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冲压工艺及模具设计试题1答案 填空题 1.冷冲模是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其变形或分离，从而 获得冲件的一种压力加工方法。 2.冲压加工获得的零件一般无需进行（机械）加工，因而是一种节省原材料、节省能耗的 少、无（废料）的加工方法。 3.性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成1+2+3=0。 4.材料的冲压成形性能包括（形状冻结性）和（贴模性）两部分内容。 5、材料的应力状态中，压应力的成分（愈大），拉应力的成分（愈小），愈有利于材料塑性的发挥。 6、用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均（提高），硬度也 （提高），塑性指标（降低），这种现象称为加工硬化。 7、件的切断面由（圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺区）四个部分组成。 8、裁变形过程大致可分为（弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段）的三个阶段。 10、在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用（较小）的间隙值；对 于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用（较大）的间隙值。 11、孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基 础，为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故从孔凸模基本尺寸应取（在制件的最大极限尺寸附近），而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸（加上最小初始双面间隙）。 12、凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有（互换性），制造周期（短），便于（维修）。 其缺点是（制造公差）小，凸、凹模的制造公差应符合（p+dZ）的条件。 13、搭边是一种（工艺）废料，但它可以补偿（定位）误差和（板料宽度）误差，确保 制件合格；搭边还可（提高条料的刚性），提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被（拉入模具间隙），从而提高模具寿命。 14、为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用（阶梯凸 模冲裁）法、（斜刃冲裁）和（加热冲裁）法来降低冲裁力。 15、导料销导正定位多用于（单工序模）和（复合模）中，而导正销通常与（侧刃），也 可与（挡料销）配合使用。 16、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应（先去除毛刺）；当毛刺较 小时，也可以使有毛刺的一面处于（弯曲件的内侧），以免产生应力集中而开裂。17、在弯曲变形区内，内层纤维切向受（压缩）应变，外层纤维切向受（拉伸）应变， 而中性层（保持不变）。 18、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯（外角），后弯（内角）；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成形的形状。 19、在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是（提高塑性），增 加材料在一次成型中所能达到的变形程度；（降低变形抗力）提高工件的成形准 确度。 20、材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的（冲压成形性能）。 21、冲裁件的切断面由（圆角带）、（光亮带）、（剪裂带）、（毛刺）四个部分组成。 22、当间隙值较大时，冲裁后因材料的弹性回复使（落料件尺寸小于）凹模尺寸；冲孔 件的孔径(大于凸模尺寸)。 23、凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合( 凸+ 凹 Z max -Z min )的条件。 24、按工序组合程度分，冲裁模可分为(单工序模)、(级进模) 和(复合模)等几种。 25、对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用（镶拼结构）。 26、材料的塑性（越好），塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就（越小）。 27、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是（采用校正弯曲）。 28、拉深件的壁厚（不均匀）。下部壁厚略有（减薄），上部却有所（增厚）。 29、冲裁模的工作零件主要有凸模、凹模、凸凹模。 30、按照模具完成的冲压工序内容分，冲压模具可分为单工序模、复合模和级进模。 31、冲压模具的模架基本零件包括了上下模座、导柱、导套。 32、冲压加工的基本工序可分为分离和成型两类。 33、导柱和导套在与模座的装配中，应采用的配合关系是过盈配合. 34、冷冲压工艺在常温下，在压力机上，利用模具对材料施加压力，使其产生分离或 塑性变形从而获得所需零件的一种压力加工方法。 35、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须要求模具压力中心与模柄的轴心线要求 重合（或偏移不大）。 36、普通曲柄压力机的闭合度是指滑快在下止点位置时，滑快底面到工作台上平面 之间的距离。模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离。 37、选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大闭合高度与最小闭合 高度之间。 38、具有过载保护功能的压力机是摩檫压力机。行程可调的冲床是偏心冲床。 39、在冲压模中弹性压边装置有3类，分别是橡胶压边装置, 弹簧压边装置和气 垫压边装置。 40、冲压模模架有6种基本形式, 写出四例：a对角导柱式模架, b 后侧导柱式模架, c 中间导柱式模架, d 四角导柱式模架, 41、常用刚性模柄有4形式：整体式模柄; 压入式模柄; 旋入式模柄; 带凸缘式 模柄. 选择题 1拉深后坯料的径向尺寸_A _ ，切向尺寸_ _ _ 。 A、增大减小 B、增大增大 C、减小增大 D、减小减小 2有凸缘筒形件拉深、其中_A_ 对拉深系数影响最大。 A、凸缘相对直径 B、相对高度 C、相对圆角半径 3为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用_B_ _ 处理。 A 、淬火 B 、回火 C 、退火D、正火 4、弯曲件为_ B _ ，无需考虑设计凸、凹模的间隙。 A 、形 B 、V 形 C 、U 形D、桶形 5、能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是_B_ 。 A 、对角导柱模架 B 、后侧导柱模架 C 、中间导柱模架D、四导柱导架 6、凸模与凸模固定板之间采用_A_ 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。 A 、H7/h6 B 、H7/r6 C 、H7/m6 D、M7/h6 7、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应_C_ 步距。 A 、 B 、 C 、 D 、 8、对步距要求高的级进模，采用_B_ 的定位方法。 A 、固定挡料销 B 、侧刃+ 导正销 C 、固定挡料销+ 始用挡料销 D、固定挡料销+侧刃 9、模具的合理间隙是靠_C_ 刃口尺寸及公差来实现。 A 、凸模 B 、凹模 C 、凸模和凹模 D 、凸凹模 10、斜刃冲裁比平刃冲裁有_C_ 的优点。 A 、模具制造简单 B 、冲件外形复杂 C 、冲裁力小D、冲裁力大 1.在设计冲压模的模柄时，模柄的直径与冲床滑块上的模柄孔径相比，只能是 C 。 A 大于 B 小于C等于D都可以 2.在复合模的一次行程动作中，可以完成的冲压工序数是 C 。 A 一次 B 只有两次 C 两次或两次以上D三次或三次以上 3.下面零件中，属于冲压模成型零件的是 A 。 A 凸模B导套 C 导柱D压边圈 4.在单工序冲裁模的一次行程动作中，可以完成的冲压工序数是 A 。 A 一次 B 只有两次 C 两次或两次以上D三次或三次以上 5.冲压工艺适用于多种金属材料，下面材料中，不适用于冲压工艺的是 C 。 A 铜B钢 C 铸铁D铝 6.模柄的作用是将模具的某一部分固定在冲床的滑块上，这部分是 C 。 A 凸模 B 凹模 C 上模座D下模座 7.下面各种零件中，属于卸料零件的是CD 。 A. 凸模 B. 导料板 C. 压边圈 D. 弹簧 8.在冲压模中，若采用滑动导柱和导套，则导柱与导套之间采用的配合类型是 A 。 A 间隙配合 B 过盈配合 C 过渡配合 D 都可以 9.曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有特点B 。 A、力在全行程中均衡； B、闭合高度可调，行程可调； C、闭合高度可调，行程不可调； D、有过载保护。 10曲轴压力机的主要特点。B C A、行程可调； B、行程不可调； C、行程和吨位可较大； D、行程和吨位较小。 1 高速自动冲压成形时，生产效率可达到每分钟（C）。 A、几十件； B、几百件；C,几千件；D、几万件 2、压力机的型号是JA31-250，压力机的公称压力为（B） A、31KN； B、250KN； C、2500KN； D、以上都不是 3、冲裁模的凸、凹模间隙增大时，冲裁力会（C） A、增大； B、减小； C、没影响； D、不能确定 4、冲裁件的端面粗糙度Ra一般可达到（D，最高达m ）： A、小于m； B、小于m； C、m； D、大于m 5、材料的塑性越好，材料的最小相对弯曲半径（A ） A、越小； B、越大； C、没影响； D、不确定。 6、弯曲U形件时，凸、凹模之间隙值越大，回弹角（B）； A、越小； B、越大； C、没影响； D、不确定。 7、加工一个弯曲件，要做一套弯曲模，一套落料模，制造顺序一般是（B）： A、先做好落料模，后做弯曲模； B、先做好弯曲模，试模确定坯料尺寸后再做落料模； C、先后顺序没什么影响； D、不能确定。 判断题 1、物体的塑性仅仅决定于物体的种类，与变形方式和变形种类无关。（） 2、材料的塑性是物质一种不变的性质。（） 3、物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。（V ） 4、在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。（V ） 5、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。（V ） 6、弯曲件的回弹主要是因为冲件弯曲变形程度很大所致。（） 7、一般而言，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分互相牵制作用 愈大，所以回弹就大。（） 8、拉深变形属于伸长类变形。（） 9、在压力机的一次行程中，能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进模。 （）10、对配做的凸、凹模，其零件图上无需标注尺寸和公差，只需说明配做间隙值。 （） 1.冲裁模中的导柱、导套属于定位零件。( ×) 2.在冲压模中，导柱一般装于上模座，导套一般装于下模座。( ×) 3.如果模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度，就会使模具安装不上。( ) 4.落料是属于冲压工序中的分离工序( ) 5.板料越薄，材料塑性越好，则其合理的冲裁间隙越小。( ) 6.凸凹模就是落料、冲孔复合模中把冲孔凸模和落料凹模做成一体的工作零件。( ×) 7.复合模只完成一个工序，而级进模完成多个工序，所以两者不同。( ×) 8.压力机的连杆调到最长时，则压力机闭合高度最大。( ×) 9.冲压件的冲压总压力一般大于或等于压力机的公称压力。( ×) 10.模具的闭合高度可以小于压力机的闭合高度（） 11.大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。（×） 12.曲柄冲床滑快允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。（） 13.个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以他们很适宜用拉深方法加工制件。（×） （）1、冷冲压零件在形状、和尺寸精度方面的互换性较好，可以满足一般装配和使用要求。 （）2、冲裁模的凹模，在热处理后的硬度应稍高于凸模的硬度。 （）3、当冲裁孔的直径小于或等于材料厚度时，称为小孔冲模。 （×）4、要提高材料的利用率，主要应从减小结构废料着手。 （×）5、板料发生弯曲变形时，相对弯曲半径越小，表示板料的弯曲变形程度越小。（×）6、板料发生弯曲变形时，材料的屈服点越大，弯曲时回弹越小。 （）8、板料拉深时，起皱首先在凸缘外缘出现。 （）9、拉深件的筒壁部与凸模圆角相切处，是拉深件的“危险断面”。 简答题 1、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 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 2、弯曲回弹的表现形式是什么产生回弹的主要原因是什么 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。 3、拉深变形区的应力应变的特点是什么 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。 4、拉深时容易出现什么样的质量问题为什么 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。 1、什么是加工硬化现象它对冲压工艺有何影响 金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金属的强度指标( 如屈服强度、硬度) 提高、塑性指标( 如延伸率) 降低的现象，称为冷作硬化现象。材料的加工硬化程度越大，在拉伸类的变形中，变形抗力越大，这样可以使得变形趋于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。如胀形工序，加工硬化现象，使得工件的变形均匀，工件不容易出现胀裂现象。 2、普通冲裁件的断面具有怎样的特征这些断面特征又是如何形成的书P6 3、降低冲裁力的措施有哪些书P40 4、影响板料弯曲回弹的主要因素是什么书P101-102 6 ）弯曲力 弯曲力的大小不同，回弹值也有所不同。校正弯曲时回弹较小，因为校正弯曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多，使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。 5、拉深过程中工件热处理的目的是什么 在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能发生变化，其强度、硬度会明显提高，而塑性则降低。为了再次拉深成形，需要用热处理的方法来恢复材料的塑性，而不致使材料下次拉深后由于变形抵抗力及强度的提高而发生裂纹及破裂现象。冲压所用的金属材料，大致上可分普通硬化金属材料和高硬化金属材料两大类。普通硬化金属材料包括黄铜、铝及铝合金、08 、10 、15 等，若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉深次数在 3 4 次的情况下，可不进行中间退火处理。对于高硬化金属材料，一般经1 2 次拉深后，就需要进行中间热处理，否则会影响拉深工作的正常进行。 6、什么是校形校形的作用（目的）是什么书P160 校形是指工件在经过各种冲压工序后，因为其尺寸精度及表面形状还不能达到零件的要求，这时，就需要在其形状和尺寸已经接近零件要求的基础上，再通过特殊的模具使其产生不大的塑性变形，从而获得合格零件的一种冲压加工方法。 校形的作用是把工件表面的不平度或圆弧修整到能够满足图纸要求。一般来说，对于表面形状及尺寸要求较高的冲压件，往往都需要进行校形。 分析题（15分） 上图示为冲裁的凸凹模工作示意及其冲件的断面，请分析各个冲件断面为什么出现了如此大的差异 主要是冲裁间隙不同造成的，该间隙的大小，直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷。工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较 四、画制件图（10分） 根据图示的凹模简图 1、画出冲裁件的制件图； 2、画出该冲裁件的排样图。 计算题（15分） 图示为一制件，材料为10钢，料厚为，试根据制件的尺寸利用凸凹模分别制造求出凸凹模的相关尺寸（凸模按6级，凹模按7 级制造）。 已知2c min=，2c max= 附表是基本公差表和公差系数表 2材料 厚度 t() 非圆形圆形1 工件公差 36 >610 >1018 >1830 2c max -2c min= 落料：D d1=（D1max-x）+d0=+0.018mm D p1=（D d1-2c min）0-p=（）0-p= 0-0.011mm 由于d +p=+=>,公差校核不合格重新分配公差 d=（2c max -2c min）= p=（2c max -2c min）= 所以D d1=+0.012mm；D p1= 0-0.008mm 同样：D d2=（D2max-x）+d0= +d0=+0.015mm D p2=（D d2-2c min）0-p=（）0-p= 0-0.011mm 由于d +p=+=>,公差校核不合格重新分配公差 所以D d2=+0.012mm；D p1= 0-0.008mm 孔心距：L d=（L min+）±1/8=20±0.005mm 冲孔：d p1=(d min+ x)0-p=(4+ 0-p=-0.0080mm d d1=(d p1+2 c min) +d0=+ +d0=+0.0120 mm 由于d +p=+=公差分配合格 同样d p2=(d2min+ x)0-p=(6+ 0-p=-0.0090 mm d d2=(d p2+2 c min) +d0=+ +d0=+0.0150 mm 由于d +p=+=>,公差校核不合格重新分配公差 d=（2c max -2c min）= p=（2c max -2c min）= 所以：d p2= -0.0080 mm d d2=+0.012 mm 2.如图所示的拉深件，材料08，已计算出毛坯尺寸D= 63mm , 拉深系数m1=,m2=,m3=,m4=。试计算： 1、拉深次数（10分）； 2、各工序件直径（10分）。 解：t=1、d=21、 又D=63,t/D×100=1/63×100= h/d=40/21= 2次。 答2次。 1, d1=×63= 2, d2=×= 経调整m二次可拉成。 m1=, m2= d1=×63=28 d2=20 。