冲压工艺与模具设计 复习题

冲压工艺与模具设计复习题一、填空题1.塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。

2.冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。

3.物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸，这种变形称为塑性变形。

4.影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、变形速度、变形的应力与应变状态、金属的尺寸因素。

5.在冲压工艺中，有时也采用加热冲压成形方法，加热的目的是提高塑性，降低变形抗力。

6.材料的冲压成形性能包括成形极限和成形质量两部分内容。

7.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。

8.在同号主应力图下引起的变形，所需的变形抗力之值较大，而在异号主应力图下引起的变形，所需的变形抗力之值就比较小。

9.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。

10.一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。

11.用间接试验方法得到的板料冲压性能指标有总伸长率、均匀伸长率、屈强比、硬化指数、板厚方向性系数γ和板平面方向性系数△γ。

12.在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△γ越大，则凸耳的高度越大。

13.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。

14.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。

15.当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，故称这种变形为压缩类变形。

16.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。

17.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。

18.材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。

屈强比小，对所有的冲压成形工艺都有利。

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。

19.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。

20.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。

21.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。

22.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。

23.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。

24.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。

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

26.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。

27.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。

28.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。

29.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。

30.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。

31.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。

32.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。

33.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。

34.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。

35.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。

36.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面和尺寸精度。

37.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。

38.当间隙较大时，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。

39.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。

40.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。

41.冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。

42.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。

43.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。

44.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。

45.冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。

46.在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。

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

48.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。

49.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。

50.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。

51.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。

52.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。

53.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。

54.落料时，因落料件的大端尺寸与凹模尺寸相等，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。

55.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，故冲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。

56.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。

57.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。

58.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。

59.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。

60.凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤2c max-2c min的条件。

61.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≤2c max-2c min的条件，并且可放大基准件的制造公差，使制造容易。

62.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2c min～2max。

63.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。

64.冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

65.冲裁件的工艺性分析，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。

66.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，其断面粗糙度值Ra一般可达12.5～3.2。

67.冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。

68.排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具的结构及使用寿命等。

69.材料的利用率是指冲裁件实际面积与板料面积之比，它是衡量合理利用材料的指标。

70.冲裁产生的废料可分为两类，一类是结构废料，另一类是工艺废料。

71.减少工艺废料的措施是：设计合理的排样方案，选择合理的板料规格和合理的搭边值；利用废料作小零件。

72.排样的方法，按有无废料的情况可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。

73.对于有废料排样，冲裁件的尺寸完全由冲模来保证，因此制件的精度高，模具寿命高，但材料利用率低。

74.无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边，冲裁件的质量和精度要差一些，但材料的利用率高。

75.排样时，冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。

76.搭边是一种工艺废料废料，但它可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭边还可增加条料刚度，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。

77.硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。

冲裁件尺寸大或者有尖突复杂形状时，搭边值取大一些；材料厚的搭边值要取大一些。

78.手工送料，有侧压装置的搭边值可以小，刚性卸料的比弹性卸料的搭边值大。

79.冲裁件尺寸大或是有尖角时，搭边值取大一些；材料厚的搭边值要取大一些。

在冲裁件过程中，冲裁力是随凸模进入材料的深度而变化的。

通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值。

80.在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。

81.从凸模或凹模上卸下的废料或冲件所需的力称卸料力，将梗塞在凹模内的废料或冲件顺冲裁方向推出所需的力称推料力，逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称顶料力。

82.采用弹压卸料装置和下出件方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、卸料力、推料力之和；采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、推料力之和；采用弹性卸料装置和上出料方式冲裁时，冲压力等于冲裁力、卸料力、推料力、顶料力之和。

83.为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用阶梯凸模冲裁法、斜刃口冲裁法和加热冲裁法来降低冲裁力。