塑性成形工艺与模具设计必考要点资料

1、第一章1、一次加工：以生产原材料为主，包括轧制、挤压、拉拔 二次加工：生产零件及毛坯加工，包括自由锻、模锻、挤压（冲压）2、 分离工序：利用冲模在压力机外力作用下，使板料分离出一定的形状和尺寸的工件的冲压工序。包括：落料、冲孔、切断、切边、剖切等。成形工序：利用冲模在压力机外力作用下，使板料产生塑性变形而得到要求的形状和尺寸的工件的冲压工序。包括：弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口、旋压等。3、 塑性成型工艺及模具技术发展趋势：1.制件伏质化。2.生产柔性化。3.工艺省力化。 伏质化体现在：1.毛坯尺寸精化。2.生产高性能材料的制件。 生产柔性化的目的是适应品种多变的需要，要求换模的时间短，设

2、备做尽可能多的运动方式。4、 板料对冲压成形工艺的适应能力称为板料的冲压成形性能。5、 贴膜性：指板料在冲压过程中取得与模具形状一致性的能力，成形过程中发生的起皱、塌陷等缺陷均会降低零件的贴膜性。注：贴膜性和定性性是决定零件形状的尺寸精度的重要因素。6、 回弹是影响定性性的主要因素。7、 对板料冲压成形性影响较大的力学性能指标有：屈服强度、屈强比、伸长率、硬化指数n、厚向异性系数、板平面各向异性系数。注：伸长率大，屈强比小，弹性模数大、硬化指数高和厚向异性系数大有利于各种冲压成形工序。8、 装模高度：指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台垫板上表面的距离。封闭高度：指滑块在下死点时，滑块下表面到

3、工作台上表面的距离。工作台垫板=装模高度-封闭高度第二章1、 刃口尺寸计算方法有：凸模与凹模分别加工; 凸模与凹模配合加工。2、 材料面积包括零件的实际面积与废料面积。废料分两类：结构废料和工艺废料。3、 搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。作用：使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不弯曲，便于送进并能使冲模寿命提高。4、 确定条料宽度的原则是：最小条料宽度要保证冲裁时零件周围有足够的搭边值；最大条料宽度能在导料板间送进，并与导料板间有一定的间隙。条料宽度的大小还与模具是否采用侧压装置或侧刃有关。5、 降低冲裁力的办法：

4、1.阶梯凸模冲裁。2.斜刃冲裁（落料时凸模应做成平刃，凹模做成斜刃；冲孔时凹模做成平刃，凸模做成斜刃。）3.加热冲裁。6、 按工序的分类有：单工序模（简单模）、级进模（连续模）、复合模。注：复合模适用于生产批量大，精度要求高的冲裁件。7、 如果凹模和凸模都采用镶块，为避免毛刺，凹模镶块接合线与凸模镶块接合线应错开，错开距离为1mm。8、 冲压力合力的作用点的称为冲模压力中心。冲模压力中心应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心重合，以使冲模平稳的工作，减少导向件的磨损，提高模具及压力机的寿命。9、 冲模闭合高度：指模具在最低工作位置时，上模座的上顶面与下模座的下底面间的距离H。冲模闭合高度应为当H

5、大于压力机最大装模高度，冲压不能在该压力机上使用，反之，H小于压力机最小装模高度，可再加垫块。10、 精冲模与普通冲模相比，具有以下特点：（1）刚性和精度要求较高。要有精确而稳定的导向装置，保证图、凹模同心，间隙均匀。严格控制凸模进入凹模的深度，以免损坏模具工作部分。模具工作部分应选择耐磨、淬透性好、热处理变形小的材料。要考虑模具工作部分的排气问题，以免影响顶出器的移动距离。第三章1、 窄板弯曲（)宽板弯曲（）。宽板弯曲时内外层的应变状态是平面的应力状态，是立体的。2、 减小回弹的措施：改进弯曲件局部结构及选用合适材料。在工艺在采取措施采用补偿法，在模具结构上根据弯曲件的回弹趋势，进行修正弯曲

6、凸模或凹模工作部分的形状及尺寸，从而使工件的回弹量得到补偿。改变变形区的应力状态。利用软膜代替金属模。用拉弯法减少回弹。3、 弯曲件的工艺性是指弯曲制件的形状、尺寸、精度要求、材料选用及技术要求等是否符合弯曲变形规律的要求。第四章1、 拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。2、 根据圆筒件各部位的受力和变形性质的不同，将整个毛坯分为5部分：平面凸缘部分（主要变形区）凸模圆角部分（过渡区）筒壁部分（传力区）凸模圆角部分（过渡区）圆筒底部（小变形区）。3、 在处，将凸缘分成两部分，由此处到凹模入口部分拉应力占优势，

7、拉应变为绝对值最大的主应变，厚度方向变形是压缩应变。由此园向外到毛坯边缘，压应变占优势，压应变为绝对值最大的主应变，厚度方向上变形是拉伸应变（增厚），该点处就是变形区增厚和减薄的分界点。4、 拉伸系数是指拉伸后圆筒形件的直径与拉伸前毛坯的直径之比。影响拉伸系数的因素：材料方面：屈强比越小，材料厚向异性系数和硬化指数n大时易于拉伸，故可取小的拉伸系数。模具方面：模具间隙小，凹模圆角半径小，凸模圆角半径小时，应取大的极限拉伸系数，若模具表面光滑时，极限拉伸系数取小值，采用锥形凹模可降低极限拉伸系数。5、 拉伸次数确定：比较实际所需拉伸系数和第一次允许的极限拉伸系数的大小，若>则工件可以一次拉

8、成，若<，则需要多次拉伸才可以。 第五章1、 内凹翻边属于伸长类翻边，外凸翻边属压缩类翻边 伸长类变形：胀形、内凹翻边。 压缩类变形：拉深、缩口、外凸翻边、拔长。2、胀形是利用模具使板料拉伸变薄局部表面积增大以获得零件的加工方法。3、大型覆盖件的成形多是胀形和拉深的复合。 第六章1、 多工位级进冲压是指：在一副模具中沿被冲原材料的直线送进方向，具有至少两个或两个以上等距离工位，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冲压工序的冲压方法。 第七章简易冲模：是指在模具结构及制造工艺等方面较之相对应的一般重默简易，因而是经济实用的冲压模具第九章1、按金属变形时温度，锻造可分为：

9、热锻、温锻和冷锻；按工作时受力来源分为：手工锻造和机械锻造；根据设备的不同还可分为：自由锻、模锻、胎膜锻、特种锻造。2、锻造特点（1）改善金属的组织，提高金属力学性能和物理性能；（2）节约金属材料和切削加工工时；（3）具有较高的劳动生产率；（4）锻造有很大灵活性。3、下料方法有：锯切、剪切、折断下料、砂轮切割、火焰切割、阳极切割。 锯切特点是：切口断面平整、尺寸精准；但生产率低、有锯口损失，并且锯条和锯盘的损耗也比较大。4、金属毛坯锻前加热的目的：提高金属塑性、降低变形抗力，使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。金属毛坯加热的方法有：火焰加热、电加热、无氧化加热等。5、毛坯在加热过程中，因加热

10、不当常引起氧化、脱碳、过热、过烧裂纹等缺陷。6、加热规范指规定加热过程中各个阶段的炉温和时间的关系。其内容有：装炉温度、低温和高温区的升温速度、保温阶段的保温时间、加热至始锻温度的最高炉温和所需总的加热时间。 加热时间不包括毛坯在始锻温度下的保温时间。第十章1、通常圆形截面毛坯自由锻特点：（1）所用工具简单、通用性强、灵活性大，适合单件和小批锻件的生产。（2）自由锻件是由毛坯逐步变形而成，工具只与毛坯部分接触，故所需设备功率比模锻要小得多，所以自由锻也适用于锻造大型锻件。（3）能锻造多种多样、变形程度相差很大的锻件。（4）自由锻是靠人工操作来控制锻件形状和尺寸的，锻件的精度与操作者的技术程度有

11、很大关系，同时具有效率低、劳动强度较大的特点。2、通常圆形截面毛坯的高径比不宜超过，方形或矩形截面毛坯的高宽比不大于。3、锻造余块：为了简化锻件外形或根据锻造工艺需要，在零件的某些地方添加一部分大于余量的金属，这部分附加金属叫锻造余块。第十一章1、锤上模锻的特点：（1）金属在型腔中的变形是在锤头的多次打击下逐步完成的，锤头的冲击力使金属变形，可以利用金属的流动惯性，有利于金属充填型腔。（2）在锤上可实现多种工步成形，锤头打击速度快，生产率高。（3）由于模锻锤的导向精度不高，锤头行程不固定，模锻件的尺寸精度不高。（4）由于无顶出装置，锻件出模困难，模锻斜度可适当大些。（5）生产操作方便，劳动强度

12、比小。2、冲孔连皮：具有通孔的零件，在模锻时不能直接锻出通孔，仅能冲出一个盲孔，即孔内还留有一层具有一定厚度的金属层，称为冲孔连皮。3、对于图1117中：（1）预锻型腔各处圆角半径要比终锻型腔大些；（2）预锻型腔高度比终锻型腔高，宽度比终锻型腔小，横断面积比终锻型腔稍大。4、 对于图1119中：（1）筋的高度应略小于终锻型腔相应部位高度；（2）筋的顶部宽度相同，筋的底部宽度则是预锻小于终锻的；（3）预锻毛坯横截面积应小于终锻的相应面积。第十二章1、 热模锻压力机上模锻特点：（1）热模锻压力机滑块行程一定，速度慢，不能实现逐步变形，但在一次行程中金属变形量大，且金属容易向水平方向强烈流动，形成很

13、大的飞边，造成型腔深处充不满，对于形状复杂难于充满的锻件，必须经过制坯工步，使毛坯逐步接近锻件形状，因此要求正确地设计模锻工步。（2）在热模锻压力机上需要采用拔长、滚挤等预断工步时就需要在其他设备（如辊锻机、平锻机、空气锤等）上进行制坯。在大批量生产时，也可采用周期性轧坯。（3）为了获得精度高的锻件，清除氧化皮是一重要问题，因此最好采用电加热或少、无氧化加热，或者在热毛坯送进压机之前用有效的方法把氧化皮清除掉。（4）由于热模锻压力机导向精度高，并采用带有导柱的组合模，所以能锻出精度高的锻件。而型腔是用镶块制作的，然后紧固在通用模架上，因此可以节约大量的模具钢，同时镶块 更换也很方便。第十三章1、 模锻的后续工序为：切除、热处理、表面处理、校正、检验。 热态下的切边和冲孔，是在模锻后利用锻件的余热立即进行的。第十四章1、辊锻：使冷态或热态的