冲压工艺与模具设计复习题DOC.docx

1、冲压工艺与模具设计复习题DOC第一章概述一、填空、解释、选择类型题:1、冷冲压工艺方法大致分为分离工序、成型工序.2、分离工序分落料，冲孔和切割等。成型工序分弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形等。3冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成。便于实现自动化，效率高。第二章冷冲压变形基础1.影响金属塑性和变形抗力的因素1，金属组织2.变形温度3.变形速度4.尺寸因素2.塑性条件决定受力物体内质点由弹性状态向塑性状态过度的条件3.加工硬化随变形程度增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，同时塑性指标下降的现象4.冲压件的质量指标主要是尺寸精度，厚度变化，表面质量及成形后的物理力学性能。5.影响工件表

2、面质量的主要因素是原材料的表面状态，晶粒大小，冲压时材料占模2的情况以及对工件的表面擦伤6.反载软化现象是反向加载时材料的屈服应力效拉伸时的屈服应力有所降低，出现所谓反载软化现象7.冷冲压常用材料有：黑色金属，有色金属，非金属材料8板料力学性能与冲压成形性能效为重要的有那几项？p21第三章冲裁一、填空、解释、选择类型题1、冲裁是利用模具使板料产生分离的工序。从板料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称落料，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，称冲孔。2、冲裁变形过程三个阶段是从弹、塑性变形开始的，以断裂告终。3、冲裁变形过程使工件断面明显地分成四个特征区：塌角，光面，毛面，和毛刺。

3、4.影响冲裁件质量的诸多因素中，间隙是主要的因素。5.分析冲裁件的工艺，主要从冲裁件的结构工艺性，冲裁件的精度和断面粗糙度三方面进行分析6.、凸、凹模刃口的制造公差要按工件的尺寸要求来决定7、冲裁凸、凹模的常以磨钝、与崩刃的形式失效。8、排样三种方法有废料排样、少废料排样、无废料排样。9.凸、凹模刃口分开加工法为了保证间隙值应满足的条件|p|d|ZmaxZmin10.搭边的作用是补偿定位误差和剪板误差，还可以使条料有一定的刚度，便于送进11.降低冲裁力的方法有材料加热冲裁、阶梯凸模、斜刃冲裁12.冲裁时所产生的总压力包括冲裁力，卸料力，顶件或推件力13.冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法基本

4、分为两类1凸，凹模分别加工法2凸，凹模配作法14.模具压力中心应该通过压力机滑块的中心线。确定冲裁件压力中心方法有解析法和作图法15.冲裁模按工序组合分类可分单工序模，级进模，复合模16.冲裁模的组成零件有工作零件，定位零件，压料卸料出料零件，导向零件，支撑零件，紧固零件，其他零件17.导板式落料模的导板可导向作用，又起保护凸模防止折断作用。18.导板式冲孔模的导板即起凸，凹模导向作用，又起卸料作用。19.复合模是在压机的一次行程内在一个工位上完成两道以上冲压工序的多工序模具。20.复合模结构上主要特征是有一个即落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。21.连续模时在压机的一次行程内在不同工位上完成多道

5、以上冲压工序的多工序模具。22细长的凸模强度计算应进行承压能力和失稳弯曲应力的校核。23.凹模刃口型式有斜刃壁孔凹模和直刃壁凹模24.定位钉和定位板主要用于单件毛坯或工序件冲压定位。定位方式以外缘和内孔定位25.侧刃的作用是定距26.弹压卸料即其卸料作用又起压料作用.推件装置一般是刚性的，顶件装置是弹性的27.模具导向有导板，导柱和导套，滚珠导柱和导套等方式，最常用是导柱和导套。28.滑动导向模架的精度等级分为级和级，滚动导向模架的精度等级分为0级和0级29.滚珠导向是无间隙导向，滚珠应保证导套内径与导柱在工作时有0.01-0.02的过盈量二、简答题1.间隙值原则是什么？p31页2.冲裁凸，凹

6、模间隙对模具寿命的影响。P30页.3.间隙对冲裁件质量的影响；p28-29页4.搭边值大小与那些因素有关p43页5.精密冲裁与普通冲裁的区别？p110页6凸，凹模刃口尺寸的计算依据和原则P337提高冲小孔凸模强度和刚度的方法105页三、计算题1.凸、凹模刃口尺寸的计算p34-38页3冲模压力中心的确定p50第四章弯曲一、填空、解释、选择类型题1、弯曲变形特点是在弹性弯曲时，金属外层切向受受拉而伸长，内层切向受压而缩短，在拉伸与压缩间存在着一个既不伸长也不压缩的的纤维层，称为应变中性层；在外层的拉应力过渡到内层压应力是，发生突然变化的或应力部连续的纤维层，称为应力中性层。其应力和应变为零；弯曲后

7、的弹性回跳现象总是存在的。2.窄板弯曲时应变状态是立体的，而宽板弯曲的应变是平面的。从应力状态看，窄板弯曲时应力状态是平面的，宽板则是立体的2、应变中性层应用于弯曲件毛坯长度计算，应力中性层用以计算弯曲应力和应力分析。3、塑性弯曲的变形特点:1应变中性层向内移动，2变形区板料的厚度变和长度增加3弯曲后的翘曲与断面畸变4、根据弯曲前后应变中性层长度不变的原则来确定弯曲件毛胚展开长度和尺寸。5、校正弯曲力比自由弯曲力大的多，而弯曲过程中，两者不同时存在。因此选冲压设备时可以校正弯曲力作依据。6.生产中常用相对半径r/t表示板料弯曲变形程度的大小,r/t越大，变形程度越小，r/t越小，变形程度越大7

8、.板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小园角半径称最小弯曲半径。8.弯曲件的精度受坯料定位，偏移，翘曲和回弹等因素的影响9.弯曲件常见缺陷有回弹、翘曲、拉裂、截面畸变等。10.提高弯曲极限变形程度的方法1.热处理的方法2.清除冲裁毛刺3.加热弯曲4.改变零件结构，5.两次弯曲的工艺方法二、简答题1.减少弯曲件回弹的措施有那些？p141-143页2.影响最小相对弯曲半径的主要因素是什么？p137页3.影响弯曲件回弹量的主要因素？p139-140页4.弯曲件的工序安排原则是什么？p148第五章拉深一、填空、解释、选择类型题1、拉深是利用拉深模具使平板坯料变成开口空心件的冲压工序。2.圆筒

9、件拉深变形过程中，变形主要集中在凹模面上的凸缘部分，拉深过程就是凸缘部分逐步缩小转变为筒壁的过程。坯料的凸缘部分是变形区，底部和已成形的侧壁为传力区。凸缘部分受径向拉应力和切向压应力分别产生伸长和压缩变形，板厚稍有增大，在凹模园角处，除受径向拉深外，同时产生塑性弯曲，使板厚减小。圆筒侧壁受轴向拉伸为传力区。圆筒底部处于双向拉伸。在凸模园角处，板料产生塑性弯曲和径向拉伸。3.拉深变形过程中常见质量问题的主要形式：凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂。4、首次拉深法兰不会起皱的条件是D-d(1822)t,否则需采用压边圈以防止起皱。压边装置有刚性和弹性两种5、传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料

10、断裂。6、起皱主要是凸缘部分由于的切向压应力作用下引起了板料失去稳定产生弯曲。最大切向压应力产生在毛坯凸缘外缘处，起皱首先在此开始。7、拉深直壁旋转零件采用园形毛坯，其直径是按面积相等的原则计算。8.拉深系数表示拉深变形程度，值愈小，坯料的变形程度愈大。当m总m1时，则可一次拉深成形，否则必须多次拉深。9.阶梯园筒件的拉深，相当于园筒件多次拉深的过渡状态。10.球面零件拉深系数是0.71常数不能作为设计工艺过程的依据。而以坯料的相对厚度t/D作为判断成形难度和选定拉深方法的依据.11.盒形件拉深的变形特点：1.与园筒件变形性质相同，坯料变形区也是一拉一压应力状态。2.与园筒件拉深变形最大区别在

11、于，沿坯料周边上应力和应变分布不均匀3.直边与园角变形相互影响程度取决于相对园角半径和相对高度，直边部分对园角部分的变形影响显著12.有凸缘园筒件拉深的特点：与园筒件拉深相比区别在于前者将毛坯拉深到零件所要求的凸缘直径时拉深结束。而不是将凸缘区全部拉入凹模内。13.影响有凸缘园筒件的拉深系数取主要决于凸缘的相对直径，次之零件的相对高度，最后相对园角半径。14.拉深时不能简单地按压力机公称压力大于工艺压力的原则去确定压力机规格。应完全保证在全部行程里的变形力都低于压力机的许用压力15.拉深工艺主要有润滑，热处理，酸洗等辅助工序二、简答题：1.拉深常见质量问题应采取的防止措施？p187-1882.

12、凸凹模园角半径和摩擦对圆筒件拉深的影响。3.极限拉深系数与那些因素有关。P176-1774.提高曲面形状零件成形质量的措施p206第六章其它冲压成形一、填空、解释、选择类型题1、胀形成形特点是在凸模作用下，变形区大部分材料受双向拉应力作用，沿切向和径向产生拉伸应变，使材料厚度减薄，表面积增大。变形区的材料不会产生失稳起皱现象2、圆柱空心毛胚变形程度用胀形系数表示，使用软模介质有橡胶，塑料，液体和气体或钢球代替刚性凸模。3、起伏成形主要是增强零件的刚度和强度。4.园孔翻边的变形程度用翻边系数表示。缩口的变形程度用缩口系数表示5变薄拉深的竖边高度应按体积不变原理进行计算6.缩口的极限变形程度主要受

13、失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题7.变薄翻边的变形程度只取决于竖边的变薄系数。8.内曲翻边的应力和应变情况与园孔翻边相似，是伸长类翻边。边缘容易发生拉裂。9.外曲翻边的应力和应变情况与浅拉深相似，属压缩类翻边。容易失稳起皱。10校平的方式有三种：模具，手工，和专用校平设备11.旋压工艺的基本要点是：1.合理的转速，2.合理的过度形状，3.合理加力二、简答题:1.校平和整形工序的共同特点是什么？p257页2.零件的整形目的是什么，零件那些部位常整形？p258页第九章自动模与多工位级进模1、冲压生产的自动化按自动化程度分有全过程自动化，自动压力机与冲压自动生产线，自动模。自动模的

14、送料，出件卸料的动作最大特点是周期性间歇地与冲压工艺协调进行。2、材料送料方式分1.送料装置2.上件装置。3、常见的自动送料装置1.气动夹板式送料装置，2.辊轴自动送料装置。4、常见自动上件装置有1.推板式上件装置。2.转盘式自动上件装置，冲压机械手5、自动出件装置有气动式，机械式，机械手。6.多工位级进模一般设导正销精定位，侧刃是粗定位作用。7.实现间歇送料驱动机构的选用原则。p3358如何正确选用自动模结构形式。p335第十章冲压模具寿命及模具材料1.冷冲模具的失效形式1.磨损失效2.变形失效3断裂失效4.啃伤失效第十二章冲压工艺过程的制定1.冲压工艺的基本原理用那两句话概括？如何理解？p

15、3702.冲压工艺过程制定的步骤p371一 填空题 每空一分，共计15分1精冲时，剪切区内的金属处于三向（ ）应力状态，从而提高了材料的（ ） 。2 弹压卸料板具有（ ）和 （ ）的双重作用。3挡住条料搭边或冲孔件轮廓以限制条料送进距离的定位零件称为（ ）4由于凸、凹模间隙的存在，冲孔件小端尺寸等于（ ）尺寸5屈强比s/b越（ ），板料由屈服到破裂的塑性变形阶段越长，有利于冲压成形。 6搭边和余料是与排样形式和冲压方式有关的废料，属于（ ）废料。 7采用定距侧刃时，侧刃切边工序与首次冲孔同时进行，以便控制送料（ ）。8当作用于毛坯变形区内压应力的绝对值最大时，在这个变形方向上一定是（ ）变形。

16、9导板式落料模的上模回程时不允许凸模（ ）导板 ，以保证对凸模的 （ ）作用。10固定卸料板结构也称为 （ ）卸料装置，常用于较( ) 、厚度较( ) 、精度要求不高的工件卸料。二 单项选择题 每题 2分 共计20分 1. 冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了_。A、光亮带 B、毛刺 C、断裂带2. 模具的压力中心就是冲压力_的作用点。A、最大分力 B、最小分力 C、合力3. 导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠_ _导向。A、导筒 B、导板 C、导柱、导套4. 平端面凹模拉深时，坯料不起皱的条件为t/D _ 。 A、(0.09 0.17)(m一l) B、 (0.09 0.17)(l/m一l

17、) C 、 (0.09 0.017)(1一m) D、(0.09 0.17)(l/m+l)5. 分开加工的凸模、凹模，为了保证凸模与凹模的冲裁间隙，它们的制造公差必须满足的条件是_。A、 B、 C、6. 斜刃冲裁比平刃冲裁有_的优点。A、模具制造简单 B、冲件外形复杂 C、冲裁力小7. 点的主应力状态图有_种。A、3种 B、6种 C、9种 D、12种8. 为使冲裁过程的顺利进行，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_C_。A、推料力 B、斜料力 C、顶件力9. 模具的合理间隙是靠_刃口尺寸及公差来实现。A、凸模 B、凹模 C、凸模和凹模 D、凸凹模10. 精度高、形

18、状复杂的冲件一般采用_凹模形式。A、直筒式刃口 B、锥筒式刃口 C、斜刃口三判断题 每题1分共计10分1、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。 （ ）2、形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。 （ ）3、利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。 （ ）4、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。（ ）5、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。 （ ）6、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。（ ）7、坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压

19、应力而易产生失稳而起皱。 （ ）8、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。 （ ）9、胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的弹性回复很小，容易得到尺寸精度高的冲件。 （ ） 10、压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产生切向伸长类变形，边缘容易拉裂。（ ）四简答题 每题5分共计25分1、什么是孔的翻边系数 K ？影响孔极限翻边系数大小的因素有哪些？ 2、校形工艺的特点是什么？3、汽车覆盖件拉深模具有何特点？ 4、工艺切口的布置原则是

20、什么？ 5、精密级进模结构设计有哪些基本要求？ 三 分析题 （15分）零件简图：如图所示。生产批量：大批量 材料：镀锌铁皮材料厚度：1mm试选确定合理的冲压工艺。五计算题 （15分）图示为一落料件，它的尺寸分别是：a=800-0.42mm，b=400-0.34mm，c=350-0.34，d=220.14mm，e=150-0.12mm，已知厚度t=1mm，材料10钢，2cmin=0.1mm，2cmax=0.14mm，利用配作加工法求出凸凹模的尺寸。绘出凸凹模并标注出尺寸。材料厚度t()非 圆 形圆 形10.750.50.750.5工件公差 1120.160.200.170.350.210.410

21、.360.420.160.200.160.20答案： 一 填空题 每空一分，共计15分1 压 塑性 2压料 卸料 3 挡料销 4凸模5 大 6工艺 7步距 8压缩9离开 导向 10刚性 硬 厚二 单项选择题 每题 2分 共计20分 1. A 2. C 3. C 4. C 5. B 6. C 7. C 8. C 9. C 10. B三判断题 每题1分共计10分1、（）2、（ ）3、（ ）4（ ）5、（ ）6、（ ）7、（ ）8、（ ）9、（ ） 10、（ ）四简答题 每题5分共计25分（1）、在圆孔的翻边中，变形程度决定于毛坯预孔直径 d 0 与翻边直径 D 之比，即翻边系数 K ： 从上式可以

22、看出： K 值越大，则表示变形程度越小；而 K 值越小，则表示变形程度越大。当 K 值小到材料即将破裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数 K min 。 影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面： 1 、材料的塑性越好，则极限翻边系数越小； 2 、预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。 3 、预孔直径材料厚度 t 的比值（ d 0 /t ）越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越小。 4 、凸模的形状与翻边系数也有很大的关系，翻边时采用底面为球面的凸模要比底部为平面的凸模的翻边系数取得小一些（2）、校形工艺有如下特点： 1 、校形的变形量都很小，而且多为局部的变形； 2

23、 、校形工件的尺寸精度都比较高，因此要求模具成形部分的精度相应地也应该提高； 3 、校形时的应力、应变的性质都不同于前几道工序的应力应变。校形时的应力状态应有利于减少回弹对工件精度的影响，即有利于使工件在校形模作用下形状和尺寸的稳定。因此校形时工件所处的应力应变要比一般的成形过程复杂得多。 4 、校形时，都需要在压力机滑块在下死点位置时进行。因此，校形对所使用设备的刚度、精度要求高，通常在专用的精压机上进行。如果在普通压力机进行校形，则必须设有过载保护装置，以防损坏设备。 （3）、汽车覆盖件拉深模具主要有以下特点： 1 、覆盖件拉深模的凸模、凹模、压边圈一般都是采用铸铁铸造而成，为了减轻重量，

24、其非工作部位一般铸成空心形状并有加强筋，以增加其强度和刚性； 2 、在工件底部压筋部分相对应的凹模压边圈的工作面，一般采用嵌块结构，以提高模具寿命和便于维修； 3 、为了防止拉深件起皱，在凸缘部分应采用拉深筋。拉深筋凸起部分一般设置在压边圈上，而把拉深筋槽设置在凹模上。 4 、对于拉深形状圆滑、拉深深度较浅的覆盖件，一般不需要顶出器，拉深后只需将零件手工撬起即可取出；而对于拉深深度较深的直壁长度较大的拉深件，需用顶件器进行卸料。 5 、在设计覆盖件拉深模时，应注意选择冲压方向，尽量使压边面在平面上，以便于模具的制造； 6 、根据生产条件的不同，其冲模结构应采用不同的类型。在大批量生产情况下，模

25、具应采用金属冲模或金属嵌块冲模；在中、小批量生产情况下，也可采用焊接拼模、低熔点合金模或塑料、木材、水泥、橡皮等作为冲模材料。（4）、工艺切口的布置原则是什么？ 工艺切口的大小和形状要视其所处的区域情况和其向外补充材料的要求而定。一般需遵循以下原则： 口应与局部突起的形状轮廓相适应，以使材料合理流动。 2、切口之间应留有足够的搭边，以使凸模张紧材料，保证成形清晰，避免波纹等缺陷，这样可保证修切后可获得良好的翻边孔缘质量。 3、切口的切断部分 (即开口)应邻近突起部位的边缘，或容易破裂的区域。 4 、切口的数量应保证突起部位各处材料变形趋于均匀，否则不一定能防止裂纹产生。如下图中，原来设计只有左

26、右两个工艺切口，结果中间仍产生裂纹，后来添加了中间的切口 ( 虚线所示 ) ，就完全免除破裂现象（5）、1 、能顺利、连续、稳定地工作，保证制件的形状和精度。凸、凹模配合中心一致，步距准确； 2 、各种成形尽可能在一副模具上完成； 3 、排样合理，有自动送料、自动检测保护装置； 4 、效率高，寿命长，易损件更换方便； 5 、制造周期短，成本低；四 分析题 （15分）1 冲压件工艺性分析该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对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69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冲压工艺方案的

27、确定该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：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。采用级进模生产方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，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。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳五计算题 落料凹模的尺寸为：a凹=（80-0.5X0.42）0+0.25X0.42mm=79.790+0.105mmb凹=(40-0.75X0.34) 0+0.25X0.34mm=39.75+0.0850 mmc凹=(35-0.75X0.34) 0+0.25X0.34mm=34.75+0.0850 mmd凹=(22-0.14+0.75X0.34) 0-0.25X0.28mm=34.750-0.07 mme凹=(15-0.12+0. 5X0.12)1/8X0.12mm=14.950.015 mma) 落料凹模尺寸 b) 落料凸模尺寸