部材料胀形变形太大而发生破裂,如图 6.2.3 ( a );凸模两侧的包容角尽可能作到基本一致 ( α = β ) ,使由两侧流入凹模的材料保持均匀地流入凹模内,如图6.2.3 ( b );凸模表面同时接触毛坯的点要多而分散,并尽可能分布均匀,以防止局部变形过大,防止毛坯窜动,如图 6.2.3 (c);当拉深方向没有选择地余地,而凸模与毛坯地接触状态又不理想时,应通过改变压料面来改善凸模与毛坯地接触状态。如图 6.2.3 ( d )所示,通过改变压料面,使凸模与毛坯的接触点增多,接触面积增大,以保证零件的成形质量。但是,也要避免凸模表面与毛坯以大平面接触造成的变形区拉应力不足,材料得不到充分得塑性变形,影响工件的刚性,并容易起皱。 3 、尽可能减小拉深深度,而且使深度均匀。
60.什么是拉深筋? 答:设置在压料面上的多条筋状结构就是拉深筋。根据其形状的不同,将拉深筋又分为普通的拉深筋和拉深槛。 1 、拉深筋 拉深筋的剖面呈半圆弧形状,如图 6.3.6 所示。由于拉深筋比拉深槛在使用数量上、形式上都灵活,故应用比较广泛。但对毛坯变形时的流动阻力不如拉深槛高。 2 、拉深槛 拉深槛的剖面呈梯形,如图 6.3.7 所示,类似门槛,安装于凹模的洞口。它的流动阻力比拉深筋大,主要由于拉深深度浅而外形平滑的零件,这样可减少压边圈下的凸缘宽度及毛坯尺寸。
61.覆盖件模具中拉深槛(拉深筋)的作用是什么?答: 拉深槛(拉深筋)的作用如下: 1 、增加进料阻力,使拉深件表面承受足够的拉应力,提高拉深件的刚度和减少由于回弹而产生的凹面、扭曲、松弛和波纹等缺陷; 2 、调节材料的流动情况,使拉深过程中各部分流动阻力均匀,或使材料流入模具的量适合工件各处的需要,防止“多则皱,少则裂”的现象; 3 、扩大压边力的调节范围。在双动压力机上,调节外滑块四个角的高低,只能粗略地调节压边力,并不能完全控制各处的进料量正好符合工件的需要,因此还需要靠压边面和拉深筋来辅助控制各处的压力; 4 、当具有拉深筋时,有可能降低对压边面的加工粗糙度的要求,这便降低了大型覆盖件拉深模的制造难度;同时。由于拉深筋的存在,增加了上、下压边面之间的间隙,使压边面的磨损减少,提高模11 具的使用寿命; 5 、纠正材料不平整的缺陷,并可消除产生滑移的可能性。因为当材料在通过拉深筋产生起伏后再向凹模流入的过程中,相当于辊压校平的作用。
62.大型覆盖件中的工艺切口的作用是什么?答: 当需要在覆盖件的中间部位上冲压出某些深度较大的局部突起或鼓包时,在一次拉深中,往往由于不能从毛坯的外部得到材料的补充而导致工件的局部破裂。这时,可考虑在局部突起变形区的适当位置冲出工艺切口或工艺孔,使容易破裂的区域从变形区内部得到材料的补充。
63.如何冲裁工艺切口?答: 工艺切口的冲压加工方式有两种: 1 、落料时冲出 这种方法用于局部成形深度较浅的场合。 2 、拉深过程中切出 这是常用的方法,它可充分利用材料的塑性,即在拉深开始阶段利用材料的径向延伸,然后切出工艺切口。利用材料的切向延伸,这样可以获得更大的成形深度。在拉深过程中切出工艺孔时,往往采用的是撕口的工艺方法,并没有使材料完全分离,切口的废料可在以后的修边工序中一并切除。否则,将产生从冲模中清除废料的困难。
64.工艺切口的布置原则是什么?答: 工艺切口的大小和形状要视其所处的区域情况和其向外补充材料的要求而定。一般需遵循以下原则: 口应与局部突起的形状轮廓相适应,以使材料合理流动。 2、切口之间应留有足够的搭边,以使凸模张紧材料,保证成形清晰,避免波纹等缺陷,这样可保证修切后可获得良好的翻边孔缘质量。 3、切口的切断部分 (即开口)应邻近突起部位的边缘,或容易破裂的区域。 4 、切口的数量应保证突起部位各处材料变形趋于均匀,否则不一定能防止裂纹产生。如下图中,原来设计只有左右两个工艺切口,结果中间仍产生裂纹,后来添加了中间的切口 ( 虚线所示 ) ,就完全免除破裂现象。
65.在哪些冲压生产中必须采用精密级进模?答: 在大批量的冲压生产中,材料较薄、精度较高的中小型冲件,必须使用多工位精密级进模。对于较大的冲压件适用于多工位传递
式模具的冲压加工。
66.对精密模具中的易损零件有什么要求?答: 精密模具结构复杂,制造技术要求较高 , 成本相对也较高。为了保证整副模具有较高的寿命,特别要求模具零件损坏或磨损后更换迅速、方便、可靠,因此要求模具的重要零件具有互换性,这种模具零件具有互换性质的冲模,可称为互换性冲模具。
67.精密级进模的排样设计有何意义?答: 合理的排样设计,可以使模具各工位加工协调一致,可以大大提高材料的利用率、制造精度、生产率和模具寿命,也可降低模具的制造难度。因此,排样设计是精密级进模设计中的最关键的综合性技术问题,必须将制件的冲压方向、变形次数及相应的变形程度和模具结构的可能性与加工工艺性进行综合分析判断,才能使排样趋于合理。
68. 什么叫载体?答: 在级进模工作时,运载坯料到各工位进行各种冲裁和成形加工的物体就称为载体。载体与坯件连接的部分称为搭边,坯件与坯件连接的部分称为搭口。工作时,在动态加工中要求载体始终保持送进稳定、定位准确,因此要求载体有一定的强度。 69. 精密级进模对模座有什么要求?答: 精密级进模要求模具的强度高、刚性好、精度高。因此通常采用结构钢做模座,其厚度要求比标准模座厚,上模座加厚 5 ~ 10mm,下模座加厚 10 ~ 15mm 。
70.凹模结构有哪些类型?答: 凹模结构常用类型有整体式、拼块式和嵌块式三种。在普通冲模中常选用标准凹模板作整体式凹模,在精密级进模中常采用拼块式和嵌块式凹模。 71.螺孔和销孔与刃口之间的距离一般怎样确定?答: 螺孔和销孔间距或与刃口之间的距离一般不小于 1.3d 。
72.条料定位装置有哪几种?答: 精密级进模条料定位常用侧刃作粗定位,导正销作精定位,此外也可单独用多个导正销定位。 73.导正销的安装位置如何确定?答: 首12 次定位导正销的位置应设置在紧随冲导正孔的第二工位。比如工位一冲导孔和型孔,工位二(条料送料进一个步距 A ),首先由导正销导正条料再立即冲第二个型孔,这样就保证了两型孔距离为一个步距 A 的精确尺寸。当侧刃作粗定位时,第一步冲导孔和侧刃同时进行,但侧刃切边长度(送料方向)即侧刃尺寸为 A+ Δ ( Δ 取 0.05~0.1mm) ,这样送进就比 A 多 0.05~0.1mm ,第二步导正销导正时就会使条料后移 0.05~0.1mm ,达到精定位的目的。导正销的设置可为双排(宽料)或单排,一般 10 个工位以上的模具需设置 3~4 个以上导正销。
74. 导正销的使用有那些要求?答: 导正销与导正孔的配合间隙越大,定位精度就越低,但间隙太小,导正销不规则的磨损加大,也会影响导正精度。对普通制件,双面间隙可取 0.03~0.06mm (薄料取小值,厚料取大值)。对于精密制件,双面间隙可取 0.008~0.025mm 。 为了达到导正定位条料的目的,导正销工作直径需要突出弹压卸料一定长度,一般取( 0.8~0.9 ) t 。在一副摸具中使用多个导正销时,各导正销的头部直径、形状、突出高度应保持一致。
75.精密级进模结构设计有哪些基本要求?答: 1 、能顺利、连续、稳定地工作,保证制件的形状和精度。凸、凹模配合中心一致,步距准确; 2 、各种成形尽可能在一副模具上完成; 3 、排样合理,有自动送料、自动检测保护装置; 4 、效率高,寿命长,易损件更换方便; 5 、制造周期短,成本低;
76.精密级进模结构设计有哪些要点?答: 1 、导向装置和卸料板的形式选用; 2 、凹模的整体式、拼块式和嵌块式的选择; 3 、模具材料的选用; 4 、互换性与维修的考虑; 5 、冲压速度的选择; 6 、刚度的考虑; 7 、弹性零件的选用和安装方法; 8 、零件加工方法。
77.冲压工艺过程制定的一般步骤有哪些 ? 答: 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
78.确定冲压工序的性质、数目与顺序的原则是什么 ? 答: 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。在一般的情况下,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、比较后才能确定其工序性质。 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,还应该考虑生产批量、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。
79.确定冲压模具的结构形式的原则是什么 ? 答: 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造能力、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序合并在一起,采用一次可以完成多道工序的复合模或级进模结构。
80.怎样确定工序件的形状和尺寸 ? 答:( 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,而待成形部分必须留有恰当的材料余量,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,应考虑其对工件性质的影响。
81.怎样选择冲压设备 ? 答: 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度要求等; 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
13 和闭合高度、外形轮廓尺寸等。
82.弯曲变形有何特点? 答:1 )弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分 2 )弯曲变形区存在一个变形中性层 3 )形区材料厚度变薄的现象 4 )变形区横断面的变形
83.简述拉深成形的主要成形障碍及防止措施答:拉深成形时主要的成形障碍是起皱和开裂。防止起皱发生在生产中最常用的方法是采用压边圈。 防止危险断面破裂的根本措施是减小拉深时的变形抗力,确定合理的拉深系数,采用较大的模具圆角半径,改善凸缘部分的润滑条件,增大凸模表面的粗糙度。
84.卸料板采用卸料螺钉吊装在上模,卸料螺钉应对称分布,工作长度要严格一致。多工位级进模常使用的卸料螺钉有几种形式?说明其中外螺纹式、内螺纹式的使用特点?答:多工位级进模常使用的卸料螺钉有外螺纹式、内螺纹式和组合式。 外螺纹式常使用在少工位的普通级进模中,外螺纹式卸料螺钉工作段的长度刃磨较困难,难保证一组卸料螺钉工作长度保持一致;内螺纹式,可通过磨削轴端面可使一组卸料螺钉工作长度保持一致,当冲裁凸模经过一定冲压次数后进行刃磨时,卸料螺钉工作段的长度必须磨去同样的量值,才能保证卸料板的压料面与冲裁凸模端面的相对位置。
85 冲裁是分离变形的冲压工序。当凸模、凹模之间的设计间隙合理时,工件受力后的分离变形要进过那几个阶段,分离前在那个阶段的何时将出现微裂纹。答:三个阶段,即:从弹性变形开始,进入塑性变形,最后以断裂分离告终。在塑性变形阶段,随着凸模的不断压入,材料的变形程度不断增加,同时变形区硬化加剧,在凸模和凹模的刃口附近,材料就产生微小裂纹,这就意味着破坏开始,塑性变形结束。
86. 要实现精密冲裁,工艺上必须采取的四个特殊措施是什么?答:1)采用带齿圈的压板,产生强烈压边作用力; 2)凹模(或凸模)刃尖处制造出小圆角,抑制剪裂纹的发生; 3)采用较小的间隙,甚至为零间隙; 4)施加较大的反顶压力,减小材料的弯曲。
87.什么是弯曲回弹?影响弯曲回弹的主要力学性能是什么,他们是怎样影响的?? 答:当弯曲结束,外力去除后,塑性变形留存下来,而弹性变形则完全消失。产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象称为弯曲件的弹性回跳(简称回弹)。材料的屈服极限σs,弹性模量E。材料的屈服点σs越高,弹性模量E越小,弯曲弹性回跳越大。 88.什么是冲裁间隙?冲裁间隙与冲裁件的断面质量有什么关系?答:冲裁凸模与凹模横向尺寸的差值称为冲裁间隙。间隙小冲裁件的断面质量较好
89.弯曲回弹的表现形式是什么?产生回弹的主要原因是什么? 答:弯曲回弹的表现形式为:弯曲半径的变化和弯曲角的变化。产生回弹的主要原因是:材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角、弯曲方式、模具间隙等。
90.拉深变形区的应力应变的特点是什么?答:拉深变形区为凸缘部分,切向为压应力,径向为拉应力,切向压应力的绝对值最大,所以在切向是压应变,径向为拉应变。
91.拉深时容易出现什么样的质量问题?为什么?答:凸缘的起皱和底部圆角R处的开裂,前者是因为切向压应力太大,后者是R处的塑性变形小,加工硬化现象弱。
92.材料的哪些机械性能对伸长类变形有重大影响?哪些对压缩类变形有重大影响?答:伸长类成形的极限变形参数主要决定于材料的塑性,并且可以用板材的塑性指标直接或间接地表示。例如多数实验结果证实:平板毛坯的局部胀形深度 、圆柱体空心毛坯的胀形系数、圆孔翻边系数、最小弯曲半径等都与伸长率有明显的正比关系。 压缩类成形的极限变形参数(如拉深系数等),通常都是受毛坯传力区的承载能力的限制,有时则受变形区或传力区的失稳起皱的限制。
93普通冲裁时,毛刺是如何形成的?答:毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期,凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度时,刃口正面材料被压缩,刃尖部分处于高静水压应力状态,使微裂纹的起点不会在刃尖处发生,而是在模具侧面距刃尖不远的地方发生,在拉应力
14 的作用下,裂纹加长,材料断裂而产生毛刺。在普通冲裁中毛刺是不可避免的。?
94、请分析说明图中凹模洞口形式在使用上有什么样的区别?答:其中a)、b)、c)型为直筒式刃口凹模。其特点是制造方便,刃口强度高,刃磨后工作部分尺寸不变。广泛用于冲裁公差要求较小,形状复杂的精密制件。但因废料或制件在洞壁内的聚集而增大了推件力和凹模的涨裂力,给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模和上出件的冲裁模用 a)、c)型,下出件的用b)或a)型。d)、e)型是锥筒式刃口,在凹模内不聚集材料,侧壁磨损小。但刃口强度差,刃磨后刃口径向尺寸略有增大,用在冲压材料较薄、工件精度要求不高的冲裁模中。
95、简述挡料销的三种形式和在使用上的区别?答:固定挡料销安装在凹模上,用来控制条料的进距。特点是结构简单,制造方便。由于安装在凹模上,安装孔可能会造成凹模强度的削弱,常用的结构有圆形和钩形挡料销;活动挡料销常用于倒装复合模中;始用挡料销用于级进模中开始定位。
96、请简述拉深变形的变形区的应力和应变的特点。答:在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的径向产生拉伸应力σ1,切向产生压缩应力σ3。在它们的共同作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入凹模内形成筒形拉深件。97、拉深时的危险端面在哪里?为什么?答:危险端面为筒壁和圆筒底部的过渡区,材料承受筒壁较大的拉应力σ1、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力σ2和切向拉应力σ3。在这个区域的筒壁与筒底转角处稍上的位置,拉深开始时材料处于凸模与凹模间,需要转移的材料较少,受变形的程度小,冷作硬化程度低,加之该处材料变薄,使传力的截面积变小,所以此处往往成为整个拉深件强度最薄弱的地方,是拉深过程中的“危险断面”。
塑料成型模具试题
一 填空题
1 塑料模按模塑方法分类,可以分为_﹑_﹑_﹑_;按模具在成型设备上的按装方式分,可分为_﹑_﹑_;按型腔数目又可分为_﹑_。 2 分型面的形状有_﹑_﹑_﹑_。
3 为了便于塑件 脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在_或_上。
4 分型面选择时为便于侧分型和抽芯,若塑件有侧孔或侧凹时,宜将侧芯设置在_上,除液压抽芯机构外,一般应将抽芯或分型距较大的放在_方向上;对于大型塑件需要侧面分型时,应将大的分型面设在_方向上。
5 为了保证塑件质量,分型面选择时,对有同轴度要求的塑件,将有同轴度要求的部分设在_。
6 为了便于排气,一般选择分型面与熔体流动的_相重合。
7 对于小型的塑件常采用嵌入式多型腔组合凹模,各单个凹模通常采用_﹑_﹑_或_等方法制成,然后整体嵌入模板中。
8 影响塑件尺寸公差的因素有_﹑_﹑_﹑_﹑_。
9 影响塑件收缩的因素可归纳为:_﹑_﹑_﹑_。
10 塑料成型模具成型零件的制造公差约为塑件总公差的_,成型零件的最大磨损量,对于中小型塑件取_;对于大型塑件则取_。
11 塑料模型腔由于在成型过程中受到熔体强大的压力作用,可能因强度不足而产生塑性变
15 形,导致_,降低塑件精度和影响塑件的_。
12 塑料模的型腔刚度计算从以下三方面考虑:(1)_;(2)_;(3)_。 13 塑料模的合模导向装置主要有_导向和_定位,通常用_。
14 当塑料大型﹑精度要求高﹑深型腔﹑薄壁及非对称塑件时,会产生大的侧压力,不仅用_,还需增设_导向和定位。
15 塑料成型模冷却回路排列方式应根据塑件形状和塑料特性及对模具温度的要求而定。对收缩率大的塑料,应沿_设置冷却回路;用中心浇口注射成型四方形塑件,采用_,_的螺旋式回路。冷却通道应避免靠近可能产生_的部位。
16 根据模具总体结构特征,塑料注射模可分为:(1)_;(2)_;(3)_;(4)_:(5)_;(6)_;(7)_:(8)_;(9)_等类型。 17 注射成型机合模部分的基本参数有_﹑_﹑_﹑_﹑_和_。 18 通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的_以内。
19 注射机的锁模力必须大与型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在_的乘积。
20 设计的注射模闭合厚度必须满足下列关系:_。若模具闭合厚度小于注射机允许的模具最小厚度时,则可采用_来调整,使模具闭合。 21 注射机顶出装置大致有_﹑_﹑_﹑_等类型。 22 注射模的浇注系统有_﹑_﹑_﹑_等组成。
23 主流道一般位于模具_,它与注射机的_重合。
24 注射模分流道设计时,从压力损失考虑,_分流道最好;从加工方便考虑用_﹑_分流道。
25 型腔和分流道的排列有_和_两种。
26 当型腔数目较多,受模具尺寸限制时,通常采用非平衡布置。由于各分流道长度不同,