模具设计与制造考试复习题教学教材.docx

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模具设计与制造考试复习题教学教材

1、冲压模具材料选择应遵循哪些原则？

（提示：

材料的选择应尽可能地满足使用性要求、加工工艺性要求以及经济性要求）

1）根据模具种类及工作条件选用材料要满足选用要求，应具有较高的硬度、强度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳等。

2）料应有良好的表面质量、板料的规格应符合有关的标准。

3）满足加工性要求，应具有良好的加工工艺性能，便于机械加工，淬透性好、热处理变形小。

4）满足经济性要求，在满足使用的条件下尽可能降低成本。

2、模具热处理后会产生哪些缺陷？

应采取怎样的预防措施？

1）主要热处理缺陷有因应力产生的变形和开裂，和其他缺陷，如：

欠热、过热、过烧、淬火硬度不足、表面脱碳、回火失误导致的硬度不合格、韧性过低，软点等。

2）预防措施：

合理设计并正确选材：

尽量避免尖角和厚薄相差悬殊的截面；适当增加工艺孔；尽可能采用封闭及对称结构；采用组合式结构。

合理安排工艺流程：

合理安排工艺流程，根据特点预留加工量。

合理进行锻造和预先热处理。

采用合理的热处理工艺：

合理选择加热温度；合理进行加热；正确选择冷却方式和冷却介质；正确掌握淬火操作方法。

3、冲压模具所用材料主要有哪些钢种？

模具零件加工常见热处理方法有哪些？

1）黑色金属:

电工用硅钢、普通碳素钢、碳素结构钢、优质碳素钢、碳素工具钢、不锈钢；

有色金属:

铜及铜合金、铝及铝合金、镁合金、钛合金等。

；

非金属材料:

纸板、胶木板、塑料板、纤维板和云母等；

2）热处理方法：

普通热处理、表面热处理、退火（球化退火，去应力退火，完全退火，再结晶退火，等温退火，扩散退火）、正火、淬火、回火（低温回火，中温回火，高温回火）、深冷处理。

4、指出落料冲孔复合模各部分名称。

1-下模座；2-卸料螺钉；3-导柱；4-固定板；5-橡胶；6-导料销；7-落料凹模；8-推件块；9-固定板；10-导套；11-垫板；12、20-销钉；13-上模座；14-模柄；15-打杆；16、21-螺钉；17-冲孔凸模；18-凸凹模；19-卸料板；22-挡料销；

5、指出导柱式落料单工序模各部分名称。

1-螺帽；2-导料螺钉；3-挡料销；4-弹簧；5-凸模固定板；6-销钉；7-模柄；8-垫板；9-止动销；10-卸料螺钉；11-上模座；12-凸模；13-导套；14-导柱；15-卸料板；16-凹模；17-内六角螺钉；18-下模座；

2、指出导柱式冲孔模各部分名称。

1-上模座；2、18-圆柱销；3-导柱；4-凹模；5-定位圈；6、7、8、15-凸模；9-导套；10-弹簧；11-下模座；12-卸料螺钉；13-凸模固定板；14-垫板；16-模柄；17-止动销；19、20-内六角螺钉；21-卸料板；

3、指出双侧刃定距的冲孔落料级进模各部分名称。

1-内六角螺钉；2-销钉；3-模柄；4-卸料螺钉；5-垫板；6-上模座；7-凸模固定板；8、9、10-凸模；11-导料板；12-承料板；13-卸料板；14-凹模；15-下模座；16-侧刃；17-侧刃挡块

4、指出倒装式复合模各部分名称

1-下模座；2-导柱；3、20-弹簧；4-卸料板；5-活动挡料销；6-导套；7-上模座；8-凸模固定板；9-推件块；10-连接推杆；11-推板；12-打杆；13-模柄；14、16-冲孔凸模；15-垫板；17-落料凹模；18-凸凹模；19-固定板；21-卸料螺钉；22-导料销；

5、指出正装式复合模各部分名称。

1-打杆；2-模柄；3-推板；4-推杆；5-卸料螺钉；6-凸凹模；7-卸料板；8-落料凹模；9-顶件块；10-带肩顶杆；11-冲孔凸模；12-挡料销；13-导料销；

12、图示为连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，简要说明该零件冲压工艺性分析及冲压工序的基本顺序。

1）工艺性分析：

冲压工序：

落料、冲孔；

材料：

为10钢，有足够的强度，适合于冲压生产；

结构：

简单，有两个直径8.5mm的孔，孔与孔、孔与边缘之间满足要求；

精度：

工件尺寸精度低，普通冲裁就能满足要求。

2）冲压工序的基本顺序

在这个模具内共有两个工位，在压力机的一个行程内完成冲孔落料，条料从右向左送进，在第一个工位上完成两个直径8.5的小孔的冲裁，条料继续送进，在第二个工位上完成整个制件的冲裁工作同时在第一个工位上又完成了两个小孔的冲裁，以此类推冲裁。

13、模具零件图是模具加工的重要依据，模具零件图的绘制应符合哪些要求？

1）一组图形：

用视图、剖视图、断面图及其他规定画法，正确、完整、清晰地表达零件的内外形状；

2）全部尺寸：

表达零件在生产、检验时所需的全部尺寸；

3）技术要求：

用文字或者其他符号标注或说明零件制造，检验或装配过程中应达到的各项要求，如表面的结构要求、尺寸公差、几何公差、热处理、表面处理等要求；

4）标题栏：

标题栏中应该填写零件的名称、代号、材料、数量、比例、单位名称、设计、制图和审核人员的签名和日期。

14、弯曲件的弯曲工序安排应遵循怎样的原则

1）先弯外角，后弯内角；2）后道工序弯曲时不能破坏前道工序弯曲的变形部分；3）前道工序弯曲必须考虑后道工序弯曲时有合适的定位基准。

１）形状简单的弯曲件：

采用一次弯曲成形；

2）形状复杂的弯曲件：

采用二次或多次弯曲成形。

需多次弯曲时：

先弯两端，后弯中间部分

3）批量大而尺寸较小的弯曲件：

尽可能采用级进模或复合模。

４）弯曲件形状不对称时：

尽量成对弯曲，然后再剖切

5）如果弯曲件上孔的位置会受弯曲过程的影响,而且孔的精度要求较高时,该孔应先弯曲后再冲,否则孔的位置精度无法保证.

15、设计弯曲模的结构时应注意的问题有哪些？

1）弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。

多次弯曲最好使用同一基准定位。

2）结构中要能防止毛坯在变形过程中发生位移，毛坯的安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。

3）模具结构尽量简单，并且便于调整修理。

对于回弹性大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模的可能性以及刚度和强度的要求。

4）由于U形弯曲件较正力大时会贴附凸模，所以在这种情况下弯曲模需设计卸料装置。

5）当弯曲过程中有较大的水平侧向力作用于模具上时，应设计侧向力平衡挡块等结构，当分体式凹模受到较大的侧向力作用时，不能采用定位销承受侧向力，要将凹模嵌入下模座内固定。

16、下列图a和图b所示两种Ｖ形件弯曲模，结构上有什么不同？

分别指出各部分模具零件名称。

图a为有压料装置的V形件弯曲模；图b为无压料装置的V形件弯曲模；图a结构简单，工件平面度高，回弹量小；图b结构简单，制造容易，成本低；

A：

1-顶杆；2-定位钉；3-模柄；4-凸模；5-凹模；6-下模座；

B：

1－下模板；2、5－圆柱销；3－弯曲凹模；4－弯曲凸模；6－模柄；7－顶杆；8、9－螺钉；10－定位板；

ab

17、下列图a和图b所示两种Ｖ形件弯曲模，结构上有什么不同？

分别指出各部分模具零件名称。

图a为有压料装置的弯曲模；图b为无压料装置的弯曲模；

A：

1-模柄；2-上模座；3-导柱导套；4.7-定位板；5-下模座；6-凹模；8-凸模；

B：

1－下模板；2、5－圆柱销；3－弯曲凹模；4－弯曲凸模；6－模柄；7－顶杆；8、9－螺钉；10－定位板；

ab

18、根据拉深模结构图指出各部分名称。

1-模柄；2-上模座；3-凸模固定板；4-弹簧；5-压边圈；6-定位板；7-凹模；8-下模座；9-卸料螺钉；10-凸模；

19、如图a,b所示为拉深件常见的两种缺陷，说明两种缺陷的名称，并分别分析两种缺陷产生的原因。

图中a为起皱，产生原因为一方面是切向压应力σ3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。

图中b为拉裂，产生原因是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——“危险断面”产生破裂。

ab

20、形状简单、热处理变形小的凸、凹模零件典型加工工艺路线是什么？

下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→划线→刃口轮廓粗加工→刃口轮廓精加工→螺孔、销孔加工→研磨或抛光。

21、形状复杂、热处理变形大的直通式凸模、凹模零件典型加工工艺路线是什么？

下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→螺孔、销孔、穿丝孔加工→淬火与回火→磨削加工上下面及基准面→线切割加工→钳工修整。

22、冲裁模调试的要点包含哪些？

（1）模具闭合高度调试。

（2）导向机构的调试。

 （3）凸、凹模刃口及间隙调试。

 （4）定位装置的调试

 （5）卸料及出件装置的调试。

23、模具装配过程中模具调试的目的是什么？

（1）鉴定模具的质量。

（2）帮助确定产品的成形条件和工艺规程。

（3）帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。

（4）帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸。

（5）通过调试，发现问题，解决问题，积累经验，有助于进一步提高模具设计和制造水平。

24、如图所示零件名称：

盖；生产批量：

大批量；材料：

镀锌铁皮；材料厚度：

1mm。

根据零件图进行工艺性分析，并分别依据单工序模生产、级进模生产和复合模生产设计三种冲压工艺方案，简要说明哪种方案最优并说明原因。

1）工艺性分析：

冲压工序：

落料、拉深；

材料：

为镀锌铁皮，具有良好的拉深性能，适合拉深；

结构：

简单对称；

精度：

全部为自由公差，工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。

而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。

2）生产方案：

方案一：

先落料，后拉深。

采用单工序模生产。

方案二：

落料-拉深复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：

拉深级进冲压。

采用级进模生产。

采用方案二为佳-原因：

方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单对称，模具制造并不困难；方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。

25、如图所示零件名称：

手柄；生产批量：

中批量；材料：

Q235-A钢；材料厚度：

1.2mm。

根据零件图进行工艺性分析，并分别依据单工序模生产、级进模生产和复合模生产设计三种冲压工艺方案，简要说明哪种方案最优并说明原因。

1）工艺性分析：

冲压工序：

只有落料、冲孔；

材料：

为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；

结构：

相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。

精度：

全部为自由公差，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

2）生产方案：

方案一：

先落料，后冲孔。

采用单工序模生产。

方案二：

落料-冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：

冲孔-落料级进冲压。

采用级进模生产。

采用方案三为佳-原因:

方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且操作不方便；方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。