冲压工艺复习题.doc

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一．填空

1．按工序的组合程度分，模具可以分为单工序模、复合模和级进模。

2．冲裁变形分离过程可分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段三个阶段。

3．冲裁件断面可明显地分成四个特征区，即圆角、光亮带、断裂带和毛刺。

4．一般冲模精度较工件精度高2~3级。

5．降低冲裁力的主要方法有阶梯凸模冲裁和斜刃冲裁。

6．模具的卸料方式可以分为弹压卸料和刚性卸料。

7．根据模具零件的作用可以将其分为五类上模与下模、导向装置、定位装置、卸料装置、出件装置和压装置。

8．按照落料凹模的安装位置，复合模可以分为正装和倒装两种形式。

9．冲裁过程中板材的变形区是以凸模和凹模刃口连线为中心的纺锤形形区域。

10．冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。

11．冲裁过程中，当凸模切入板料到达一定深度时，首先出现裂纹的部位是凹模侧壁靠近刃口处。

12．在不变薄拉深中，圆形毛坯的直径是按毛坯面积等于工件面积的原则来确定的。

13．冲裁时可能产生的冲压力包括冲裁力、卸料力、推件力和顶件力。

14．弯曲件毛坯的长度，是根据应变中性层在弯曲前后长度不变的原则来计算的。

15．弯曲时的主要质量问题有：

回弹、拉裂、翘曲、截面畸变。

16．拉深时常见的的防皱措施是采用压边圈和凹模圆角或凸模圆角。

17．翻边可以分为内孔、外缘和变薄。

18．弯曲时，相对弯曲半径r/t越小回弹越大；弯曲角越大，回弹越小。

19、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。

20．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。

21.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。

22.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。

23.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面和尺寸精度。

24.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。

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。

25.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。

26、弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。

27、板料塑性弯曲的变形特点是：

（1）应变中性层内移

（2）变形区板料的厚度变薄（3）变形区板料长度增加（4）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。

28、拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变形程度越大。

29、拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。

30、拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使板料悬空面积增大，容易产生失稳起皱。

31、对于大中型和精度要求高的冲压件，冲压时一般选用闭式压力机。

17、对于大中型或较复杂的拉深件，常采用双动拉深压力机

18、其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。

包括胀形、翻边、缩口、旋压和校形等冲压工序。

19、成形工序中，胀形和翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形区内过大的拉应力而破裂的限制。

缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳的限制。

二．判断

1．假如零件总的拉深系数小于极限拉深系数，则可以一次拉深成型。

（×）

2．导正销是给导板定位用的。

（×）

3．在进行冲裁模刃口尺寸计算时，落料首先确定凸模尺寸。

（×）

4．对于宽凸缘拉深件，在多次拉深时，首次拉深就应将凸缘拉到要求的尺寸。

（√）

5．导正销多用于级进模中。

（√）

6．采用阶梯凸模冲裁目的是为了降低冲裁力。

（√）

7．在进行冲裁模刃口尺寸计算时，冲孔首先确定凸模尺寸（√）

8．拉深模的凹模圆角半径rd过小时，极限拉深系数减（×）

9、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。

（×）

10、冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。

（×）

11、冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。

（×）

12、金属的柔软性好，则表示其塑性好。

（×）

13、模具的压力中心就是冲压件的重心。

（×）

14、冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。

（×）

15、在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。

（∨）

16、压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。

（×）

17、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。

（×）

18、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。

（∨　）

19、拉深过程中，凸缘平面部分材料在径向压应力和切向拉应力的共同作用下，产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。

（×）

20、拉深系数m恒小于1，m愈小，则拉深变形程度愈大。

（√）

21、由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。

（×）

三、选择

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、弯曲件在变形区的切向外侧部分____A____。

A、受拉应力B、受压应力C、不受力

5、弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生____C____。

A、变形B、回弹C、裂纹

6、需要多次弯曲的弯曲件，弯曲的次序一般是____C____，前次弯曲后应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。

7、拉深时出现的危险截面是指_____B_____的断面。

A、位于凹模圆角部位B、位于凸模圆角部位C、凸缘部位

8、_____D_____工序是拉深过程中必不可少的工序。

A、酸洗B、热处理C、去毛刺D、润滑E、校平

9、有凸缘筒形件拉深、其中______A____对拉深系数影响最大。

A、凸缘相对直径B、相对高度C、相对圆角半径

10、利用压边圈对拉深坯料的变形区施加压力，可防止坯料起皱，因此，在保证变形区不起皱的前提下，应尽量选用_____B_____。

四．名词解释（15分）

1．冲裁2．弯曲3．拉深4.胀形

五．简答题（30分）

1．简述固定卸料顺出件这种结构的优点和缺点。

优点：

1.模具结构简单；2.用手送料时人手不易进入危险区，比较安全。

缺点：

1.废料容易上翘，卸料时反向翻转，对凸模刃口侧面的磨损严重；2.凹模刃口附近有异物时不易发现。

2．简述凸模结构设计的三原则。

精确定位凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀降低模具寿命，严重时可造成肯模。

防止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。

凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。

防止转动对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转的问题，对于工作段不是圆形的凸模，必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。

3．简述影响冲裁刃口磨损的因素。

冲裁间隙间隙过小，刃口磨损严重，模具寿命较低。

冲裁轮廓形状冲裁轮廓复杂，有尖角时，在尖角处磨损严重，模具寿命较低。

润滑有润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。

板料种类板料越硬，越粘磨损越严重。

冲裁模具模具装配的好坏对刃口的磨损有影响，凸模深入凹模越多，磨损越严重。

压力机压力机的刚性，压力机的额定压力都会影响刃口磨损。

4.简述复合模的特点１.工件精度高　　　２.结构复杂　　　３.成本高

5.简述圆桶形件拉深结束后壁厚变化情况。

拉深时，从0.6R至凸缘外边缘板厚将增大;从0.6R到凹模口板厚将减小

6简述模具间隙对冲裁件断面质量的影响。

i.冲裁间隙间隙过小，刃口磨损严重，冲裁轮廓形状冲裁轮廓复杂，有尖角时，在尖角处磨损严重，模具寿命较低。

ii.润滑有润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。

iii.板料种类板料越硬，越粘磨损越严重。

iv.冲裁模具模具装配的好坏对刃口的磨损有影响，凸模深入凹模越多，磨损越严重。

v.压力机压力机的刚性，压力机的额定压力都会影响刃口磨损。

7、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；

8、普通冲裁件的断面具有怎样的特征？

这些断面特征又是如何形成的？

普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图2.1.5所示，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。

圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。

光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好）。

断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。

毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。

随着冲压过程的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。

对普通冲裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。

4、什么是最小相对弯曲半径？

板料在弯曲时，弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大。

如果板料的弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限而出现裂纹。

所以，板料的最小弯曲半径是在保证变形区材料外表面不发生破坏的前提下，弯曲件的内表面所能弯成的最小圆角半径，用rmin表示。

最小弯曲半径与板料厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径，它是衡量弯曲变形程度大小的重要指标。

5、在哪些冲压生产中必须采用精密级进模？

在大批量的冲压生产中，材料较薄、精度较高的中小型冲件，必须使用多工位精密级进模。

对于较大的冲压件适用于多工位传递式模具的冲压加工。

6、拉深变形的特点？

1）变形区为毛坯的凸缘部分，与凸模端面接触的部分基本上不变形；

2）毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向拉伸的“一拉一压”的变形。

3）极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制；

4）拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”（底部的厚度基本保持不变）；

5）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（这是因为口部的塑性变形量最大，加工硬化现象最严重）

7、什么是胀形工艺？

有何特点？

胀形是利用压力将直径较小的筒形件在直径方向上向外扩张使其直径变大的一种冲压加工方法。

胀形的特点是：

1、胀形时，板料的塑性变形区仅局限于一个固定的变形范围内，板料不向变形区外转移，也不从变形区外进入变形区。

2、胀形时板料在板面方向处于双向受拉的应力状态，所以胀形时工件一般都是要变薄。

因此在考虑胀形工艺时，主要应防止材料受拉而胀裂。

3、胀形的极限变形程度，主要取决于材料的塑性。

材料塑性越好，延伸率越大，则胀形的极限变形程度越大。

4、胀形时，材料处于双向拉应力状态，在一般情况下，变形区的工件不会产生失稳或起皱现象。

胀形成形的工件表面光滑、回弹小，质量好。