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冲压工艺及模具设计试题1答案
一、填空题(50分)
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。（4）
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。(2)
3. 性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。(2)
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。(2)
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。(2)
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。(3)
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。(4)
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。(3)
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。(2)
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）。(2)
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（ δp+δd≤△Z）的条件。（5）
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。(5)
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。(3)
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。(3)
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。(2)
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）。(3)
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。(3)
二、判断题 正确的划上V，错误的划上╳(20分)
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。 （ ╳ ）
三、简答题（20分）
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。
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。

（√ ）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。
（ ）7、弯曲模的凸、凹模间隙不对称时，容易导致偏移现象。
（√ ）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”。
（ ）10、拉深件的总的拉深系数大于材料的拉深系数时，拉深件不可以一次拉出。

得 分
三、填空题（每小题2分，共 20分）

1, 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。
2, 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,
3, 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..

一、填空题
1、普通曲柄压力机的闭合高度是指 位置时，滑块底面到 之间的距离。
2、模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具 至 之间的距离。
3、侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的 中，其作用是控制条料进给方向上的 。
4、弯曲变形程度用 表示。
5、影响塑件收缩的因素可归纳为：_____________ 、_____________ 、_____________ 、_____________ 、_____________ 、_____________ 。
6、塑料模具的导向机构主要有_____ ________导向和_____________定位两种类型。
二、判断题（正确的在括号内画“Ö”，错误的画“´” ）
1、曲柄冲床滑块允许的最大压力是随着行程位置不同而不同。（ ）
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、斜刃比平刃的冲裁力大。 （ ）
4、弯曲工序中,冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。（ ）
5、在其他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。（ ）
6、弯曲件的中性层一定位于工件1/2料厚位置。（ ）
7、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。（ ）
8、为了便于塑件脱模，一般情况下使塑料在开模时留在定模上。（ ）
9、塑料模的模脚（垫块）是用来调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。（ ）
三、选择题
1、冲裁模的间隙应当 模具导向件的间隙。
A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。
2、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，一般选用 定位较合理。
A、挡料销； B、导正销； C、侧刃； D、初始挡料销。

3、注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件和浇注系统在________ 上 ______的乘积。
A、模板面积 B、浇口截面积 C、分型面 D、投影面积
4、在多型腔模具中，分流道的排列有______________和______________两种。
A、平衡式 B、环形 C、非平衡式 D、矩形
5、在实际生产中斜导柱斜角α一般取__ ___ 至 _ ____度，最大不超过___________度。
A、25 B、20 C、15 D、
四、问答题
1、什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？
2、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？
3、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？
4、简述弯曲件的结构工艺性。
5、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？
6、影响塑件收缩的因素有哪几方面？

答 案
一、填空题
1、滑块在下止点、工作台上平面
2、上模座上平面、下模座下平面
3、连续模、进给步距
4、相对弯曲半径（r/t）
5、塑料品种、成型压力、熔体温度、模具温度、保压时间、模具浇口尺寸
6、导柱导向、锥面定位

二、判断题（正确的在括号内画“Ö”，错误的画“´” ）
1、（√ ） 2、(√ ) 3、(× ) 4、（× ） 5、（√ ） 6、（× ） 7、（ √）
8、（ × ） 9、（ × ）

三、选择题
1、 C、大于；
2、 C、侧刃；
3、 C、分型面 D、投影面积
4、A、平衡式 C、非平衡式
5、A、25 B、20 C、15

四、问答题

1、什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？
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。

2、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。

3、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α；（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 小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。
（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 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。

4、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。

5、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。

6、影响塑件收缩的因素有哪几方面？
答：塑料品种、成型压力、熔体温度、模具温度等。
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=0.50,m2=0.75,m3=0.78,m4=0.80。试计算：
1、拉深次数（10分）；
2、各工序件直径（10分）。 解： ∵t=1、∴d=Φ21、又∵D=63,∴t/D×100=1/63×100=1.58 ∵h/d=40/21=1.9 ∴2次。答2次。

1, d1=0.50×63=31.5
2, d2=0.75×31.5=23.6
経调整m二次可拉成。
m1=0.45, m2=0.72
d1=0.45×63=28
d2=0.72×=20 。

6