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8.冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。

9.冲压加工只能加工形状简单的零件。

）

第3章

一、填空题

1.冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。

2.从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。

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.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。

7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；

反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。

8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。

9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。

10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。

11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。

12.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。

13.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。

14.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。

15.冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。

16.间隙过小，模具寿命会缩短（或小），采用较大的间隙，可延长（或提高）模具寿命。

17.冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。

18.在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。

19.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。

20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。

21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。

22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。

23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。

24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。

25配制加工法就是先按工件的尺寸和公差加工一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际（或工作）尺寸再按间隙配作另一件。

26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。

27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。

28凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin的条件。

29冲孔用的凹模尺寸应根据凸模的实际（或工作）尺寸及最小间隙配制。

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。

30冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。

31材料的利用率是指冲裁件实际面积与所用材料面积之比，它是衡量合理利用材料的指标。

32冲裁产生的废料可分为两类，一类是设计废料，另一类是工艺废料。

33减少工艺废料的措施是：

设计合理的排样方案，选择合理的裁料法和合理的搭边值；

利用废料作小零件。

34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。

35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。

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，冲件的质量精度要差一些，但材料利用率最高。

36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。

37排样时，冲裁件之间以及制件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。

38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，逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称顶件力。

39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。

40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。

41在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下，为了能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而产生的折断或倾斜现象，凸模应采用阶梯布置，即将小凸模做短一些。

这样可保证冲裁时，大直径凸模先冲。

42阶梯冲裁时，大凸模长度应比小凸模长度长，可以保证冲裁时大凸模先冲。

43材料加热后，由于抗剪强度降低，从而降低了冲裁力。

44模具压力中心就是冲压力合力的作用点。

模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。

如果模具的压

力中心不通过压力机滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致滑块、压力机导轨及模具导向部分零

件不正常磨损；

还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件的质量和模具的寿命。

45冲裁模的形式很多，按送料、出件及排除废料的自动化程度可分为手动模、半自动模和自动模等三种。

46按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。

47在压力机的一次行程中，只完成一个冲压工序的冲模称为单工序模。

48在条料的送进方向上，具有两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两

个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。

49在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上，完成两个或两个以上的冲压工序的模具，叫复合模。

50冲裁模具零件可分为工艺零件、结构零件。

二、判断题（正确的打√，错误的打×

1冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。

2冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。

3形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。

4对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。

5整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。

6利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。

（∨）

7采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少冲裁功。

8冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。

9冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。

10模具的压力中心就是冲压件的重心。

11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。

12在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。

13凡是有凸凹模的模具就是复合模。

14在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。

三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）

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、当冲裁间隙较大时，冲裁后因材料弹性回复，使冲孔件尺寸_A__凸模尺寸，落料件尺寸__A___凹模尺寸。

A、大于，小于B、大于，大于C、小于，小于D、小于，大于

5、对T形件，为提高材料的利用率，应采用_____C______。

A、多排B、直对排C、斜对排

6、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用______A_____的方法来实现小设备冲裁大冲件。

A、阶梯凸模冲裁B、斜刃冲裁C、加热冲裁

7、斜刃冲裁比平刃冲裁有_____C______的优点。

A、模具制造简单B、冲件外形复杂C、冲裁力小

8、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______A_____。

A、推料力B、卸料力C、顶件力

9、模具的压力中心就是冲压力____C_______的作用点。

A、最大分力B、最小分力C、合力

10、冲制一工件，冲裁力为F，采用刚性卸料、下出件方式，则总压力为_____B______。

A、冲裁力+卸料力B、冲裁力+推料力C、冲裁力+卸料力+推料力

11、如果模具的压力中心不通过滑块的中心线，则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致导轨和模具导向部分零件______B_____。

A、正常磨损B、非正常磨损C、初期磨损

12、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____C______。

A、导板模B、级进模C、复合模

13、用于高速压力机上的模具是______B_____。

A、导板模B、级进模C、复合模用于高速压力机的冲压材料是_____C______。

A、板料B、条料C、卷料

四、问答题

1什么是冲裁工序？

它在生产中有何作用？

利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁工序。

冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行切边。

2冲裁的变形过程是怎样的？

冲裁的变形过程分为三个阶段如图图2.1.3所示：

从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段（第一阶段）；

如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段（第二阶段）；

从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段（第三阶段）。

3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。

4什么是冲裁间隙？

冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？

冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。

该间隙的大小，直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。

当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，如图2.1.6所示。

工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。

当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。

凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，如图4-5b所示,这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。

间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。

5降低冲裁力的措施有哪些？

当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：

1、采用加热冲裁的方法：

当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。

2、采用斜刃冲裁的方法：

冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。

为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；

冲孔时斜刃做在凸模上，如图4.10所示。

3、采用阶梯凸模冲裁的方法：

将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，如图4.10所示。

由于凸模冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。

但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批量生产中使用。

6什么是冲模的压力中心？

确定模具的压力中心有何意义？

冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。

在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损，从而影响压力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。

因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的,在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。

7什么叫搭边？

搭边有什么作用？

排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。

搭边的作用是：

补偿送料误差，使条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。

保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。

搭边太大，浪费材料；

太小，会降低工件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。

影响模具寿命。

8怎样确定冲裁模的工序组合方式？

确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：

1、生产批量的大小。

从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序模好得多。

一般来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级进冲裁模。

2、工件尺寸公差等级。

单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达IT12～IT13级，复合模由于避免了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到IT9级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度也较高。

因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。

3、从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。

这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。

4、从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产，也适合大型冲压件的生产。

级进模不适合大型工件的生产。

5、从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。

综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度又较厚的工件，应该考虑用单工序模具。

而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模；

对精度要求一般，又是大批量生产时，应采用级进模结构。