冷冲压工艺与模具设计练习题.pdf

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1、冷冲压工艺与模具设计课程习题集 一、单选题 1.下列不是模具失效的原因是()A磨损 B.氧化 C.崩刃 D.折断 2.模具的压力中心就是冲压力()的作用点。A.最大分力 B.最小分力 C.合力 D.冲压力 3.为保证压力机和模具正常工作，模具的压力中心应与压力机的压力中心()A.重合 B.不重合 C.偏离 D.大小相同;4.点的主应力状态图有()种 种 种 种 5.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()A压力在全行程中均衡 B.闭合高度可调，行程可调 C闭合高度可调，行程不可凋 D.有过载保护 6.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是()A.对角导柱模架 B.后侧导

2、柱模架 C.中间导柱模架 D.四导柱导架 7.导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠()导向$A.导筒 B.导板 C.导柱、导套 D.导料销 8.复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的零件称为()A.凹模 B.凸模 C.凸凹模 D.卸料板 9.冲裁模的台阶式凸模安装部分（固定部分）与凸模固定板的孔的配合采用()A.H7/m6 s6 a6 r6 10.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了()A.光亮带 B.毛刺 C.断裂带 D.圆角带 11.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定()￥A.凹模刃口尺寸 B.凸模刃口尺寸 C.凸、凹模尺寸公差 D.孔的尺寸 12.冲裁模采用始用挡料销是为了提高材料的

3、（）A.强度 B.塑性 C.利用率 D.硬度 13.模具的合理间隙是靠（）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 14.对 T 形件，为提高材料的利用率，应采用（）A.多排 B.直对排 C.斜对 D.混合排 15.冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用（）的方法来实现小设备冲裁大冲件。:A阶梯凸模冲裁 B.斜刃冲裁 C.加热冲裁 D.阶梯凹模冲裁 16.为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为（）A推料力 B.卸料力 C.顶件力 D.冲裁力 17.冲制一工件，冲裁力为 F，采用刚性卸料、下出件方式，则总压力为（）A

4、.冲裁力+卸料力 B.冲裁力+推料力 C.冲裁力+卸料力+推料力 D.冲裁力+顶件力 18.凸模与凸模固定板之间采用（）配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。h6 r6 m6 h6!19.侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应()步距。A.B.C.D.20.对步距要求高的级进模，采用的定位方法是()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 21.斜刃冲裁比平刃冲裁有优点的是()A.模具制造简单 B.冲件外形复杂 C.冲裁力小 D.冲裁力大 22.精度高、形状复杂的冲件一般采用的凹模形式是()(A.直筒式刃口 B.锥筒式刃口 C.斜刃口 D.平刃口 23

5、.在连续模中，侧刃的作用是()A.侧面压紧条料 B.对卸料板导向 C.控制条料送进时的导向 D.控制进距(送进时的距离)实现定位 24.冲裁模的间隙与模具导向件的间隙的关系是()A小于 B.等于 C.大于 D.小于等于 25.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产效率高时，较合理的定位方式是()A.挡料销 B.导正销 C.侧刃 D 初始挡料销 26.为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用()热处理 A.淬火 B.回火 C.退火 D.正火 27.弯曲件()形状时，无需考虑设计凸、凹模的间隙 A.形 形 C.U 形 D.桶形 28.相对弯曲半径 r/t 表示()A.材

6、料的弯曲变形极限 B.零件的弯曲变形程度 C.弯曲难易程度 D.零件的结构工艺好坏 29.弯曲件在变形区的切向外侧部分()A.受拉应力 B.受压应力 C.不受力 D.受力不均匀【30.需要多次弯曲的弯曲件，弯曲的次序一般是（）A.先弯曲内角，后弯曲外角 B.先弯曲外角，后弯曲内角 C.内角和外角一起弯曲 D.先弯内角外角都可以 31.弯曲角度 越小，回弹积累越大,回弹（）A越小 B.越大 C不变 D.不一定 32.工件弯曲时应使弯曲线与纤维方向（）A平行 B.垂直 C.重合 D.成一定角度 33.弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生（）A.变形 B.回弹 C.裂纹 D.起皱 34.弯曲带孔

7、制件，必须使孔位于变形区（）A.之内 B.之外 C.之上 D.之下 35.弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是（）A.宽板 B.窄板 C.薄板 D.厚板 36.材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许（）A.回弹量大 B.变形程度大 C.相对弯曲半径大 D.回弹量小 37.为了提高弯曲极限变形程度，对于较厚材料的弯曲，常采用（）A.清除毛刺后弯曲 B.热处理后弯曲 C.加热 D.先压平 38.除弯曲和拉深以外的成形工艺中，()均属于伸长类变形，其主要质量问题是拉裂。A.校平、整形 B.缩口、外翻边 C.胀形、内孔翻边 D.挤压、旋压 39.圆孔翻边，主要的变形是坯料()A.切向的伸长和厚度方向的收缩

8、 B.切向的收缩和厚度方向的收缩 C.切向的伸长和厚度方向的伸长 D.切向的收缩和厚度方向的伸长 40.导正销与凸模的配合为()h6 f6 k6 g6 41.有凸缘筒形件拉深、其中对拉深系数影响最大的是()A.凸缘相对直径 B.相对高度 C.相对圆角半径 D.相对角度 42.拉深过程中必不可少的工序是（）A.酸洗 B.热处理 C.去毛刺 D.润滑 43.利用压边圈对拉深坯料的变形区施加压力，可防止坯料起皱，因此，在保证变形区不起皱的前提下，应尽量选用()A较大的压边力 B.较小的压边力 C.较大的拉深力 D.较小的拉深力 44.拉深时出现的危险截面是指()A位于凹模圆角部位 B.位于凸模圆角部

9、位 C.凸缘部位 D.直筒部位 45.拉深前的扇形单元，拉深后变为（）|A.圆形单元 B.矩形单元 C.环形单元 D.三角形单元 46.拉深后坯料的径向尺寸和切向尺寸变化是（）A.增大 减小 B.增大 增大 C.减小 增大 D.减小 减小 47.拉深过程中，坯料的凸缘部分为（）A.传力区 B.变形区 C.非变形区 D.受力区 48.拉深时，在板料的凸缘部分，因受()作用而可能产生起皱现象。A.径向压应力 B.切向压应力 C.厚向压应力 D.径向拉应力 49.当板料相对厚度较小时，抵抗失稳的能力小，材料（），A.易拉深 B.易起皱 C.易断裂 D.易变薄 50.平端面凹模拉深时，坯料不起皱的条件

10、为 t/D 满足()A.(ml)B.(l/ml)C.(1m)D.(l/ml)二、计算题 51.冲裁如图所示零件,模具采用配加工法加工，试计算刃口尺寸(凹，凸模),并标注凸、凹模制造公差.(注:材料厚度 t=2mm；材料-Q235；查表得凹、凸模间隙（双边间隙）Z=(Zmin)磨损系数 X=(据工件精度等级取，IT12 级)52.试问图示零件须用何种模具成形并计算所用毛坯尺寸:【已知：Z（材料厚=2mmr/t=10/查表得（位移系数）=】53.图示为一落料件，它的尺寸分别是：a=，b=，c=，d=22，e=，已知厚度 t=1mm，材料 10 钢，2cmin=，2cmax=，利用配作加工法求出 凸

11、凹模的尺寸。绘出凸凹模并标注出尺寸。材料厚度t()非 圆 形:圆 形 1 /工件公差 1 54.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-2、各工序件直径 55.计算下例弯曲件毛坯尺寸，并确定凸凹模尺寸。材料为 235，尺寸 32 为未注公差，d，p，Z，C=。12&a)落料凹模尺寸 b)落料凸模尺寸 54.解：1）t=1 d=21、又D=63 t/D100=1/63100=h/d=40/21=2 次。答 2 次。2）d1=63=!d2=经调整 m 二次可拉成。m1=,m2=d1=63=28 d2=20 55.解

12、：（1）毛坯尺寸计算 由于尺寸标注在外侧，故 L=（L1+L2+Ln）（n1）C =（20+32+20）23=66mm（2）凸凹模尺寸计算 凸凹模间隙 Z=凹模尺寸 Ld=(L)0+d=(320+=+凸模尺寸 Lp=(Ld2Z)0p=20=三、简答题 56.答：冷冲压加工是在室温下进行的，利用安装在压力机上的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。冷冲压加工与其它加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济性方面都具有许多独特的优点。主要表现在：高生产效率、高复杂性、低消耗、高寿命。57.答：模具的闭合高度（H模具）是指模具在最低工作位置时上模座的上平面与下

13、模座的下平面之间的高度。58.答：（1）化学成分及组织的影响；（2）变形温度；（3）变形速度；（4）应力状态。59.答：冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损，从而影响压力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的,在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。60.答：金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金

14、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。61.答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定：（1）生产批量；（2）冲裁件尺寸和精度等级；（3）冲裁件尺寸形状的适应性；（4）模具制造安装调整的难易和成本的高低；（5）操作是否方便与安全。62.答：（1）尽可能采用合理间隙的下极限。（2）保持模具刃口的锋利。（3）合理的选择搭边值。

15、（4）采用压料板和顶板等方法。63.答：利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁工序。冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。64.答：条料在模具中每次送进的距离 S 称步距。65.答：公式：F=KLtB F=Ltb￥式中：K系数 L冲裁周边长度 mm T材料厚度 mm B材料抗剪强度 MPa b材料抗拉强度 MPa 66.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

16、的冲压件适用于多工位传递式模具的冲压加工。67.答：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边。68.答：冲裁的变形过程分为三个阶段：从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段(第一阶段)；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段(第二阶段)；从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段(第三阶段)。69.答：当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：a

17、)采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。b)采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上。c)采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。70.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。

18、71.答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好）。断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹

19、模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普通冲裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。72.答：取向原则是冲孔时，尺寸以凸模为基准，间隙取在凹模上；落料时尺寸以凹模为基准，间隙取在凸模上。73.答：是指冲裁件实际尺寸与基本尺寸之差值。影响冲裁精度的主要因素是凸、凹模的制造精度，冲裁后材料的弹性回复及操作的确良偶然因素。74.答：冲裁断面由：塌角、光亮带、断裂带和毛刺四部分组成，塌角越大，断面质量下降，光亮带越大，

20、断面质量越好，断裂带越大、毛刺越高，断面质量越差。75.答：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。校形的目的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。76.答：非旋转体直壁工件又称盒形件，其形状有正方形和矩形等多种，(均简称为盒形件)。此这类工件从几何形状特点出发，可以认为是由圆角与直边两部分组成的。其拉深变形同样认为其圆角部分相当于圆筒形件的拉深，而其

21、直边部分相当于简单的弯曲变形。但是这两部分并不是相互分开而是相互联系的，因此在拉深时，它们之间必然有相互作用和影响，这就使得它们的变形，并不能单纯地认为是圆筒形件的变形和简单的直边弯曲。77.答：会出现凸缘的起皱和底部圆角处的拉裂。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。防皱措施：主要方法是在模具结构上采用压料装置，加压边圈，使坯料可能起皱的部分被夹在凹模平面与压边圈之间，让坯料在两平面之间顺利地通过。采用压料筋或拉深槛，同样能有效地增加径向

22、拉应力和减少切向压应力的作用，也是防皱的有效措施。拉深工序中产生拉裂主要取决于两个方面：一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处一一“危险断面”产生破裂。防止拉裂的措施：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合理改善条件润滑等，以降低筒壁传力区中的拉应力。78.答：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

23、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。79.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度，而有些高度大的拉深件需要二次、三次或多次拉深成形

24、，在进行冲压工艺过程设计和确定必须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次数的依据。80.答：根据体积不变原则确定毛坯尺寸，再根据拉深前后毛坯和制件形状大致相似原则决定毛坯形状。四、判断题 81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.$94.95.96.97.98.99.100.101.!102.103.104.105.106.107.108.109.)110.111.112.113.114.115.116.117.:118.119.120.121.122.123.124.125.|126.127.128.129.130.五、填空题 131.模具

25、压力中心、重合 132.滑块在下止点、工作台上平面：133.上模座上平面、下模座下平面 134.提高塑性，降低变形抗力 135.分离工序、成形工序 136.变形 塑性变形 137.模具 变形或分离 138.黑色金属、非金属材料 139.成型极限 成型质量 140.分离和变形 141.机械加工；无切屑 142.高 高 143.大 长 144.弯曲模、拉深模 145.对角导柱模架、后侧导柱模架 146.倒装、正装 147.连续模、进给步距 148.塑性变形、断裂分裂 149.固定卸料、弹性卸料 150.断面；尺寸 151.互换；成批生产 152.变小、不变 153.缩短；延长 154.普通冲裁 精

26、密冲裁 155.切应力 挤压应力 156.冲孔、落料 157.落料件尺寸小于,大于凸模尺寸 158.单工序模、复合模 159.压 塑性 160.压料 卸料 161.同时 步距 162.离开 导向 163.刚性 厚 164.过盈，间隙 165.结构废料 和 工艺废料 166.扇 立体 167.相对弯曲半径 最小弯曲半径 168.材料的力学性能、弯曲中心角 169.越好，越小 170.自由弯曲 校正 171.拉深，压缩 172.拉深后的工件直径 拉深前的毛坯直径 173.凸缘部分 径向伸长 174.起皱 拉裂 175.较大的压应力 失稳 176.减薄，增厚 177.变薄拉深 和 不变薄拉深 178.较小，较大 179.拉裂和 起皱 180.硬度，塑性