冲压工艺及模具设计习题库附答案.docx
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冲压工艺及模具设计习题库附答案
第1章冲压工艺基础知识
一、填空题
1.冲压加工是利用安装在压力机上的模具对材料施加外力，使其产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸工件的一种压力加工方法。
2.冲压一般在常温下进行，故又称冷冲压。
因为冲压主要是用板料加工成零件，所以又叫板料冲压。
3.冲压的三要素是指设备（压力机）、模具、原材料。
4.冲压和锻造合称为压力加工，简称锻压。
5.同一副模具生产出来的同一批产品尺寸一致性高，具有很好的互换性。
6.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由冲压模来保证。
7.分离工序是使板料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线发生断裂而分离。
8.伸长类变形时，变形区最大主应力为拉应力，其破坏形式为拉裂，变形区材料厚度减薄。
9.压缩类变形时，变形区最大主应力为压应力，其破坏形式为起皱，变形区材料厚度增厚。
10.冲压按工序的组合形式可分为单工序冲压、复合冲压和级进冲压。
11.冲压材料的成形性能主要体现为抗破裂性、贴模性和定形性三个方面。
12.贴模性是指金属板料在成形过程中获得模具形状和尺寸且不产生皱纹等板面几何缺陷的能力。
13.定形性是指冲压制件脱模后抵抗回弹，保持其在模内既得形状和尺寸的能力。
14.材料屈服极限与强度极限的比值称为屈强比，其值越大，说明塑性变形区间范围越大。
15.常用冲压材料有金属材料和非金属材料。
16.JB23-63型号的压力机的公称压力为630KN。
17.中小型冲压模是将模柄安装在压力机的滑块模柄孔中。
18.压力机滑块从上死点到下死点所经过的距离称为滑块行程。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1.冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。
（×）
2.落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。
（×）
3.分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。
（√）
4.所有的冲裁工序都属于分离工序。
（√）
5.成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。
（√）
6.成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。
（√）
7.冲压加工只能加工形状简单的零件。
（×）
8.冲压生产的自动化就是指冲压模制造的自动化。
（×）
三、选择题
1.下列关于冲压生产的说法不正确的是：
D。
1A、生产效率高，易于实现机械化和自动化；
2B、冲压件尺寸精度较高，互换性好；
3C、材料利用率高，几乎无需切削加工即可满足普通的装配和使用要求；
4D、对于小批量或单件生产，冲压比其它加工方法效率更高，成本更低。
5
2.下列工序中都属于成形工序的是：
A。
6A、翻边、压印B、弯曲、切断C、拉深、落料D、拉深、切边
3.C表示材料在冷塑性变形中材料加工硬化的程度。
7A、屈服强度B、屈强比C、硬化指数D、塑性应变比
4.B是材料的刚性指标，其值越大，板料在成形过程中的抗压失稳能力越强。
8A、屈强比B、弹性模量C、弹性极限D、硬化指数
5.开式曲柄压力机的床身为C结构，冲压时床身的变形较大，因此吨位不能太大。
9A、A形B、H形C、C形D、E形
6.J23-25A型号压力机的公称压力为D。
A、23KNB、230KNC、25KND、250KN
四、简答题
101、曲柄压力机的主要技术参数有哪些？
答：
1）公称压力；
2）滑块行程；
3）滑块每分钟行程次数；
4）最大装模高度；
5）工作台垫板尺寸；
6）模柄孔尺寸。
11
121、冲压模的标准化有哪些意义？
答：
冲压模的标准化的意义有如下几个方面：
1）缩短模具设计与制造周期，降低模具成本；
2）可摆脱大量重复性的一般设计，有利于集中精力解决模具关键技术问题；
3）有利于模具的计算机辅助设计与制造；
4）有利于商业贸易和技术交流。
第2章冲压工艺基础理论
一、填空题
1.变形抗力是指金属在一定变形条件下，单位面积抵抗塑性变形的力。
2.三个主应力大小都相等时，即σ1=σ2=σ3，称为球应力状态。
3.在一定变形条件下，只有当各应力分量符合一定关系时，质点才开始屈服，进入塑性状态，这种关系称为屈服准则。
4.金属材料在塑性变形时体积几乎不发生变化，其表达式可写成：
ε1+ε2+ε3=0。
5.弹性变形时，应力与应变之间的关系是线性可逆的，与应变历史无关；塑性变形时，应力和应变之间的关系是非线性不可逆的，而且与应变历史有关。
。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1.变形抗力小的软金属，其塑性一定好。
（×）
2.物体的塑性仅仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。
（×）
3.金属的柔软性好，则表示其塑性好。
（×）
4.物体某个方向上为拉应力时，该方向的应变一定是正应变。
（×）
5.物体某个方向上为压应力时，该方向的应变一定是负应变。
（×）
6.三向压应力状态下金属表现出来的塑性最好。
（∨）
7.应力为零的方向上可能产生应变，应变为零的方向上可能存在应力。
（∨）
8.由于加工硬化使材料变形抗力增加，所以总是不利于冲压成形的。
（×）
三、简答题
131、塑性变形时遵循哪些基本规律？
答：
1）加工硬化规律；
2）卸载弹性恢复规律；
3）最小阻力定律。
14
2、什么是加工硬化现象？
它对冲压加工有何影响？
答：
1）金属在常温下产生塑性变形后，强度指标（如屈服强度、硬度）提高、塑性指标（如延伸率）降低的现象，称为冷作硬化现象。
2）加工硬化对冲压加工的影响包括两个方面：
一方面可减少过大的局部变形，使变形更均匀；另一方面使材料的变形抗力增加，使进一步塑性变形变得更困难。
15
第3章冲裁工艺与模具设计
一、填空题
1.冲裁是冲压工艺最基本的工序之一，而冲孔和落料是两道最基本的冲裁工序。
2.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁、精密冲裁和微冲裁。
3.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
4.冲裁件质量是指断面质量、尺寸精度和形状误差。
5.冲裁件的切断面由圆角带（或塌角带）、光亮带、断裂带、毛刺四个部分组成。
6.圆角带是由于刃口附近的材料产生弯曲和拉伸变形的结果，模具间隙越大，圆角带越大。
7.光亮带是由于锋利的凸、凹模刃口对板料进行塑性剪切而形成的，同时受到模具侧面的挤压力。
8.冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的。
9.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带大。
10.间隙过小时，刃口处形成的裂纹不重合，两条裂纹之间的材料被第二次剪切，形成二次光亮带。
11.冲裁间隙越大，断面光亮带区域越小，毛刺越大。
12.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～1/3左右。
13.影响冲裁件毛刺增大的主要原因有刃口磨钝、间隙过大。
14.当凸模刃口磨钝时，会在落料件上端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，会在冲孔件的孔口下端产生毛刺。
15.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与图样上公称尺寸之差，差值越小，则精度越高。
16.当间隙较大时，冲裁后因材料弹性恢复使落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件的孔径大于凸模尺寸。
17.当间隙过小时，冲裁后因材料弹性恢复使落料件尺寸大于凹模尺寸，冲孔件的孔径小于凸模尺寸。
18.冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。
19.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面和尺寸精度。
20.高速冲压时，冲裁模具间隙应适当增大。
21.冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式和排列方法称为排样。
22.合理的排样不仅能提高材料利用率，降低成本，也是保证冲裁件质量、提高模具寿命的有效措施。
23.材料利用率是指冲裁件实际面积与板料面积之比，它是衡量合理利用材料的指标。
24.冲裁产生的废料可分为两类，一类是结构废料，另一类是工艺废料。
25.减少工艺废料的措施是：
设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的裁板法；利用废料制作小工件。
26.按有无废料的情况，排样类型可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。
27.对于有废料排样，冲裁件的尺寸完全由冲模来保证，因此制件的精度高，但材料利用率低。
28.无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，工件质量和模具寿命较差，但材料利用率高。
29.排样时，工件与工件之间、工件与条料侧边之间留下的工艺余料叫搭边。
30.搭边可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭边还可增加条料刚度。
31.硬材料的搭边值可小些；软材料、脆材料的搭边值要大些；材料厚的搭边值要取大些。
32.手工送料，有侧压装置的搭边值可以小些；刚性卸料的比弹性卸料的搭边值大些。
33.在冲裁件过程中，冲裁力大小随凸模行程而不断变化。
通常冲裁力是指冲裁力的最大值。
34.生产中常用降低冲裁力的方法有：
斜刃口冲裁、阶梯凸模冲裁和加热冲裁。
35.在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。
36.从凸模或凸凹模上卸下箍着的工件或废料所需的力称卸料力，将梗塞在凹模内的工件顺冲裁方向推出所需的力称推件力，逆冲裁方向将工件从凹模内顶出所需的力称顶件力。
37.压力中心就是冲压合力的作用点，模具安装时，其压力中心应该通过模柄中心，并与压力机滑块的中心线重合。
38.如模具压力中心不通过压力机滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，使模具间隙分布不均、导向零件加速磨损；
39.形状对称的冲裁件，其压力中心位于冲裁轮廓的几何中心。
40.冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
41.冲裁件的工艺性分析，主要从冲裁件的结构工艺性、尺寸精度和冲裁件的断面质量等三方面进行。
42.料厚为t的冲裁件，其外形圆角半径R的大小应该满足：
R≥0.5t。
43.冲裁件上应避免窄长的悬臂或凹槽。
44.按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、复合模和级进模。
45.在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的冲模称为单工序模。
46.在压力机的一次行程中，在连续排列的多个工位上同时完成多道冲压工序的冲模称为级进模。
47.在压力机的一次行程中，在模具的一个工位上同时完成多道冲压工序的模具叫复合模。
48.复合模在结构上的主要特征是有一个既是冲孔凹模又是落料凸模的凸凹模。
49.根据工作零件的安装位置的不同，复合模分为正装复合模和倒装复合模两种。
50.在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。
51.冲裁间隙是指冲裁模中凹模与凸模刃口部分尺寸之差。
52.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。
53.在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。
54.合理间隙值和许多因素有关，其主要受板料的力学性能和厚度的影响。
55.材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙c值就越大。
56.在冲压生产中，主要根据冲裁件的尺寸精度、断面质量和模具寿命等因素分成五类。
57.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。
58.刃口尺寸计算时，冲孔以凸模为基准，凸模刃口的尺寸应接近或等于孔的最大极限尺寸。
59.落料以凹模为基准，凹模刃口尺寸应接近或等于工件的最小极限尺寸。
而落料凸模基本尺寸则等于凹模基本尺寸减最小初始间隙。
60.冲制（极）薄料或复杂形状工件，在不具备先进模具加工设备时，为保证凸、凹模之间的合理间隙值，凸、凹模可采用配作法进行加工。
61.当凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤2（cmax-cmin）的条件。
62.工作部分截面为非圆形而固定截面为圆形的凸模安装时，必须在固定端接缝处加装止转销。
63.圆形凸模常用的固定方法有台阶式和快换式。
64.对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用镶拼结构。
65.根据结构形式和固定方式的不同，凹模分为整体式、组合式和镶拼式三种。
66.采用斜刃冲裁时，为了保证冲件平整，落料时应将凸模做成平刃；冲孔时应将凹模做成平刃。
67.斜刃口凹模，其特点是孔口内不易积料，每次修磨量小，刃口强度较差。
68.定位零件是指用于确定条料或毛坯在模具中的正确位置的零件。
69.在级进模中，为了限进条料送进距离，在条料侧边冲切出一定形状缺口的工作零件，称为侧刃。
70.属于条料导向的定位零件有导料销、导料板、侧压装置，属于送料定距的定位零件有始用挡料销、导正销、侧刃等。
71.单个毛坯（工序件）的定位零件有定位销、定位板。
其定位方式由外形定位和内孔定位两种。
72.导料销导料多用于单工序模和复合模中。
73.导正销的是用以消除送料导向和送料定距等粗定位的误差，是唯一能对条料起精确定位的零件。
74.导正销主要用于级进模，必须与挡料销或侧刃配合使用。
75.条料在送进方向上的送进距离称为步距。
76.弹性卸料板既起卸料作用，又起压料作用，适用质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。
77.选择冲裁模类型决定于冲裁件决定于生产批量、质量要求和形状尺寸。
78.由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于批量大、小尺寸工件的冲压生产。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1.冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。
（×）
2.冲裁件的塑性差，则断面上毛刺和塌角的比例大。
（×）
3.冲裁直径小于材料厚度的小孔时，为提高孔的精度，应适当减小模具间隙。
（×）
4.精冲时材料的变形过程与普通冲裁完全相同。
（×）
5.利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。
（√）
6.采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少总的冲裁功。
（×）
7.模具的压力中心就是冲压件的几何形心。
（×）
8.在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。
（×）
9.凡是有凸凹模的模具就是复合模。
（×）
10.阶梯冲裁时，大凸模长度应比小凸模长度长，可以保证冲裁时大凸模先冲。
（√）
11.相对比于正装复合模，倒装复合模结构更为紧凑，但对制件的孔边距要求较高。
（√）
12.侧压装置因其侧压力都较小，因此在生产实践中只用于板厚在0.3mm以下的薄板冲压。
（×）
13.采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。
（×）
14.采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。
（√）
15.凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。
（×）
16.在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。
（√）
17.在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确方向送进称为送料定距。
（×）
18.模具紧固件在选用时，螺钉最好选用外六角的，它紧固牢靠，螺钉头不外露。
（×）
19.整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。
（×）
20.精密冲裁时，材料以塑性变形形式分离因此无断裂层。
（√）
21.在级进模中，根据零件的成形规律对排样的要求，需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的冲压件，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在成形工位之前冲出。
（×）
22.可拆卸的导柱导套不仅拆卸方便，而且导向精度高于固定的导柱导套。
（×）
三、选择题
161.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了A。
17A、光亮带B、毛刺C、断裂带D、圆角带
18
192.模具的合理间隙是靠C刃口尺寸及公差来实现。
20A、凸模B、凹模C、凸模和凹模D、凸凹模
21
223.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定D的刃口尺寸_。
23A、凸模或凹模B、、凸凹模C凸模D、凹模
24
254.当冲裁间隙较大时，冲裁后因弹性回复，冲孔件尺寸A凸模尺寸。
26A、大于B、大于或等于C、等于D、小于
27
285.对T形件，为提高材料的利用率，应采用C。
29A、多排B、直对排C、斜对排D、混合排
30
316.冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用A的方法来实现小设备冲裁大冲件。
32A、阶梯凸模冲裁B、斜刃冲裁C、加热冲裁D、侧冲裁
33
347.斜刃冲裁比平刃冲裁有B的优点。
35A、模具制造简单B、冲裁力小C、冲件外形复杂D、使用寿命长
36
378.冲裁过程中将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为A。
38A、推件（料）力B、卸料力C、顶件（料）力D、冲裁力
39
409.冲裁模具的压力中心就是C。
41A、冲裁件的几何中心B、冲裁件的重心C、冲裁力的合力中心D、凸模的形心
42
4310.冲制一工件，冲裁力为F，采用刚性卸料、下出件方式，则总的冲压力为C。
44A、冲裁力B、冲裁力+卸料力C、冲裁力+推料力D、冲裁力+卸料力+推料力
45
4611.如果模具的压力中心不通过滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致导轨和模具导向部分零件B。
47A、正常磨损B、非正常磨损C、初期磨损D、磨料磨损
48
4912.冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用C。
50A、导板模B、级进模C、复合模D、单工序模
51
5213.用于高速压力机上的模具是B。
53A、导板模B、级进模C、复合模D、单工序模
54
5514.板料厚、尺寸大的汽车覆盖件零件宜采用D。
56A、无导向模B、级进模C、复合模D、单工序模
57
5815.对步距要求高的级进模，一般采用B的定位方法。
59A、固定挡料销B、侧刃+导正销C、固定挡料销+始用挡料销D、始用挡料销
60
6116.材料厚度较薄，则条料定位应该采用C。
62A、固定挡料销+导正销B、活动挡料销C、侧刃D、固定挡料销
63
6417.导板模中，导板与凸模之间的间隙要D凸、凹模的间隙。
65A、大于B、等于C、大于或等于D、小于
66
6719.级进模的生产效率高，但制造复杂，成本高，所以一般适用于A冲压件的生产。
68A、大批量、小型B、小批量、中型C、小批量、大型D、大批量、大型
69
7021、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应C步距。
71A、小于或等于B、等于C、大于D、小于
72
7322.下列零件中，不属于定位零件的是B
74A、导料板B、导板C、挡料销D、定位板
75
7623.弹性卸料装置除起卸料作用外，还有C_的作用。
77A、定位B、导向C、压料D、推件
78
7924.中、小型模具的上模是通过B固定在压力机滑块上的。
80A、凸模B、模柄C、上模座D、导板
81
8225.旋入式模柄是通过B与上模座连接。
83A、过渡配合B、螺纹C、螺钉D、销钉
84
8532.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是C。
86A、对角导柱模架B、中间导柱模架C、后侧导柱模架D四导柱模架
87
8833.级进模中，在完成板料部分形状轮廓冲裁时又起定距作用的侧刃称为B。
89A、长方形侧刃B、成形侧刃C、尖角侧刃D、矩形侧刃
90
9134.标准模架或模座的选用依据是D的外形及尺寸。
92A、垫板B、凸模固定板C、卸料板D、凹模板
93
四、结构分析题
1、分析下图中的模具结构，并完成下列工作。
1）该模具为倒装（正装或倒装）复合模，模具采用弹性卸料方式、刚性推件方式。
2）写出下列标号零件的名称
5：
挡料销8：
凸模固定板9：
推件块12：
打杆17：
凹模板
18：
凸凹模19：
凸凹模固定板
2、分析下图中的模具结构，并完成下列工作。
1）该模具为正装（正装或倒装）复合模，模具采用弹性卸料方式、弹性顶件方式。
2）写出下列标号零件的名称
6：
推板10：
止转销14：
凸凹模17：
卸料板18：
空心垫板
20：
顶件块34：
挡料销
94
五、计算题
1.如图所示落料冲裁模，已知材料为08钢，抗拉强度为360MPa，板料厚度为1.5mm，凹模直壁高6mm。
采用平刃口冲裁，计算总的冲压力。
（已知K卸＝0.05、K推=0.055）
解：
从模具结构可知：
整体冲压力包括冲裁力、卸料力和推件力。
工件的冲裁轮廓总长为：
冲裁力：
卸料力：
推件力：
n=6/1.5＝4，所以
总冲压力：
2、计算如图冲裁件的冲裁力、压力中心位置（图中画出坐标并计算压力中心的坐标值），已知材料：
Q235（σb=480MPa）厚度：
2mm。
3、计算如图冲裁件的冲裁力、压力中心位置（图中画出坐标并计算压力中心的坐标值），已知材料：
YL101（σb=420MPa）厚度：
1.8mm。
4、计算如图冲裁件的冲裁力、压力中心位置（图中画出坐标并计算压力中心的坐标值），已知材料：
Q345（σb=520MPa）厚度：
1.5mm。
5、冲制图示零件，材料Q235，料厚t=2mm。
计算冲裁凸、凹模刃口基本尺寸及其制造公差。
[已知单边间隙取c=（7%~10%）t]
6、冲制图示零件，材料H62，料厚t=2mm。
计算冲裁凸、凹模刃口基本尺寸及其制造公差。
[已知单边间隙取c=（5%~8%）t]
7、冲制图示零件，材料08F，料厚t=2mm。
计算冲裁凸、凹模刃口基本尺寸及其制造公差。
[已知单边间隙取c=（3%~7%）t]
8、冲制图示零件，材料硬铝2A12，料厚t=2mm。
计算冲裁凸、凹模刃口基本尺寸及其制造公差。
[已知单边间隙取c=（7%~10%）t]
第4章弯曲工艺与模具设计
一、填空题
1.利用模具将制件弯成一定角度和形状的冲压方法称为弯曲。
2.弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。
3.在弯曲件初步成形后，凸模再施加足够大的压力使其进一步产生塑性变形，称为校正弯曲。
4.在弯曲网格实验中，圆角区弯曲前的正方形在弯曲后变成了扇形。
5.弯曲的减薄程度与r/t有关，r/t越小，减薄越严重。
6.窄板弯曲时的应变状态是立体的，而
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