冲压工考试题库与答案

冲压工考试题库与答案一、选择题1.冲压加工的三要素不包括以下哪一项（）A.冲压模具B.冲压设备C.原材料D.冲压工艺文件答案：D。冲压加工的三要素是冲压模具、冲压设备和原材料，冲压工艺文件虽然重要，但不属于三要素。2.以下哪种冲压设备属于曲柄压力机（）A.液压机B.摩擦压力机C.开式压力机D.气动压力机答案：C。开式压力机属于曲柄压力机，液压机依靠液体压力工作，摩擦压力机利用摩擦传动，气动压力机依靠压缩空气驱动，都不属于曲柄压力机。3.冲压模具按工序组合程度分类，不包括以下哪种（）A.单工序模B.复合模C.级进模D.拉伸模答案：D。拉伸模是按工艺性质分类的模具，按工序组合程度分类有单工序模、复合模和级进模。4.冲压原材料按材质分类，以下不属于的是（）A.金属材料B.非金属材料C.复合材料D.粉末材料答案：D。冲压原材料按材质可分为金属材料、非金属材料和复合材料，粉末材料通常不用于冲压加工的常规原材料分类。5.曲柄压力机的滑块每分钟行程次数越多，则（）A.生产效率越低B.生产效率越高C.冲压精度越高D.模具寿命越长答案：B。滑块每分钟行程次数越多，单位时间内完成的冲压次数就越多，生产效率也就越高。但行程次数多可能会影响冲压精度和模具寿命。6.以下哪种模具零件属于导向零件（）A.凸模B.凹模C.导柱D.卸料板答案：C。导柱是典型的导向零件，用于保证模具的上下模正确导向；凸模和凹模是完成冲压工序的工作零件；卸料板用于卸料。7.冲压加工中，以下哪种工序是分离工序（）A.弯曲B.拉深C.冲孔D.胀形答案：C。冲孔是使材料沿封闭轮廓分离的工序，属于分离工序；弯曲、拉深和胀形都属于成形工序。8.冲裁间隙对模具寿命的影响是（）A.间隙越大，模具寿命越长B.间隙越小，模具寿命越长C.间隙适中，模具寿命最长D.间隙对模具寿命无影响答案：C。冲裁间隙适中时，冲裁力和卸料力较小，模具的磨损也较小，模具寿命最长；间隙过大或过小都会增加模具的磨损，降低模具寿命。9.弯曲件的回弹现象是指（）A.弯曲后零件尺寸变大B.弯曲后零件尺寸变小C.弯曲后零件形状与模具形状不一致，产生弹性恢复D.弯曲后零件表面出现裂纹答案：C。回弹是指弯曲结束后，由于材料的弹性变形恢复，使弯曲件的形状和尺寸与模具不一致的现象。10.拉深过程中，容易出现的质量问题是（）A.起皱和破裂B.尺寸精度超差C.表面划伤D.以上都是答案：D。拉深过程中，由于材料的受力和变形情况复杂，容易出现起皱和破裂现象；同时也可能因为工艺控制不当导致尺寸精度超差和表面划伤等质量问题。二、判断题1.冲压加工是一种先进的加工方法，生产效率高，适合大批量生产。（）答案：正确。冲压加工可以通过模具在压力机上快速完成零件的加工，生产效率高，尤其适合大批量生产。2.液压机的工作原理是利用液体的不可压缩性传递压力。（）答案：正确。液压机通过油泵将液体输送到工作缸中，利用液体的不可压缩性将压力传递到滑块上，实现冲压加工。3.复合模是在压力机的一次行程中，在模具的不同位置上同时完成多道冲压工序的模具。（）答案：错误。复合模是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上同时完成多道冲压工序的模具；而在不同位置上同时完成多道冲压工序的模具是级进模。4.冲压原材料的质量对冲压件的质量没有影响。（）答案：错误。冲压原材料的质量直接影响冲压件的质量，如材料的硬度、强度、表面质量等都会影响冲压过程和冲压件的尺寸精度、表面质量等。5.曲柄压力机的公称压力是指滑块在离下死点某一特定距离时所允许承受的最大作用力。（）答案：正确。曲柄压力机的公称压力是指滑块在离下死点某一特定距离（如10mm或13mm）时所允许承受的最大作用力。6.模具的导向零件可以提高模具的冲压精度和寿命。（）答案：正确。导向零件可以保证模具的上下模正确导向，使凸模和凹模的相对位置准确，从而提高冲压精度；同时也可以减少模具的磨损，延长模具寿命。7.冲裁时，冲裁力的大小与材料的厚度、强度和冲裁轮廓周长有关。（）答案：正确。冲裁力的计算公式为$F=Lτt$，其中$L$为冲裁轮廓周长，$τ$为材料的抗剪强度，$t$为材料厚度，所以冲裁力与材料的厚度、强度和冲裁轮廓周长有关。8.弯曲件的弯曲半径越小，回弹量越大。（）答案：错误。一般情况下，弯曲件的弯曲半径越大，回弹量越大；弯曲半径越小，回弹量越小。9.拉深系数越大，说明拉深变形程度越大。（）答案：错误。拉深系数$m=d/D$（$d$为拉深后工件的直径，$D$为坯料直径），拉深系数越小，说明拉深后工件的直径相对坯料直径越小，拉深变形程度越大。10.冲压加工中，只要模具设计合理，就不会出现质量问题。（）答案：错误。冲压加工的质量不仅与模具设计有关，还与冲压设备的性能、原材料的质量、冲压工艺参数的选择等多种因素有关。三、简答题1.简述冲压加工的特点。答：冲压加工具有以下特点：-生产效率高：冲压加工是在压力机上通过模具进行的，操作简便，可实现自动化生产，能在短时间内完成大量零件的加工。-加工精度较高：冲压模具经过精确设计和制造，可以保证冲压件具有较高的尺寸精度和形状精度，一般尺寸精度可达IT10-IT14级。-表面质量好：冲压加工后的零件表面粗糙度较低，表面质量好，一般不需要进行后续的表面加工处理。-材料利用率高：冲压加工可以根据零件的形状和尺寸合理排样，充分利用原材料，减少废料的产生，提高材料利用率。-可加工形状复杂的零件：通过合理设计模具，可以冲压出形状复杂、精度要求高的零件，如汽车覆盖件、电子零件等。-成本低：由于冲压加工生产效率高、材料利用率高，且模具可以重复使用，因此单件产品的生产成本较低，适合大批量生产。-劳动强度大：冲压加工需要操作人员在压力机旁进行操作，劳动强度较大，同时存在一定的安全风险。2.简述曲柄压力机的工作原理。答：曲柄压力机主要由电动机、带传动、齿轮传动、曲柄连杆机构、滑块、床身等部分组成。其工作原理如下：电动机通过带传动和齿轮传动将动力传递给曲轴，使曲轴做旋转运动。曲轴的旋转运动通过曲柄连杆机构转化为滑块的往复直线运动。在滑块的下行过程中，安装在滑块上的凸模与安装在工作台上的凹模相互作用，对放置在凹模上的原材料进行冲压加工，完成冲裁、弯曲、拉深等工序。当滑块到达下死点后，开始上行，完成一个工作循环。压力机的离合器和制动器用于控制滑块的运动，当需要滑块运动时，离合器结合，使曲轴的动力传递给滑块；当需要滑块停止运动时，制动器制动，使滑块停止在所需位置。3.简述冲裁间隙的重要性。答：冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模之间的间隙，它对冲裁过程和冲裁件的质量具有重要影响，主要体现在以下几个方面：-对冲裁力的影响：间隙适中时，冲裁力较小；间隙过大或过小，冲裁力都会增大。间隙过大时，材料的断裂分离过程会提前，导致冲裁力减小，但会使冲裁件的断面质量变差；间隙过小时，材料的挤压和摩擦作用增强，冲裁力增大，同时模具的磨损也会加剧。-对冲裁件断面质量的影响：间隙合适时，冲裁件的断面质量较好，有明显的光亮带、圆角带、断裂带和毛刺，且毛刺较小；间隙过大时，断裂带变宽，光亮带变窄，毛刺增大，冲裁件的尺寸精度也会降低；间隙过小时，会出现二次剪切，使断面出现两个光亮带，且毛刺也会增大。-对模具寿命的影响：间隙适中时，模具的磨损较小，模具寿命较长；间隙过大时，凸模和凹模的刃口容易受到冲击和磨损，导致模具寿命降低；间隙过小时，模具的磨损加剧，尤其是凸模和凹模的侧面磨损更为严重，会大大缩短模具的使用寿命。-对冲裁件尺寸精度的影响：间隙合适时，冲裁件的尺寸精度较高；间隙过大时，冲裁件会产生较大的弹性变形，导致尺寸精度降低；间隙过小时，冲裁件会受到较大的挤压作用，也会影响尺寸精度。4.简述弯曲件的工艺性要求。答：弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、精度、材料等方面是否适合弯曲加工。弯曲件的工艺性要求主要包括以下几个方面：-弯曲半径：弯曲半径不宜过小，否则会导致弯曲处的材料破裂。一般情况下，最小弯曲半径与材料的种类、厚度、热处理状态等因素有关。同时，弯曲半径也不宜过大，过大的弯曲半径会使回弹量增大，影响弯曲件的尺寸精度。-直边高度：弯曲件的直边高度不宜过小，一般要求直边高度$h\geq2t$（$t$为材料厚度），否则在弯曲过程中，弯曲部位的材料会受到影响，导致弯曲件的形状和尺寸精度难以保证。-孔边距离：当弯曲件上有孔时，孔边到弯曲中心线的距离不宜过小，否则在弯曲过程中，孔会发生变形。一般要求孔边距离$L\geq(1.5-2)t$（$t$为材料厚度）。-形状和尺寸精度：弯曲件的形状应尽量简单、对称，避免出现复杂的形状和尖角。同时，弯曲件的尺寸精度应根据生产要求合理确定，过高的尺寸精度会增加加工难度和成本。-材料选择：弯曲件的材料应具有良好的塑性和较低的屈服强度，以保证在弯曲过程中材料不会破裂。常用的弯曲材料有低碳钢、铝合金、铜合金等。-毛刺方向：弯曲件的毛刺方向应与弯曲方向一致，否则会影响弯曲件的表面质量和尺寸精度。5.简述拉深件的工艺性要求。答：拉深件的工艺性要求主要包括以下几个方面：-拉深件的形状：拉深件的形状应尽量简单、对称，避免出现急剧的形状变化和尖锐的棱角。对于形状复杂的拉深件，可以采用多次拉深或其他辅助工艺来完成。-拉深件的尺寸：拉深件的高度不宜过高，直径不宜过小，否则会增加拉深的难度，容易出现破裂和起皱等质量问题。一般情况下，拉深件的高度与直径之比不宜超过一定的范围，具体数值与材料的性能和拉深工艺有关。-圆角半径：拉深件的圆角半径不宜过小，尤其是凸模和凹模的圆角半径。过小的圆角半径会增加材料的流动阻力，导致拉深力增大，同时也容易使材料在圆角处破裂。一般要求凸模圆角半径$r_p=(5-10)t$（$t$为材料厚度），凹模圆角半径$r_d=(8-15)t$。-材料选择：拉深件的材料应具有良好的塑性、较低的屈服强度和较高的伸长率，以保证在拉深过程中材料能够顺利地流动和变形，不会出现破裂和起皱等质量问题。常用的拉深材料有低碳钢、铝合金、铜合金等。-尺寸精度：拉深件的尺寸精度应根据生产要求合理确定，过高的尺寸精度会增加加工难度和成本。一般情况下，拉深件的尺寸精度可以控制在IT10-IT14级。-表面质量：拉深件的表面应光滑、无裂纹、无划痕等缺陷。在拉深过程中，应注意模具的表面质量和润滑条件，以保证拉深件的表面质量。四、计算题1.计算冲裁一个直径为50mm的圆形零件所需的冲裁力。已知材料为Q235钢，厚度为2mm，抗剪强度$τ=300MPa$。解：首先计算冲裁轮廓周长$L$，对于圆形零件，$L=\pid$（$d$为圆的直径）。$L=\pi\times50\approx3.14\times50=157mm$根据冲裁力计算公式$F=Lτt$（$t$为材料厚度），可得：$F=157\times300\times2=94200N=94.2kN$答：所需的冲裁力为94.2kN。2.已知某拉深件的坯料直径$D=100mm$，拉深后零件的直径$d=50mm$，计算拉深系数$m$，并判断该拉深变形程度是否合理。（一般情况下，对于低碳钢，首次拉深系数$m_1$的合理范围为0.5-0.6）解：拉深系数$m$的计算公式为$m=d/D$。将$D=100mm$，$d=50mm$代入公式可得：$m=50/100=0.5$因为对于低碳钢，首次拉深系数$m_1$的合理范围为0.5-0.6，计算得到的拉深系数$m=0.5$在合理范围内，所以该拉深变形程度合理。答：拉深系数$m$为0.5，该拉深变形程度合理。五、论述题1.论述冲压模具的设计要点。答：冲压模具的设计是冲压加工的关键环节，直接影响到冲压件的质量、生产效率和模具的寿命。冲压模具的设计要点主要包括以下几个方面：-冲压工艺分析：在设计模具之前，需要对冲压件进行详细的工艺分析，确定冲压工序的性质、数量、顺序和组合方式。例如，对于一个形状复杂的冲压件，可能需要经过冲裁、弯曲、拉深等多道工序才能完成。同时，还需要考虑材料的性能、厚度、尺寸精度等因素对冲压工艺的影响。-模具结构设计：根据冲压工艺的要求，设计合理的模具结构。模具结构应包括工作零件（如凸模、凹模）、定位零件（如定位销、挡料销）、导向零件（如导柱、导套）、卸料与推件零件（如卸料板、推件块）和模架等部分。模具结构的设计应保证模具的工作性能稳定、操作方便、制造容易和维修简单。-工作零件设计：工作零件是模具的核心部分，直接影响到冲压件的质量和精度。凸模和凹模的设计应根据冲压工艺的要求和冲压件的形状、尺寸来确定其结构形式、尺寸精度和表面粗糙度。同时，还需要考虑工作零件的材料选择和热处理工艺，以保证其具有足够的强度、硬度和耐磨性。-定位零件设计：定位零件的作用是保证原材料在模具中的正确位置，从而保证冲压件的尺寸精度和形状精度。定位零件的设计应根据原材料的形状、尺寸和冲压工艺的要求来确定其结构形式和位置。常见的定位零件有定位销、挡料销、导正销等。-导向零件设计：导向零件的作用是保证模具的上下模在工作过程中的正确导向，从而保证凸模和凹模的相对位置准确，提高冲压件的精度和模具的寿命。导向零件的设计应根据模具的大小、精度要求和工作条件来确定其结构形式和尺寸。常见的导向零件有导柱、导套和导板等。-卸料与推件零件设计：卸料与推件零件的作用是在冲压完成后，将冲压件从模具中卸下或将废料从模具中推出。卸料与推件零件的设计应根据冲压工艺的要求和模具的结构形式来确定其结构形式和尺寸。常见的卸料零件有卸料板、弹性卸料装置等，推件零件有推件块、推杆等。-模架设计：模架是模具的基础部分，用于安装模具的各个零件。模架的设计应根据模具的大小、精度要求和工作条件来确定其结构形式和尺寸。模架的结构形式有滑动导向模架和滚动导向模架等，应根据模具的精度要求选择合适的模架。-模具材料选择：模具材料的选择直接影响到模具的寿命和成本。在选择模具材料时，应根据模具的工作条件、冲压件的材料和生产批量等因素来确定。对于工作条件恶劣、冲压件材料硬度较高、生产批量较大的模具，应选择性能较好的模具材料，如Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2等；对于工作条件较好、冲压件材料硬度较低、生产批量较小的模具，可以选择性能相对较低的模具材料，如T10A、9Mn2V等。-模具制造工艺设计：模具制造工艺的设计应根据模具的结构形式、尺寸精度和表面粗糙度等要求来确定。模具制造工艺应包括毛坯制造、机械加工、热处理、表面处理等工序。在设计模具制造工艺时，应选择合适的加工设备和加工方法，保证模具的制造精度和表面质量。-模具装配与调试：模具装配是将各个零件组装成完整模具的过程，装配质量直接影响到模具的工作性能。在模具装配过程中，应严格按照装配工艺要求进行操作，保证各个零件的相对位置准确、配合间隙合适。模具调试是在模具装配完成后，对模具进行试冲，检查模具的工作性能和冲压件的质量。在调试过程中，应根据试冲结果对模具进行调整和修正，直到模具能够正常工作，冲压件的质量符合要求为止。2.论述冲压加工中常见的质量问题及解决措施。答：冲压加工中常见的质量问题及解决措施如下：-冲裁件质量问题及解决措施-毛刺过大：原因可能是冲裁间隙过大或过小、模具刃口磨损、材料硬度不均匀等。解决措施包括调整冲裁间隙至合适值、修磨或更换模具刃口、选择质量好的原材料等。-尺寸精度超差：可能是模具制造精度不够、定位不准确、冲裁过程中材料变形等原因导致。解决