模具设计与制造 试卷习题-汇总(复习必备)

模具设计与制造试卷习题汇总（复习必备）透明的马桶一、冲压弯曲习题及塑料模具习题二、模具设计与制造基础复习题-2009.4三、塑料模具设计基础——习题答案四、《冲压模具设计与制造》期末总复习题五、《模具设计与制造基础》复习题六、模具设计与制造复习题及答案一、冲压弯曲习题及塑料模具习题一 . 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、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，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。

填空题1 塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε 1 + ε2 + ε3 =0。

2 冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料塑性能达到变形程度的要求。

3 压应力的数目及数值愈大，拉应力数目及数值愈小，金属的塑性愈好。

4 在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。

5 一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。

6 硬化指数 n 值大，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的。

7 当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，故称这种变形为伸长类变形。

8 材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。

9 材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。

三、问答题1 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？影响金属塑性的因素有如下几个方面：（ 1 ）、化学成分及组织的影响；（2 ）、变形温度；（3 ）、变形速度；（4 ）、应力状态；2 请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。

屈服条件的表达式为：ζ1-ζ3=βζs，其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点才开始屈服。

3 什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？材料对外力作用所具有的抵抗能力，称为材料的机械性能。

板料的性质不同，机械性能也不一样，表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。

材料的主要机械性能有：塑性、弹性、屈服极限、强度极限等，这些性能也是影响冲压性能的主要因素。

4 什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素，板料的塑性会因为方向不同而出现差异，这种现象称为板料的塑性各项异性。

各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。

厚度方向的各向异性用板厚方向性系数 r 表示。

r 值越大，板料在变形过程中愈不易变薄。

如在拉深工序中，加大 r 值，毛坯宽度方向易于变形，而厚度方向不易变形，这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。

通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明，增大 r 值均可提高拉深成形的变形程度，故 r 值愈大，材料的拉深性能好。

5 什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？板料经轧制后，在板平面内会出现各向异性，即沿不同方向，其力学性能和物理性能均不相同，也就是常说的板平面方向性，用板平面各向异性指数Δ r 来表示。

比如，拉深后工件口部不平齐，出现“凸耳”现象。

板平面各向异性制数Δ r 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。

由于Δ r 会增加冲压工序（切边工序）和材料的消耗、影响冲件质量，因此生产中应尽量设法降低Δr 。

第二章1.冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。

2.从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。

它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。

但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。

3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。

4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。

6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。

7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。

8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。

9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光量带所占比例较少，毛刺和圆角带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。

10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。

11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值保持模具刃口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。

12.冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等。

13.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。

14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2 ～ 1/3 左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。

15.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。

16.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越小，毛刺越大；断面上出现二次光亮带是因间隙太小而引起的。

17.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。

18.间隙过大时，致使断面光亮带减小，塌角及斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺。

19.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高。

20.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面和尺寸精度。

21.影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是冲模本身的制造偏差，二是冲裁结束后冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差。

影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙、材料性质、工件的形状和尺寸、材料的相对厚度 t/D等，其中间隙起主导作用。

22.当间隙值较大时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件的孔径大于凸模尺寸。

23.当间隙较小时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸大于凹模尺寸，冲孔件的孔径小于凸模尺寸。

24.对于比较软的材料，弹性变形量小，冲裁后的弹性回复值亦小，因而冲裁件的精度较高；对于较硬的材料则正好相反。

25.冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。

26.间隙过小，模具寿命会缩短，采用较大的间隙，可延长模具寿命。

27.随着间隙的增大，冲裁力有一定程度的降低，而卸料力和推料力降低明显。

28.凸、凹模磨钝后，其刃口处形成圆角，冲裁件上就会出现不正常的毛刺，凸模刃口磨钝时，在落料件边缘产生毛刺；凹模刃口磨钝时，在冲孔件孔口边缘产生毛刺；凸、凹模刃口均磨钝时，则制件边缘与孔口边缘均产生毛刺。

消除凸（凹）模刃口圆角的方法是修磨凸（凹）模的工作端面。

29.冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。

30.在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。

31.材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙Z值就越大；而厚度越薄、塑性越好的材料，所需间隙值就越小。

32 •合理间隙值和许多因素有关，其主要受材料的力学性能和材料厚度因素的影响。

33 •在冲压实际生产中，主要根据冲裁件的断面质量、尺寸精度、和模具寿命三个因素给间隙规定一个范围值。

34 •在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值；对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大的间隙值。

35 冲孔时，凸模刃口的尺寸应接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。

36 落料件的尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与凸模刃口尺寸相等。

37 冲裁模凸模和凹模的制造公差与冲裁件的尺寸精度、冲裁间隙、刃口尺寸磨损有关。

38 落料时，因落料件的大端尺寸与澳模尺寸相等，应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基础，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸范围内较小尺寸，而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。

39 冲孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基础，为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故从孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸范围内较大尺寸，而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。

40 凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批生产。

其缺点是模具制造公差小、模具制造困难、成本较高。

41 配制加工法就是先按设计尺寸加工一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按间隙配作另一件。

42 落料时，应以凹模为基准配制凸模，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

43 冲孔时，应以凸模为基准配制凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

44 凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸 + δ凹≤ Z max -Z min的条件。

45 配制加工凸、凹模的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核δ凸 + δ凹≤Z max-Z min的条件，并且可放大基准件的制造公差，使制造容易。

46 冲孔用的凹模尺寸应根据凸模的实际尺寸及最小冲裁间隙配制。

故在凹模上只标注基本尺寸，不标注公差，同时在零件图的技术要求上注明凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为 Z min ～ Z max。

47 冲裁件的经济公差等于不高于IT11 级，一般落料件公差最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。

48 所谓冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

49 分析冲裁件的工艺性，主要从冲裁件的结构工艺性、冲裁件的精度和冲裁件的断面质量等三方面进行分析。

50 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙刃口锐钝情况以及冲模的结构有关。

当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度 Ra 一般可达12.5 ～ 3.2。