思考与练习参考答案
32.1350?0.045mm，59.9?0.025mm
凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证双面间隙为0.025～0.032。
思考与练习3
1．简要说明板料弯曲变形区的应力和应变情况。
答：① 板料弯曲变形区的应力情况： 切向应力：外层受拉，内层受压
径向应力：变形区金属层之间相互挤压产生径向应力，应力由表面向里面逐渐递增，表面为零，中性层最大．
宽度方向应力：窄板宽度方向应力为零。宽板外层为拉应力，内层为压应力． ② 板料弯曲变形区的应变情况：
切向应变：外层为拉应变，内层为压应变．
宽度方向与厚度方向产生的应变与切向方向相反，但对宽板，其宽度方向的应变为零． 板料弯曲时的应力应变状态 板 宽 内 外 侧 内侧 外侧
2．影响弯曲回弹的因素有哪些？采取什么措施能减小弯曲回弹？
答：影响弯曲回弹的因素：① 材料的力学性能 ?s/E的比值愈大，则弯曲回弹越大。
- 6 -
冲压工艺与模具设计
② 相对弯曲半径 相对弯曲半径r/t越小，回弹值越小。③ 弯曲件角度 弯曲件角度?越小，回弹角越大。④ 弯曲方式 自由弯曲与校正弯曲比较，减小了弯曲回弹；在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。⑤ 模具间隙 压制U形件时，模具间隙对回弹值有直接影响。间隙减小，可使回弹减小。⑥ 弯曲件形状 弯曲件形状越复杂，一次弯成角的数量越多，由于各部分的回弹相互牵制，故回弹就越小。一般弯曲U形件比V形件的回弹小。
减小弯曲回弹的措施：① 弯曲件的合理设计。② 采取补偿措施，抵消弯曲回弹变形。 通过预先估算或试验出工件弯曲后的回弹量，在设计模具时，使工件的变形超出原设计的变形，冲压回弹后得到所需形状。③ 从工艺上采取措施，采用拉弯工艺代替普通的弯曲方法。采用校正弯曲代替自由弯曲。④ 从模具结构上采取措施，让校正压力集中在弯曲处．使其产生一定塑性变形克服回弹。
3．板料弯曲时的变形程度用什么表示？弯曲时的极限变形程度受到哪些因素的影响？
答：板料弯曲时的变形程度用相对弯曲半径r/t来表示。
影响极限变形程度的因素：
① 材料的力学性能（塑性越好，伸长率值愈大，变形程度越大。） ② 弯曲件角度（弯曲件角度越大，最小相对弯曲半径越小。） ③ 板宽的影响（窄板比宽板的变形程度大）
④ 板料的热处理状态（经退火的材料塑性好，弯曲变形程度也大；经冷作硬化的材料塑性差，弯曲变形程度也小。）
⑤ 板料的表面质量与切断面的质量（弯曲前，应将坯料的毛刺和缺陷去除；弯曲时将有毛刺的边缘放在弯曲区内侧，使最小相对弯曲半径减小一些。）
⑥ 折弯方向（弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，不易弯裂，最小相对弯曲半径的数值就小。）
4．弯曲过程中引起坯料偏移的原因有哪些？可以采取哪些措施来防止偏移？
答：弯曲过程中引起坯料偏移的原因：① 制件的形状不对称造成偏移；② 制件的结构不对称造成偏移；③ 弯曲模的结构圆角不对称、间隙不对称导致偏移；
防止偏移的措施：① 采用压料装置，使坯料在压紧状态下逐渐弯曲成形，从而防止坯料的滑动。② 利用坯料上的孔或设计工艺孔，用定位销插入孔内定位之后再弯曲，使坯料无法移动。③ 将不对称形状的弯曲件组合成对称弯曲件弯曲，使坯料弯曲时受力均匀，不容易产生偏移，弯曲之后再将工件切开。④ 模具制造准确，间隙调整一致，以减少偏移的发生。
5．安排弯曲件的弯曲工序顺序时要注意什么？
答：安排弯曲件的弯曲工序顺序时应注意：① 对于形状简单的弯曲件，如V形、U形、Z形工件等，可以一次弯曲成形。对于形状复杂的弯曲件，一般要采用两次或多次弯曲成形。
② 对于批量大而尺寸较小的弯曲件，应尽可能采用复合模或多工位级进模。③ 需多次弯曲时，弯曲顺序一般是先弯两端，后弯中间部分，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已弯成的形状。④ 当弯曲件几何形状不对称时，为避免压弯时坯料偏移，应尽量采用成对弯曲，然后再切成两件的工艺。
- 7 -
思考与练习参考答案
6．试计算题图3-1所示弯曲件的坯料长度。
a） b）
题图3-1 弯曲件
解：（计算略）
（a） L?63.99mm
（b） L?40.16mm
7．如题图3-2所示工件，材料为08钢，t=1mm，?s=196Mpa，E=186000Mpa，试确定凸模的工作部分尺寸。
题图3-2 工件
解：（计算略）
r凸1?11.628mm，?1?87.12
0?2?81
0- 8 -
冲压工艺与模具设计
思考与练习4
1．圆筒形零件拉深时，坯料变形区的应力应变状态是怎样的？
答：圆筒形零件拉深时，坯料变形区的应力应变状态：Ⅰ—凹模口的凸缘部分(主要变形区) 在凸缘部分产生径向拉应力?1，产生切向压应力?3，产生厚向压应力?2。其应变状态为径向拉应变?1，切向压应变?3，板厚方向产生拉应变?2。Ⅱ—凹模圆角部分（过渡区） 径向受拉产生拉应力?1和拉应变?1，切向受压产生压应力?3与压应变?3，厚度方向产生压应力?2。这时?1的值最大，其相应的拉应变?1的绝对值也最大。Ⅲ—筒壁部分（传力区） 这部分只承受单向拉应力?1的作用，发生少量的纵向伸长和厚度变薄（+?1与-?2）。Ⅳ—凸模圆角部分（过渡区） 这部分承受径向拉应力?1和切向拉应力?3的作用，同时厚度方向形成较大的压应力?2，其应变状态与筒壁部分相同，但其压应变?2引起的变薄现象比筒壁部分严重得多。Ⅴ—筒底部分 它受到径向和切向两向拉应力?1与?3，其应变为平面方向的拉应变?1和?3和厚度方向的压应变?2。
2．分别说明拉深工序中坯料的哪个部位容易起皱或拉裂？原因何在？如何防止？
答：拉深时平面凸缘变形区的起皱和筒壁传力区上危险断面的拉裂是拉深件的主要质量问题。凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生皱折，传力区的拉裂是由于拉应力超过材料的抗拉强度引起板料断裂。
为了防止起皱，在生产实践中通常采用压边圈，并可利用压边力的合理控制来提高拉深时允许的变形程度。要防止筒壁的拉裂，一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合理改善润滑条件等，以降低筒壁传力区中的拉应力。
3．影响极限拉深系数的因素有哪些？极限拉深系数对拉深工艺有何意义？
答：影响极限拉深系数的主要因素：① 材料的力学性能 材料的屈强比?s/?b愈小，材料的伸长率?愈大，对拉深愈有利。② 板料的相对厚度t/D 相对厚度t/D愈大，有利于减小极限拉深系数。③ 模具结构 采用压边圈并施加合理的压边力对拉深有利，可以减小极限拉深系数。采用合适的凸、凹模圆角半径与凸、凹模间隙可以减小极限拉深系数。④ 拉深次数 第二次及其以后的各次拉深，其拉深系数要比首次拉深大得多，而且通
- 9 -
思考与练习参考答案
常后一次的拉深系数都略大于前一次的拉深系数。⑤ 摩擦与润滑条件 凹模（特别是圆角入口处）与压边圈的工作表面应十分光滑并采用润滑剂，可以减小极限拉深系数。对于凸模工作表面，则不必做得很光滑，也不需要润滑，有利于减小极限拉深系数。
拉深系数可用来表示拉深过程中的变形程度，拉深系数值愈小，说明拉深前后直径差别越大，亦即该道工序拉深变形程度愈大。
在制定拉深工艺时，如果每道工序的拉深系数取得愈小，则拉深件所需要的拉深次数也愈少，但拉深系数取得过小,就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。所以极限拉深系数是制定拉深工艺的重要依据。
4．有凸缘圆筒形件的拉深与无凸缘圆筒形件的拉深其本质区别是什么？
答：有凸缘圆筒形件拉深时，坯料凸缘部分材料不是全部进入凹模口部成为筒壁，而是将坯料凸缘的一部分材料拉入凹模，当凸缘外径由坯料直径D缩小到工件所需要的直径
dt时，拉深即告结束。因此，拉深成形过程和工艺计算与无凸缘圆筒形件的差别主要是首
次拉深。无凸缘圆筒形件拉深变形程度是用拉深系数m?d/D表示的，对有凸缘圆筒形件而言，单凭m1就不能正确反映其变形程度，因为即使是同一个m值，其变形程度也还会随凸缘直径dt或拉深高度h变化，当dt愈接近d或h愈大时，由凸缘拉入凹模的材料愈多，其变形程度愈大；反之，当dt愈接近D或h愈小时，由凸缘拉入凹模的材料愈少，其变形程度愈小。因此，有凸缘圆筒形件的拉深变形程度应该用dt和h（或dt/d和h/d）来表示。
5．试计算题图4-1所示零件拉深凸、凹模工作部分尺寸。
材料：08F 料厚：1mm 材料：10 料厚：2mm
题图4-1 a） 罩壳 题图4-1 b） 轴碗
解：（计算略）
（a）D毛=122.6mm Δh=3.8mm m1=0.6 m2=0.802 n=2（次）
0?0.05①首次拉深 r凹1?r凸1?8mm C1=1.1mm D凸1=72.56?0.03mm D凹1=74.760mm
- 10 -