模具设计冲压模复习试题答案解析.docx

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模具设计冲压模复习试题答案解析

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）×100B、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＝0.07τ＝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。