模具设计冲压模复习题答案.doc

第一章 《冲压加工基本知识》复习题答案
一、填空题
1、冷冲压工艺是在压常温下，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压力加工方法。
2、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）。
3、冷冲压工序分 分离 工序、 塑性变形 工序两大类。
4、普通曲柄压力机的闭合高度是指 滑块在下止点 位置时， 滑块底面 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，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。
5、具有过载保护功能的压力机是 摩擦压力机 。行程可调的冲床是 偏心 冲床。
二、判断（正确的在括号内画“√”错误的画“×”）
1、模具的闭合高度可小于压力机的闭合高度。（ √ ）
2、大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。（ × ）
3、如果模具的闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。（ √ ）
4、曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。（√ ）
5、个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。（× ）
三、选择题
1、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 B 特点。
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，行程不可调 D、有过载保护
2、曲轴压力机的主要特点 B、C 。
A、行程可调 B、行不可调C、行程和吨位可较大 D、行程和吨位较小
四、简答题
2、什么是冷冲模？它有何特点？
答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，俗称冷冲模。
特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样的”关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件,没有先进的冷冲模,先进的冷冲压成形工艺就无法实现。
3、如何选择冲压设备？
答：冲压设备应根据冲压工序的性质、生产批量的大小、模具的外形尺寸以及现有设备等情况进行选择。压力机的选用包括选择压力机类型和压力机规格两项办容。
冲压设备类型的选择：
（1）中、小型冲压件：选用开式机械压力机；
（2）大、中型冲压件：选用双柱闭式机械压力机；
（3）导板模或要求导套不离开导柱的模具：选用偏心压力机；
（4）大批量生产的冲压件：选用高速压力机或多工位自动压力机；
（5）校平、整形和温热挤压工序：选用摩擦压力机；
（6）薄板冲裁、精密冲裁：选用刚度高的精密压力机；
（7）大型、形状复杂的拉深件：选用双动或三动压力机；
（8）小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用液压压力机。
冲压设备规格的选择：
（1）公称压力；（2）滑块行程长度；（3）行程次数；（4）工作台面尺寸；
（5）滑块模柄孔尺寸；（6）闭合高度；（7）电动机功率的选择。
4、什么是最小阻力定律？如何应用其分析变形趋向性？
答：在冲压加工中，板料在变形过程中的变形趋势总是沿着阻力最小的方向发展，这就是塑性变形中的最小阻力定律，遵循弱区必先变形，变形区为弱区的条件。
5、模具加工相对于一般零件加工有何特点？
答：（1）形状复杂，加工精度高；（2）模具材料性能优异，硬度高，加工难度大；
（3）模具生产批量小，大多具有单件生产的特点；
（4）模具制造完成后均需调整和试模，只有试模成形出合格制件后，模具制造方算合格。
7、模具制造过程中，常用到哪些热处理方法？其作用是什么？
答：模具制造过程中常用到的热处理方法有：退火、正火、淬火、回火、调质、渗碳、氮化等。
作用：
退火：消除模具零件毛坏或冲压件的内应力，改善组织，降低硬度，提高塑性。
正火：其目的与退火基本相同。
淬火：改变钢的力学性能，提高钢的硬度和耐磨性，增加模具的使用寿命。
回火：它是在淬火后马上进行的一道热处理工序，其目的是消除淬火后的内应力和脆性，提高塑性与韧性，稳定零件尺寸。
调质：使钢件获得比退火、正火更好的力学综合性能，可作为最终热处理，也可作为模具零件淬火及氮化前的预先热处理。
渗碳：使模具零件表面具有高硬度和耐性，而心部仍保留原有的良好韧性和强度，属于表面强化处理。
氮化：提高模具零件表面质量，具有高硬度耐磨性，用于工作负荷不大，但耐磨性要求高，及要求耐蚀的模具零件。

第三章 《冲裁工艺及模具设计》复习题
一、填空题
1、普通冲裁件断面具有 圆角带 、 光亮带 、 断裂带 和 毛刺带 四个明显区域。
2、落料凹模在下半模称为 正装 复合模，结构上有 三 套打料除件装置。
3、落料凹模在上模的叫 倒装 复合模，而落料凹模在下模的叫 正装 复合模，其中 正装 复合模多一套打料装置。
4、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须使 模具压力中心 与模柄的轴心线 重合 （或偏移不大）。
5、冲模的装配是模具制造的关键工序，其要点有：（1）要合理选择装配 基准件 ，（2）要合理选择装配 组件 ，（3）要合理 进行总体装配 。
6、弹性卸料装置除了起卸料作用外，还兼起 压料 作用。它一般用于材料厚度相对 较薄 材料厚度相对材料的卸料。
7、侧刃常被用于 定距精度和生产效率要求高的连续 模中，其作用是控制条料进给方向上的 进给步距 。
8、普通模架在：“国家标准”中，按照导柱导套的数量和位置不同可分为： 对角导柱 模架、 中间导柱 模架、四角导柱 模架、 后侧导柱 模架四种。
9、降低冲裁力的主要措施有 阶梯凸模冲裁 、 斜刃冲裁 、 加热冲裁（红冲） 等。
10、冲模的装配是模具制造的关键工序，其要点有：（1）要合理选择装配 基准件 ，（2）要合理选择装配 组件 ，（3）要合理 总体装配 。
11、模具的 压力中心 就是冲压力的合力的作用点，求 压力中心的方法就是求空间平行力系的合力的作用点。
二、判断（正确的在括号内画“√”错误画“×”）
1、连接弹压卸料板时，可以选用圆柱头普通螺钉。（ × ）
2、搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。（√ ）
3、在连续模中，侧刃的作用是控制材料送进时的导向。（ × ）
4、普通冲裁最后分离是塑性剪切分离。（× ）
5、精密冲裁的主要条件是：压板带齿形凸梗（齿圈）、凹模（落料）或凸模（冲孔）带小园角、间隙极小、压边力和反顶力较大。（ √ ）
6、在其他条件相同的情况下，金属材料中，硬材料的冲裁合理间隙大于软材料合理间隙。（ √ ）
7、斜刃比平刃的冲裁力大。（× ）
8、冲裁力较大的冲裁模，凸模或凹模只用螺钉固定在模座上即可。（× ）
9、冲压模使用刚性卸料（退料）的主要优点是卸料可靠，卸料大。（√ ）
10、冲裁变形过程中，微裂纹最早出现在凹模端面。（× ）
11、冲裁模的间隙应当小于模具导向件的间隙。（× ）
12、在降低冲裁力的诸多措施中，采用阶梯布置的凸模时，为了保护小凸模，应使小凸模比大凸模高一些。（× ）
13、当采用刚性卸料装置和下出件的模具时，其总工艺力为P∑＝P+P卸+p推。（× ）
14、标准件就是从标准件厂购买来直接装配在模具上的，不需要进行任何加工的零件。（ × ）
三、选择题
1、在连续模中，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、控制进距（送进时的距离）实现定位。
2、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
3、在连续模中，条料进行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，一般选用 C 定位较合理。
A、挡料销 B、导正销 C、侧刃 D、初始挡料销
4、冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影响。一般情况下，若采用间隙过大时，落料件尺寸 B 凹模尺寸。
A、大于 B、小于 C、等于
四、思考题
1、板料冲裁时，其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？
答：板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区，即圆角带、光亮、断裂带与毛刺区。
影响冲裁件断面质量的因素有：（1）材料性能；（2）模具间隙；（3）模具刃口状态。
2、影向冲裁件尺寸精度的因素有哪些？
答：影响冲裁件尺寸精度的因素有：压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙、模具刃口状态等。
3、确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？
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）冲裁件尺寸和精密度等级；
（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。
4、如图2-1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。

图2-1

5、如图2-2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。

图2-2

6、如图2-3所示零件，材料为65Mn，料厚为1mm，未注尺寸公差为IT12，试分析零件的冲裁工艺性，确定其工序性质、数量及组合方式，画出冲裁排样图。

图2-3

第四章 《弯曲及弯曲模具设计》复习题
一、填空题
1、弯曲件展开长度的计算依据是 弯曲前后中性层长度不变 。
2、弯曲变形程度用 相对弯曲半径（r/t） 表示。
3、弯曲件最容易出现影响工件质量的问题有 弯裂 、 回弹 、和 偏移 等。
4、弯曲校正力的计算公式是 F校=AP ，其中 P 表示单位校正力。
二、判断题（正确的在括号内画“√”错误的画“×”）
1、在其它条件相同的情况下，弯曲线垂直于钢板轧制方向允许的弯曲半径较小。（ √ ）
2、弯曲工序中，冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。 （ × ）
3、相对弯曲半径（r/t）是表示零件结构工艺性好坏的指标之一。 （ √ ）
4、在其它条件相同的情况下仅凸模圆角不同，弯曲后凸模圆角半径小的回弹较小。（ √ ）
5、材料的机械性能对弯曲件影响较大，其中材料的塑性越差，其允许的最小相对弯曲半径越小。 （ × ）
6、弯曲件的中性层一定位于工件1/2料厚位置。（ × ）
三、选择题
1、弯曲过程中常常出现的现象 A、B、C 。
A、回弹 B、变形区厚度减薄
C、偏移 D、变形区厚度增加
2、相对弯曲半径r/t表示 B 。
A、材料的弯曲变形极限 B、零件的弯曲变形度
C、弯曲难易程度
3、最小相对弯曲半径rmin/t表示 A 。
A、材料的弯曲变形极限 B、零件的弯曲变形程度
C、零件的结构工艺好坏 D、弯曲难易程度
四、简答题
1、影响弯曲变形回弹的因素是什么，采取什么措施能减小回弹？
答：影响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a；（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,
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的小的材料。
（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σs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。
2、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那些因素的影响？
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δmax越大，因此，生产中来常用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响因素有：（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。
3、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。
4、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。

第五章 《拉深模》复习题

一、填空题
1、拉深变形程度用 拉深系数m 表示。
2、拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生 起皱 。
3、拉深加工时，润滑剂涂在 毛坯 接触的 凹模及压边圈 表面上。
4、拉深件毛坯尺寸的计算依据是 体积不变原则 和 相似原则 ，其具体计算方法有 等体积法 、 等面积法 和 等重量法 ，一般不变薄拉深简旋转体采用 等面积 法。
5、拉深过程中的辅助工序有 中间退火 、 润滑 、 酸洗 等。
6、矩形件拉深时，直边部分变形程度相对 较小 ，圆角部分的变形程度相对 较大 。
二、判断题（正确的在括号内画“√”，错误的在括号内画“×”）
1、后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数小。（ × ）
2、拉深系数越小，说明拉深变形程度越大。（ √ ）
3、在拉深过程中，城郭力过大或过小均可能造成拉裂。（ √ ）
4、有一圆筒形件在分多次拉深才能成形，拉深系数可以依据有关资料的图表进行选择，每次拉深系数应该大于或等于图表推荐值。（ √ ）
5、一般情况下，从拉深变形的特点考虑，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸模的圆角表面粗糙度小些，（ √ ）
三、选择题
1、拉深变形时，润滑剂涂在 A 。
A、毛坯与凹模接触的一面 B、工件毛坯与凸模接触的一面
C、工件毛坯的两面
2、影响拉深系数的因系较多，其中 A 拉深系值就可随之减少。
A、材料的相对厚度（t/D）×100大 B、屈强比σs/σb大
C、凹模圆角半径小 D、板厚方向性系数γ小
3、在拉深过程中，决定材料是否起皱的因素是 B、D 。
A、材料的相对厚度（t/D）×100 B、材料的拉深变形程度
C、材料所受的径向拉应力 D、材料所受的切向压应力
四、思考题
1、为什么有些拉深件要用二次、三次或多次拉深成形？
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次数的依据。
2、圆筒件直径为d，高为h，若忽略底部圆角半径r不计，设拉深中材料厚度不变，当极限拉深系数m＝0.5时,求容许的零件最大相对高度(h/d)为多少?
3、拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？
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。
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——“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。
4、拉深时通过危险断面传递的拉深力F由那几部分组成？怎样才能降低F？
答：拉深力F由材料拉深变形拉力和毛坯材料与模具的摩擦阻力两部分组成。增大拉深系数、降低材料的屈服极限、增大凹模圆角半径、降低坯料的表面粗糙度及模具与坯料接触表面的粗糙度、增大凸模与凹模的间隙、进行拉深润滑等都可以使F降低。
5、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？
答：拉深件坯料尺寸的计算应遵循体积不变原则和相似原则。
五、如图5-1所示为电工器材上的罩，材料08F，料厚1mm；图5-2所示为手推车轴碗,材料10钢，料厚3mm，试分别计算拉深模工作部分尺寸。

图5-1 图5-2

六、确定如图5-3所示零件的拉深次数，计算各工序件尺寸，零件材料为08钢，料厚为1mm。

图5-3
二、分析、简答题（18分）
1、如图两个冲裁件，料厚S＝0.8mm，确定其采用什么模具结构并说明理由。（6分）

A件 B件
A件用复合模具结构，理由是内孔与外形间的位置精度要求高，且凸凹模最小壁厚也能满足要求。
B件用级进模具结构，理由孔与孔、孔与边缘件的距离太小采用复合模时凸凹模壁厚不能满足要求
2、 冲裁件断面成如下图所示形状，分析产生的原因。（3分）
答：间隙不均匀，左大右小！

3、弯曲件如图所示形状，加工中最容易产生什么质量问题（偏移），采取哪些措施防止？
（3分）

4、下图所示拉深件分别出现了哪种质量问题？A起皱B拉裂（6分）

三、计算题（22分）
冲裁件尺寸如右图所示。
冲裁间隙：Zmin＝0.04mm，ZmaX＝0.07mm，
料厚δ＝0.5mm，τ＝190N/mm2。
（1）计算模具刃口尺寸。（凸模、凹模采
用分别加工，尺寸30按孔距尺寸计算，计算结果请填入表内）2）计算冲裁力。
四、模具结构题（15分）
1、指出下面所示模具结构图中的错误。
2、写出该模具结构图中所有零件的名称。

《冷冲模》模拟综合复题二
一、填空题（30分）
12、多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种 高精度 高效率长寿命模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。

3、分析右图所示形状的拉深件，加工中最容易
产生什么质量问题，采取哪些办法解决。（4分）

4、分析下图所示冲裁件的特点，试确定是采用什么结构类型的多工序模具加工而成的。（6分）

该件用 复合模具加工的； 该件用 连续模具加工的；。
三、计算题（32分）
1、冲裁件尺寸如图所示（20分）
间隙：Zmin＝0.04，Zmax＝0.07 τ＝190N/mm2，料厚δ＝0.5mm，材料矽钢片
(1) 计算模具刃口尺寸。（凸模、凹模采用分别加工）
(2) 计算冲裁力。
2、拉深件尺寸如图所示，（10分）
已知：Z=2.1t，材料A3，σb=450MPa，拉深力修正系数K=.8，单位压边力Q=2.5MPa。
（1）计算凸模、凹模工作部分横向尺寸；
（2）确定凸模、凹模圆角半径Rp、Rd
（3）计算拉深力。

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