2010年1月湖北省高等教育自学考试(冲压模拟考试答案).doc

2010年1月湖北省高等教育自学考试（模拟）
冲压工艺与模具设计试卷
班级 学号 姓名 成绩
一、 单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1. *导柱导套式冲裁模中，导柱与模座孔的配合一般采用（B）。
A、过渡配合 B、过盈配合 C、间隙配合 D、间隔配合
2．*采用热轧生产的钢材，厚度一般在（B）。
A 、2mm以上 B、 4mm以上 C、 6mm以上 D、 8mm以上
3. *模具热处理中冷却速度过快，会产生（C）
A、过冷和过热 B、脱碳和腐蚀 C淬火裂纹 D回火不足
4. *曲柄压力机J31-315中315是指压力机的（A）
A、标称压力 B、滑块行程 C、闭合高度 D、装模高度
5. *冲裁间隙过小时，会使断面（D）
A、质量变好 B、毛刺缩短 C、上、下裂纹重合 D、形成第二条光亮带
6. *普通冲裁件的尺寸精度一般在（D）
A 、IT4~IT6以下 B、 IT6~IT7以下 C、IT8~IT9以下 D、IT10~IT11以下
7.*为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用（A）。
A、活动挡料销 B、始用挡料销 C、固定挡料销 D、导正销
8. *冲床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上能完成两种以上的冲压工序的冲裁模称作（C）
A、单工序冲裁模B、级进冲裁模C、复合冲裁模D、连续冲裁模
9. *采用刚性卸料和下出料方式时，总冲压力等于（B）
A、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+卸料力+顶料力
10. *方形和矩形零件的冲裁排样方式多采用（A）
A、直排法 B、斜排法 C、对排法 D、多行排法
11. *侧刃的作用是（D）
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、限定送料进距
12.冲裁模的间隙应当(C)模具导向件的间隙。
A、小于 B、等于 C、大于 D、小于等于
13.在弯曲变形过程中（C）
Ａ、中性层不发生变形； Ｂ、宽板弯曲时其宽度要变小；
Ｃ、中性层的长度不变； Ｄ、窄板的宽度不变。
14. *需采用加热弯曲的材料是（B）
A、软钢 B、弹簧钢 C、黄铜 D、铝合金
15.拉深后坯料的径向尺寸( A )，切向尺寸( A )。
A、增大 减小 B、增大 增大 C、减小 增大 D、减小 减小
16. *拉裂的危险断面是在（ C ）
A、平面凸缘部分与凸缘圆角部分交界面附近 B、凸缘圆角部分与筒壁部分交界面附近
C、筒壁部分与底部圆角部分交界面附近 D、底部圆角部分与筒底部分交界面附近
17. *坯料在拉深时，润滑剂涂在（A）
A、工件毛坯与凹模接触的一侧 B、工件毛坯凸模接触的一侧
C、工件毛坯的两面 D、压边圈上
18. * ( D )工序是拉深过程中必不可少的工序。
A、酸洗 B、热处理 C、去毛刺 D、润滑
19. *起伏成形工艺有（D ）
A、缩口 B、胀形 C、翻孔 D、加强肋
20. *金属流动方向与凸模运动方向相同的冷挤压方法称为（A ）
A、正挤压 B、反挤压 C、复合挤压 D、径向挤压
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
21. *下列冲压工序中属于塑性变形工序的有（BDE）
A、冲孔 B、弯曲 C、落料 D、胀形 E、拉深
22. *下列冲模零件中属于定位零件的有（BCD）
A、导柱 B、定位板 C、挡料销 D、侧刃 E、垫板
23. 减小回弹的措施有（ACE）
A、改进零件的结构设计 B、采用热处理工艺淬火处理 C、采用拉弯工艺
D、从模具结构上补偿增大弯曲角度 E、采用软模代替钢性凹模进行弯曲
24．*防止拉深成形产生拉裂的主要措施有（ACE）
A、减少传力区中的拉应力 B、增加传力区中的拉应力 C、提高筒壁材料的抗拉强度 D、降低筒壁材料的抗拉强度 E、制定合理的拉深工艺
25. *下列成形工艺中属于拉伸类成形的有（ ABD ）
A、翻孔 B、起伏 C、缩口 D、胀形 E、外翻边
三、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确的答案，错填、不填均无分。
26. *冲裁变形过程大致可分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。
27. *落料凹模安装在冲模的下模部分的复合模称为顺装复合模。
28. *在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的冲模零件是工艺零件。
29. *弯曲过程中板料外层受到的拉应力超过许用极限时，会出现拉裂。
30. 凹模两边的圆角半径应相等，否则弯曲时坯料会发生偏移。
31. 弯曲变形区内应变为零的金属层称为应变中性层。
32. *材料的拉深变形程度用拉深后制件直径/拉深前毛坯直径（m）表示。
33. 在不变薄拉深中，圆形毛坯的直径是按面积相等的原则来确定的。
34. *压缩类成形工艺的极限变形程度主要受材料失稳起皱的限制。
35. 对于形状复杂、变形比较困难的零件，则需要通过设置合理的 工艺补充面和拉深筋等方法才能有效的防止起皱。
四、单项选择题（本大题共6小题，每小题1分，共6分）
请把正确的内容在括号内打“√”；错误的内容在括号内打“×”，错填、不填均无分。
1．(√) 搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，保证零件质量和送料方便。
2．(√) 单工序模可以由一个凸模和凹模洞口组成；也可以是多个凸模和多个凹模洞口组成。
3．(×) 侧压装置对条料不起定位作用。
4．(√) 冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。
5．(×) 在弯曲 r/t 较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。
6．(√) 对于宽凸缘拉深件，在多次拉深时，首次拉深就应将凸缘拉到要求的尺寸。
五、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
36. *分离工序：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，就称为分离工序。
37.成形工序：
38. *翻边：是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的成形方法。
39.模具的闭合高度：模具闭合时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。
40. *曲柄压力机的闭合高度：指压力机滑块在下止点时，滑块的下表面到工作台上表面的距离。
六、简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）
41. *降低冲裁力的措施有哪些？
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：
（1）.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。
（2）.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，如图2-6所示。
（3）．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，如图2-6所示。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。

42. 影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？
在弯曲的过程中，影响回弹的因素很多，其中主要有以下几个方面：
（1）．材料的机械性能
材料的屈服极限σs愈高、弹性模量Ｅ愈小，弯曲变形的回弹也愈大。
（2）．相对弯曲半径r/t
相对弯曲半径r/t愈小，则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小，变形程度愈大。反之，相对弯曲半径愈大，则回弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。
（3）．弯曲中心角α
弯曲中心角α愈大，表示变形区的长度愈大，回弹的积累值愈大，因此弯曲中心角的回弹愈大，但对曲率半径的回弹没有影响。
（4）．模具间隙
弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大。所以，板料厚度的误差愈大，回弹值愈不稳定。
（5）．弯曲件的形状
弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如，Ｕ形件比Ｖ形件的回弹要小些，这是因为Ｕ形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分，故回弹要小些。
（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。
43. *什么是拉深起皱？影响起皱的因素是什么？实际设计时如何克服起皱？
拉深过程中，在坯料凸缘内受到切向压应力σ3的作用，常会失去稳定性而产生起皱现象。在拉深工序，起皱是造成废品的重要原因之一。因此，防止出现起皱现象是拉深工艺中的一个重要问题。
影响起皱现象的因素很多，例如：
坯料的相对厚度直接影响到材料的稳定性。所以，坯料的相对厚度值t/D越大(D为坯料的直径)，坯料的稳定性就越好，这时压应力σ3的作用只能使材料在切线方向产生压缩变形(变厚)，而不致起皱。坯料相对厚度越小，则越容易产生起皱现象。在拉深过程中，轻微的皱摺出现以后，坯料仍可能被拉入凹模，而在筒壁形成褶痕。如出现严重皱褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圆角处或凸模圆角上方附近侧壁（危险断面）产生破裂。
防止起皱现象的可靠途径是提高坯料在拉深过程中的稳定性。其有效措施是在拉深时采用压边圈将坯料压住。压边圈的作用是，将坯料约束在压边圈与凹模平面之间，坯料虽受有切向压应力σ3的作用，但它在厚度方向上不能自由起伏，从而提高了坯料在流动时的稳定性。另外，由于压边力的作用，使坯料与凹模上表面间、坯料与压边圈之间产生了摩擦力。这两部分摩擦力，都与坯料流动方向相反，其中有一部分抵消了σ3的作用，使材料的切向压应力不会超过对纵向弯曲的抗力，从而避免了起皱现象的产生。
由此可见，在拉深工艺中，正确地选择压边圈的型式，确定所需压边力的大小是很重要的。
七、简单应用题（本大题共1小题，每小题6分，共12分）
44. 下图为导板式级进模，写出零件1、3、4和5的名称及作用，要达到使用要求，选用什么材料？进行什么处理？达到什么样的硬度。该模具是什么卸料方式？属于什么类型模具？并简要说明工作过程。

七、计算题（本大题共1小题，15分）
45.如题45图所示，
零件序号、名称、作用、材料、热处理、硬度：
序号
名称
作用
材料
热处理
硬度
1
模柄
将上模部分和压力机滑块连接
Q255、45
无

3
冲孔凸模
完成内孔的冲裁工作
T8A、Cr12、Cr12MnV
淬火
HRC58~60
4
落料凸模
完成外形落料的冲裁工作
同上
同上
同上
5
导正销
导正前一工位所冲孔的位置，保证与外形尺寸精度
T7、T8、45
同上
HRC43~48

垫板
对模座起保护作用，防止凸模把模座压凹
45
同上
HRC43~48

固定板
固定工作零件
Q235、45
无

导柱、导套
保证上下模的相对位置准确
20
渗碳淬火
HRC58~62

模座
分别将上、下模组合成一个整体
铸铁
无

卸料方式：为刚性卸料。
模具类型：属于导板式级进模，采用固定挡料销和导正销定距
工作过程：
①送料过程：条料沿导料板向前送进；
②坯料定位：第一次送料时，用手按住初始挡料销，被初始挡料销挡住后定位。
第二次由固定挡料销挡住后定位；
第二次冲裁完毕后将条料稍抬起，使搭边跃过挡料销，再放下往前送进，使落料后的搭边被定位板挡住。以后重复上述过程。
③上、下模具的导向：导板对凸模导向；
④压料过程：无；
⑤冲裁过程：上模下行，凸模接触板料，继续下行，使材料断裂分离，冲裁结束；；回程，条料箍在凸模上，制件卡在凹模内；
⑥卸料过程：当凸模回程时，条料随凸模一起上升，碰到卸料板（导板）被挡住而卸下，凹模中的制件在下一次冲裁时被依次往下推，直至推离凹模刃口落下。
⑦送料过程：
八、计算题（本大题共1小题，15分）
46.如题46图所示，冲制图示零件，材料为Q235钢。凸模与凹模采用分别加工的方法，凸模按IT6级加工制造，凹模按IT7级加工制造。
1、求图示弯曲件的展开尺寸，并画出展开毛坯图。
2、计算冲裁展开毛坯制件时凸模和凹模的刃口尺寸。

已知相关数据：
板厚位移系数：
r/t
1.0
2.0
4.0
x
0.42
0.445
0.47
7对应的落料、冲孔模刃口始用间隙：Ｚmin=0.06 Ｚmax=0.08
磨损系数x：
料厚
制 件 公 差
1
<0.16
0.17～0.35
≥0.36
磨损系数X（非圆形）
1
0.75
0.5
公差数值：
公差表
IT6
IT7
IT12
IT13
3～6
0.008
0.012
0.12
0.18
6～10
0.009
0.015
0.15
0.22
18～30
0.013
0.021
0.21
0.33
30～50
0.016
0.025
0.25
0.39
解（1）
:制件弯曲半径 r1/t=3/1=3>0.5
L=L直1+L直2+L弯
查中性层位移系数表：当r/t=3时,x=0.457；
L=L直1+L直2+π/2(r+xt)
Ｌ直1=19-1-3=15(mm)
Ｌ直2=13.66-1-3=9.66(mm)
Ｌ弯=3.14×90/180×(3+0.457×1)=5.42(mm)
则坯料展开长度为L=15+9.66+5. 42）=30.08(mm) ≈30(mm)
冲裁落料尺寸如图：
解（2）
此制件为落料件，且形状较为复杂，宜按配作加工方法，首先确定凹模刃口尺寸。
1） 计算凹模刃口尺寸
绘出凹模磨损后尺寸变化图如图，并将尺寸分为A、B、C三类。
①磨损后变大的尺寸有
A1=5mm； A2=40mm； A3=30mm。
根据公式AA=(Amax-x△)
查磨损系数表，得到X1=X3=0.5 X2=0.75
取δd= Δ／4
将上列数据代入公式
Ad1=(5-0.5×0.18) =4.91(mm)
Ad2 =(40-0.75×0.34) =39.75(mm)
Ad3=(30-0.5×0.33) =29.84(mm)
②磨损后变小尺寸有
B=30mm；
根据公式BA=(Bmin+ x△)
查磨损系数表，得到X=0.75
将上列数据代入公式
Bd=(30+ 0.75×0.3)=30.23(mm)
③磨损后不变尺寸
无
2)凸模刃口尺寸
由已知条件
Zmin=0.06mm，Zmax=0.08mm
凸模刃口尺寸按凹模刃口实际尺寸配作，保证间隙在0.120mm～0.160mm之间。
3）绘制凸模、凹模刃口尺寸图
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