冲压工艺与模具设计复习题与答案.doc

冲压工艺与模具设计复习题与答案一、填空题1、冷冲模是利用安装在 压力机 上的 模具 对材料 施加变形力 ，使 其产生变形或分离 ，从而获得冲件的一种压力加工方法。 2、因为冷冲压主要是用 板料 加工成零件，所以又叫板料冲压。 3、冷冲压不仅可以加工 金属材料 材料，而且还可以加工 非金属 材料。 4、冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生 分离或变形 而得到所需要冲件的工艺装备 5、冷冲压加工获得的零件一般无需进行 机械加工 加工，因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无 无切屑的加工方法。 6、冷冲模按工序组合形式可分为 单工序模具 和 组合工序模具 ，前一种模具在冲压过程中生产率低，当生产量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合一级进模等组合方式。 7、冲模制造的主要特征是单件小批量生产，技术要求高，精度高，是技术密集型生产。 8、冲压生产过程的主要特征是，依靠冲模和压力机完成加工，便于实现自动化化，生产率很高，操作方便。 9、冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由 模具 来保证。 10压力加工按照加工性质不用，可分为冷压力加工和热压力加工两大类；11冷冲压加工按照变形性质不同可分为分离工序、成形工序和复合工序；12冲裁变形过程分为弹性变形阶段、塑形变形阶段和断裂分离阶段三个阶段。13冲裁件断面特征包括圆角带、光亮带、断裂带和 毛刺 。 14利用金属的塑性变形，将毛坯材料完成一定角度或一定形状的冲压加工方法叫做弯曲；15V形弯曲件变形的分析，内侧材料受到压缩，外侧材料受到拉伸。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 . 复合工序、连续工序、复合连续工序都属于组合工序。 （ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。 （ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。 （ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。 （ ） 7 . 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。 （ ） 8 . 把两个以上的单工序组合成一道工序，构成复合、级进、复合 - 级进模的组合工序。 （ ） 9 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。 （ ） 10. 冲压加工只能加工形状简单的零件。 （ ） 11 . 冲压生产的自动化就是冲模的自动化。 （ ） 12.冷冲压加工使材料在冷冻状态下进行的冲压加工方法；（ ）13.成形工序需要将材料分离成两部分，而分离工序则不需要破坏材料；（ ）14.冷冲压设备按照驱动滑块的种类可分为：机械压力机和液压压力机两大类。（ ）15.曲柄压力机滑块的压力在全行程中都是一个固定值；（ ）16.模具的闭合高度必须要大于压力机最大闭合高度；（ ）17.冲裁变形过程中，间隙越小，凹模上的材料上翘和弯曲越严重。（ ）18.在冲孔工序中，塌角位于孔断面的大端；而在落料工序中，塌角位于工件断面的小端。（ ）19.冲裁断面都是平直的。（ ）20.光亮带高度约占整个断面的1/31/2左右。（ ）21.断裂带表面光滑，并且带有40 60的斜度。（ ）三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）1.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了_A_。A、光亮带 B、毛刺 C、断裂带2.模具的合理间隙是靠_C_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3.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定_A_。A、凹模刃口尺寸 B、凸模刃口尺寸 C、凸、凹模尺寸公差4.当冲裁间隙较大时，冲裁后因材料弹性回复，使冲孔件尺寸_A_凸模尺寸，落料件尺寸_A_凹模尺寸。A、大于，小于 B、大于，大于 C、小于，小于 D、小于，大于5.对T形件，为提高材料的利用率，应采用_C_。A、多排 B、直对排 C、斜对排6.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。A、阶梯凸模冲裁 B、斜刃冲裁 C、加热冲裁7.斜刃冲裁比平刃冲裁有_C_的优点。A、模具制造简单 B、冲件外形复杂 C、冲裁力小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_A_。A、推料力 B、卸料力 C、顶件力9.模具的压力中心就是冲压力_C_的作用点。A、最大分力 B、最小分力 C、合力10.冲制一工件，冲裁力为F，采用刚性卸料、下出件方式，则总压力为_B_。A、冲裁力+卸料力 B、冲裁力+推料力 C、冲裁力+卸料力+推料力11.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_。A、正常磨损 B、非正常磨损 C、初期磨损12.冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_ C_。A、导板模 B、级进模 C、复合模13.用于高速压力机上的模具是_B_。A、导板模 B、级进模 C、复合模14.用于高速压力机的冲压材料是_C_。A、板料 B、条料 C、卷料15.对步距要求高的级进模，采用_B_的定位方法。A、固定挡料销 B、侧刃+导正销 C、固定挡料销+始用挡料销16.材料厚度较薄，则条料定位应该采用_ C_。A、固定挡料销+导正销 B、活动挡料销 C、侧刃17.导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠_B_导向。A、导筒 B、导板 C、导柱、导套18.在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的配合采用_C_。A、H7/m6 B、H7/r6 C、H7/h619.由于级进模的生产效率高，便于操作，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于_A_冲压件的生产。A、大批量、小型 B、小批量、中型 C、小批量、大型 D、大批量、大型20.推板或顶板与凹模呈_A_配合，其外形尺寸一般按公差与配合国家标准_F_制造。 A、间隙 B、过渡 C、过盈 D、H8 E、m6 F、h821、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应_C_步距。A、 B、 C、 D、 22.对于冲制小孔的凸模，应考虑其_A_A、导向装置 B、修磨方便 C、连接强度23.精度高、形状复杂的冲件一般采用_A_凹模形式。A、直筒式刃口 B、锥筒式刃口 C、斜刃口24.为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用_A_。A、活动挡料销 B、始用挡料销 C、固定挡料销25.弹性卸料装置除起卸料作用外，还有_C_的作用。A、卸料力大 B、平直度低 C、压料作用26.压入式模柄与上模座呈_A_的配合，并加销钉以防转动。A、H7/m6 B、M7/m6 C、H7/h627.中、小型模具的上模是通过_B_固定在压力机滑块上的。A、导板 B、模柄 C、上模座28.大型模具或上模座中开有推板孔的中、小型模具应选用_B_模柄。A、旋入式 B、带凸缘式 C、压入式29.旋入式模柄是通过_B_与上模座连接。A、过渡配合 B、螺纹 C、螺钉30.小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈_A_配合。A、间隙 B、过渡 C、过盈31.对角导柱模架上、下模座，其工作平面的横向尺寸一般_C_纵向尺寸，常用于_A_。A、横向送料的级进模 B、纵向送料的单工序模或复合模 C、大 D、纵向送料的级进模 E、小 F、横向送料的单工序模或复合模32.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是_B_。A、对角导柱模架 B、后侧导柱模架 C、中间导柱模架33.为了保证条料定位精度，使用侧刃定距的级进模可采用_B_。A、长方形侧刃 B、成形侧刃 C、尖角侧刃34.中间导柱模架，只能_C_向送料，一般用于_B_。A、级进模 B、单工序模或复合模 C、纵 D、横35.四角导柱模架常用于_A_。A、自动模 B、手工送料模 C、横向送料手动模36.凸模与凸模固定板之间采用_A_配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。A、H7/h6 B、H7/r6 C、H7/m637.冲裁大小不同、相距较近的孔时，为了减少孔的变形，应先冲_A_和_D_的孔，后冲_B_和_C_的孔。A、大 B、小 C、精度高 D、一般精度38.整修的特点是_A_。A、类似切削加工 B、冲压定位方便 C、对材料塑性要求较高39.以下冷冲压加工不属于成形工序的是（ A ）A切口 B压印 C胀形 D拉深40.机械压力机的型号是“JB23-25”，请问该压力机的公称压力是（ D ）A23 KN B230 KN C25 N D250 KN41.在冷冲压设备参数中，代表冲床的生产效率的是（ B ）A公称压力 B滑块每分钟行程次数C压力机闭合高度 D压力机装模高度42.在冷冲压模具的分类中，只有一个工位，在压力机的一次行程中能完成两道或两道以上的冲压工艺是（ A ）A单工序模具 B复合模具 C级进模具 D连续模具43.在冲压过程中，冲模中被制件或废料所包容的工作零件（ A ）A凸模 B凹模 C凸凹模 D推板44.以下不属于冲裁工序的是（ D ）A切口 B落料 C冲孔 D拉深45.冲裁断面质量最好的特征区域是（ B ）A圆角带 B光亮带 C断裂带 D毛刺46.以下公式中，哪个是表示冲裁力的计算公式（ D ）AFx=KxF BFt=KtFn CFd=KdF DF=KLt47.设计落料模时，先确定的是模具哪一部分的尺寸（ B ）A凸模刃口 B凹模刃口 C凸模长度 D凹模长度48.设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的（ B ）尺寸。A基本尺寸 B最大极限尺寸 C最小极限尺寸 D任意49.确定大圆角（r0.5t）弯曲件毛坯长度的计算原则是（ C ）A面积相等原则 B体积不变原则 C中性层长度不变原则 D质量相等原则50.在校正弯曲力的计算过程中，Fj=Aq的A表示什么意思（ C ）A工件内表面积 B.工件外表面积 C. 被校正部分投影面积 D. 弯曲件长度51.以下因素，不会导致弯曲件回弹严重的是（ B ）A材料屈服点升高 B.凸、凹模间隙减少 C. 相对弯曲半径增大 D. 弯曲角数减少52.凸、凹模工作部分的径向尺寸中，如图所示，应该先计算模具哪个部分，以及相应的公式，是（ C ）A. 凹模尺寸 La=(L-0.5)+a B. 凸模尺寸 Lt=(L+0.5)-a C. 凹模尺寸 La=(L-0.75)+a D. 凸模尺寸 Lt=(L+0.75)-a53.凸模圆角半径的大小直接影响弯曲件的哪个尺寸？（ A ）A. 弯曲半径 B. 弯曲角度 C. 弯曲高度 D. 弯曲件表面质量四、问答题1. 什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁工序。冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。2. 冲裁模的凸模、凹模采用分开加工有什么特点？形状简单的凸模、凹模，容易损坏的、需要快换的凸模、凹模，一般采用分开加工。该种加工方法的特点是：凸模、凹模的加工精度高，凸模、凹模具有互换性，但成本较高，并且需要满足如下条件： 式中：p凸模的制造公差；d凹模的制造公差；ZMAX最大初始双面间隙；Zmin最小初始双面间隙。3. 如何确定分开加工时凸模、凹模的刃口尺寸？1对冲孔模，应该先按工件孔径尺寸确定基准件凸模的刃口尺寸和公差，再按间隙确定凹模的刃口尺寸和公差。由于凸模在使用过程中的磨损，使其尺寸越来越小，为了增加模具的使用寿命，所以凸模尺寸应该取在工件孔径的最大极限尺寸附近，即： 在同一工位上需要冲出两个孔时，凹模型孔的中心距Ld按下式计算： 2.对落料模，应该先按工件的外形尺寸确定基准件凹模的刃口尺寸和公差，再按间隙确定凸模的刃口尺寸和公差。由于凹模在使用过程中的磨损，使其尺寸越来越大，所以落料件凹模刃口尺寸应该取在工件尺寸的最小极限尺寸附近，即： 式中：dp冲孔凸模的公称尺寸；dd冲孔凹模的公称尺寸；dmin冲孔件的最小极限尺寸；Lm工件中心距的平均尺寸；D p落料凸模的公称尺寸；D d落料凹模的公称尺寸；Dmax落料件的最大极限尺寸；工件公差值；Zmin最小（双面）合理间隙值；p -凸模的制造公差，取p=0.4(Zmax-Zmin)；d-凹模的制造公差，取d=0.6(Zmax-Zmin)；X磨损系数，当工件公差等级为IT10及以上时，取X=1；当工件公差为IT11IT13时，取X=0.75；当工件公差等级为IT14及以下时，取X=0.5.4. 降低冲裁力的措施有哪些？当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：（1）.采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。（2）.采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上，如图2-6所示。（3）采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，如图2-6所示。由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。1. (a) (b) (c)图6 减小冲裁力的设计斜刃落料；(b)斜刃冲孔；(c)阶梯凸模冲裁法5. 什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损，从而影响压力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的,在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。6. 什么叫搭边？搭边有什么作用？排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差，使条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边太大，浪费材料；太小，会降低工件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影响模具寿命。7. 怎样确定冲裁模的工序组合方式？确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：（1）生产批量的大小。从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序模好得多。一般来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级进冲裁模。（2）工件尺寸公差等级。单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达IT12IT13级，复合模由于避免了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到IT9级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度也较高。因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。（3）从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。（4）从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产，也适合大型冲压件的生产。级进模不适合大型工件的生产。（5）从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度又较厚的工件，应该考虑用单工序模具。而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模；对精度要求一般，又是大批量生产时，应采用级进模结构。8. 怎样选择凸模材料？凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。一般，形状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用T8A、T10A等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，应该选用Cr12、Cr12MoV、CrWMn等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为5862HRC。9. 什么条件下选择侧刃对条料定位？一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距：（1）级进模中，一般采用侧刃来控制条料的送进步距。这样，可以提高生产率。（2）当冲裁窄而长的工件时，由于步距小，采用定位钉定位困难，这时也采用侧刃来控制条料的送进步距。（3）当需要切除条料的侧边作为工件的外形时，往往采用侧刃定距。（4）当被冲材料的厚度较薄（t 0.5 mm）时，可以采用侧刃定距。10. 什么情况下采用双侧刃定位？当被冲材料的宽度较大而厚度较小、工位数目较多以及冲裁件的精度要求较高时，可以采用双侧刃。采用双侧刃时，两个侧刃可以对称布置。这时，可以降低条料的宽度误差，提高工件的精度。这种布置方法常用于带料或卷料冲压中。而将两个侧刃一前一后的布置，往往用于工步较多的条料冲压中，这样可以节约料尾。用双侧刃定距时，定位精度高，但材料的利用率要低一些。11. 凸模垫板的作用是什么？如何正确的设计垫板？冲模在工作时，凸模要承受很大的冲裁力，这个力通过凸模的固定端传递到上模座。如果作用在模座上的力大于其许用应力时，就会在模板上压出凹坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座的损坏，在凸模固定板和上模座之间加装一块淬硬的垫板。在复合模的凸凹模固定板与模座之间，因为同样的原因也需要加装一块垫板。设计时，一般根据需要在国标中选取标准的垫板型号。一般垫板的的形状和尺寸大小与凹模板相同。材料选用T7、T8钢，热处理的淬火硬度值为4852HRC，上下表面的粗糙度为Ra0.8以下。12. 常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。（1）刚性卸料装置：刚性卸料装置常用固定卸料板的结构形式，即：卸料板是用螺钉将其固定在下模部分，再用销钉定位这样一种安装方式。刚性卸料装置的卸料板在工作时，不能将被冲材料压住，所以工件的有明显的翘曲现象，但卸料力大。因此，常用于较厚、较硬且精度要求不高的工件冲裁模中。（2）弹压卸料装置：弹压卸料装置中的弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁厚度在1.5mm以下的模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的滑块继续向下运动时，凸模再伸出弹压卸料板的下端面进行冲压加工。所以，工件的平整度较好。13. 卸料板型孔与凸模的关系是怎样的？（1）在固定卸料装置中，当卸料板仅仅起卸料作用时，卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，一般取单边间隙（0.20.5）t。当固定卸料板除卸料的作用外，还要对凸模进行导向，这时，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。（2）弹压卸料装置中，卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取（0.10.2）t。若弹压卸料板还要起对凸模的导向作用时，同样，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。14. 什么是顺装复合模与倒装复合模？根据落料凹模是在模具的上模还是下模，将复合模分成顺装复合模和倒装复合模。其中，落料凹模在下模的复合模称为顺装复合模，落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。15. 什么是带齿圈压板的精冲法？带齿圈压板的精冲法，又叫强力压边精冲法，是目前国际上应用最为广泛的精冲方法。它除了采用极小的间隙、凸模或凹模