冲压模具设计与制造必考题

一、选择题：（每题2分）

1.曲柄压力机可分为曲柄压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有（B ）特点。

A.压力在全行程中均衡

B.闭和高度可调，行程可调；

C.闭和高度可调，行程不可调；

D.有过载保护。

2.曲轴压力机的主要特点（BC ）。

A.行程可调； B 行程不可调

C.行程和吨位可较大；

D.行程和吨位较小。

3.在连续模中，侧刃的作用是（D ）

A.侧面压紧条料

B.对卸料板导向

C.控制条料送进时的导向 D 控制进距（送进时的距离）实

现定位。

4.冲裁模的间隙应当(C)模具导向件的间隙。

A.小于

B.等于

C.大于

D.小于等于

5.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，

而产生效率高时，一般选用(C)定位较合理。

A.挡料销 B 导正销 C 侧刃 D.初始挡料销

6.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影响，一般情况下，若用间隙过大时，

落料件尺(B)凹模尺寸。

A.大于 B .小于 C.等于 D.无法确定

7.弯曲过程中常常出现的现象(ACB)。

A. 回弹

B.变形区厚度减薄；

C. 偏移

D.变形区的厚度增加。

8.相对弯曲半径r/t 表示(B)

A 材料的弯曲变形极限；

B 零件的弯曲变形程度；

C 弯曲的难易程度

9.最小相对弯曲半径r min /t 表示(A)

A. 材料的弯曲变形极限；

B.材料的弯曲变形程度

C.零件的结构工艺好坏；

D.弯曲难易程度

10.拉深变形时，润滑剂在(A)

A 毛坯与凹模接触的一面； B.工件与毛坯与凸模接触的一面；

C 工件与毛坯的两面。期 C.不确定

11.影响拉深系数的因数较多，其中(A)拉深系数值就可随之减少。

A. 材料的相对厚度（t/D ）×100大；

B. 屈强比（b s σσ/）大；

C .凹模圆角半径小； D. 板厚方向性系数（γ）小。

12．在拉深过程中，决定材料是否起皱的因素是(BD)

A 材料的相对厚度（t/D ）×100；

B 材料的拉深变形程度；

C 材料所受的径向拉应力；

D 材料所受的切向压应力；

13.除弯曲和拉深以外的工艺中，CD 均属于伸长类变形， 其主要问题是拉

裂。

A ．校平、整形、旋压； B.边、挤压；

C．胀形、内孔翻边； D.胀形、外缘翻边中的内凹翻边。

14.圆孔翻边，主要的变形是坯料 A 。

A．切向的伸长和厚度方向的收缩；

B. 切向的收缩和厚度方向的收缩；

C. 切向的伸长和厚度方向的伸长；

D. 切向的收缩和厚度方向的伸长。

二、判断题：（正确的在括号内画“√”错误的画“×”每题1分，）

1.模具的闭合高度可以小于压力机的闭合高度。（√）

2.大批量生产基本上都采用模具，所以模具的寿命越高越好。（×）

3.如果模具闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。（√）

4.曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置的不同而不同。(√)

5.个别金属材料（如铅、锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。（×）

6.连接弹压卸料板时，可以选用圆柱头普通螺钉。（×）

7.搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。（√）

8.在连续模中，侧刃的作用是控制材料送进时的导向。（×）

9.普通冲裁最后分离是塑性剪切分离。（×）

10.精密冲裁的主要条件是：压板代齿形凸梗（齿圈）、凹模（落料）或凸模（冲孔）代销圆角、间隙极小、压边力和反顶力较大。（√）

11.在其它条件相同的情况下，金属材料中，硬材料的冲裁合理间隙大于软材料合理间隙。（√）

12.斜刃比平刃的冲裁力大。（×）

13.冲裁力较大的冲裁模，凸模或凹模只用螺钉固定在模座上即可。（×）

14.冲压模使用刚性卸料（退料）的主要优点是卸料可靠；卸料力大。（√）

15.冲裁变形过程中，断裂纹最早出现在凹模端面。（×）

16.冲裁模的间隙应当小于模具导向件的间隙。（×）

17.在降低冲裁件的诸多措施中采用阶梯布置的凸模时，为了保护小凸模，应使小凸模比大凸模高一些，（×）

18.当采用刚性卸料装置时，其总工艺力为P∑=P+P卸+P推。（×）

19.标准件就是从标准件厂购买来直接装配在模具上的不需要进行任何加工的零件。（×）

20.在其它条件相同的情况下，弯曲线垂直于钢板轧制方向允许的弯曲半径较小。（√）

21.弯曲工序中，冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。（×）

22.相对弯曲半径（r/t）是表示零件结构工艺性好坏的指标之一。（√）

23.在其它条件相同的情况下仅凸模圆角不同，弯曲后凸模圆角半径小的回弹较小。（√）

24.材料的机械性能对弯曲件影响较大，其中材料的塑性越差，其允许的最小相对弯曲半径越小。（×）

25.弯曲件的中性层一定位于工件的1/2料厚位置（×）

26.后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数小。（×）

27.拉深系数越小，说明拉深变形越大（√）

28.在拉深过程中，压边力过大或过小均可能造成拉裂。（√）

29.有一圆筒形件要分多次拉深才能成形，拉深系数可以依据有关资料的图表进行选择，每次拉深系数应该大于或等于图表推荐值。（√）

30.一般情况下，从拉深变形的特点考虑，拉深的凹模的圆角表面粗糙度小（√）

三、填空题：（每空1分）

1.冷冲压工艺是在常温下，在压力机上，利用模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

2.要使冷冲压模具正常而平稳的工作，必须使模具压力中心与摸柄的轴心线

冷冲压工序分为分离工序、塑性变形工序两大类。

4.普通曲柄压力机的闭合高度是指滑块在下止点位置时，滑块底面到工作

台上平面之间的距离。模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离。

选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大闭合高度

与最小闭合高度之间。

5.具有过载保护功能的压力机是摩擦压力机。行程可调的冲床是偏心冲床。

1.普通冲裁件的断面具有圆角带、光亮带、剪裂带和毛刺区四个

部分组成。

2.落料凹模在下半模的复合模称为正装复合模，结构上有三套打料装置。

3.落料凹模在上模的叫倒装复合模，而落料凹模在下模的叫正装复合模，

其中正装复合模多一套打料装置。

4.要使冷冲压模具正常而平稳的工作，必须使模具压力中心与摸柄的轴心

线重合（或偏移不大）。

5.冲模的装配是模具制造的关键工序，其要点有：（1）要合理选择装配基

准件，（2）.要合理选择装配组件，（3）.要合理进行总体装配。

6.弹性卸料装置除了起卸料作用外，还兼起压料作用，它一般用于材料厚

度较薄材料的卸料。

7.侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的连续模中，其作用是控制条

料进给方向上的进给步距。

8.普通模架在“国家标准”中，按照导柱导套的数量和位置不同可分为：

对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架、后侧导柱模架四种。

9.降低冲裁力的主要措施有阶梯凸模冲裁、斜刃冲裁、加热冲裁等。

10.模具的压力中心就是冲压力的作用点，求压力中心的方法就是求空间平

行力系的合力作用点。

11.弯曲展开长度（r>0.5t时）的计算依据是弯曲前后中性层长度不变。

12.弯曲变形程度用相对弯曲半径（r/t）表示。

13.弯曲件最容易出现影响工件质量的问题弯裂、回弹和偏移等。

14.弯曲校正力的计算公式是F校=Ap ,其中p表示单位校正力。

15.拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生起皱。

16.拉深加工时，润滑剂涂在与凹模接触的毛坯表面上。

17.拉深件毛坯尺寸的计算依据是体积不变原则和相似原则，其具体计算方

法有等体积法、等面积法和等重量法，一般不变薄拉深简单旋转体采用

等面积法。

18.拉深过程中的辅助工序有中间退火、润滑、酸洗等。

19.拉伸变形程度则用拉伸系数m表示。

20.侧刃常被用于级进（连续）模中，其作用是控制条料进给方向上的进给

步距。

21.塑料变形工序除弯曲和拉深外，还包括有其他成形工序，例如胀形、翻

边和缩口等。

22.拉深加工时，润滑剂涂在与毛坯接触的凹模及压边圈表面上。

四、思考与练习题.

1.什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与与其他加工方法相比有何特点？

答：冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑形变行，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的特点。生产的制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和抵消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有加工难、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。

2.什么是冷冲模？它有何特点？

答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。俗称冷冲模。

特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”的关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件；没有先进的冷冲模，先进的冷冲压成形工艺就无法实现。

3.如何选择冲压设备?

答：冲压设备应根据冲压工序的性质、生产批量的大小、,冲压件的几何尺寸和精度要求,模具的外形尺寸以及现有设备等情况进行选择.压力机的选用包括选择压力机类型和压力机规格两项内容。

(1)冲压设备类型的选择:

① 对于中小型的冲裁件,弯曲件或拉深件的生产,主要应采用开式机械压力机。

② 对大中型冲压件的生产,多选用双柱闭式机械压力机,其中有一般用途的通用压力机,也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。

③ 导板模或要求导套不离开导柱的模具,选用偏心压力机。

④ 形状复杂零件大批量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机。

⑤ 校平、整形和温热挤压工序,小批量生产选用摩擦压力机。

⑥ 薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机。

⑦ 大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机。

⑧ 小批量生产中的大型厚板件的成形工序,多采用液压压力机。

(2) 冲压设备规格的选择:

① 公称压力；

② 滑块行程长度；

③ 行程次数；

④ 工作台面尺寸；

⑤ 滑块模柄孔尺寸；

⑥ 闭合高度；

⑦ 电动机功率的选择

4.板料冲裁时，其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？

答：板料冲裁时，冲裁件的断面明显的分成四个特征区；即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。

影响断面质量的因素有：

（1）.材料性能.

（2）.模具间隙

（3）.模具刃口状态

5. 影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些？

答：一些冲裁件尺寸精度的因素有：压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙、模具刃口状态等。

6.确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？

答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定;

(1).生产批量

（2）冲裁件尺寸和精度等级

（3）冲裁件尺寸形状的适应性

（4）模具制造安装调整的难易和成本的高低

（5）操作是否方便和安全

7、影响弯曲变形回弹的因素是什么？采取什么措施能减小回弹？

答：影响弯曲变形回弹的因素有：（1）材料的力学性能；（2）相对弯曲半径r/t；（3）弯曲中心角α；（4）弯曲方式及弯曲模；（5）工件的形状。

减小回弹的措施有：

（1）改进弯曲件的设计，尽量避免选用过大的相对弯曲半径r/t 。如有可能，

在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹；尽量选用

E

s

/

σ小、力

学性能稳定和板料厚度波动小的材料。

（2）采取适当的弯曲工艺：①采用校正弯曲代替自由弯曲；②对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点s

σ降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。③弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态,回弹很大，甚至根本无法成形，这时可采用拉

弯工艺。

（3）合理设计弯曲模。

8.弯曲时的变形程度用什么来表示?为什么可用它来表示?弯曲时的极限变形程度受那些因素的影响?

答:生产中常用t r 来表示板料弯曲变形程度的大小. t r 称为相对弯曲半径, t r 越小,板料表面的切向变形程度m ax 越

大,因此,生产中常用t r

来表示板料弯曲变形程度的大小.

弯曲时的极限变形程度的影响因素有:①材料的塑性和热处理状态;②坯料的边缘及表面状态;③弯曲线与钢板纤维方向是否垂直;④弯曲角.

9.简述弯曲件的结构工艺性.

答:弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是符合弯曲加工的工艺要求.

10弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些?如何减小和克服偏移?

答:在弯曲过程中凡造成工件变形阻力不对称的因素都将造成工件偏移.例如,弯曲件形状不对称,弯曲件在模具上的阻力不对称,冲压方向不同造成的弯曲件滑动阻力不对称等.

措施:在坯料上预先增添定位工艺孔;当弯曲件几何形状不对称时,为避免压弯时坯料偏移,应尽量采用成对弯曲然后在切成两件的工艺;V 形弯曲模,由于有顶板及定料销,可以有效防止弯曲时坯料的偏移;有顶板和定位销的Z 形件弯曲模,能有效防止坯料的偏移;

为了防止坯料偏移；应尽量利用零件上的孔，用定位销定位，定位销装在顶板上时应注意防止应注意防止顶、板与凹模之间产生窜动。工件无孔时可采用定位尖定位（图3.81b ）顶杆顶板等措施防止坯料偏移.

11内孔翻边的常见废品是什么？如何防止？

答：内孔翻边的常见废品是空口边缘被拉裂，或者变薄超过要求，达不到强度要求。要防止这种废品的产生，可以采用多次翻边，或者加热翻边，先拉深冲底孔再翻边的方法，多次翻边时应在两次工序间进行退火。外缘翻边可以在坯料的两端对坯料的轮廓线作必要的修正。保证设计合理的压料装置和良好的润滑都可以防止废品的产生。

12拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？

答：拉深工序中产生起皱的原因有两个方面：一方面是切向压应力的大小，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。防皱措施：主要方法是在模具结构上采用压料装置，加压边圈，使坯料可能起皱的部分被夹在凹模平面与压边圈之间，让坯料在两平面之间顺利地通过。采用压料筋或拉深槛，同样能有效地增加径向拉应力和减少切向压应力的作用，也是防皱的有效措施。

拉深工序中产生拉裂主要取决于两个方面：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一一“危险断面”产生破裂。防止拉裂的措施：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合理改善条件润滑等，以降低筒壁传力区中的拉应力。

13拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？

答：拉深件坯料尺寸的计算遵循体积不变原则和相似原则。

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