冲压工艺及模具设计复习题答案

冲压工艺及模具设计复习题答案

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

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，利用安装在压力机上的模具对料材施加压力，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，还是在经济方面，都具有许多独特的优点，生产的制

件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。

但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品。其制造属单件

小量批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。只有在冲压零件生产批量大的情

况下，冲压成形加工的优点才能充分体现。从而获得好的经济效益。 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。 6、比较切削加工与电加工的优缺点？

答：（1）切削加工是采用连续进给加工，电加工是采用脉冲放电蚀除加工；（2）电加工可以加工机械加工难以加工的高硬度零件，电加工的零件切削加工不一定能加工，而切削加工

的零件电加工也可以加工；

（3）电加工可以对零件进行表面处理，而切削加工却不能；

（4）电加工可以方便的加工出普通机械加工很难加工的各种型孔、窄槽等，但线切割加工型孔时需先预钻

穿丝孔，切削加工就不用；

（5）切削加工时，刀具与工件是接触的，属于有切削力的加工，而电加工时是采用的脉冲放电腐蚀，工件

与电极之间有一定的间距，属于无切削力的加工。因此不会因为切削力产生工件变形和刀具强度问题。

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。

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、模具的就是冲压力的合力的作用点，求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

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：?采用校正弯曲代替自由弯曲。?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。?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。

五、计算如图3-1所示弯曲件的坯料长度。

图3-1

六、试完成题图3-2所示弯曲制件的毛坯图、冲压、序安排。

图3-2

七、计算题3-1所示弯曲制件的模具工作部分尺寸并标注公差,画出模具结构草图。

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