模具设计与制造复习题和答案

答：影晌弯曲变形回弹的因素有：(1)材料的力学性能；(2)相对弯曲半径r/t； (3)弯曲中心角?；(4)弯曲方式及弯曲模；(5)工件的形状。 减小回弹的措施有:

(1)改进弯曲件的设计，尽量避免选用过大的相对弯曲半径r/t。如有可能，在弯曲区压制加强筋，

?s以提高零件的刚度，抑制回弹；尽量选用E小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。

(2)采取适当的弯曲工艺

①采用校正弯曲代替自由弯曲。 ②对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点?s降低.对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。 ③弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态，回弹很大，甚至根本无法成形，这时可采用拉弯工艺。 (3)合理设计弯曲模。

6.弯曲时的变形程度用什么来表示？为什么可用它来表示?弯曲时的极限变形程度受哪些因素的影响?

答:生产中常用r/t来表示板料弯曲变形程度的大小。

r/t称为相对弯曲半径，r/t越小，板料表面的切向变形程度?max越大，因此，生产中常用r/t来表示板料弯曲变形程度的大小。

弯曲时的极限变形程度的影晌因素有：①材料的塑性和热处理状态；②坯料的边缘及表面状态；③弯曲线与钢板纤维方向是否垂直；④弯曲角。 7.简述弯曲件的结构工艺性。

答:弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。

8.弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些?如何减小和克服偏移?

答:在弯曲过程中凡造成工件变形阻力不对称的因素都将造成工件偏移。例如，弯曲件形状不对称，弯曲件在模具上的接触阻力不对称，冲压方向不同造成的弯曲件滑动阻力不对称等。

措施：在坯料上预先增添定位工艺孔，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；V形弯曲模，由于有顶板及定料销，可以有效防止弯曲时坯料的偏移;有顶板和定位销的Z形件弯曲模，能有效防止坯料的偏移；为了防止坯料偏移，应尽量利用零件上的孔，用定料销定位，定料销装在顶板上时应注意防止顶板与凹模之间产生窜动。工件无孔时可采用定位尖、顶杆顶板等措施防止坯料偏移. 9.为什么有些拉深件要用二次、三次拉深成形?

答：因为每次拉深受危险断面材料强度的限制，变形程度是有极限的。由于拉深件的高度与其直径的比值不同，有的拉深件可以一次拉深工序制成，而有些高度大的拉深件需要二次、三次或多次拉深成形。在进行冲压工艺过程设计和确定必要的拉深工序的数目时，通常利用拉深系数作为确定所需拉深饮数的依据。

10.拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的？

答：拉深工序中产生起皱的原因有两个方面：一方面是切向压应力的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。 11.什么是塑料？

塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂而组成，在一定温度压力下可塑制成具有一定结构形状，并能在常温下保持其形状不变的材料。 12.塑料的成形方法有哪些？

注射成型、挤出成型、压塑成型、吹塑成形、浇注成型等 13.什么是热塑性塑料和热固性塑料？

热塑性塑料：树脂都是线型或支链型高聚物，在常温下是固体，后热后变软并熔融成为可流动的粘稠

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液体，再次状态下具有可塑性，冷却后硬化定型，再加热后又可变成粘稠液体，如此可进行反复加工。 热固性塑料：树脂分子最初是线型结构，加热时，分子链之间长生化学键结合，发生交联反应，分子结构之间转化为网型结构，最终转变为体型结构。初次受热可软化熔融，可塑成型，继续加热固化定型，以后不管怎样加热都不会变软，一次成型，不能反复可逆。 14.什么是塑料收缩性，影响塑料收缩率的因素有哪些？

制品在冷却定型或固化变硬后，其尺寸小于模具尺寸，塑料这种尺寸缩小的性质成为收缩性。 影响收缩率的因素主要有：

制品的形状、壁厚、嵌件数量，成型前对塑料是否进行预热，成型温度，注射压力，保压时间，成型方法和模具结构，浇注系统的形式、布局、尺寸。

15.热塑性塑料和热固性塑料的工艺性能指标分别有哪些？

热塑性塑料的工艺性指标主要有收缩率、流动性、结晶性、吸湿性、热敏性、应力开裂和熔体破裂等。 热固性塑料的工艺性指标主要有收缩率、流动性、比体积、压缩率和固化速度等。 16.在进行塑件设计时，加强筋设计要注意哪些问题？

加强筋应沿着塑料流动的方向设置，还应尽量减少或避免塑料的局部集中，以免产生缩孔或气泡。 17.塑件壁厚的设计有哪些原则？

根据成型工艺的要求，应尽量使塑料制品各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或太薄，否则成型后会因为收缩不均匀而导致制品变形或产生缩孔、凹陷烧伤或填充不足等缺陷。 热缩性塑料制品壁厚一般在1~4mm，热固性塑料制品壁厚一般在1~6mm。 18.塑料制品的表面质量指哪些方面？

塑料制品的表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、气泡、变色等缺陷，还有表面光泽型和表面粗糙度。 19.在注射设备的选用中，合模力怎样校核？

注射机的合模力应该大于模腔内塑料熔体的压力产生的胀开模具的力，即合模力要大于模内熔体压强和塑料件及浇注系统在分形面上投影面积之和的乘积。

20.在注塑模具的设计中，型腔数目的确定要考虑哪些因素？ 要考虑以下几点：

1.塑料制作的批量和交货周期 2.质量的控制要求

3.成形的塑料品种与塑料件的形状及尺寸 4.所选用的注射机的技术规格

21.什么是分形面？分形面的选择有哪些原则？

模具上取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称分形面。 分形面的选择有以下一些原则：

1.分形面应选择在塑件外形的最大轮廓处 2.分形面的选择应考虑有利于塑件脱模 3.要保证塑件的精度要求 4.应考虑模具的侧向抽拔距

5.应将分形面设计在熔融塑料的流动末端，利于模具型腔内气体的排出

6.分形面的选取应是模具零件易于加工，减小模具加工难度，使模具加工工艺简单 22.什么是整体型芯？有哪些特点？

整体型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯。

有以下特点：其结构牢固，成形的塑料制件质量好，但模具的加工难度大，适用于内形简单、深度不大的型芯设计。

23.影响分流道设计有哪些因素？ 影响因素有：

1.塑件的几何形状、壁厚、尺寸大小以及尺寸的稳定性、内在质量和外光要求等 2.塑料的种类

3.注射机的压力、加热温度及注射速度

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4.主流道和分流道的脱落方式

5.型腔的布置、浇口位置以及浇口形式的选择 24.冷料穴有什么作用？

作用是防止冷料射入型腔使塑料制品产生各种缺陷，影响外观。 25.绝热流道注射模具绝热原理是什么？ 利用塑料导热比金属下的特性，将流道的截面尺寸设的较大，由于靠近流道表壁的塑料熔体会因为温度较低而迅速冷却凝结成一个完全或半熔融的固化层，可以使流道中心的塑料在连续注射时保持熔融状态。

26.什么是合模导向装置？它主要起哪些作用？

合模导向装置是保证动模与定模或上模与下模合模时正确定位和导向的装置。 主要起以下几方面的作用： 1.导向作用 2.定位作用

3.承受一定的侧向压力 4.承载作用

5.保持机构运动平稳

27.什么是推件板？推件板推出形式有哪些特点？

推件板是一块与凸模有一定配合精度的模板，它是在塑料件的整个周边端面上进行推出。

推件板推出形式有作用面积达，推出力大，脱模力均匀，运动平稳，塑料件上无推出痕迹等优点。 28.抽芯机构有哪几种类型？

抽芯机构分为机动抽芯、手动抽芯、液压抽芯 29.推出机构一般由哪几部分组成？

推出机构一般由推出元件、复位元件、限位元件、导向元件、结构元件等几部分组成 30.常见的冷却通道的形式有哪几种？

主要有直流式和直流循环式、循环式、喷流式、隔板式、间接冷却等几种形式 四、计算题

1. 如题图所示零件，材料为Q235，料厚为2mm。试确定凸、凹模分别加工时的刃口尺寸，并计算

冲压力，确定压力机公称压力？ 解：(1)刃口尺寸计算列于下表中：

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基本尺寸 尺寸换冲裁间隙 及分类 算 磨损系数 80士 0.07 计算公式 制造 偏差 计算 结果 ?0.068Dd?79.930 Dd?80.07?0.14Zmin?0. ??d(Dmax?x?)0?d?0.6(Zmax?Zmin)Dp?79.680?0.046 落 0Dp??Dd?Zmin?????0.6*0.114料 ?0.068凹 60士 0 60.05?0.1Zmax?0.36 模 0.05 Zmax－Zmin ?0.068D?d0 ?0.06659.950 =0.36－ 0.246 =0.114mm ?p?0.4(Zmax?0 ?0.06?0.06??16016d?d?x?0pmin??? Zmin) 冲 ?0.4*0.114??d ??d?d?Z孔 dpmin0?0.046 制作精为： 42士 42士 IT10级，故 Ld=L+△/8 孔 0.08 0.08 X=1 心 距 (2)冲压力的计算： 落料力 F落料=1. 3L?? =1.3*280*2*350 =254.8 (KN) 冲孔力 F冲孔=1. 3L??

=1. 3*2?*16*2*350 =91.44 (KN) 卸料力 F卸=K卸F落料 =0.05*254.8 =12.63 (KN) 推件力 F推=nK推F冲 =4*0. 055*91. 44 =20. 12 (KN)

Dp?59.070?0.046 dp?16.060?0.046dd??0.06816.310 Ld= 42±0.01 其中n为堆积在凹模孔口内的冲件数，a--h/ ? (h是直刃口部分的高度，?是材料厚度〕。 总冲压力： F总=F落料+F冲孔++F卸+F推 =254.8+91.44+12.63+20.12 =378. 99 (KN)

2. 如题图所示零件，材料为D42硅钢板，料厚为0.35mm，用配作加工方法，试确定落料凸、凹模

的刃口尺寸。

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