207冷冲模设计基础期末复习题

1、冷冲模设计基础复习题一、填空题1在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是（提高塑性） ，增 加材料在一次成型中所能达到的变形程度；（降低变形抗力）提高工件的成 形准确度。2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）。 3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。4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 ）。5凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合（S凸+ S凹 Z max-Z min） 的条件。6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

2、 种。7对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用（镶拼结构）。8材料的塑性（越好），塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就（越 小）。9在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是（采用校正弯曲）。10.拉深件的壁厚 （不均匀）。下部壁厚略有 （减薄），上部却有所（增厚）。 11利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成 （ 竖边 ）的冲压加工方法叫翻边。 12在拉深过程中，如果筒壁传力区的（径向拉应力 ）太大，超过了危险断面处材料的强度极限，就会产生（ 拉破现象 ），使拉深件报废。 13拉深是利用模具，将平板毛坯或半成品毛坯拉深成（开口空心件 ）的一种加工方法。14实际弯曲生产中，冲

3、压件的弯曲变形程度较大，这时应变中性层不与毛坯截 面中心层重合；而是向（内侧）移动。15当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。由 于弹性恢复弯曲件产生了（弯曲半径 ）和（弯曲件角度）与模具相应尺寸不一 致的现象。这种现象称为弯曲件回弹。16. 通冲裁件的正常断面特征是由圆角带、（光亮带）、（断裂带） 和（毛刺区） 四个特征区域组成。17. 在冷冲模中，沿（封闭）轮廓，将（工件与废料）分离的模具称为冲孔 模；沿（敞开）轮廓，将（ 材料或工件）分离的模具称为切断模。18. 在压力机一次行程中，在（模具的同一位置 ）上,同时完成两道或多道 工序的冲模称为复合模。二、单项选择

4、题1. 拉深后坯料的径向尺寸 ，切向尺寸 。 （A）A、增大减小B、增大增大C、减小增大D、减小减小2. 有凸缘筒形件拉深、其中 对拉深系数影响最大。（A）A、凸缘相对直径B、相对高度C、相对圆角半径3 .为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 处理。（C）A、淬火B、回火C、退火D、正火4、 弯曲件为，无需考虑设计凸、凹模的间隙。（B）A、n形B、V形C、U形D、桶形5、 能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是 。（ B）A、对角导柱模架B、后侧导柱模架C、中间导柱模架D、四导柱导架&凸模与凸模固定板之间采用 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。（A）A、H7/h6 B 、H7/r6 C

5、 、H7/m6 D、M7/h67、 侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应 步距。（C）A B、w C、D、v8、 对步距要求高的级进模，采用 的定位方法。（B）A、固定挡料销B、侧刃+导正销C、固定挡料销+始用挡料销D固定挡料销+侧刃9、 模具的合理间隙是靠 刃口尺寸及公差来实现。（C）A、凸模B、凹模C、凸模和凹模D、凸凹模10、斜刃冲裁比平刃冲裁有 的优点。（ C）A 、模具制造简单 B 、冲件外形复杂 C 、冲裁力小 D 、冲裁力大三、判断题（x ） 1.在复合冲裁模中，凸凹模都布置在上模。（x ）2.冲模的制造一般是单件小批量，因此冲压件也是单件小批量生产。（V ） 3.计算凸、凹模刃

6、口尺寸的重要依据是落料尺寸等于凹模尺寸、冲孔 尺寸等于凸模尺寸。（ x ）4. 板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（ V ）5. 弯曲用板料多为冷轧钢板，通常顺着纤维组织方向的塑性指标优于 其他方向。四、简答题1 、什么是加工硬化现象？它对冲压工艺有何影响？答：金属在室温下产生塑性变形的过程中， 使金属的强度指标 （ 如屈服强度、 硬度 ） 提高、塑性指标 （ 如延伸率 ） 降低的现象，称为冷作硬化现象。材料 的加工硬化程度越大， 在拉伸类的变形中， 变形抗力越大， 这样可以使得变形趋 于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。如胀形工序，加工硬化现象，使得 工件的变形均匀，工件不容

7、易出现胀裂现象。 2、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？答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图所示，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

8、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。3、降低冲裁力的措施有哪些？ 答：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

9、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， 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4、影响板料弯曲回弹的主要因素是什么？ 在弯曲的过程中，影响回弹的因素很多，其中主

10、要有以下几个方面：1 ）材料的机械性能材料的屈服极限c s愈高、弹性模量E愈小，弯曲变形的回弹也愈大。2 ）相对弯曲半径 r/t相对弯曲半径 r/t 愈小，则回弹值愈小。因为相对弯曲半径愈小，变形程 度愈大。反之，相对弯曲半径愈大，则回弹值愈大。这就是曲率半径很大的弯曲 件不易弯曲成形的原因。3 ）弯曲中心角a弯曲中心角a愈大，表示变形区的长度愈大，回弹的积累值愈大，因此弯曲中心角的回弹愈大，但对曲率半径的回弹没有影响。4 ）模具间隙弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大。所以，板料厚度的误差愈大，回弹值愈 不稳定。5 ）弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。比如，U形件比V形件的回弹要小

11、些，这是因为U形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分，故回弹要小些。6 ）弯曲力弯曲力的大小不同， 回弹值也有所不同。 校正弯曲时回弹较小， 因为校正弯 曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多， 使变形区的应力与应变状态与自由弯 曲时有所不同。5、拉深过程中工件热处理的目的是什么 ?在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能 发生变化，其强度、硬度会明显提高，而塑性则降低。为了再次拉深成形，需要 用热处理的方法来恢复材料的塑性， 而不致使材料下次拉深后由于变形抵抗力及 强度的提高而发生裂纹及破裂现象。 冲压所用的金属材料， 大致上可分普通硬化 金属材料和高硬化金属材料两大

12、类。普通硬化金属材料包括黄铜、铝及铝合金、 08、10、 15 等，若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉深次 数在34次的情况下，可不进行中间退火处理。对于高硬化金属材料，一般 经12次拉深后，就需要进行中间热处理，否则会影响拉深工作的正常进行。6、什么是校形？校形的作用是什么？校形是指工件在经过各种冲压工序后， 因为其尺寸精度及表面形状还不能达 到零件的要求， 这时，就需要在其形状和尺寸已经接近零件要求的基础上， 再通 过特殊的模具使其产生不大的塑性变形，从而获得合格零件的一种冲压加工方 法。校形的目的是把工件表面的不平度或圆弧修整到能够满足图纸要求。 一般来 说，对于表面形状

13、及尺寸要求较高的冲压件，往往都需要进行校形五、分析题1、下图为冲裁的凸、凹模工作示意图及其冲件的断面，请分析各个冲件断面为 什么出现了如此大的差异？I- 01舉带* 2龙赛帯辛d鬪狮帯W 2 . I . 6 河療大小对冲裁件撕面质憾的够响MPffitdjb)闻際过大答：主要是冲裁间隙不同造成的，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。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

14、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，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。 图 示a为间隙过小，b为间隙适中，C为间隙过大。1591011121416S6u2oo711819El?5oin2、导柱式简单落料模结构分析A、写出组成模具六大部分的零件名称（如示例凸模 13先写名称后写图中标号）成形零件:凸模13、凹模3定位零件挡料销16卸料零件卸料板4、卸料橡胶8、卸料螺钉11导向

15、零件导柱5、导套6支承固定零件模柄12、上模座7、凸模固定板9、下模座1、垫板10紧固零件上模固定螺钉15、下模固定螺钉17、销钉2、14B、分析填空此模具采用了动导柱宀_导向装置实现了上模运动导向采用了 弹性卸料装置3、落料冲孔复合模结构分析4连续冲風模 工作零件装配位置凸模固定在 上模凸模固定板 18 内;凹模固定在 上模座 13上;凸 凹模固定在 下模凸凹模固定板 7内 。 条料的定位方式模具工作时，条料靠 挡料销11 和 导料销12实现定位，保证 冲裁时搭边值均匀一致。 出件方式：冲件在上模通过打料装置从凹模13内打出条料卸脱方法：由下模卸料板10、弹簧5弹性卸脱冲孔废料排除：直接从凸

16、凹模9孔向下排除4、级进模工作原理分析(1)本模具在O的完成冲孔工序: 在Q的位置上完成落料工序。工作原理：如图所示为冲孔落料级进模的结构 示意图。首次冲裁时，条料由右向左送 进，先由初始挡料销8定位，在O 的位置上由凸模4冲出内孔d (以后初始挡料销不再起作用)之后把带孔的 条料继续向前送进到Q位置，先由 挡料销1粗定位,随着凸模下行再由 正销2 精确定位，保证送进步距，然后由 凸模3 在Q的位置上完成 落 料 工序。与此同时，在O位置上又由 凸模4冲出一个内孔d，这样连续重 复上述工艺过程，获得需要的工件。基本尺寸(mm)IT6IT7w 3Q.QQ6Q.Q136Q.QQ8Q.Q1261QQ

17、.QQ9Q.Q151Q18Q.Q11Q.Q18183QQ.Q13Q.Q21解：2Cmax -2C min = 0.02材料非圆形圆形厚度10.750.50.750.5t( mm)工件公差 0.36 0.1612w 0.200.210.41 0.42 0.20六、计算题1、图示为一制件，材料为10钢，料厚为0.5，试根据制件的 尺寸利用凸凹模分别制造求出 凸模、凹模的相关尺寸(凸模 按6级，凹模按7级制造)。已知 2Cmin = 0.04， 2Cma=0.06附表是基本公差表和公差系数 表落料：Ddi= ( Dmax-x ) +3=(16-0.75X0.08) =15.94o+0.018mmDp

18、i= ( Ddi-2c min) - sp= (15.94-0.04 ) - p=15.9 -0.011 mm由于S d + p=0.018+0.011=0.0290.02,公差校核不合格重新分配公差 d=06( 2Cmax -2c min)=0.012 p=04 ( 2Cmax -2C min) =0008所以 Dd1=15.94o+0.012mm Dp1=15.9 o.oo8mm同样：Dd2= ( D2max-x ) +d0=(8-0.75X0.06) + do=7.955o+0.015mmDp2= ( D2-2c min) - p=( 7.955-0.04 ) 0- p=7.915 -q

19、.q11 mm由于 d + p=0.015+0.009=0.0240.02,公差校核不合格重新分配公差所以 Dd2=7.955+.12mm Dp1=7.915 -.8 mm孔心距：Ld= (Lmin+0.5 A) 1/8 =20 0.005mm冲孔：dpi=(dmin+ x )o- s p=(4+0.75X0.04) 0-s p=4.03 -0.008 mmd di=(dpi+2 c min) + s d0=(4.03+0.04) + s d0=4.07+0.0120 mm由于S d + S p=0.008+0.012=0.02公差分配合格同样 dp2=(d2min+ x )。-sp=(6+0.75X0.06) 0- sp=6.045 -0.0090 mmd d2=(dp2+2 Cmin) +S #(6.045+0.04) + S d0=6.085+0.0150 mm由于S d + S p=0.009+0.015=0.0240.02,公差校核不合格重新分配公差S d=0.6( 2Cmax -2c min)=0.012S p=0.4 ( 2Cmax -2C min) =0.008所以：dp2= 6.045 -0.0080 mm d d2=6.085+0.012 mm2、如图所示的冲裁件，材料厚度t=2mm 08F钢，采用分开加工法，(1)试确定