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一、圆筒形零件拉深的变形过程
1.拉深:将板料毛坯在具有一定圆角半径的凸、凹模作用下加工成各类零件的冲压加工方法称为拉深。
2.拉深时,模具采用压边装置的目的是防止起皱。
3.拉深过程中出现的主要问题有:起皱、拉裂、凸耳、残余应力等。
4.拉深时,模具采用压边装置的目的是防止起皱。
5.平板毛坯拉深成盒形件时,直边相当于弯曲变形,圆角相当于圆筒件拉深。
6.拉深模具中的压边装置有刚性压边装置和弹性压边装置两种。
7.弹性压边装置用于单动冲床,刚性压边装置用于双动压力机。
8.在冲压成形工艺中,胀形、拉深、弯曲、翻边需要考虑成型极限。
9.拉深时,拉破缺陷往往从凸模圆角区靠上部位置开始。
10.影响极限拉深系数的因素有:板料成形性能、凸、凹模间隙、毛坯相对厚度。
11.变薄拉深时,毛坯尺寸是按变形前后体积不变来确定的。
12.板料在拉深过程中,拉深前期容易出现起皱。
13.在拉深变形过程中,成形前毛坯的扇形单元,拉深后变为工件直壁的矩形单元。
14.拉深中防止工件拉裂应采取的措施:
1)采用适当的拉深比。
2)采用适当的压边力。
3)增加凸模表面的粗糙度,可以减少颈缩处的变薄。
4)选择塑性较好的材料,降低变形抗力。⑸对凹模进行润滑,减少阻力。
15.拉深时,拉破缺陷往往从凸模圆角区位置开始。
16.圆筒零件拉深后,拉深后的圆筒中留有大量残余应力,其残余应力的分布状态为:外表面为拉应力,内表面为压应力。
17.弹性压边装置用于单动压床。压边力系由气垫、弹簧或橡皮产生。
18.锥形零件拉深时,变形区可分为三部分:法兰平面区,板料与凹模圆角接触区,位于凸、凹模间隙的自由表面区。
19.轴对称拉深零件的成形过程的形特点:
1)拉深过程中变形区时毛坯的法兰边部分,其他部分是传力区,不参与主要变形。
2)毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩与径向伸长的一向受拉一向受压的变形。
3)极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制。
二、圆筒件拉深工艺计算及模具设计
1.拉深零件的毛坯尺寸计算:见教材P88。
2.影响材料极限拉深系数的因素:
1)板料成形性能。塑性好,变形能力强。
2)毛坯的相对厚度。t/D越大,稳定性越好,起皱越小。
3)凸、凹模间隙及模具的圆角半径。
4)凹模的润滑。对凹模进行润滑,可减少材料的流动阻力减小。
5)拉深顺序。首次拉深的变形程度可取大些。
3.影响极限拉深系数的因素有:板料成形性能、凸、凹模间隙、毛坯相对厚度。
三、带法兰零件的拉深、盒形件的拉深、变薄拉深、覆盖件的拉深成形
1.在带凸缘圆筒件拉深中,当凸缘直径与零件圆筒部分的直径之比大于3时,属于胀形变形。
2.平板毛坯拉深成盒形件时,直边相当于弯曲变形,圆角相当于圆筒拉深。
3.在生产中根据法兰的相对直径不同,将法兰圆筒件分为:窄法兰边零件和宽法兰边零件两种类型。
1)窄法兰边零件:。可当作圆筒件拉深,只在倒数第二道才拉深出法兰边或锥形法兰边,再整形。
2)宽法兰边零件:。1)中小件采用变高拉深。多次拉深中逐步减小直径和增加高度。各次拉深中凸、凹模圆角半径保持不变;2)大件采用等高拉深。第一次拉深后得到的半成品,高度约等于零件零件高度。在以后各道工序中毛坯高度不变,只减小直径和圆角半径。
四、其它拉深方法
1.变薄拉深:拉深时,凸、凹模间隙小于毛坯厚度,可获得高径比很大的零件,使零件底部厚度大于壁部。如:高压锅的圆筒一般用变薄拉深成形。
2.差温拉深:将压边圈与凹模平面之间的毛坯加热到某一温度,使流动应力降低,从而减小毛坯拉深时的径向拉应力,这种拉深方法称为差温拉深。
3.旋压成形:将板料毛坯夹紧在模芯上,由旋压机带动模芯和毛坯一起以高速旋转。同时利用滚轮的压力和进给运动,使毛坯产生局部变形,最后获得轴对称壳体零件的冲压成形工序
4.爆炸成形:属于高能成形的方法之一。
5.在生产中,带料连续拉深的型式和成形特点:
1)无切口的连续拉深,即在整体带料上拉深,相邻两个拉深件之间相互约束,材料在纵向流动较困难,容易拉裂。有点是节省材料,用于拉深不太困难的。
2)有切口的连续拉深是在零件的相邻处切开。两零件相互影响和约束就较小,拉深次数可以少些,模具简单,但毛坯材料消耗较多,这种拉深一般用于拉深较困难的。
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