冲裁工艺及冲裁模具的设计复习题.docx
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冲裁工艺及冲裁模具的设计复习题
冲裁工艺及冲裁模具的设计
一、填空题
1.冲裁工序包括两种工序，分别是落料与冲孔。
2.冲裁变形包括了三个阶段的变形过程，分别是弹性变形阶段、塑性变形阶段、剪裂别离阶段。
3.普通冲裁件的断面具有塌角带、光亮带、断裂带和毛刺四个明显的区域。
4.冲裁模的总冲压力包括冲裁力、卸料力、推件力和顶件力。
5.冲裁排样从废料角度来分，可分为有废料排样、少废料排样和无废料排样三种。
6.落料凹模在下半模的复合模称为正装复合模，结构上有三套打料除件装置。
7.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，
8.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
9.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相对较薄材料的卸料。
10.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，
11.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。
12.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〔红冲〕等。
13.模具的压力中心就是冲压力的合力的作用点，求压力中心的方法就是求空间平行力系的合力的作用点。
二、选择题
1.在冲裁模的各种凹模洞孔形式中，刃磨后工作局部的尺寸将产生变化的是B。
A.圆柱形洞口 B.圆锥孔口 C.具有过度圆柱形洞口 D.以上三种
2.在冲模的正倒装关系中，正装指的是A。
A凸模装上模,凹模装下模B凹模装上模,凸模装下模
C凸凹模同装上模D凸凹模同装下模
3.在普通冲裁中，光亮带的宽度约占整个断面的C。
A.1/5~1/4以上B.1/4~1/3以上
C.1/3~1/2以上D.1/2~2/3以上
4.为防止冲裁时凸模折断，普通冲裁模的冲孔最小孔径与材料厚度的比拟关系是A。
A大于B小于C等于D无所谓
5.在冲裁工序中，搭边起到一定的工艺作用，下面各点中，不属于搭边的作用的是B。
A补偿定位误差，保证冲出合格的制品；
B减小冲裁力，保证冲出合格的制品；
C保持条料具有一定的刚性，便于送料；
D保护模具，以免模具过早的磨损而报废。
6.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
7.在复合冲裁模中，下面属于倒装复合模的是B。
A凸凹模在上模，凹模在下模；
B凸凹模在下模，凹模在上模；
C凸凹模与凹模均在上模；
D凸凹模与凹模均在下模。
8.模具的压力中心是指冲压力合力的作用点。
下面各种陈述中，不属于计算压力中心的目的的是C。
A使冲裁压力中心与冲床滑块中心相重合，防止会产生偏弯距，减少模具导向机构的不均匀磨损；
B保持冲裁工作间隙的稳定性，防止刃口局部迅速变钝，提高冲裁件的质量和模具的使用寿命；
C提高材料的利用率；
D合理布置凹模型孔的位置。
9.下面的各种零件中，不属于冲压模挡料销的结构是D。
10.冲裁模试冲时，出现剪切断面的光亮带太宽，甚至出现二次光亮带及毛刺，其主要原因是
A。
A.冲裁间隙太小B.冲裁间隙太大
C.冲裁间隙不均匀D.刃口不锋利
11.在冲裁模中，落料件的最大极限尺寸为Dmax，制造公差为Δ，磨损系数为x，那么凹模刃口直径的根本尺寸Dd是B。
A.Dd=Dmax+xΔB.Dd=Dmax–xΔC.Dd=Dmax+ΔD.Dd=Dmax-Δ
12.假设采用滚珠导柱和导套，那么滚珠与导柱、导套之间采用的配合类型是B。
A间隙配合B过盈配合C过渡配合D都可以
13.在冲裁模中，凹模的洞孔形式有多种，在下面各图中，其中不正确的选项是C。
14.在冲裁模中，冲裁力是P=KLtτ,其中，τ是代表B。
A弹性模量B材料抗剪强度
C材料抗拉强度D屈服强度
15.在冲裁模中，冲裁力是P=KLtτ,其中，K的取值是B。
A.K=1B.K=1.3C.K=1.5D
16.在冲裁模中，推料力是P=nK推P,假设凹模刃口直边高为h=10mm，材料厚度t=2mm，那么n的取值是D。
A.n=2B.n=3C.n=4D.n=5
17.在采用滚珠导柱、导套中，假设滚珠夹持圈的长度为L，那么导套的长度L1应为B。
A.L1=LB.L1=L+（5~10）C.L1=L-（5~10）D.L1=L±5
18.在冲裁模中，假设凹模刃口直径为Dd，凸模刃口为Dp，那么冲裁间隙是A。
A.Dd-DpB.〔Dd-Dp）/2C.Dd+DpD.〔Dd+Dp）/2
19.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。
20.冲裁间隙对冲裁件的尺寸有一定影响，一般情况下，假设采用间隙过大时，落料件尺寸B凹模尺寸
A、大于；B、小于；C、等于。
三、判断题
1.冲压件的冲压总压力一般大于或等于压力机的公称压力。
（×）
2.常用卸料装置有：
刚性卸料装置和弹性卸料装置。
（√）
3.冲裁棋中凸模、凹模的间隙小于导柱、导套的间隙。
（×）
4.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。
（√）
5.在冲压件的生产中，材料的利用率是指一个进距内制件的实际面积与所需板料面积之比的百分率。
（√）
6.落料是用模具沿封闭线冲切板材，冲下的局部为废料。
（×）
7.挡料销的作用是保证条料送进时有准确的送进距。
（√）
8.连接弹压卸料板时，可以选用圆柱普通螺钉，〔×〕
9.搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的钢度，以保证零件质量和送料方便。
〔 √ 〕
10.在连续模中，侧刀的作用是控制材料送进时的导向。
〔×〕
11.普通冲裁最后别离是塑性剪切别离。
〔×〕
12.精密冲裁的主要条件是：
压板带齿形凸梗〔齿圈〕、凹模〔落料〕或凸模〔冲孔〕带小圆角、间隙极小、压边力和反顶力较大。
〔√〕
13.在其他条件相同的情况下，金属材料中，硬材料的冲裁合理间隙大于软材料合理间隙。
〔V〕
14.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。
〔×〕
15.冲裁变形过程中，微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.在降低冲裁力的诸多措施中，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.采用刚性卸料装置和下出件的模具时，其总工艺力为P∑=P+P卸+P推。
〔×〕
19.标准件就是从标准件厂购置来直接装配在模具上的不需进行任何加工的零件。
〔×〕
20.斜刃比平刃的冲裁力大。
〔×〕
四、简答与计算题
1．什么是冲裁间隙？
冲裁间隙对冲裁有哪些影响？
答：
〔1〕冲裁模凸、凹模刃口局部尺寸之差称为冲裁间隙。
〔2〕冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力、模具寿命等影响很大，所以冲裁间隙是冲裁模设计中的一个很重要的工艺参数。
2．冲孔工序和落料工序中，凸、凹模刃口尺寸计算应如何区别对待？
答：
落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸，冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。
故落料模应以凹模为设计基准，再按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙值确定凹模尺寸。
3．为何要计算压力中心？
在设计冲裁模时，其压力中心要与冲床滑块中心相重合，否那么冲模在工作中就会产生偏弯矩，使冲模发生歪斜，从而会加速冲模导向机构的不均匀磨损，冲裁间隙得不到保证，刃口迅速变钝，将直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命，同时，冲床导轨与滑块之间之间也会发生异常磨损。
4．冲裁模主要包括哪些结构零件？
答：
各种结构的冲裁模，一般由工作零件〔凸模、凹模〕、定位零件〔挡料销。
导尺等〕、卸料零件〔卸料板〕、导向零件〔导柱、导套〕和安装固定零件〔上下模座、垫板、凸凹模固定板、螺钉和定位销〕等5种根本零件组成。
5．高质量的冲裁件断面具备有什么特征？
答：
较高质量的冲裁件断面，应该是光亮带较宽，约占整个断面的1／3以上．塌角、断裂带、毛刺和锥度都很小，整个冲裁零件平面无穹弯现象。
6．复合模与级进模各有什么特点？
答：
〔1〕复合模是在冲床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上能完成两种以上的冲压工序。
在完成这些工序过程中不需要移动冲压材料。
在复合模中，有一个一身双职的重要零件就是凸凹模。
由于在冲压的过程中，制品坯料无须移动，所以冲压出来的制品质量较高。
〔2〕级进冲裁模又称级连续或跳步模。
这种冲裁模是按照一定的冲裁程序，在冲床滑块一次行程中，可在冲模的不同工位上完成两种以上的冲压工序。
由于级进模工位数较多，因而级进模冲制零件，必须解决条料或带料的准确定位问题，才有可能保证冲压的质量。
7．如下图零件，材料为Q235，料厚为2mm。
模具采用正装、下出料、刚性卸料装置，凹模洞口直边高8mm。
试计算该工序的总冲压力。
〔其中：
抗剪强度=350MPa，K卸=0.04，K推=0.05，K顶=0.06，〕
解：
〔1〕冲裁力的计算
由图分析，零件落料及冲孔的边长L是：
L=80*2+60*2+3.14*16*2=380.48〔mm〕
所以，冲裁力P是：
P=KLtτ=1.3*380.48*2*350=346.24〔KN〕
〔2〕由于模具采用正装、下出料、刚性卸料装置，
故，冲床的总冲压力PΣ=P+P推
其中，推料力P推是：
P推=nK推P=〔8/2〕*0.05*346.24=69.25〔KN〕
〔3〕所需的总冲压力PΣ是：
PΣ=P+P推=415.49〔KN〕
8．如以下图所示，是某落料工序的排样图，试计算出该工序的材料利用率。
解：
单件零件的用料面积S是：
S=2/4=354（mm）
那么，该工序的材料利用率η是：
η
即η=0.67x100%=67%
9．如下图零件，材料为10F，料厚为2mm。
请计算该制件的冲裁工序力。
〔其中：
抗剪强度=260~340MPa，抗拉强度=300~440MPa〕
解：
该冲裁件的周长是：
L=38x2+4x2x8=162（mm）
该材料的抗剪强度取τ
那么该制件的冲裁工序力P是：
P=KLtτx2x300=126360〔N〕=126.36〔KN〕
10．试计算下面冲裁件的压力中心，并在图中用“O〞点标出位置及尺寸。
解：
由图可看出，该零件左右对称，
即其X方向上的压力中心位于对称轴上。
现以下方的边作为Y方向的零点，如下图，
那么其各根本线段的重心距离X轴的距离分别是：
Y1=18mm
Y2=50/2=25mm
Y3=18+（50-18）/2=34mm
Y4=40mm
Y5=50mm
所以，Y方向上的压力中心Y0是
Y0=〔l1*Y1+l2*Y2+l3*Y3+l4*Y4+l5*Y5〕/〔l1+l2+l3+l4+l5+l6〕
=﹝〔64-18*2〕*18+50*2*25+〔50-18〕*2*34+3.14*4*2*2*40+18*50*2﹞/﹝〔64-18*2〕+50*2+〔50-18〕*2+3.14*4*2*2+18*2+64﹞
=﹝504+2500+2176+2021.6+1800﹞/﹝28+100+64+50.24+36+64﹞
=26.27〔mm〕
“O〞点位置如下图
11．如下图零件，材料为D42硅钢板，料厚为。
用配做加工方法，试确定凸、凹模的刃口尺寸。
〔其中：
，Zmin=0.246，Zmax=0.36，磨损系数X=0.75〕
解：
冲裁间隙Z是：
Z=Zmax-Zmin=0.36-0.246=
那么，δd=0.6x0.114=
δp=0.4x0.114=
〔1〕磨损后凹模尺寸将增大的尺寸计算
所以，
处凹模尺寸A1d是
A1d=〔A1max-XΔ〕+δd=〔128〕
=
处凹模尺寸A2d是
A2d=（A2max-XΔ〕+δd=〔96〕
=
处凹模尺寸A3d是
A3d=（A3max-XΔ〕+δd=〔36-0.75x0.12〕
=
〔2〕磨损后凹模尺寸将减小的尺寸计算
所以，
处凹模尺寸B1d是
B1d=〔B1min+XΔ〕-δd=〔56+0.75x0.18〕
=
〔3〕该落料模的
处，凹模磨损后尺寸不变，
因此，
处凹模尺寸C1d是
C1d=〔C1max–Δ/2〕±δd/2=〔60-0.2/2〕±±
根据已计算出来的凹模尺寸，那么其对应的凸模尺寸在原有凹模尺寸的根底上，加上或减去双边间隙Z即可。
〔解法二〕：
解：
〔1〕凹模刃口尺寸：
尺寸及分类
尺寸转换
冲裁间隙
磨损系数
计算公式
制造偏差
结果
尺寸变小
Zmax-Zmin=
=
Δ
Aj=
尺寸变大
Δ
Bj=
Δ
Bj=
Δ
Bj=
Δ
Bj=
尺寸不变
Δ）±Δ/8
Δ
±
〔2〕凸模刃口尺寸：
mm，最大间隙为Zmax=0.36mm。
12.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，冲裁件的断面明显地分成四个特区：
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
13.影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些？
答：
影响冲裁尺寸精度的因素有：
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。
14.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本钱。
冲裁工序的组合方式可根据以下因素确定：
（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本钱的上下
（5）操作是否方便与平安。
15.分析以下图所示零件〔材料：
65Mn，料厚为1mm，未注尺寸公差为IT12〕的冲裁工艺性，确定其工序性质、数量及组合方式，画出冲裁排样图。
解：
该零件的材料为65Mn钢，是弹簧钢，具有良好的冲压性能。
它的形状简单、结构对称。
从零件图上
的尺寸精度属IT13级，其余未注公差尺寸按IT12级确定，一般的冲压工艺均能满足其尺寸精度要求，可以冲裁。
由于该零件
孔的孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚〔查表得a=〕,且1.5的槽太窄，所以该零件不能采用复合冲裁模，应采用连续冲裁模加工。
冲裁排样图如下所示：
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