冲压工艺与模具设计课程形成性考核三.docx

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冲压工艺与模具设计课程形成性考核三

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冲压工艺与模具设计课程

形成性考核（三）

第四章

一、判断题

1.自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。

（√） 

2.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。

（×） 

3.窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。

（×） 

4.板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。

（×） 

5.弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。

（×） 

6.对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。

r/t愈大，增大量愈大。

（×） 

7.弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。

（√） 

8.冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。

（√） 

9.减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。

（×）） 

10.采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。

（√） 

11.塑性变形时，金属变形区内的径向应力在板料表面处达到最大值。

（×） 

12.经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。

（√） 

13.在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。

（√） 

14.弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。

（×） 

15.一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。

（√） 

16.减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。

（√） 

17.弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。

（×） 

18.当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。

（√） 

19.在弯曲r/t较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。

（√） 

20．弯曲是将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的工艺方法。

（×）

21.弯曲件的最小弯曲半径不宜大于最小弯曲半径，否则会造成变形区外层材料的破裂。

（√）

22.弯曲件的回弹主要是因为冲件弯曲变形程度很大所致。

（×）

23.弯曲变形程度用相对弯曲半径来表示。

（√） 

24.弯曲变形必然伴随着回弹现象出现。

（√）

二、选择题

1.弯曲变形过程分为（D）等三个弯曲阶段。

A弹性阶段、弹塑性阶段、纯塑性阶段B弹性阶段、弹塑性阶段、断裂分离阶段

C弹性阶段、弹塑性阶段、毛刺阶段D弹性阶段、塑性变形、断裂分离阶段

2.在材料变形后，工件不受外力作用时，由于弹性恢复，使弯曲件的角度，弯曲半径与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为（A）。

A回弹B翘曲

C变形D畸变

3.控制弯曲件回弹的措施中不含（D）。

A从工件设计上采取措施B从工艺上采取措施

C从模具结构上采取措施D从增加外力上采取措施

4、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是 （B）。

 A .宽板 B .窄板

 C .薄板 D.没有变化

5.为了提高弯曲极限变形程度，对于较厚材料的弯曲，常采用（B）。

A.清除毛刺后弯曲 B.热处理后弯曲 

C .加热D.增加外力

6、弯曲件在变形区的切向外侧部分（A ）         

A.受拉应力   B.受压应力 

C.不受力   D.受回弹力 

7.弯曲变形时，随着弯曲圆角半径的（B），弯曲变形区内的变形程度就会（）。

 A.减小，减小B减小，增大

C.增大，增大D.增大，减小

8.需要多次弯曲的弯曲件，弯曲的次序一般是（C），前次弯曲后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。

  A.先弯中间部分，后弯两端 B.先弯成 V 形，后弯成 U 形

C .先弯两端，后弯中间部分D.先弯成 U 形，后弯成 V 形

9.弯曲变形时，随着弯曲圆角半径的（B），弯曲变形区内的变形程度就会（）。

 A、减小，减小B减小，增大

C、增大，增大D、增大，减小；

10.为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用（B）处理。

A.淬火B.回火

C.退火D.正火

11.弯曲件为（B），无需考虑设计凸、凹模的间隙。

A.π形B.V形

C.U形 D.L形

12.表示板料弯曲变形程度大小的参数是（B）。

Ay/ρBr/t

CE/σSDr/ρ

13.弯曲件在变形区的切向外侧部分（A）。

A受拉应力B受压应力

C不受力D无影响

14.弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是（B）。

A宽板B窄板

C薄板D厚板

15.弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生（C）。

A变形B回弹

C裂纹D翘曲

16.材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许（B）。

A回弹量大B变形程度大

C相对弯曲半径大D易于断裂

17.为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向（C）。

A垂直B平行

C重合D成45°夹角

18.对塑性较差的材料弯曲，最好采用（C）的方法解决。

A增大变形程度B减小相对弯曲半径

C加热D增大相对弯曲半径

19.材料（B），则反映该材料弯曲时回弹小。

A屈服强度小B弹性模量小

C经冷作硬化D收缩率大

20.相对弯曲半径r/t大，则表示该变形区中（B）。

A回弹减小B弹性区域大

C塑性区域大D塑性区域小

21.弯曲件形状为（B），则回弹量最小。

Aπ形BV形

CU形DZ形

22.弯曲件上压制出加强肋，用以（A）。

A增加刚度B增大回弹

C增加变形D美观

23.采用拉弯工艺进行弯曲，主要适用于（B）的弯曲件。

A回弹小B曲率半径大

C硬化大D易于弯曲件

24.不对称的弯曲件，弯曲时应注意（B）。

A防止回弹B防止偏移

C防止弯裂D防止翘曲

三、简答题

1.在弯曲过程中解决拉裂现象的措施有哪些？

1）适当增加凸模圆角半径；2）将毛刺一面处于弯曲内侧；3）用经退火或塑性较好的材料；4）弯曲线与纤维方向垂直或成45°方向

2.弯曲工件的合理要求是什么？

1）弯曲半径不能小于材料许可的最小弯曲半径；2）弯曲件的形状尽量对称，弯曲半径左右一致；3）带孔弯曲件，要求孔位置处于弯曲变形区以外，以防发生变形；4）弯曲件的直边高度h大于厚度t的两倍以上；5）防应力集中；6）弯曲件尺寸标注应考虑工艺性；7）弯曲件的尺寸精度不高于IT5级。

3.下图所示模具是什么模具？

其工作原理和工作过程是怎样？

V形弯曲模；板料4放在定位板2适当位置后，弯曲凸模1在压力机带动下对弯曲板料4施加压力发生变形进入弯曲凹模3的型腔内，使板料外面与弯曲凹模接触，内型面与弯曲凸模接触、使板料弯曲成所需的形状。

4.看图叙述弯曲变形有何特点？

 弯曲时材料发生塑性变形，且塑性变形只发生在工件的圆角处，而直角部分除与圆角相邻的过渡部分有少量的变形外，其余未发生变形。

在弯曲外侧材料受拉伸长，内侧材料受压缩短，且压缩和拉伸的程度都是表层最大，向中间中间一层材料保持不变（C—C层），该层材料称为中性层。

5.什么是最小相对弯曲半径？

 弯曲时不发生开裂或裂纹的所许可的最小半径

4.影响最小相对弯曲半径的因素有哪些？

 材料性能；材料厚度偏差；弯曲角大小；弯曲方式及模具结构   

5.影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？

材料的力学性能；材料的相对弯曲半径r/t及弯角a；凸、凹模间隙；弯曲件形状；模具尺寸；弯曲方式

6.弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求？

7.弯曲模的设计要点是什么？

（1）尽量选用标准模架和模具零件；

（2）正确选用弯曲设备；（3）对称模具的模架要明显不对称，以防上、下模装错位置；（4）弹性材料回弹的准确数值只能通过试模获得；（5）弯曲件的凸、凹模圆角应分别做成两侧相等；（6）U形件弯曲校正力大时也会贴住凸凹模，需卸料装置。

（7）小型单侧弯曲件，有时将两件同时弯曲，变对称弯曲；（8）校正力集中在弯曲圆角处，效果更好。

8.常用弯曲模的凹模结构形式有哪些？

1）回转式弯曲凹模2）斜楔式凹模3）摆动式凹模4）滑轮式凹模5）可换式凹模6）折板式弯曲凹模

第五章

一、判断题

1.拉深是指将一定形状的平板通过拉深模具冲压成各种开口空心件或以开口空心件为毛坯，通过拉深进一步改变其形状和尺寸的一种冷冲压的工艺方法。

（∨）

2.拉深模的结构可分为正拉深、反拉深和正装式、倒装式四种形式。

（∨）

3.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形以后的冲件表面光滑、质量好。

（×）

4.拉深过程中，坯料各区的应力与应变是很均匀的。

（×）

5.拉深过程中，凸缘平面部分材料在径向压应力和切向拉应力的共同作用下，产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。

（×）

6.拉深系数m恒小于1，m愈小，则拉深变形程度愈大。

（∨）

7.坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。

（∨）

8.拉深时，坯料产生起皱和受最大拉应力是在同一时刻发生的。

（×）

9.拉深系数m愈小，坯料产生起皱的可能性也愈小。

（×）

10.拉深时压料力是唯一的确定值，所以调整时要注意调到准确值。

（×）

11.压料力的选择应在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。

（∨）

12.弹性压料装置中，橡胶压料装置的压料效果最好。

（×）

13.拉深模根据工序组合情况不同，可分为有压料装置的拉深模和无压料装置的拉深模。

（×）

14.拉深凸、凹模之间的间隙对拉深力、零件质量、模具寿命都有影响。

间隙小，拉深力大，零件表面质量差，模具磨损大，所以拉深凸、凹模的间隙越大越好。

（×）

15.拉深凸模圆角半径太大，增大了板料绕凸模弯曲的拉应力，降低了危险断面的抗拉强度，因而会降低极限变形程度。

（×）

16.拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变薄，愈接近凸模圆角变薄愈大。

壁部与圆角相切处变薄最严重。

（∨）

17.拉深变形的特点之一是：

在拉深过程中，变形区是弱区，其它部分是传力区。

（×）

18.拉深时，坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向伸长和径向压缩的变形。

（×）

19.拉深模根据拉深工序的顺序可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模。

（×）

20.需要多次拉深的零件，在保证必要的表面质量的前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。

（×）

21.所谓等面积原则，即坯料面积等于成品零件的表面积。

（∨）

22.对于有凸缘圆筒件的极限拉深系数，如果小于无凸缘圆筒形件的极限拉深系数，则可判断：

有凸缘圆筒形件的实际变形程度大于无凸缘圆筒形件的变形程度。

（×）

23.拉深的变形程度大小可以用拉深件的高度与直径的比值来表示。

也可以用拉深后的圆筒形件的直径与拉深前的坯料（工序件）直径之比来表示。

（∨）

24.阶梯形盒形件和阶梯形圆筒形件的拉深工艺一样，也可以先拉深成大阶梯，再从大阶梯拉深到小阶梯。

（×）

二、选择题

1.拉深前的扇形单元，拉深后变为（B）。

A.圆形单元B.矩形单元

C.环形单元D.椭圆形单元

2.拉深后坯料的径向尺寸（A），切向尺寸（）。

A.增大减小B.增大增大

C.减小增大D.减小减小

3.拉深过程中，坯料的凸缘部分为（B）。

A.传力区B.变形区

C.非变形区D.金属流动区

4.拉深时，在板料的凸缘部分，因受（B）作用而可能产生起皱现象。

A.径向压应力B.切向压应力

C.厚向压应力D.剪应力

5.与凸模圆角接触的板料部分，拉深时厚度（B）。

A.变厚B.变薄

C.不变D.都有可能

6.拉深时出现的危险截面是指（B）的断面。

A.位于凹模圆角部位B.位于凸模圆角部位

C.凸缘部位

7.用等面积法确定坯料尺寸，即坯料面积等于拉深件的（B）。

A.投影面积B.表面积

C.截面积

9.（D）工序是拉深过程中必不可少的工序。

A.酸洗B.热处理

C.去毛刺D.润滑

10.需多次拉深的工件，在两次拉深间，许多情况下都不必进行（B）。

从降低成本.提高生产率的角度出发，应尽量减少这个辅助工序。

A.酸洗B.热处理

C.去毛刺D.润滑

11.经过热处理或表面有油污和其它脏物的工序件表面，需要（A）方可继续进行冲压加工或其它工序的加工。

A.酸洗B.热处理

C.去毛刺D.润滑

12.有凸缘筒形件拉深.其中（A）对拉深系数影响最大。

A.凸缘相对直径B.相对高度

C.相对圆角半径D.制件直径

13.在宽凸缘的多次拉深时，必须使第一次拉深成的凸缘外径等于（C）直径。

A.坯料B.筒形部分

C.成品零件的凸缘D.制件直径

14.为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用（C）的工艺方法。

A.变凸缘直径B.变筒形直径

C.变圆角半径D.压力变化

15.板料的相对厚度t/D较大时，则抵抗失稳能力（A）。

A.大B.小

C.不变D.无关

16.有凸缘筒形件的极限拉深系数（A）无凸缘筒形件的极限拉深系数。

A.小于B.大于

C.等于D.大于等于

17.无凸缘筒形件拉深时，若冲件h/d（C）极限h/d，则可一次拉出。

A.大于B.等于

C.小于D.大于等于

19.为了使材料充分塑性流动，拉深时坯料形状与拉深件横截面形状是（B）。

A.等同的B.近似的

C.等面积的D.前者大些

21.下面三种弹性压料装置中，（C）的压料效果最好。

A.弹簧式压料装置B.橡胶式压料装置

C.气垫式压料装置D.碟簧压料装置

22.利用压边圈对拉深坯料的变形区施加压力，可防止坯料起皱，因此，在保证变形区不起皱的前提下，应尽量选用（B）。

A.大的压料力B.小的压料力

C.适中的压料力D.以上都不对

25.在拉深工艺规程中，如果选用单动压力机，其公称压力应（C）工艺总压力，且要注意，当拉深工作行程较大时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用曲线之下。

A.等于B.小于

C.大于D.大于等于

26.拉深模的结构可分为（C）四种形式。

A深拉深、浅拉深和正装式、倒装式B正拉深、反拉深和正装式、反装式

C正拉深、反拉深和正装式、倒装式D深拉深、浅拉深和正拉深、反拉深

三、简答题

1.简述影响拉深系数的因素。

毛坯的相对厚度t/D；材料的厚向异性系数ɤ；材料的力学性能；拉伸模的几何参数；润滑。

1、材料的性质与厚度：

材料表面粗糙时，应该取较大的拉深系数。

材料塑性好时，取较小的拉深系数。

材料的相对厚度t/D×100对拉深系数影响更大。

相对厚度越大，金属流动性能有较好的稳定性，可取较小的拉深系数；

2、拉深次数：

拉深过程中，因产生冷作硬化现象，使材料的塑性降低。

多次拉深时，拉深系数应逐渐加大；

3、冲模结构：

若冲模上具有压边装置，凹模具有较大的圆角半径，凸、凹模间具有合理的间隙，这些因素都有利于坯料的变形，可选较小的拉深系数；

4、润滑：

具有良好的润滑，较低的拉深速度，均有利于材料的变形，可选择较小的拉深系数。

但对凸模的端部不能进行润滑，否则会削弱凸模表面摩擦对危险断面的有益影响。

2.拉深变形区的应力应变的特点是什么？

毛坯（D-d）的环形区的金属在凸模作用下，受到拉应力和压应力的作用，径向伸长、切向缩短，依次流入凸、凹模间隙里成为筒壁，最后，使平板毛坯完全变成圆筒件为止。

 为了分析拉深毛坯在拉深过程中的应力与应变情况，可以做以下的网格实验：

    如图4.1.2所示，在平板毛坯上画上间距相等的同心圆和夹角相同的半径线。

然后将该毛坯放在拉深模中进行拉深（为了方便观察网格的变化情况，将画有网格的面与凹模的接触），在拉深后我们发现：

工件底部的网格变化很小，而侧壁上的网格变化很大，以前的等距同心圆，变成了与工件底部平行的不等距的水平线，并且愈是靠近工件口部，水平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半径线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线，如图6-3（b）所示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。

（b）

图4.1.2

    产生这样的变化是因为拉深时，毛坯变形区（没有被凸模压住的凸缘部分）在切向压应力的作用下产生压缩，径向在拉应力的作用下伸长的原因，如图4.1.3所示。

工件底部的网格没有明显的变化，说明对拉深来说，工件底部基本不变形。

3.拉深时容易出现什么样的质量问题？

为什么？

起皱；破裂。

原因P135页

4.拉深时产生拉裂原因？

控制措施？

  当危险断面的应力超过材料的强度极限时，零件就会在此处被拉裂

5.拉深变形的特点？

 1）变形区为毛坯的凸缘部分，与凸模端面接触的部分基本上不变形；

2）毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向拉伸的“一拉一压”的变形。

3）极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制；

4）拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”（底部的厚度基本保持不变）；

5）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（这是因为口部的塑性变形量最大，加工硬化现象最严重）

四、综合题

1.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； 

（2）各工序件直径。

制件图

第六章

一、判断题

1.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。

（×）

2.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形以后的冲件表面光滑、质量好。

（∨）

3.校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。

（×）

4.为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。

（×）

5.翻孔凸模和凹模的圆角半径尽量取大些，以利于翻孔变形。

（×）

6.翻孔的变形程度以翻孔前孔径d与翻孔后孔径D的比值K来表示。

K值愈小，则形程度愈大。

（）

7.非圆孔又称异性孔。

（∨）

8.压缩类曲面的主要问题是变形区的失稳起皱。

（∨）

9.缩口模结构中无支撑形式，其模具结构简单，但缩口过程中坯料的稳定性差，允许缩口系数较小。

（∨）

10.冷挤压坯料的截面应尽量与挤压轮廓形状相同。

（∨）

11.整形工序一般安排在拉伸弯曲或其他工序之前。

（×）

二、简答题

1．影响极限翻孔系数的主要因素是什么？

1）材料的性能；2）预制孔的相对直径d/t；3）预制孔的加工方法；4）翻孔的加工方法。

2．校平与整形工序的特点？

（1）允许的变形量小；

（2）对模具的成型部分的精度要求比较高；（3）所用的设备要有一定的刚性，通常在专用的精压机进行校平和整形

3．典型反挤压模具的特点？

（1）采用通用模架，更换凸模，组合凹模等零件，可反挤压不同的挤压件，还可进行正挤压。

（2）凸、凹模同轴度可以调整，即通过螺钉和月牙形板调整凹模位置，以保证凸、凹模同轴度。

 （3）凹模为预应力组合凸凹模结构，能承受较大的单位挤压应力。

 （4）对于黑色金属反挤压，其挤压件可能箍在凸模上，因而设置了卸料装置，卸料板做成弯形是为了减少凸模长度。

 （5）因黑色金属挤压力很大，所以凸模上端和顶件器下端做成锥形，以扩大支撑面积。

4．何谓冷挤压？

冷挤压分为哪几类？

冷挤压是指在室温下对金属毛坯施加压力，使其产生塑性变形，并从模具凹模孔或凸、凹模之间的缝隙挤出，从而获得所需工件的加工方法。

正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压、减径挤压。

5．伸长类曲面翻边时候会出现什么情况？

如何防止？

6.什么是校形？

校形的作用是什么？

校形是指工件在经过各种冲压工序后，因为其尺寸精度及表面形状还不能达到零件的要求，这时，就需要在其形状和尺寸已经接近零件要求的基础上，再通过特殊的模具使其产生不大的塑性变形，从而获得合格零件的一种冲压加工方法。

7.冷挤压加工有何特点：

答：

1）变形区塑性好，变形程度大，变形抗力大；

2）挤压件质量高，强度、刚度好、耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳强度比较好；

3）生产效率高；4）节省原材料。