冷冲压模具习题

1.1冷冲压模具在现代工业生产中起什么作用？p3

答:模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺设备，是国民经济的基础产业。由于冷冲压产品的原料成本低，产品的尺寸精度高，质量好，生产效率高，是其他加工方法所不能比拟的，使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。目前，工业生产中普遍采用模具成形方法，高速压力机的生产效率已达每分钟数百件甚至上千件，多数机器生活用品中三分之二左右的零件是用模具加工出来的，显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。 1.2 当代冷冲压模具技术发展现状及中国的差距与对策？p4

答:从20世纪70年代中期至今，计算机逐渐进入模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入，毛坯展开，调料排样，确定模座尺寸和标准，绘制装配图和零件图，输出NC程序（用于数控加工中心和线切割编程）等工作，使得模具设计，加工精度与复杂性不断提高，模具制造周期不断减短，90年代后期中国CAD软件产业从无到有发展出一批具有自主知识产权的三维CAD软件。目前，中国模具工业发展迅速模具产业结构有了很大改善，模具商业化水平大幅度提高，中高档模具占模具总量的比例也明显提高，模具进出口比例逐步趋向合理。

2.1板料冲裁时其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素是什么？p12

答：断面可明显的分为四部分，当凸模压入板料时，刃口附近的板料被牵连拉入变形——圆角带；凸模挤压切入所形成的表面，表面光滑，断面质量最佳——光亮带；板料在剪断分离时所形成的断裂带，表面粗糙并略带斜度--剪裂带；出现微裂纹时，微裂纹产生的位置在离刃口不远的侧面上--毛刺带。

影响因素：a材料力学性能的影响。b冲压模具设计间隙的影响。c模具刃口状态对质量的影响。

2.2冲裁间隙的大小与冲裁件断面质量的关系？P22

答：间隙过小时，上下裂纹互不重合。两裂纹之间的材料，伴随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光亮带，该光亮带中部有残留的断裂带。所以，光亮带增加，圆角、毛刺、斜度翘曲，拱弯等病都有所减小，工件质量好，但断面质量也有缺陷，向中部有夹层等。当间隙过大时，上下裂纹仍然不重合。因变形材料应力状态中的拉应力成分增大，材料的弯曲和拉伸也增大，材料容易产生微裂纹，使塑性变形较早结束，所以，光亮带变窄，剪裂带圆角带增宽，毛刺和斜度较大，拱弯翘曲现象显著，冲裁件质量下降。总之，间隙太小时光亮带变大，塌角、斜度翘曲等现象均减小。

间隙太大时，光亮带要小些，而剪裂带、塌角和毛刺都比较大，翘曲现象也较显著。 2.3分析冲裁间隙对冲裁件尺寸精度，冲裁力，模具寿命的影响。P23

答；模具寿命；合理的间隙均可使凸模凹模侧面与材料间的摩擦减小，并减缓间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。 冲裁力；虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度的5%-20%范围内时，冲裁力的降低并不显著，因此在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。 3.1弯曲过程中材料的变形区发生了哪些变化？试简要说明板料弯曲变形区的应力和应变情况。P89

答；变形区变化；弯曲的内侧形成压缩区，外侧形成伸长区。介于压缩区和伸长区之间有一层称为中性层，中性层位于材料厚度的中间偏压缩区一些。宽度方向变化，内层的材料向宽度方向分散，而使宽度增加，外层材料受到材料拉伸后，使得外层厚度变窄，对于宽板弯曲，断面形状变化不大。在中性层上应力应变都为零，并且离中性层越远，应力应变都呈线性增加。压缩区为压应力，伸长区为拉应力。

3.2弯曲的变形程度用什么来表示？极限变形程度受到哪些因素的影响？p84

答；用相对弯曲半径表示。极限变形程度：最小弯曲半径与板料厚度t和弯曲方向与材料纤维方向之间的角度有关。

3.3为什么说弯曲回弹是弯曲工艺不能忽略的问题？试述减小弯曲回弹的常用措施p91 答；弯曲过程并不完全是材料的塑性变形过程。其弯曲部位还存在着弹性变形，弯曲后零件的形状因为回弹而与模具的形状不完全一致。

补偿法、矫正法、采用挡块或窝座、提高模具的结构刚性 3.4 简述弯曲件的结构工艺性.p84

答：弯曲件的形状最好左右对称，宽度相同，相应部位的圆角半径左右相等，以保证弯曲时毛皮不会产生侧面滑动。设计弯曲件时，如无特殊必要，应使零件的内圆角半径大于选用材料的最小弯曲半径。如果在同一零件上具有不同方向的弯曲。在考虑弯曲件排样经济性的同时，应尽可能使弯曲线与纤维方向夹角a不小于30度，弯曲件的孔边距要求。最小弯边高度Hmin≥2t。切口弯曲开止裂孔或止裂槽。冲裁落料弯曲件的毛刺一面应该设计在内侧。 3.5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？P101

答：原因：弯曲件的形状左右不对称，相应部位的圆角半径左右边也不相等。 措施：1定位销；2定位尖、顶杆、顶板定位；3定位板定位；4导向块 3.6弯曲件弯曲工艺的安排要注意些什么？p100

答：1形状简单的弯曲件一次弯曲，负杂的两次弯曲或多次弯曲 2大批量小尺寸，为使操作方便，定位准确和提高生产效率，采用连续模和复合模进行 3先弯曲两端再弯曲中间，前后道序互不影响 4尽量对称弯曲，成对弯曲。

4.1拉深工艺中会出现哪些失效形式？说明产生的原因和防止措施。P106 答：凸缘起皱，筒壁拉裂 原因：位于凸缘部分的材料因切向压缩极易起皱；处于凸模圆角区的材料因受到位向强烈拉伸而严重变薄，甚至断裂。

防止措施：当毛坯的相对厚度较小时，必须增大单位面积上的压边力，才能有效地防止凸缘起皱，用于拉深成形的材料应具有良好的塑性。

4.2什么是拉伸系数？什么是极限拉伸系数？影响极限拉伸系数的因素有哪些？拉伸系数对拉深工艺有何意义？p116

答：拉伸系数：是拉深后圆筒壁厚的中径d与毛坯直径D的比值，表示筒形件的拉深变形程度。

极限拉伸系数：在拉深过程中材料不产生失效，一次拉深系数最小值称为极限拉伸系数。 影响因素：材料的力学和组织性能，板料的相对厚度，拉深工件条件（模具的几何参数，摩擦润滑，压料圈的压料力）拉深方法，拉深次数，拉深速度，拉深件形状等）

意义：在制定拉深工艺过程中，为了减少工序数目，通常采用尽可能小的拉伸系数，但不能小于最小极限拉伸系数，以防止拉深件断裂或严重变薄。

4.3有凸缘圆筒形件与无凸缘圆筒形件拉深比较，有哪些特点？工艺计算有何区别？p120 答：有凸缘圆筒形件的拉深从应力状态和变形特点上与无凸缘圆筒形件的拉深是相同的，只是有凸缘圆筒形件首次拉深时，凸缘只有部分材料转为筒壁，因此其首次拉深的成形过程及工序尺寸计算与凸缘圆筒形件有一定差别。

有凸缘圆筒形件的拉深系数与凸缘的相对直径dp/d，工作的相对高度H/d,相对圆角半径r/d有关。

4.6 ：拉伸膜压边圈有哪些结构形式？适用哪些情况？P145

答:（1）首次拉伸时，采用平面压边装置。为避免压边过紧，用带限位的压边圈。

小凸缘或球形件拉深，采用有拉伸筋或拉伸梗的压边圈。大覆盖件需大

压边力，用带拉延筋的压边圈。

（2）再次拉深，压边力较小，采用筒形压边圈。

（3）单动压力机，压边力靠弹性压边装置使压边力保持不变

4.7：拉深凹模工作部分有哪些结构形式？设计时应注意哪些问题？P144 答:拉深凹模结构形式：（1）不用压边圈的拉深膜

a平端圆弧形 b锥形 c渐开线形

（2）用压边圈的拉深膜

其中，锥形及渐开线形凹模与平端圆弧形凹模相比，可以拉出相对厚度较小的毛坯而不致起皱，而且可以采用较小的拉深系数，但加工较复杂。

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