可放大 基准件 的制造公差，使制造容易。

46 • 冲孔用的凹模尺寸应根据凸模的 实际尺寸 及 最小冲裁 间隙配制。故在凹模上只标注 基本尺寸 ，不标注

公差 ，同时在零件图的技术要求上注明 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为 Z min ～ Z max 。

47 • 冲裁件的经济公差等于不高于 IT11 级，一般落料件公差最好低于 IT1 0 级，冲孔件最好低于 IT9 级。48

• 所谓冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的 适应性 。

49 • 分析冲裁件的工艺性，主要从冲裁件的 结构工艺性 、冲裁件的 精度 和冲裁件的 断面质量 等三方面进行 分析。

50 • 冲裁件的断面粗糙度与材料 塑性 、材料 厚度 、冲裁模 间隙 刃口 锐钝 情况以及冲模的 结构 有关。当

冲裁厚度为 2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度 Ra 一般可达 12.5 ～ 3.2 。 51 • 冲裁件在条料、带料或板料上的 布置方式 叫排样。

52 • 排样是否合理将影响到材料的 合理利用职务之便 、冲件 质量 、生产率、模具的 结构及使用寿命 等。

53 • 材料的利用率是指 冲裁件实际 面积与 板料 面积之比，它是衡量合理利用材料的指标。 54 • 冲裁产生的废料可分为两类，一类是 结构废料 ，另一类是 工艺废料 。

55 • 减少工艺废料的措施是：设计合理的 排样方案 ，选择合理的 板料规格 和合理的搭边值；利用 废料作小 零件 。

56 • 排样的方法，按有无废料的情况可分为 有废料 排样、 无废料 排样和 少废料 排样。 57 • 对于有废料排样，冲裁件的尺寸完全由 冲模 来保证，因此制件的精度 高 ，模具寿命 高 ，但材料利用率

低 。无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何 搭边 ，冲件的质量 精度 要差一些，但 材料利用 率 最高。

58 • 无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何 搭边 ，冲裁件的质量和 精度 要差一些，但材料 的 利用率 高。

59 • 排样时，冲裁件之间以及 冲裁件与条料侧边之间 留下的工艺废料叫搭边。

60 • 搭边是一种 工艺废料 废料，但它可以补偿 定位 误差和 料宽 误差，确保制件合格；搭边还可 增加条刚

度 ，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被 拉入模具间隙 ，从而提高模具寿命。 • 硬材料的搭

边值可 小一些 ；软材料、脆材料的搭边值要 大一些 。冲裁件尺寸大或者有尖突复杂形状时，搭边值取 大一些

；材料厚的搭边值要取 大一些 。

61 • 手工送料，有侧压装置的搭边值可以 小 ，刚性卸料的比弹性卸料的搭边值 大。 62 • 冲裁件尺寸大或是有尖角时，搭边值取 大一些 ； 材料厚的搭边值要取 大一些 。 63 • 在冲裁件过程中，冲裁力是随凸模进入材料的深度 而变化的 。通常说的冲裁力是指冲裁力的 最大值 。

• 在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及磨擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在 凹模内 ，而冲裁剩下的材 料则紧箍在 凸模上 。

65 • 从凸模或凹模上卸下的废料或冲件所需的力称 卸料力 ，将梗塞在凹模内的废料或冲件顺冲裁方向推出所需

的力称，逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称 顶料力 。

66 • 采用弹压卸料装置和下出件方式冲裁时，冲压力等于 冲裁力 、 卸料力 、 推料力 之和；采用刚性卸料装

置和下出料方式冲裁时，冲压力等于 冲裁力、推料力 之和；采用弹性卸料装置和上出料方式冲裁时，冲压力等于

冲裁力、卸料力、推料力、顶料力之和。

67 • 为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用 阶梯凸模冲裁 法、 斜刃口冲裁

法和 加热冲裁 法来降低冲裁力。

68 • 在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下，为了能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而产生

的折断或倾斜现象，凸模应采用 阶梯 布置，即将 小凸模 做短一些。这样可保证冲裁时， 大直径 凸模先冲。

69 • 阶梯冲裁时，大凸模长度应比小凸模长度 长 ，可以保证冲裁时 大 凸模先冲。 70 • 采用斜刃冲裁时，为了保证冲件平整，落料时应将 凸模 做成平刃；冲孔时应将 凹模 做成平刃。

71• 材料加热后，由于 抗剪强度 降低，从而降低了冲裁力。

72• 模具压力中心就是冲压力 合力 的作用点。模具的压力中心应该通过压力机滑块的 中心线 。如果模具的压

力中心不通过压力机滑块的 中心线 ，则冲压时滑块会承受 偏心载荷 ，导致滑块、压力机导轨及模具导向部分零

件 不正常磨损 ；还会使 合理间隙得不到保证，从而影响 制件 的质量和 模具 的寿命。 73• 冲裁模的形式很多，按送料、出件及排除废料的自动化程度可分为 手动模 、半自动模 和 自动模 等三种。

74• 按工序组合程度分，冲裁模可分为 单工序模 、 级进模 和 复合模 等几种。 75• 在压力机的一次行程中， 只完成一个 冲压工序的冲模称为单工序模。

76• 在条料的送进方向上，具有 两个或两个以上的工位 ， 并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成 两

个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。

77• 在压力机的一次行程中，在模具的 同一 位置上，完成 两个或两个以上 的冲压工序的模具，叫复合模。

78• 冲裁模具零件可分为 工艺零件 、 结构零件 。

79• 组成冲模的零件有 工作 零件、 定位 零件、 导向 零件、压料、卸料和出件零件， 支撑 零件，紧固及其 它零件等。

80• 在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为 工艺零件 。

81• 由于级进模的工位较多，因而在冲制零件时必须解决条料或带料的 定位 问题，才能保证冲压件的质量。

82• 所谓定位零件，是指用于确定 条料或工序件 在模具中的正确位置的零件。 83• 所谓导向零件，是用于确定上、下模 相对位置 、 保证位置精度 的零件。 84• 级进模中，典型的定位结构有 挡料钉及导正销 和 侧刃 等两种。

85• 无导向单工序冲裁模的特点是结构 简单 ，制造 成本低 ，但使用时安装调整凸、凹模间隙较 不方便 ，冲

裁件质量 差 ，模具寿命 低 ，操作不安全。因而只适用于精度不高 、形状简单 ，批量小的冲裁件的冲压。

86• 由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于

批量大 、 小尺寸 工件的冲压生产。

87• 由于级进模的工位较多，因而在冲制零件时必须解决条料或带料的 定位 问题，才能保证冲压件的质量。常

用的定位零件是挡料钉 和 侧刃 。

88• 应用级进模冲压，排样设计很重要，它不但要考虑材料的 合理利用 ，还应考虑制件的 精度要求 、冲压成

形规律、模具 寿命 等问题。

• 级进模的排样设计时，对零件精度要求高的，除了注意采用精确的定位方法外，还应尽量减少 工位数 ，以

减少 定位累积 误差。孔距公差较小的孔应尽量 同一工位 中冲出。

90• 在级进模的排样设计中，对孔壁距离小的制件，考虑到模具的强度，其孔可 分步 冲出；工位之间壁厚小的

，应 增设空位 ；外形复杂的制件，应 分步 冲出，以简化 凸模 、 凹 模 形状，增强其强度，便于加工和装配

；侧刃的位置应尽量避免导致凸、凹模 局部 工作以免损坏刃口，影响模具寿命。

91• 需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的零件，采用连续冲压时，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在 成形

后 冲出，落料或切断公步一般安排在 最后 工位上。

92• 全部为冲裁工步的级进模，一般是先 冲孔 后 落料 。先冲出的孔可作为后续工位的 定位孔 ，若该孔不适

合 定位 或定位要求较高时，则应冲出 工艺孔作定位用 。

93• 套料连续冲裁，按由 里 向 外 的顺序，先冲 内 轮廓后冲 外 轮廓。

94• 复合模在结构上的主要特征是有 一个既是冲孔的凹模又是落料凸模 的凸凹模。 95• 按照落料凹模的位置不同，复合模分为 顺装复合模 和 倒装复合模 两种。 96• 凸凹模在 上模 ，落料凹模在 下模 的复合模称为顺装复合模。

97• 复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外形的 相对位置精度高 ，板料的定位精度高，冲模的外形尺寸

较小 ，但复合模结构复杂，制造精度高，成本高。所以一般用于生产 批量大 、 精度要求高 的冲裁件。

98• 凸模的结构形式，按其断面形状分为 圆形 、 非圆形 ；按刃口形状有 平刃 、 斜刃 等；按结构分为 整体

式 、 镶拼式、 阶梯式 、 直通式 和带护套式等。

99• 凸模的固定方式有 台肩固定 、 铆接 、 螺钉和销钉固定 以及粘结挤浇注固定和快换固定等。

100• 圆形凸模常用的固定方法有 台阶式 和 快换式 。

101• 由于模具结构的需要，凸模的长度大于 极限长度 ，或凸模工作部分直径 小于 允许的最小值，就应该采用

凸模护套等方法加以保护。

102• 整体阶梯式圆形凸模强度高，刚性好， 装配修磨 方便。其工作部分的尺寸由 计算 而得；与凸模固定板配

合部分按 过渡配合 制造。

103• 非圆形凸模，如果固定部分为圆形，必须在固定端接缝处 加防转销 ；以铆接法固定时，铆接部分的硬度较

工作部分要 低 。

104• 凹模的类型很多，按外形分有 圆形 、方形或 长方形 ，按结构分有 整体式 和 镶拼式 ；按刃口形式分有 平刃 和 斜刃 。

105• 直刃壁孔口凹模，其特点是刃口强度 较高 ，修磨后刃口尺寸 不变 ，制造 较方便 。但是在废料或冲件向

下推出的模具结构中，废料会积存在 孔口内 ，凹模胀力 大 ，刃壁磨损快，且每次修磨量 较大 。

106• 斜刃壁孔口凹模，其特点是孔口内不易 积料 ，每次修磨量小，刃口强度 较差 。 修磨后刃口尺寸会 变大

，这种刃口一般用于 形状简单 的冲件冲裁，并一般用于 精度要求不高 的下出件的模具。 107• 复合模的凸凹模壁厚最小值于冲模结构有关，顺装式复合模的凸凹模壁厚可 小 些；倒装式复合模的凸凹模 壁厚应 大 些。

108• 对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用 镶拼结构 。 109• 镶拼结构的凸、凹模设计原则是：力求改善 加工 工艺性，减少 钳工 工作量，提高 模具加工 精度；便于

装配 和维修；满足 冲压工艺 ，提高冲压件质量。

110• 设计镶拼结构的凸、凹模时， A 、应尽量将复杂形状的 内形 加工变成 外形 加工，以便切削加工和磨削

； B 、应该沿转角、尖角 分割，并尽量使拼块角度大于或等于 ９０° ； C 、圆弧尽量单独分块，拼接线应在

离切点 ４～７ 的直线处，大圆弧和长直线可 分成几块 ，另外应与 刃口 垂直，且不宜过长，一般为 １２～１

５ mm ； D 、为了满足冲压工艺的要求，提高冲件质量，凸模和凹模的拼接线应至少错开 ３～５ mm ，以免冲裁

件产生毛刺； e 为了方便装配、调整和维修，对比较薄弱或容易磨损的局部凸出或凹进部分，应 单独镶拼 ，拼

块之间应能通过 磨削 或 增减垫片的 方法调整其间隙或保证中心距公差。

111• 条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位，一是在与 送料方向垂直 方向上的限位，保证条料沿正确的

方向送进，称为送进导向。二是在送料方向上的限位，控制 条料一次送进长度 ，称为送料定距。 112• 属于条料导向的定位零件有 导料销 、 导料板 、 侧压板 ，属于送料定距的定位零件有始用挡料销、挡料

销、导正销、侧刃等，属于块料或工序件的定位零件有 定位销 、 定位板 等。

113• 导料销导正定位多用于 单工序模和复合模 中。使用导正销的目的是消除 送进导向 和 送料定距 或 定位

板 等粗定位的误差。导正销通常与 挡料销 ，也可与 侧刃 配合使用。 114• 条料在送进方向上的 送进 距离称为步距。

115• 导料销导向定位多用于 单工序模具 和 复合模 中。

116• 如果条料的公差大，为了避免条料在导料扳中的偏摆，使最小搭边得到保证，应在送料方向的一侧设置 侧

压装置 ，迫使条料 始终紧帖一侧导料扳 。 • 当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于 板料

厚度 ，一般在 0.2 ～ 0.5mm 之间，板料薄的取 小 值，板料厚的取 大 值。当卸料板兼起导板作用时，一般按

H7/h6 配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙 小于 凸、凹模之间间隙，以保证 凸模、凹模 的正确配合。

118• 使用导正销的目的是消除 送料导向 和 送料定距 或 定位板 等粗定位的误差。导正销通常与 挡料钉 配合

使用，也可以与侧刃 配合使用。

119• 定位板和定位销是作为 单个毛坯 或 工序件 的定位件，其定位方式由 外形定位 和 内孔定位 两种。

120• 弹压卸料板既起 压料 作用，又起 卸料 作用，所得的冲裁件质量较好，平直度较 高 ，因此，质量要求较

高的冲裁件或 薄板冲裁 宜用弹压卸料装置。

121• 小孔冲裁模与一般冲裁模的最大区别是：小孔冲裁模具有 各种增强凸模刚度和强度 的结构。

122• 硬质合金冲模一般是指 凸模或凹模 为硬质合金。设计时要避免 工作零件 单边受力；便于模具装配和调整

：应尽量避免 斜排和交叉 排样，而用 直排和对排 排样。

123• 整修时，材料变形过程与冲裁 不同 ，整修与 切削 加工相似。

124• 要达到精冲的目的，需要有 压料力 、 冲裁力 、 反顶力 等三种压力，并要求这三种压力按 顺序 施压。

125• 适宜精冲的材料应该具有 低 的屈服强度、 小 的屈服比、 好 的塑性。

126• 精密冲裁一般是指 带齿圈压板 精冲法，通常称为 齿圈压板 精冲法。精冲时的搭边值比普通冲裁 大 。

127• 精冲模按结构特点分为 固定凸模 精冲模和 活动凸模 精冲模。

128• 确定冲裁模总体结构的原则是：不仅要保证 冲出合格的冲压件 ，而且要适应 生产批量 的要求，结构尽量

简单 ，制造 容易 ，调整和维修 方便 ，操作 安全 、 可靠 ，寿命高，成本低。 129• 精冲凸、凹模的间隙很 小 ，一般双面间隙为材料厚度的 0.5% ～ 3% 。

130• 确定冲模总体结构的原则是：不仅要保证 冲出合格制件 ，而且要适应 生产批量 的要求，结构 尽量简单

，制造容易， 调整和维修 方便，操作 安全可靠 ，寿命高，成本低。

131• 冲裁模类型首先决定于 生产批量 ，冲裁件的 质量要求 和 形状尺寸 是确定冲裁模类型的重要依据。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1 • 冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。 （ × ） 2 • 冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。 （ × ） 3 • 形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。 （ × ）

4 • 对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。 （ × ） 5 • 整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。 （ × ）

6 • 利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。 （ ∨ ）

7 • 采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少冲裁功。 （ × ） 8 • 冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。 （ ∨ ）

9 • 冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。 （ × ） 10 • 模具的压力中心就是冲压件的重心。 （ × ）

11 • 冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。 （ × ）

12 • 在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。（ × ） 13 • 凡是有凸凹模的模具就是复合模。 （ × ）

14 • 在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。 （ × ） 15 • 导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。 （ × ） 16 • 侧压装置用于条料宽度公差较大的送料时。 （ × ）

17 • 侧压装置因其侧压力都较小，因此在生产实践中只用于板厚在 0.3mm 以下的薄板冲压。（ × ）

18 • 对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。 （ × ） 19 • 采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。（ × ） 20 • 采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。（ ∨ ） 21 • 凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。 （ × ） 22 • 在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。 （ ∨ ）

23 • 在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确方向送进称为送料定距。 （ × ） 24 • 模具紧固件在选用时，螺钉最好选用外六角的，它紧固牢靠，螺钉头不外露。 （ × ） 25 • 整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。 （ × ）

26 • 精密冲裁时，材料以塑性变形形式分离因此无断裂层。 （ ∨ ）

27 • 在级进模中，根据零件的成形规律对排样的要求，需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的冲压件，位于成形过

程变形部位上的孔，应安排在成形工位之前冲出。 （ × ）

28 • 压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。 （ × ）

29 • 无模柄的冲模，可以不考虑压力中心的问题。 （ × ） 三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）

1 、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了 ___ A ________ 。 A 、光亮带 B 、毛刺 C 、断裂带

2 、模具的合理间隙是靠 ___ C ________ 刃口尺寸及公差来实现。

A 、凸模 B 、凹模 C 、凸模和凹模 D 、凸凹模

3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定 ____ A _______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差

4 、当冲裁间隙较大时，冲裁后因材料弹性回复，使冲孔件尺寸 _A __凸模尺寸，落料件尺寸 __ A___凹模尺寸。

A 、大于，小于 B 、大于，大于 C 、小于，小于 D 、小于，大于 5 、对 T 形件，为提高材料的利用率，应采用 _____ C ______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排

6 、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用 ______ A _____ 的方法来实现小设备冲裁大冲件。

A 、阶梯凸模冲裁 B 、斜刃冲裁 C 、加热冲裁 7 、斜刃冲裁比平刃冲裁有 _____ C ______ 的优点。 A 、模具制造简单 B 、冲件外形复杂 C 、冲裁力小

8 、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为

______ A _____ 。

A 、推料力 B 、卸料力 C 、顶件力

9 、模具的压力中心就是冲压力 ____ C _______ 的作用点。 A 、最大分力 B 、最小分力 C 、合力

10 、冲制一工件，冲裁力为 F ，采用刚性卸料、下出件方式，则总压力为 _____ B ______ 。 A 、冲裁力 + 卸料力 B 、冲裁力 + 推料力 C 、冲裁力 + 卸料力 + 推料力

11 、如果模具的压力中心不通过滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致导轨和模具导向部分零件 ______ B _____ 。

A 、正常磨损 B 、非正常磨损 C 、初期磨损

12 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用 _____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模

13 、用于高速压力机上的模具是 ______ B _____ 。

A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 用于高速压力机的冲压材料是 _____ C ______ 。

A 、板料 B 、条料 C 、卷料

15 、对步距要求高的级进模，采用 _____ B ______ 的定位方法。 A 、固定挡料销 B 、侧刃 + 导正销 C 、固定挡料销 + 始用挡料销 16 、材料厚度较薄，则条料定位应该采用 _____ C ______ 。 A 、固定挡料销 + 导正销 B 、活动挡料销 C 、侧刃

17 、导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠 ______ B ____ 导向。 A 、导筒 B 、导板 C 、导柱、导套

18 、在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的配合采用 _____ C _____ 。 A 、 H7/m6 B 、 H7/r6 C 、 H7/h6

19 、由于级进模的生产效率高，便于操作，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于 _______ A __ 冲压件的生产。

A 、大批量、小型 B 、小批量、中型 C 、小批量、大型 D 、大批量、大型

20 、推板或顶板与凹模呈 _ A __ 配合，其外形尺寸一般按公差与配合国家标准 _ F __ 制造。 A 、间隙 B 、过渡 C 、过盈 D 、 H8 E 、 m6 F 、 h8

21 、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应 ______ C ____ 步距。 A 、≥ B 、≤ C 、＞ D 、＜

22 、对于冲制小孔的凸模，应考虑其 _____ A _____ A 、导向装置 B 、修磨方便 C 、连接强度

23 、精度高、形状复杂的冲件一般采用 _____ A _____ 凹模形式。 A 、直筒式刃口 B 、锥筒式刃口 C 、斜刃口

24 、为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用 _____ A _____ 。 A 、活动挡料销 B 、始用挡料销 C 、固定挡料销

25 、弹性卸料装置除起卸料作用外，还有 _____ C _____ 的作用。 A 、卸料力大 B 、平直度低 C 、压料作用

26 、压入式模柄与上模座呈 ____ A ______ 的配合，并加销钉以防转。 A 、 H7/m6 B 、 M7/m6 C 、 H7/h6

27 、中、小型模具的上模是通过 ______ B ____ 固定在压力机滑块上的。 A 、导板 B 、模柄 C 、上模座

28 、大型模具或上模座中开有推板孔的中、小型模具应选用 _____ B _____ 模柄。 A 、旋入式 B 、带凸缘式 C 、压入式

29 、旋入式模柄是通过 _____ B _____ 与上模座连接。 A 、过渡配合 B 、螺纹 C 、螺钉

30 、小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈 _____ A _____ 配合。 A 、间隙 B 、过渡 C 、过盈

31 、对角导柱模架上、下模座，其工作平面的横向尺寸一般 ____ C ______ 纵向尺寸，常用于 ___ _A ______ 。

A 、横向送料的级进模 B 、纵向送料的单工序模或复合模 C 、大 D 、纵向送料的级进模 E 、小 F 、横向送料的单工序模或复合模 32 、能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是 ____ B ______ 。 A 、对角导柱模架 B 、后侧导柱模架 C 、中间导柱模架

33 、为了保证条料定位精度，使用侧刃定距的级进模可采用 ______ B ____ 。 A 、长方形侧刃 B 、成型侧刃 C 、尖角侧刃

34 、中间导柱模架，只能 _____ C _____ 向送料，一般用于 _____ B _____ 。 A 、级进模 B 、单工序模或复合模 C 、纵 D 、横 35 、四角导柱模架常用于 _____ A _____ 。 A 、自动模 B 、手工送料模 C 、横向送料手动模

36 、凸模与凸模固定板之间采用 __ A __ 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。 A 、 H7/h6 B 、 H7/r6 C 、 H7/m6

37 、冲裁大小不同、相距较近的孔时，为了减少孔的变形，应先冲 ___ A ____ 和 _____ D _____ 的孔，后冲

_____ B _____和 ______ C ____ 的孔。 A 、大 B 、小 C 、精度高 D 、一般精度 38 、整修的特点是 _____ A _____ 。

A 、类似切削加工 B 、冲压定位方便 C 、对材料塑性要求较高 四、问答题

1 • 什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？

利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁

工序。

冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。

2 • 冲裁的变形过程是怎样的？

冲裁的变形过程分为三个阶段如图图 2.1.3 所示：从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段 ( 第一阶段 ) ；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段 ( 第二阶段 ) ；从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段 ( 第三阶段 ) 。

3 • 普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？

普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图 2.1.5 所示，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。

圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。 光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好）。

断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。

毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普通冲裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。

4 • 什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？

冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。该间隙的大小，直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。

当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，如图 2.1.6 所示。工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。 当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，如图 4-5b 所示 , 这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。

间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。

5• 降低冲裁力的措施有哪些？

当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：

1、采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。 2、采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上，如图4.10所示。

3 、采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，如图 4.10 所示。由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。

6• 什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？

冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损，从而影响压力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。

7• 什么叫搭边？搭边有什么作用？

排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：

补偿送料误差，使条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边太大，浪费材料；太小，会降低工件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影响模具寿命。 8• 怎样确定冲裁模的工序组合方式？

确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：

1 、生产批量的大小。从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序模好得多。一般来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级进冲裁模。

2 、工件尺寸公差等级。单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达 IT12 ～ IT13 级，复合模由于避免了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度也较高。因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。 3 、从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。

4 、从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产，也适合大型冲压件的生产。级进模不适合大型工件的生产。 5 、从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。

综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度又较厚的工件，应该考虑用单工序模具。而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模；对精度要求一般，又是大批量生产时，应采用级进模结构。 9• 怎样选择凸模材料？

凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。一般，形状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A 、 T10A 等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，应该选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为 HRC58 ～ 62 。 10• 什么条件下选择侧刃对条料定位？

一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距：

1 、级进模中，一般采用侧刃来控制条料的送进步距。这样，可以提高生产率。

2 、当冲裁窄而长的工件时，由于步距小，采用定位钉定位困难，这时也采用侧刃来控制条料的

送进步距。

3 、当需要切除条料的侧边作为工件的外形时，往往采用侧刃定距。 4 、当被冲材料的厚度较薄（ t ＜ 0.5 mm ）时，可以采用侧刃定距。 11• 什么情况下采用双侧刃定位？

当被冲材料的宽度较大而厚度较小、工位数目较多以及冲裁件的精度要求较高时，可以采用双侧刃。采用双侧刃时，两个侧刃可以对称布置。这时，可以降低条料的宽度误差，提高工件的精度。这种布置方法常用于带料或卷料冲压中。而将两个侧刃一前一后的布置，往往用于工步较多的条料冲压中，这样可以节约料尾。用双侧刃定距时，定位精度高，但材料的利用率要低一些。 12• 凸模垫板的作用是什么？如何正确的设计垫板？

冲模在工作时，凸模要承受很大的冲裁力，这个力通过凸模的固定端传递到上模座。如果作用在模座上的力大于其许用应力时，就会在模板上压出凹坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座的损坏，在凸模固定板和上模座之间加装一块淬硬的垫板。在复合模的凸凹模固定板与模座之间，因为同样的原因也需要加装一块垫板。设计时，一般根据需要在国标中选取标准的垫板型号。一般垫板的的形状和尺寸大小与凹模板相同。材料选用 T7 、 T8 钢，热处理的淬火硬度为 48 ～ 52HRC ，上下表面的粗糙度为 Ra0.8 以下。 13• 常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？

常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。

1 、刚性卸料装置：刚性卸料装置常用固定卸料板的结构形式，即：卸料板是用螺钉将其固定在下模部分，再用销钉定位这样一种安装方式。刚性卸料装置的卸料板在工作时，不能将被冲材料压住，所以工件的有明显的翘曲现象，但卸料力大。因此，常用于较厚、较硬且精度要求不高的工件冲裁模中。

2 、弹压卸料装置：弹压卸料装置中的弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁厚度在 1.5mm 以下的模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的滑块继续向下运动时，凸模再伸出弹压卸料板的下端面进行冲压加工。所以，工件的平整度较好。 14• 卸料板型孔与凸模的关系是怎样的？

1 、在固定卸料装置中，当卸料板仅仅起卸料作用时，卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，一般取单边间隙（ 0.2～ 0.5 ） t 。当固定卸料板除卸料的作用外，还要对凸模进行导向，这时，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。

2 、弹压卸料装置中，卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取（ 0.1 ～ 0.2 ） t 。若弹压卸

料板还要起对凸模的导向作用时，同样，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。 15• 什么是顺装复合模与倒装复合模？

根据落料凹模是在模具的上模还是下模，将复合模分成顺装复合模和倒装复合模。其中，落料凹模在下模的复合模称为顺装复合模，落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。 16• 什么是带齿圈压板的精冲法？

带齿圈压板的精冲法，又叫强力压边精冲法，是目前国际上应用最为广泛的精冲方法。它除了采用极小的间隙、凸模或凹模刃口带有小圆角外，又采用了一个强有力的顶件装置和带有“ V ”形凸梗的压边装置。被冲材料处于三向压应力状态，提高了材料的塑性，抑制的裂纹的产生，其结果就是工件断面几乎都是光亮带，并且断面与板平面垂直，工件的尺寸精度可达 IT7 级左右，断面粗糙度可达 Ra1.6 ～ 0.2 μ m 。 17• 什么是齿圈压板？精冲模中的齿圈压板有何作用？

精冲模和普通冲模的最大区别就在于采用了 V 形齿圈压板。所谓齿圈压板是指在压板或凹模上，围绕工件轮廓一定距离设置的V形凸梗。齿圈压板的作用就是阻止剪切区以外的金属板料,在冲裁过程中进入到剪切区内，以便在剪切区内的材料处于三向压应力状态；压紧被冲材料，避免板料的弯曲和拉伸变形；冲裁完成后又起卸料的作用。 18• 精冲工艺对压力机有哪些特殊要求？

精冲工艺的实现，要求压力机要提供三种压力，即：使材料分离的剪切力、压料力和顶件力。但这三种力不是同时产生的，而是需要压力机按精冲工艺的要求顺序产生。所以精冲工艺对压力机有如下特殊要求：

1 、三种压力按精冲工艺的要求顺序产生，并且能够单独进行调整； 2 、精冲压力机要有足够的刚性；

3 、精冲压力机的滑块应该能够精密的上下调整； 4 、精冲压力机要有足够的导向精度； 5 、精冲压力机的滑块速度要低，且可以调节。 第三章

一、填空题

1 、将板料、型材、管材或棒料等 弯成一定角度 、 一定曲率 ， 形成一定形状的零件 的冲压方法称为弯曲。 2 、弯曲变形区内 应变等于零 的金属层称为应变中性层。

3 、窄板弯曲后起横截面呈 扇 形状。窄板弯曲时的应变状态是 立体 的，而应力状态是 平面 。 4 、弯曲终了时， 变形区内圆弧部分所对的圆心角 称为弯曲中心角。 5 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为 最小弯曲半径 。

6 、弯曲时，用 相对弯曲半径 表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称 最小弯曲半径 。 7、最小弯曲半径的影响因素有 材料的力学性能 、弯曲线方向、材料的热处理状况、 弯曲中心角 。 8 、材料的塑性 越好 ，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就 越小 。

9 、板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的 稳定性 ，使材料过早破坏。对于冲裁或剪

切坯料，若未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料 塑性降低 ，在上述情况下均应选用 较大 的弯 曲半径。轧制钢板具有纤维组织， 顺 纤维方向的塑性指标高于 垂直于 纤维方向的塑性指标。 10 、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用 热处理 以恢复塑性。

11 、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应 先去毛刺 ；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一 面处于 弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模） ，以免产生应力集中而开裂。

12 、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用 先在弯角内侧开槽后，再弯曲 的工艺， 如果结构不允许，则采用 加热弯曲或拉弯 的工艺。

13 、在弯曲变形区内，内层纤维切向 受压而缩短 应变，外层纤维切向受 受拉而伸长 应变，而中性层 则保持不 变 。

14 、板料塑性弯曲的变形特点是：（ 1 ） 中性层内移 （ 2 ） 变形区板料的厚度变薄 （ 3 ） 变形区板料长 度增加 （ 4 ）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。

15 、弯曲时，当外载荷去除后，塑性变形 保留下来 ，而弹性变形 会完全消失 ，使弯曲件 的形状和尺寸发生变 化而与模具尺才不一致 ，这种现象叫回弹。其表现形式有 _ 曲率减小 、 弯曲中心角减小 两个方面。 16 、相对弯曲半径 r ╱ t 越大，则回弹量 越大 。

17 、影响回弹的因素有： （ 1） 材料的力学性能 （ 2） 变形程度 （ 3） 弯曲中心角 （ 4）弯曲方式及弯曲 模 （ 5）冲件的形状。

18 、弯曲变形程度用 r ／ t 来表示。弯曲变形程度越大，回弹 愈小 ，弯曲变形程度越小，回弹 愈大 。 19 、在实际生产中，要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，常采取 改进弯曲件的设计 ， 采取适当的弯曲工艺 ， 合理设计弯曲模 等措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。

20 、改进弯曲件的设计，减少回弹的具体措施有：（ 1 ） 尽量避免选用过大的相对弯曲半径 （ 2 ）尽量选用 σ s /E 小，力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。

21 、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是 采用校正弯曲 。

22 、为了减小回弹，在设计弯曲模时，对于软材料（如 10 钢，Ｑ 235 ，Ｈ 62 等）其回弹角小于 5 °，可采 用 在弯曲模上作出补偿角 、并取小的凸模、凹模间隙的方法。对于较硬的材料（如 45 钢， 50 钢，Ｑ 275 等 ），为了减小回弹，设计弯曲模时，可根据回弹值 对模具工作部分的形状和尺寸 进行修正。

23 、当弯曲件的弯曲半径 r>0.5t 时，坯料总长度应按 中性层展开 原理计算，即Ｌ＝ L1+L2+ πα (r+xt)/180 24、弯曲件的工艺性是指 弯曲件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求 等是否符合 弯曲加工 的工艺要求。 25 、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯 外角 ，后弯 内角 ；前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的 定位 ，后次弯曲不能影响前次以成形的形状。

26 、当弯曲件几何形状不对称时，为了避免压弯时坯料偏移，应尽量 成对弯曲 的工艺。

27 、对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了使操作方便、定位准确可靠和提高生产率，应尽量采用 级进模或复合模 28 、弯曲时，为了防止出现偏移，可采用 压料 和 定位 两种方法解决。 29 、弯曲模结构设计时，应注意模具结构应能保证坯料在弯曲时 转动和移动 。

30 、对于弯曲高度不大或要求两边平直的Ｕ形件，设计弯曲模时，其凹模深度应 大于零件的高度 。

31 、对于Ｕ形件弯曲模，应当选择合适的间隙，间隙过小，会使工件 弯边厚度变薄 ，降低 凹模寿命 ，增大 弯 曲力 ；间隙过大，则回弹 大 ，降低 工件的精度 。 二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1 、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。 （ × ）

2 、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。 （ ∨ ） 3 、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。 （ × ） 4 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。 （ × ） 5 、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。 （ × ）

6 、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。 r/t 愈大，增大量愈 大。 （ × ）

7 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。 （ × ） 8 、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。 （ ∨ ）

9 、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。 （ × ） 10 、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。 （ ∨ ）

11 、塑性变形时，金属变形区内的径向应力在板料表面处达到最大值。 （ ∨ ） 12 、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。 （ × ）

13 、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。 （ ∨ ） 14 、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。 （ × ）

15 、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（ 16 、减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。 （ × ）

17 、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。 （ ∨ ）

18 、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的纤向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（ × ）

19 、在弯曲 r/t 较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。 （ × ） 三、选择题（将正确答案的序号填在题目的空缺处）

1 、表示板料弯曲变形程度大小的参数是 ___ B _____ 。 A 、 y/ ρ B 、 r/t C 、 E/ σ S

2 、弯曲件在变形区的切向外侧部分 ____ A ____ 。 A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力

3 、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是 ____ B ____ 。 A 、宽板 B 、窄板 C 、薄板

4 、弯曲件的最小相对弯曲半径是弯曲件产生 ____ C ____ 。 A 、变形 B 、回弹 C 、裂纹

5 、塑性弯曲时，由于变形区的曲率增大，以及金属各层之间的相互挤压作用，从而引起变形区内的径向压应力在 板料表面 ____ A___ ，由表及里逐渐 ____ E ____ ，应力至中性层处达到 ___ _C ____ 。 A 、达到最大 B 、达到最小 C 、等于零 D 、增大 E 、减小 F 、最大 G 、最小 6 、材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许 ___ B _____ 。 A 、回弹量大 B 、变形程度大 C 、相对弯曲半径大

7 、为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向 _____ A ___ 。 A 、垂直 B 、平行 C 、重合

8 、为了提高弯曲极限变形程度，对于较厚材料的弯曲，常采用 ____ B ____ 。 A 、清除毛刺后弯曲 B 、热处理后弯曲 C 、加热

9 、需要多次弯曲的弯曲件，弯曲的次序一般是 ____ C ____ ，前次弯曲后应考虑后次弯曲有可靠的定位， 后次

弯曲不能影响前次已成形的形状。

A 、先弯中间部分，后弯两端 B 、先弯成 V 形，后弯成 U 形 C 、先弯两端，后弯中间部分 10 、为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 ____ C ____ 处理。 A 、淬火 B 、回火 C 、退火

11 、对塑性较差的材料弯曲，最好采用 ____ C ____ 的方法解决。 A 、增大变形程度 B 、减小相对弯曲半径 C 、加热

12 、在进行弯曲模结构设计时，应注意模具结构能保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力 ____ C ____ 。 A 、达到最大值 B 、等于零 C 、得到平衡

13 、材料 ____ A ____ ，则反映该材料弯曲时回弹小。 A 、屈服强度小 B 、弹性模量小 C 、经冷作硬化

14 、相对弯曲半径 r/t 大，则表示该变形区中 ___ B _____ 。 A 、回弹减小 B 、弹性区域大 C 、塑性区域大 15 、弯曲件形状为 ____ A ____ ，则回弹量最小。 A 、π形 B 、 V 形 C 、 U 形

16 、 r/t 较大时，弯曲模的凸模圆角半径 ___ C _____ 制件圆角半径。 A 、＞ B 、＝ C 、＜

17 、弯曲件上压制出加强肋，用以 ____ A ____ 。 A 、增加刚度 B 、增大回弹 C 、增加变形

18 、采用拉弯工艺进行弯曲，主要适用于 ____ B ____ 的弯曲件。 A 、回弹小 B 、曲率半径大 C 、硬化大

19 、不对称的弯曲件，弯曲时应注意 ____ B ____ 。 A 、防止回弹 B 、防止偏移 C 、防止弯裂

20 、弯曲件为 ____ B ____ ，无需考虑设计凸、凹模的间隙。 A 、π形 B 、 V 形 C 、 U 形 四、问答题

1 、弯曲变形的过程是怎样的？

虽然各种弯曲件的形状及其使用的弯曲方式有所不同，但从其变形的过程和特点来看却有共同的规律。其中的板

弯工艺是弯曲变形中运用最多的一种，板料从平面弯曲成具有一定角度和形状，其变形过程是围绕着弯曲圆角区域展开所以弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区。

2 、 弯曲变形有何特点？

为了分析弯曲变形的特点，在弯曲毛坯的断面上画出间距相等的网格线，可以看出弯曲变形有如下特点：

1 ）弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分

从图（ b ）中我们看到，弯曲变形后板料两端平直部分的网格没有发生变化，而圆角部分的网格由原来的方形了扇形网格，这就说明弯曲变形集中在圆角部分。 2 ）弯曲变形区存在一个变形中性层

从对两图中的网格观察，明显的看见弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化：靠近凸模一边的金属纤维层 (a—a

为受到压缩而缩短；靠近凹模一边的纤维层（ b—b ）因为受到拉伸而伸长。也就是说，弯曲变形时变形区的纤维由外表面至板料中部，其缩短与伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续性，在两个伸长与缩短的变形区域之间，必定有金属纤维层的长度在弯曲前后保持不变（如图中的 O—O ），这一金属层就称为应变中性层。 3 ）形区材料厚度变薄的现象

板料弯曲时，如果弯曲变形程度较大，变形区外侧材料受拉而伸长，使得厚度方向的材料流动过来进行补充，从

厚度减薄，而内侧材料受压，使厚度方向的材料增厚。由于应变中性层的内移，外层的减薄量大于内层区域的增厚量此使弯曲变形区的材料厚度变薄。变形程度愈大，变薄现象愈明显。 4 ）、变形区横断面的变形

对于相对宽度 b/t （ b 为板料的宽度， t 为板料的厚度）较窄的坯料（ b/t ≤ 3 的窄板），在弯曲变形过程板料宽度方向的形状及尺寸也会发生变化：在应变中性层以内的压缩区横截面的宽度和高度都增加，而在应变中性层的拉伸区横截面的宽度和高度都减小，使整个横截面变成扇形。对宽度较大的板料（ b/t ＞ 3 的宽板），在弯曲时变形受到大量材料的阻碍，宽度方向的尺寸及形状基本保持不变。 3 、 什么是最小相对弯曲半径？

板料在弯曲时，弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大。如果板料的弯曲半径过小，则板料的外表面将超过的变形极限而出现裂纹。所以，板料的最小弯曲半径是在保证变形区材料外表面不发生破坏的前提下，弯曲件的内表

能弯成的最小圆角半径，用rmin 表示。最小弯曲半径与板料厚度的比值 rmin /t 称为最小相对弯曲半径，它是衡量曲变形程度大小的重要指标。

4 、 影响最小相对弯曲半径的因素有哪些？

影响板料最小相对弯曲半径数值的因素很多，其中主要有： 1 ）材料的机械性能与热处理状态

材料的机械性能与热处理状态对最小相对弯曲半径数值的影响较大，塑性好的材料，其允许有较小的弯曲半径。在生产实际中，都将冷作硬化的材料，用热处理方法提高其塑性，以获得较小的弯曲半径，增大弯曲变形的程度；或于塑性较低的金属材料采用加热弯曲的方法，以提高弯曲变形程度。 2 ）弯曲件的弯曲中心角α

弯曲中心角α是弯曲件的圆角变形区圆弧所对应的圆心角。理论上弯曲变形区局限于圆角区域，直边部分不参形。但由于材料的相互牵制作用，接近圆角的直边也参与了变形，扩大了弯曲变形区的范围，分散了集中在圆角部分曲应变，使变形区外表面的受拉状态有所减缓，因此减小α有利于降低最小弯曲半径的数值。 3 ）弯曲线的方向

冲压用的金属板料一般都是冷扎钢板，板料也就呈纤维状组织。板料在横向、纵向及厚度方向上，都呈现出不同

械性能。一般来讲，钢板在纵向（轧制方向）的抗拉强度比在横向（宽度方向）要好，所以弯曲线垂直于轧制方向，许有最小的弯曲半径，而弯曲线线平行于轧制方向，则允许的最小弯曲半径数值要大些。 4 ）板料表面与侧面的质量影响

弯曲用的毛坯一般都是冲裁或剪裁获得，材料剪切断面上的毛刺、裂纹和冷作硬化以及表面的划伤和裂纹等缺陷会造成弯曲时的应力集中，从而使得材料容易破裂。所以表面质量和断面质量差的板料在弯曲时，其最小相对弯曲半数值较大。

5 ）弯曲件的相对宽度

弯曲件的相对宽度愈大，材料沿宽度方向的流动阻力就愈大。因此，相对宽度较小的窄板，其相对弯曲半径的数以取得小些。

5 、影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？

在弯曲的过程中，影响回弹的因素很多，其中主要有以下几个方面： 1 ）材料的机械性能

材料的屈服极限σ s 愈高、弹性模量Ｅ愈小，弯曲变形的回弹也愈大。 2 ）相对弯曲半径 r/t

相对弯曲半径 r/t 愈小，则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小，变形程度愈大。反之，相对弯曲半径愈大，弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。 3 ）弯曲中心角α

弯曲中心角α愈大，表示变形区的长度愈大，回弹的积累值愈大，因此弯曲中心角的回弹愈大，但对曲率半径弹没有影响。 4 ）模具间隙

弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大。所以，板料厚度的误差愈大，回弹值愈不稳定。 5 ）弯曲件的形状

弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如，Ｕ形件比Ｖ形件的回弹要小些，这是因为Ｕ形件的底部在弯曲中有拉伸变形的成分，故回弹要小些。 6 ）弯曲力

弯曲力的大小不同，回弹值也有所不同。校正弯曲时回弹较小，因为校正弯曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。 6 、弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求？

工件在弯曲前，毛坯的准备工作对弯曲件的质量有着很重要的意义。弯曲时，制件出现的破裂等质量问题，很大

分原因是由于坯料的质量低劣造成的。所以，弯曲前，对毛坯的合理处理十分重要。生产中，一般要注意以下几个方1 、弯曲的毛坯表面在弯曲前应该保持光滑，断面毛刺较高的应该先去除毛刺。如果毛刺高度低，不易去除，则弯曲以使其靠近凸模的一面，这样在弯曲后毛刺处于工件的内层。如果毛刺在外表面（靠近凹模一侧），则由于外层受拉用，在毛刺的周围易产生应力集中现象，促使工件外层破裂。

2 、弯曲前的毛坯准备时应该注意弯曲时工件的弯曲线方向与板料轧制方向保持垂直，否则，容易在工件的弯曲变形

侧产生裂纹甚至破裂现象。如果工件上有两个方向的弯曲，这时弯曲线与轧制方向最好能保持不小于30°的夹角。 3 、弯曲钢材及硬铝时，应该先进行热处理退火，使其塑性增强后再弯曲成形。 7 、弯曲模的设计要点是什么？

在设计弯曲模时，一般应该注意以下几点：

1 、弯曲模的凹模圆角半径的大小应该一致，否则在弯曲时容易使坯料产生滑动，从而影响工件的尺寸精度。 2 、凹模的圆角半径不能太小，否则会引起弯曲件的局部变形和变薄，影响工件的表面质量。 3 、注意防止弯曲过程中坯料的偏移，为此可以采取以下措施： （ 1 ）、弯曲前坯料应有一部分处于弹性压紧状态，然后再弯曲。 （ 2 ）、尽量采用毛坯上的孔定位。 4 、注意防止弯曲过程中工件变形

（ 1 ）、多角弯曲时，模具设计要尽量使各个弯角的变形不在同时进行。

（ 2 ）、模具设计十，应能保证模具弯曲到下死点时，能对坯料有校正的作用，即实现校正弯曲。 （ 3 ）、模具结构设计应充分考虑到消除回弹的影响。

5 、对于形状复杂的弯曲件需要多方向进行弯曲时,应把弯曲动作分解,并选择合适的机构来实现分解的弯曲动作。 6 、尽量使弯曲件弯曲后取件安全、方便。

7 、模具应该有足够的刚性，并以合理的模具结构保证工件变形，是提高模具耐用度的重要环节。 8、常用弯曲模的凹模结构形式有哪些？ 1 ）回转式弯曲凹模 2 ）斜楔式凹模 3 ）摆动式凹模 4 ）滑轮式凹模 5 ）可换式凹模 6 ）折板式弯曲凹模 第四章 一 、 填空题

1 • 拉深是 是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形 的冲压工艺。2 • 拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的 圆角 而不是 锋利 的刃口稍大于 板料的厚度。

3 • 拉深系数 m 是 拉深后的工件直径 和 拉深前的毛坯直径 的比值， m 越小，则变形程度越 4 • 拉深过程中，变形区是坯料的 凸缘部分 。坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，和 径向伸长 的变形。

5 • 对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１） 变形区为凸缘部分 ；（２）坯料变应力 和径向 拉应力 的作用下，产生切向 压缩 与径向的 伸长 ，即一向受压、一向收拉的变形；形程度主要受 传力区 承载能力的。

6 • 拉深时，凸缘变形区的 起皱 和筒壁传力区的 拉裂 是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 7 • 拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受 较大的压应力 的作用，导致材料 失稳 _ 而引起8 • 拉深件的毛坯尺寸确定依据是 面积相等的原则 。

9 • 拉深件的壁厚 不均匀 。下部壁厚略有 减薄 ，上部却有所 增厚 。

10 • 在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是 不均匀 的。即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近愈大 ，板料增厚也愈大 。

11 • 板料的相对厚度 t/D 越小，则抵抗失稳能力越 愈弱 ，越 容易 起皱。

12 • 因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的质量更差。因此在多数情况下采用加大 加大工序件高度或凸缘直径 的方法，拉深后再经过 切边

质量。

13 • 拉深工艺顺利进行的必要条件是 筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度 。 14 • 正方形盒形件的坯料形状是 圆形 ；矩形盒形件的坯料形状为 长圆形 或 椭圆形 。

15 • 用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先 做好拉深模 ，以理论 分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在 将符合要求的坯料形状和尺寸 作为制造落料模的依据 。

16 • 影响极限拉深系数的因素有：材料的 力学性能 、板料的 相对厚度 、拉深 条件 等。

17 • 一般地说，材料组织均匀、 屈强比 小、 塑性 好、板平面方向性小、板厚方向系数大、 硬化指数 大的板 料，极限拉深系数较小。

18 • 拉深凸模圆角半径太小，会增大 拉应力 ，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件 拉裂 ，降低 极 限变形 。

19 • 拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可 减小 ，但 过大 的圆角半径会使板料悬空面积增大，容易产 生 失稳起皱 。

20 • 拉深凸模、凹模的间隙应适当，太 小 会不利于坯料在拉深时的塑性流动，增大拉深力，而间隙太 大 ，则 会影响拉深件的精度，回弹也大。

21 • 确定拉深次数的方法通常是：根据工件的 相对高度 查表而得，或者采用 推算 法，根据表格查出各次极限 拉深系数，然后依次推算出各次拉深直径 。

22 • 有凸缘圆筒件的总拉深系数 m 大于 极限拉深系数时，或零件的相对高度 h/d 小于 极限相对高度时，则凸 缘圆筒件可以一次拉深成形。

23 • 多次拉深宽凸缘件必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时，其凸缘的外径应 等于工件的凸 缘直径 ，在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的 筒壁部分 参与变形，逐步减少其 直径和圆角半径 并

增加 高度 ，而第一次拉深时已经成形的凸缘外径 不变 。为了防止在以后拉深工序中，有凸缘圆筒形件的凸缘部 分产生变形，在调节工作行程时，应严格控制 拉深高度；在工艺计算时，除了应精确计算工序件的高度，通常有 意把第一次拉入凹模的坯料 面积多拉 5% ～ 10% 。这一工艺措施对于板料厚度小于 0.5mm 的拉深件，效果较为 显著。

24 • 拉深时，对于单动压力机，除了使其公称压力 大于工艺力 以外，还必须注意，当拉深行程较大，尤其落料 拉深复合时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用负荷 曲线之下。

25 • 当任意两相邻阶梯直径之比都大于相应的圆筒形件的极限拉深系数时，其拉深方法为：由 大 到 小 拉出， 这时的拉深次数等于阶梯 数目 。

26 • 盒形件拉深时圆角部分与直边部分间隙 不同 ，其中圆角部分应该比直边部分间隙 大 。 27 • 一般情况下，拉深件的公差不宜要求过高。对于要求高的拉深件应加 整形 工序以提高其精度。

28 • 在拉深成形中，需要摩擦力小的部位必须 进行润滑 ，凹模表面粗糙度应该 小 ，以降低 摩擦力 ，减小 拉应力 ，以提高极限变形程度。

29 • 拉深时，凹模和卸料板与板料接触的表面应当润滑，而凸模圆角与板料接触的表面不宜 太光滑 ，也不宜 润滑 ，以减小由于凸模与材料的相对滑动而使危险断面易于变薄破裂的危险。 二、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）

1 、拉深前的扇形单元，拉深后变为 ____ B _______ 。 A 、圆形单元 B 、矩形单元 C 、环形单元

2 、拉深后坯料的径向尺寸 _____ A _____ ，切向尺寸 ___ _A ______ 。 A、增大 减小 B、增大 增大 C、减小 增大 D、减小 减小 3、拉深过程中，坯料的凸缘部分为 _____B_____ 。 A、传力区 B、变形区 C、非变形区

4、拉深时，在板料的凸缘部分，因受 _____B_____ 作用而可能产生起皱现象。 A、 径向压应力 B、切向压应力 C、厚向压应力

5、与凸模圆角接触的板料部分，拉深时厚度 ____B______ 。 A、变厚 B、变薄 C、不变

6、拉深时出现的危险截面是指 _____B_____ 的断面。 A、位于凹模圆角部位 B、位于凸模圆角部位 C、凸缘部位

7、用等面积法确定坯料尺寸，即坯料面积等于拉深件的 _____B_____ 。 A、投影面积 B、表面积 C、截面积

8、拉深过程中应该润滑的部位是 ______A 、 B____ ；不该润滑部位是 _____ C_____ 。 A、压料板与坯料的接触面 B、凹模与坯料的接触面 C、凸模与坯料的接触面 9、 _____D_____ 工序是拉深过程中必不可少的工序。 A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平

10、需多次拉深的工件，在两次拉深间，许多情况下都不必进行 ____B______ 。从降低成本、提高生产率的角度 出发，应尽量减少这个辅助工序。

A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平

11、经过热处理或表面有油污和其它脏物的工序件表面，需要 _____A _____ 方可继续进行冲压加工或其它工序的

加工。

A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑 E、校平

12、有凸缘筒形件拉深、其中 ______A____ 对 拉深系数影响最大。 A、凸缘相对直径 B、相对高度 C、相对圆角半径

13、在宽凸缘的多次拉深时，必须使第一次拉深成的凸缘外径等于 _____C_____ 直径。 A、坯料 B、筒形部分 C、成品零件的凸缘

14、为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用 ______C____ 的工艺方法。 A、变凸缘直径 B、变筒形直径 C、变圆角半径

15、板料的相对厚度t/D较大时，则抵抗失稳能力 ______A____ 。 A、大 B、小 C、不变

16、有凸缘筒形件的极限拉深系数 _____A_____ 无凸缘筒形件的极限拉深系数。 A、小于 B、大于 C、等于

17、无凸缘筒形件拉深时，若冲件h/d _____C_____ 极限h/d，则可一次拉出。 A 、大于 B、等于 C、小于

18、平端面凹模拉深时，坯料不起皱的条件为t/D _____C_____ 。 A、≥(0.09 ～ 0.17)(m一l) B、 ≤(0.09 ～ 0.17)(l/m一l) C 、 ≥ (0.09 ～0017)(1一m)

19、为了使材料充分塑性流动，拉深时坯料形状与拉深件横截面形状是 ____B______ 。 A、等同的 B、近似的 C、等面积的 三、判断题 （正确的打√，错误的打×）

1 • 拉深过程中，坯料各区的应力与应变是很均匀的。 （ × ）

2 • 拉深过程中，凸缘平面部分材料在径向压应力和切向拉应力的共同作用下，产生切向压缩与径向伸长变形而 逐渐被拉入凹模。（ × ）

3 • 拉深系数 m 恒小于 1 ， m 愈小，则拉深变形程度愈大。 （ √ ） 4 • 坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。 （ √ ） 5 • 拉深时，坯料产生起皱和受最大拉应力是在同一时刻发生的。 （ × ） 6 • 拉深系数 m 愈小，坯料产生起皱的可能性也愈小。 （ × ）

7 • 拉深时压料力是唯一的确定值，所以调整时要注意调到准确值。 （ × ） 8 • 压料力的选择应在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 （ √ ）

9 • 弹性压料装置中，橡胶压料装置的压料效果最好。 （ × ）

10 • 拉深模根据工序组合情况不同，可分为有压料装置的拉深模和无压料装置的拉深模。（ × ）

11 • 拉深凸、凹模之间的间隙对拉深力、零件质量、模具寿命都有影响。间隙小，拉深力大，零件表面质量差， 模具磨损大，所以拉深凸、凹模的间隙越大越好。 （ × ）

12 • 拉深凸模圆角半径太大，增大了板料绕凸模弯曲的拉应力，降低了危险断面的抗拉强度，因而会降低极限变 形程度。 （ × ）

13 • 拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变薄，愈接近凸模圆角变薄愈大 。壁部与圆角相切处变薄最严重。 （ √ ）

14 • 拉深变形的特点之一是：在拉深过程中，变形区是弱区，其它部分是传力区。（ × ）

15 • 拉深时，坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向伸长和径向压缩的变形。 （ × ） 16 • 拉深模根据拉深工序的顺序可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模。（ × ）

17 • 需要多次拉深的零件，在保证必要的表面质量的前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。（ 18 • 所谓等面积原则，即坯料面积等于成品零件的表面积。 （ √ ）

19 • 对于有凸缘圆筒件的极限拉深系数，如果小于无凸缘圆筒形件的极限拉深系数，则可判断：有凸缘圆筒形件 的实际变形程度大于无凸缘圆筒形件的变形程度。 （ × ）

20 • 拉深的变形程度大小可以用拉深件的高度与直径的比值来表示。也可以用拉深后的圆筒形件的直径与拉深前 的坯料 ( 工序件) 直径之比来表示。 （ √ ）

21 . 阶梯形盒形件和阶梯形圆筒形件的拉深工艺一样，也可以先拉深成大阶梯，再从大阶梯拉深到小阶梯。 （ × ） 四、问答题

1 • 拉深变形的特点？ 拉深件的变形有以下特点：

1 ）变形区为毛坯的凸缘部分，与凸模端面接触的部分基本上不变形；

2 ）毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向拉伸的“一拉一压”的变形。 3 ）极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的；

4 ）拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”（底部的厚度基本保持不变）；

5 ）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（这是因为口部的塑性变形量最大，加工硬化现象最严重）2 • 拉深的基本过程是怎样的?

拉深所用的模具一般是由凸模 、凹模 、压边圈 （有时可以不带压边圈）三部分构成。其凸模与凹模的结构和

与冲裁模不同，它们的工作部分没有锋利的刃口，而是做成圆角。凸模与凹模的间隙稍大于板料的厚度。在拉深开始

平板坯料同时受凸模的压力和压边圈压力的作用，其凸模的压力要比压边圈的压力大得多。坯料受凸模向下的压力作随凸模进入凹模，最后使得坯料被拉深成开口的筒形件。

3 • 拉深过程中材料的应力与应变状态是怎样的?

为了分析拉深毛坯在拉深过程中的应力与应变情况，可以做以下的网格实验：

在平板毛坯上画上间距相等的同心圆和夹角相同的半径线。然后将该毛坯放在拉深模中进行拉深（为了方便观察

的变化情况，将画有网格的面与凹模的接触），在拉深后我们发现：工件底部的网格变化很小，而侧壁上的网格变化很以前的等距同心圆，变成了与工件底部平行的不等距的水平线，并且愈是靠近工件口部，水平线之间的距离愈大，同前夹角相等的半径线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。 产生这样的变化是因为拉深时，毛坯变形区（没有被凸模压住的凸缘部分）在切向压应力的作用下产生压缩，径拉应力的作用下伸长的原因。工件底部的网格没有明显的变化，说明对拉深来说，工件底部基本不变形。 4 • 什么是拉深的危险断面?它在拉深过程中的应力与应变状态如何?

拉深件的筒壁和圆筒底部的过渡区，是拉深变形的危险断面。承受筒壁较大的拉应力、凸模圆角的压力和弯曲作生的压应力和切向拉应力。 5 • 什么情况下会产生拉裂?

当危险断面的应力超过材料的强度极限时，零件就会在此处被拉裂。 6 • 试述产生起皱的原因是什么？

拉深过程中，在坯料凸缘内受到切向压应力σ 3 的作用，常会失去稳定性而产生起皱现象。在拉深工序，起皱成废品的重要原因之一。因此，防止出现起皱现象是拉深工艺中的一个重要问题。 7 • 影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么?防止起皱的方法有哪些?

影响起皱现象的因素很多，例如：坯料的相对厚度直接影响到材料的稳定性。所以，坯料的相对厚度值 t/D 越大

为坯料的直径) ，坯料的稳定性就越好，这时压应力σ 3 的作用只能使材料在切线方向产生压缩变形 ( 变厚 ) ，

致起皱。坯料相对厚度越小，则越容易产生起皱现象。在拉深过程中，轻微的皱摺出现以后，坯料仍可能被拉入凹模

在筒壁形成褶痕。如出现严重皱褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圆角处或凸模圆角上方附近侧壁（危险断面）

破裂。防止起皱现象的可靠途径是提高坯料在拉深过程中的稳定性。其有效措施是在拉深时采用压边圈将坯料压住。圈的作用是，将坯料约束在压边圈与凹模平面之间，坯料虽受有切向压应力σ 3 的作用，但它在厚度方向上不能自伏，从而提高了坯料在流动时的稳定性。另外，由于压边力的作用，使坯料与凹模上表面间、坯料与压边圈之间产生擦力。这两部分摩擦力，都与坯料流动方向相反，其中有一部分抵消了σ 3 的作用，使材料的切向压应力不会超过

向弯曲的抗力，从而避免了起皱现象的产生。由此可见，在拉深工艺中，正确地选择压边圈的型式，确定所需压边力小是很重要的。

8 • 什么是拉深系数?拉深系数对拉深有何影响?

所谓拉深系数，即每次拉深后的断面积与拉深前的断面之比.

圆筒形件拉深系数即为每次拉深后圆筒形件的直径 与拉深前的坯料（或半成品）直径 之比。即

9 • 影响拉深系数的因素有哪些?

拉深系数是拉深工艺中一个重要参数。合理地选定拉深系数，可以减少加工过程中的拉深次数，保证工件加工质 影响拉深系数的因素有以下几方面：

1 、材料的性质与厚度：材料表面粗糙时，应该取较大的拉深系数。材料塑性好时，取较小的拉深系数。材料的相对t/D×100对拉深系数影响更大。相对厚度越大，金属流动性能有较好的稳定性，可取较小的拉深系数； 2 、拉深次数：拉深过程中，因产生冷作硬化现象，使材料的塑性降低。多次拉深时，拉深系数应逐渐加大； 3 、冲模结构：若冲模上具有压边装置，凹模具有较大的圆角半径，凸、凹模间具有合理的间隙，这些因素都有利于的变形，可选较小的拉深系数；

4 、润滑：具有良好的润滑，较低的拉深速度，均有利于材料的变形，可选择较小的拉深系数。但对凸模的端部不能润滑，否则会削弱凸模表面摩擦对危险断面的有益影响。

上述影响拉深系数的许多因素中，以坯料的相对厚度影响最大，生产中常以此作为选择拉深系数的依据。 10 • 生产中减小拉深系数的途径是什么?

在生产实践中，总希望拉深系数越小越好。这是因为较小的拉深系数 m 值，则说明变形程度大，拉深次数可适少。尤其对大批量生产来说，每减少一道工序，对生产都有很大实际意义，都可降低冲压件的成本。因此生产中设法

拉深系数 m 值是很有必要的，一般取 m=0.50 ～ 0.56( 指首次拉深 ) ，但也不能太小，否则材料易拉裂。拉深过程实际上会受到很多因素而使得拉深系数有加大的趋势，影响拉深的变形程度。为了减小拉深系数，增大变形程度，生常采用如下方法： 1 、材料的选用

材料的机械性能对拉深系数影响很大。屈强比σ s / σ b 小的材料则拉深系数 m 值也小。因此设计拉深时，

械强度和性能的允许情况下，一般应选用含碳量较低的 05 、 08 及 10 号钢板或塑性较好的铝板、铜板等有色金属2 、合理的确定凸、凹模结构尺寸

凸、凹模结构形状及工作部分尺寸，对拉深系数影响很大。一般说来，凹模圆角 R 凹 越大，拉深系数 m 值越小数情况下，可选择凸模圆角半径 R 凸 等于凹模圆角半径 R 凹 ，最后一道工序凹模圆角半径及凸模圆角半径应等于

的圆角半径。 3 、采用差温拉深法

这种方法是材料凸缘部分加热，使其σ s 降低，并将筒壁部位冷却，使其保持σ b 。因为保持传力区的σ b可使其不容易破裂。而降低凸缘部分的σ s ，可塑性增强，有利于拉深的进行、降低拉深系数 m 值。

实践证明：利用这种差温拉深法，变形程度大大改善，用一道工序可代替常温下多道工序的拉深，是一种拉深新工这种拉深新工艺要求加热和冷却装置，使模具结构复杂，生产中采用有一定困难，故目前仅在某些有色合金拉深中用产。

4 、采用深冷拉深法

深冷拉深法使用极低的温度液态空气（— 183 ）或液氮（— 195 ）来冷却筒部，使材料σ b 值增加，从而减深系数，提高变形能力。这种深冷拉深工艺，主要用于普通低碳钢、不锈钢等工件的拉深。 5 、采用中间退火工序

材料经过首次拉深后，将产生生冷作硬化现象。由于冷作硬化，材料的塑性降低，使 m 值加大。为了降低加工而恢复塑性，可.在拉深中间采用退火工序，以减小拉深系数 m 值。此外，在拉深模具中采用压边圈结构形式和在拉

程中使用适当的润滑油，或提高凹磨表面的光洁度，板料在拉深前经除锈、涂油、磷化处理等，都可以降低拉深系数 m 有利于拉深工作的进行。

11• 为什么有些拉深件必须经过多次拉深 ?

拉深过程中,若坯料的变形量超过材料所允许的最大变形程度，就会出现工件断裂现象。所以，有些工件不能一

深成形，而需经过多次拉深工序，使每次的拉深系数都控制在允许范围内，让坯料形状逐渐发生变化，最后得到所需形12 • 采用压边圈的条件是什么 ?

拉深中，是否采用压边圈装置，主要取决于拉深坯料的相对厚度大小，具体选择方法可参照下表所列的条件决定用压边圈的条件

第一次拉深

拉深方法

t/D × 100

用压边圈 可用压边圈 不用压边圈

＜ 1.5 1.5 ～ 2.0 ＞ 2.0

m 1 ＜ 0.6 0.6 ＞ 0.6

t/D × 100 ＜ 1 1 ～ 1.5 ＞ 1.5

m n ＜ 0.8 0.8 ＞ 0.8

以后各次拉深

13 • 什么是拉深间隙 ? 拉深间隙对拉深工艺有何影响？

拉深间隙是指拉深凹模与凸模直径的差值的，用 Z 表示。拉深间隙 z 的大小，对拉深工作有很大影响，主要表以下几个方面：

1 、对拉深力影响

间隙越小，其所需的拉深力越大，这是因为较小的间隙使坯料变形的阻力增大。 2 、对工件的质量与精度影响

拉深模的间隙对拉深工件筒壁部分具有校直作用，拉深间隙越大，则校直作用越小，易使工件筒壁弯曲，并成为底小的锥形。当间隙过小时，工件表面很容易被磨损，使表面光洁度降低，同时过小的拉深间隙会使得工件变薄，影件尺寸精度。

3 、对模具寿命的影响

过小的拉深间隙，加大了模具与坯料之间的接触应力，易使模具磨损，从而使模具寿命降低。 14 • 盒形件拉深时有何特点 ?

非旋转体直壁工件又称盒形件，其形状有正方形和矩形等多种， ( 均简称为盒形件 ) 。此这类工件从几何形状出发，可以认为是由圆角与直边两部分组成的。其拉深变形同样认为其圆角部分相当于圆筒形件的拉深，而其直边部

当于简单的弯曲变形。但是这两部分并不是相互分开而是相互联系的，因此在拉深时，它们之间必然有相互作用和影这就使得它们的变形，并不能单纯地认为是圆筒形件的变形和简单的直边弯曲。 15 • 拉深过程中工件热处理的目的是什么 ?

在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能发生变化，其强度、硬度会明显提高塑性则降低。为了再次拉深成形，需要用热处理的方法来恢复材料的塑性，而不致使材料下次拉深后由于变形抵抗力度的提高而发生裂纹及破裂现象。冲压所用的金属材料，大致上可分普通硬化金属材料和高硬化金属材料两大类。普化金属材料包括黄铜、铝及铝合金、 08 、10 、 15 等，若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉数在 3 ～ 4 次的情况下，可不进行中间退火处理。对于高硬化金属材料，一般经 1 ～ 2 次拉深后，就需要进行中处理，否则会影响拉深工作的正常进行。

16 • 拉深过程中润滑的目的是什么?如何合理润滑? 坯料在拉深时，润滑的目的有以下几方面：

1 、降低材料与模具间的磨擦系数，从而使拉深力降低。经验证明，有润滑剂与无润滑剂相比，拉深力可降低 30% 左2 、提高材料的变形程度，降低了极限拉深系数，从而减少拉深次数。 3 、润滑后的冲模，取件容易。

4 、保护模具表面并易使模具冷却，从而提高模具寿命。

5 、保证工件表面质量，不致使表面擦伤。使用润滑剂时，一般在凹模与材料之间加润滑剂，而对于筒形件内表面，凸模接触的毛坯部分及凸模可不必涂润滑剂，这样对拉深工作是有好处的，有助于降低拉深系数。 17 • 拉深过程中工件为什么要进行酸洗 ? 酸洗的工艺过程是怎样的 ?

退火后的金属工件表面有氧化皮及其它杂质等，这对拉深工序极为不利，因此必须进行酸洗清理。酸洗工艺过程 工件退火冷却 — 稀酸中浸蚀 ---- 冷水中冲洗 ---- 弱碱中中和 ---- 热水冲洗 ---- 烘干。

第五章 一 填空题

1 • 其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。包括 胀形 、 翻边 、 缩口 、 旋冲压工序。

2 • 成形工序中，胀形和 翻孔 属于伸长类成形，成形极限主要受 变形区内过大的拉应力而破裂和 外缘翻凸边 属于压缩类成形，成形极限主要受变形区 过大的压应力而失稳 的。 3 • 成形工序的共同特点是 通过局部的变形来改变坯料 的形状。

4 • 胀形变形区内金属处于 双向拉伸 的应力状态，其成形极限将受到 拉伸破裂 的，材料的加工硬化现象愈弱可能达到的极限变形程度就愈大。 5 • 起伏成形的极限变形程度可根据 胀形程度 来确定。

6 • 胀形的极限变形程度用 来表示， K 值大则变形程度大，反之亦然。 7 • 胀形系数与材料的伸长率的关系为 。

8 • 翻边是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘 沿一定的曲线翻成竖立的边缘 的成形方法。 9 • 翻孔是在 带孔坯料的孔边缘 上冲制出竖立边缘的成形方。 10 • 翻孔时坯料的变形区是 坯料上翻孔凸模以外 的环形部分。

11 • 翻孔时坯料变形区受两向拉应力即 切向拉应力 和 径向拉应力 的作用，其中 切向拉应力 12 • 翻孔时，当工件要求的高度 大于极限翻孔高度时 时，说明不可能在一次翻孔中完成，这时孔、 多次翻孔 或拉深后再翻孔 的方法进行。

13 • 采用多次翻孔时，应在每两次工序间进行 退火 。

14 • 外缘翻边按变形性质可分为 伸长类外缘翻边 和 压缩类外缘翻边 。

15 • 伸长类外缘翻边的特点是，坯料变形区主要在 切向拉应力 的作用下产生切向的伸长变形，边缘容易拉裂。 16 • 压缩类外缘翻边变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易 失稳起皱 。

17 • 在缩口变形过程中，坯料变形区受 切向和径向压应力 的作用，而 切向压应力 是最大的主应力，使坯料直 径减小，壁厚和高度增加，因而切向可能产生 失稳起皱 的现象。

18 • 缩口的极限变形程度主要受 失稳起皱 的，防止 失稳 是缩口工艺要解决的主要问题。

19 • 校平和整形工序大都是在 冲裁 、 弯曲 、 拉深 等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、圆角半径或某 些形状尺寸经过校形后达到产品的要求。

20 • 校形与整形工序的特点之一是：只在工序件局部位置 使其产生不大的塑性变形 ，以达到提高零件的形状与 尺寸精度的要求。

二 判断题（正确的打√，错误的打×）

1、由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。 （ × ）

2、由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳 现 象，成形以后的冲件表面光滑 、质量好。 （ √）

3、胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的弹性回复很小，容易得 到尺寸精度高的冲件。 （ √ ）

4、胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以坯料变形区内变形的分布是很均 匀的。 （ × ）

5、校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。 （ × ）

6、为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。 （ × ）

7、压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产生切向伸长类变形，边 缘容易拉裂。（ × ）

8、压缩类外缘翻边特点是:变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易起皱，其变形程度用 （ √ ）

9、翻孔凸模和凹模的圆角半径尽量取大些，以利于翻孔变形。 （ × ）

10、翻孔的变形程度以翻孔前孔径d与翻孔后孔径D的比值K来表示。K值愈小，则形程度愈大。 （ √ ）

来表示。

11、胀形时，当坯料的外径与成形直径的比值D/d＞3时，d与D之间环形部分的金属发生切向收缩所必需的径向拉应力很大，成为相对于中心部分的强区，以致于环形部分金属根本不可能向凹模内流动。 （ √ ） 三 问答题

1• 什么是胀形工艺？有何特点？

胀形是利用压力将直径较小的筒形件在直径方向上向外扩张使其直径变大的一种冲压加工方法。 胀形的特点是：

1 、胀形时，板料的塑性变形区仅局限于一个固定的变形范围内，板料不向变形区外转移，也不从变形区外进入区。

2 、胀形时板料在板面方向处于双向受拉的应力状态，所以胀形时工件一般都是要变薄。因此在考虑胀形工艺时要应防止材料受拉而胀裂。

3 、胀形的极限变形程度，主要取决于材料的塑性。材料塑性越好，延伸率越大，则胀形的极限变形程度越大。 4 、胀形时，材料处于双向拉应力状态，在一般情况下，变形区的工件不会产生失稳或起皱现象。胀形成形的工面光滑、回弹小，质量好。 2 • 胀形的方法有哪几种？ 1 、钢模胀形法 2 、软模胀形法 3 、液压胀形法

3 • 什么是孔的翻边系数 K ？影响孔极限翻边系数大小的因素有哪些？

在圆孔的翻边中，变形程度决定于毛坯预孔直径 d 0 与翻边直径 D 之比，即翻边系数 K ：

从上式可以看出： K 值越大，则表示变形程度越小；而 K 值越小，则表示变形程度越大。当 K 值小到材料即裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数 K min 。 影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面： 1 、材料的塑性越好，则极限翻边系数越小； 2 、预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。

3 、预孔直径材料厚度 t 的比值（ d 0 /t ）越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越

4 、凸模的形状与翻边系数也有很大的关系，翻边时采用底面为球面的凸模要比底部为平面的凸模的翻边系数取得小些 。

4 • 什么是缩口？缩口有何特点？

缩口是指通过缩口模使圆筒形件或管状毛坯的口部直径缩小的成形工序。缩口工序的应用十分广泛，是子弹壳制气瓶等零件的主要成形方法。 缩口工序主要有以下特点：

1 、管件毛坯缩口时，主要受切向压应力的作用，使其直径减小而壁厚和高度增加。

2 、缩口时毛坯由于切向压应力的作用，易于失稳而发生起皱现象。同时在非变形区的筒壁，由于压应力的作用，也稳弯曲。因此。在缩口工序中，必须要采取措施防止毛坯的起皱和弯曲。

3 、缩口工序一般安排在拉深半成品经过修边或管材下料后进行，必要时还需进行局部的退火处理。 4 、缩口工件的质量与材料的机械性能、润滑情况、工件口部质量、模具工作部分形状及表面质量有关。 5 • 什么是校形？校形的作用是什么？

校形是指工件在经过各种冲压工序后，因为其尺寸精度及表面形状还不能达到零件的要求，这时，就需要在其

和尺寸已经接近零件要求的基础上，再通过特殊的模具使其产生不大的塑性变形，从而获得合格零件的一种冲压加工方 校形的目的是把工件表面的不平度或圆弧修整到能够满足图纸要求。一般来说，对于表面形状及尺寸要求较高压件，往往都需要进行校形。 6 • 校形工艺的特点是什么？ 校形工艺有如下特点：

1 、校形的变形量都很小，而且多为局部的变形；

2 、校形工件的尺寸精度都比较高，因此要求模具成形部分的精度相应地也应该提高；

3 、校形时的应力、应变的性质都不同于前几道工序的应力应变。校形时的应力状态应有利于减少回弹对工件精度的影

即有利于使工件在校形模作用下形状和尺寸的稳定。因此校形时工件所处的应力应变要比一般的成形过程复杂得多。4 、校形时，都需要在压力机滑块在下死点位置时进行。因此，校形对所使用设备的刚度、精度要求高，通常在专用压机上进行。如果在普通压力机进行校形，则必须设有过载保护装置，以防损坏设备。 7 • 什么是局部起伏成形？有何特点？

局部起伏成形是使材料局部发生拉深而形成部分的凹进或凸出，借以改变坯料形状的一种冲压加工方法。用这法加工的零件，不仅可以增强其刚性，而且可做为表面装饰起到美化零件的作用。 局部起伏成形工序有如下特点 :

1 、局部起伏成形时，可以简单看成是深度不大的局部胀形。它主要依靠材料的延伸作用。因此，变形时材料主要 是受拉而发生变形，其变形部位受双向拉应力，而变形状况则是两向拉长，厚度变薄。 2 、局部起伏成形时由于材料主要是受拉伸变形，因此其破坏的特点主要表现为材料被拉裂。 3 、局部起伏成形的极限变形程度主要受材料的延伸率大小影响。 4 、局部起伏成形后，可以使薄板工件刚性增强。

5 、局部起伏成形大多数是用金属模局部胀形，对于大而薄的工件可以用橡皮及软金属铅等进行成形。 局部成形工艺目前已被广泛地应用在汽车、电器、电子及飞机制造工业之中。 第六章

一 • 填空题

1 • 冲压件的生产过程通常包括 原料的准备、各种冲压工序和必要的辅助工序 。

2 • 制定冲压工艺过程之前必须明确 冲压件的生产纲领 、 了解冲压件的结构在机器中的 装配关系及技术要求 、原材料的 规格状态 、生产车间的 平面布置 、设备的 技术规格 、工人的 技术水平 。

3 • 在伸长类成形中，变形区的 拉应力 占主导地位，厚度 变薄 ，表面积 增大 ，有产生 破裂 的可能性。 4 • 实践证明，变形坯料各部分的 相对尺寸关系 ，是决定变形趋向性的最重要因素。

5 • 提高伸长类成形的极限变形参数的办法有 提高材料的塑性 、 减小变形的不均匀性 、 消除坯料的局部硬化 或其它引起应力集中而导致破坏的各种因素 。

6 • 提高压缩类成形的极限变形参数的办法有 提高传力区的承载能力 降低变形区的变形抗力和摩擦阻力 。 7 • “弱区必 先变形 ，变形区应 是弱区 ”是冲压成形的一个很重要的基本规律。

8 • 在需要经过多道冲压工序成形的零件中，为使每道工序都能顺利进行，就必须使该工序应变形的部分处于 相 对的弱 区。

9 • 在制定冲压工艺的过程时，对零件图的分析包括 冲压生产的经济性 分析和 冲压件的工艺性 分析。

12 • 对于弯曲件上位于变形区或靠近变形区的孔或孔与基准面相对位置要求较高时，必须先 弯曲 ，后 冲孔 ， 否则都应该先 冲孔 ，后 弯曲 ，以简化模具结构。

13 • 在工序顺序的安排上，如果工件上存在位置接近、大小不一的两个孔，应该先冲 大 孔，再冲 小 孔。 14 • 工件上有多个弯曲角时，一般应该先弯 外 角，后弯 内 角。 15 • 对于大中型和精度要求高的冲压件，冲压时一般选用 闭式压力机 。 16 • 对于大中型或较复杂的拉深件，常采用 双动拉深 压力机。 17 • 对于批量小、厚度大的冲压件，常采用 液压 机。 18 • 对于精冲零件，最好选择 专用的精冲 压力机。

19 • 对于中小型冲裁件、弯曲件或浅拉深的冲压件，常采用 开式曲柄 压力机。

20 • 对于大批量生产或形状复杂、批量很大的中、小型冲压件，应优先选用 自动高速 压力机或 多工位自动压 力机 。 二 • 问答题 、

1 • 冲压工艺过程制定的一般步骤有哪些 ? 冲压工艺过程制定的一般步骤如下：

（ 1 ）、分析冲压件的工艺性；（ 2 ）、确定冲压件的成形工艺方案；（ 3 ）、确定冲压模具的结构形式；（ 4 选择冲压设备；（ 5 ）、编写冲压工艺文件

2 • 确定冲压工序的性质、数目与顺序的原则是什么 ?

冲压工序的性质主要取决于冲压件的结构形状、尺寸精度，同时需要考虑工件的变形性质和具体的生产条件。般的情况下，可以从工件图上直观的确定冲压工序的性质。但在某些情况下，需要对工件图进行计算、分析、比较后确定其工序性质。

冲压工序的数量主要根据工件形状的复杂程度、尺寸精度要求和材料性质确定。在具体情况下，还应该考虑生量、实际制造模具的能力、冲压设备的条件以及工艺稳定性等多种因素的影响。

冲压工序的顺序应根据工件的形状、尺寸精度的要求、工序的性质以及材料变形的规律进行安排。 3 • 确定冲压模具的结构形式的原则是什么 ?

在制定冲压工艺规程时可以根据确定的冲压工艺方案和冲压件的生产批量、形状特点、尺寸精度以及模具的制力、现有冲压设备、操作安全方便的要求等，来选择模具的结构形式。

如果工件的生产批量小，可以考虑采用单工序的简单模具；如果工件的生产批量很大，应该尽量考虑将几道工并在一起，采用一次可以完成多道工序的复合模或级进模结构。 4 • 怎样确定工序件的形状和尺寸 ?

（ 1 ）、对某些工序的半成品尺寸，应根据该道工序的极限变形参数计算求得；

（ 2 ）、确定工序件的尺寸时，应保证已成形的部分在以后各道工序中不再产生任何变动，而待成形部分必须恰当的材料余量，以保证以后各道工序中形成工件相应部分的需要；

（ 3 ）、工序件的形状，应具有较强的抗失稳能力；（ 4 ）、确定工序件的过渡形状与尺寸时，应考虑其对工质的影响。

5 • 怎样选择冲压设备 ?

冲压设备的选择包括两个方面：

（ 1 ）、是冲压设备类型的选择 主要根据所要完成冲压工序的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精求等；

（ 2 ）、是冲压设备规格的选择 根据冲压加工中所需的冲压工艺力、变形功以及模的结构形式和闭合高度、外廓尺寸等。