冲压工艺与模具设计习题

1、什么叫分离工序和成型工序？其等效应力大小在什么范围？

分离：板料在冲压力作用下，变形部分的应力超过材料的强度极限σb，使板料发生断裂而相互分开的工序，如落料、冲孔、剪切等
成型：板料在冲压力作用下，变形部分的应力超过材料的屈服极限σs,但未达到其强度极限σb，是材料产生塑性变形，从而成形工件，如弯曲、拉深、翻边等
2、什么叫塑性成型的体积不变定理？试写出其表达式。
塑性变形时，物体主要是发生形状的改变，而体积变化极小，可以忽略不计，这就是塑性变形的体积不变定理。表达式：ε1+ε2+ε3=0
3、试画出塑性变形时各种可能出现的应力状态图和应变状态图。
塑性变形时，只可能有三向应变状态及两向应变状态，不可能有单向应变状态。如下图：

4、什么叫加工硬化？
冷塑性加工中，材料表现出的强度指标（硬度HB，屈服强度σs，抗拉强度σb）上升和塑性指标（伸长率δ，断面收缩率ψ）下降，以及进一步塑性变形抗力增加的现象称为加工硬化。
5、什么叫模具的闭合高度（hm）？
指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。Hm应小于压力机的最大装模高度。

6、什么叫屈雷斯加屈服准则和密席斯屈服准则？是写出其表达式。
屈雷斯加屈服准则：任意应力状态下只要最大剪应力达到某临界值，材料就开始屈服。又称为最大剪切应力准则。
表达式：
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
密席斯屈服准则：当某点的等效应力σi达到某临界值时材料就开始屈服。表达式：
7、冲裁变形过程可分为哪几个阶段？
分别为弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。
8、冲裁断面具有哪几个明显的区域特征？材料的塑性对它们的影响规律是什么？
圆角带、光亮带、断裂带、毛刺带。塑性好的材料，冲裁时裂纹出现的比较迟，材料被塑性剪切的深度较大，光亮带所占的比例较大，圆角、毛刺和穹弯也较大，断裂带则窄一些；塑性差的材料，容易被拉断，材料被塑性剪切不久便会出现裂纹，时光亮带所占比例大、圆角所占比例小，并且大部分是粗糙的断裂面。
9、冲裁间隙大小对模具寿命和零件精度的影响规律是什么？
对模具寿命的影响：
间隙偏小，模具作用的挤压力打，落料件或废料往往梗塞在凹模洞口内，使模具磨损加剧，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸模与凹模相互啃刃等异常损坏。
间隙偏大，可使冲裁力、卸载力等减少，从而使刃口磨损减少；当间隙过大时，零件毛刺会增大，从而引起卸料力增大，加剧刃口的磨损。
间隙适当，模具磨损小，起到延长模具使用寿命的作用。对零件精度的影响：
冲裁间隙大时，变形材料受拉应力作用大，冲裁结束后因材料弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使冲孔尺寸大于凸模直径，落料件尺寸小于凹模尺寸。
冲裁间隙小时，变形区材料受凹、凸模的挤压力作用大，压缩变形大，冲裁后材料必然弹性伸展，时冲孔尺寸小于凸模，落料件尺寸大于凹模。
10、冲裁间隙大小对冲裁时上、下裂纹的走向有何影响？
间隙过小时：上、下裂纹不重合，在两条裂纹之间的材料被二次剪切。当上裂纹压入凹模时，受到凹模壁的挤压，产生第二光亮带，同时部分材料被挤出，在表面形成薄而高的毛刺。
间隙合理时：上、下裂纹重合，断面斜度很小，圆角及毛刺较小，无裂纹分层，稍不平坦，有较好的综合断面质量。
间隙过大时：上、下裂纹不重合，出现第二次拉裂及断裂带；塑性变形阶段结束较早，致使光亮带较窄，圆角及斜度较大，穹弯厉害，毛刺大，并且断面会出现两个斜度，断面质量也不理想。
11、冲裁排样时，搭边的作用是什么？
搭边的作用有三个：①搭边可以补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料误差而冲出残次的废品，确保冲出合格零件；②搭边可以保持条料在冲裁过程中的强度和刚度，方便条料送进，提高生产效率；③搭边可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入冲裁间隙，从而提高模具寿命。
12、什么叫斜刃冲裁模？在什么情况下，分别在凸模、或凹模上开设斜刃？
斜刃冲裁指冲裁时刃口不是同时切入材料，而是逐步地将材料切离的冲裁方式。冲孔时凸模做成斜刃，凹模应做成平刃；落料时凸模做成平刃，凹模做成斜刃。
13、模具的分别加工法和配合加工法分别用于什么场合？
分别加工适用于圆形、矩形、方形等简单形状，便于成批量制造，大量生产；配合加工法适用于单件生产，薄料零件、形状复杂零件。
14、导正销—挡料销连续模具、侧刃定距模具分别用于什么场合？
15、常见的冲裁凹模孔口形式有柱孔口和锥孔口，试从刃口强度、模具精度、冲裁力三个方面进行比较。
刃口强度：柱孔口刃口强度高，锥孔口刃口强度较低。模具精度：柱孔口精度高，锥孔口精度不高。