2025年冲压模具考试题及答案

2025年冲压模具考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种模具钢更适合用于制造批量生产的落料模凸模（材料为Q235，厚度3mm）？A.T8A（碳素工具钢）B.Cr12MoV（冷作模具钢）C.45钢（优质碳素结构钢）D.7CrSiMnMoV（低合金冷作模具钢）2.冲裁时，若凸模刃口出现“啃刃”现象，最可能的原因是：A.冲裁间隙过大B.凸凹模刃口未对齐（同轴度超差）C.材料厚度不均匀D.压力机滑块行程过大3.对于厚度为1.5mm的08Al钢板（抗剪强度τ=240MPa），设计矩形件（长100mm、宽50mm）的落料模时，单边冲裁间隙应选择：A.0.03mm（间隙率2%）B.0.12mm（间隙率8%）C.0.24mm（间隙率16%）D.0.30mm（间隙率20%）4.拉深过程中，若压边力过小，最可能导致的缺陷是：A.底部破裂B.筒壁起皱C.口部拉裂D.圆角处变薄5.弯曲U形件时，若凸模圆角半径过小，可能引发的问题是：A.回弹量增大B.外侧材料拉裂C.内侧材料起皱D.尺寸精度超差6.多工位级进模中，导正销的主要作用是：A.引导条料送进方向B.消除送料步距误差C.增强模具刚性D.提高卸料力7.计算复合模的总冲压力时，需考虑的力不包括：A.冲裁力B.推件力C.压边力D.卸料力8.以下哪种排样方式材料利用率最高？A.直对排B.斜对排C.混合排D.无搭边排样9.模具失效形式中，“磨损失效”的主要表现是：A.刃口崩裂B.工作表面出现划痕或凹坑C.模板断裂D.弹簧疲劳断裂10.设计弯曲模时，若材料的屈服强度σs增大，其他条件不变，回弹角会：A.增大B.减小C.不变D.先增后减二、填空题（每空1分，共20分）1.冲裁件的断面由______、______、______和毛刺四部分组成。2.拉深系数m=______，其值越小，变形程度越______（填“大”或“小”）。3.弯曲件的最小相对弯曲半径r/t（r为弯曲半径，t为材料厚度）主要取决于材料的______和______。4.冲模常用的弹性卸料装置由______、______和卸料板组成。5.计算冲裁力的基本公式为F=______（τ为抗剪强度，L为冲裁周长，t为材料厚度）。6.多工位级进模的工位设计需遵循“______”原则，即先冲孔后______，先______后成形。7.模具材料的热处理工艺中，Cr12MoV钢通常采用______淬火+______回火，以获得高硬度和耐磨性。8.卸料力的计算公式为F卸=______（K卸为卸料力系数，F为冲裁力）。9.拉深过程中，凸缘部分的主要失效形式是______，筒壁部分的主要失效形式是______。10.冲模闭合高度是指模具在______状态下，上模座上表面至______下表面的距离。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述冲裁间隙对模具寿命的影响。2.拉深模中压边圈的作用是什么？如何确定合理的压边力？3.弯曲件回弹的主要影响因素有哪些？生产中常用的补偿回弹的方法有哪些？4.多工位级进模与单工序模相比，有哪些优缺点？5.分析冲裁件毛刺过大的可能原因及解决措施。四、计算题（每题10分，共30分）1.某冲裁件为圆形，直径φ50mm，材料为Q235钢板（厚度t=2mm，抗剪强度τ=300MPa，屈服强度σs=235MPa），采用弹性卸料和刚性推件装置。已知卸料力系数K卸=0.05，推件力系数K推=0.06，计算该模具的总冲压力（包括冲裁力、卸料力、推件力）。2.某条料宽度为100mm，冲裁件为矩形（长40mm、宽30mm），采用单排直排方式，搭边值a=2mm（侧搭边）、a1=1.5mm（端搭边）。计算：（1）条料上每排可冲件数；（2）材料利用率（保留两位小数）。3.一V形弯曲件，内弯曲半径r=3mm，材料厚度t=2mm，材料为10钢（弹性模量E=200GPa，屈服强度σs=210MPa），弯曲中心角α=90°。计算该弯曲件的回弹角Δα（回弹角计算公式：Δα≈(r/t)(σs/E)×(180°/π)）。五、综合分析题（每题15分，共30分）1.某企业生产一批汽车覆盖件（材质为DC06深冲钢板，厚度0.8mm），采用首次拉深工艺时，制件出现底部圆角处破裂现象。请分析可能的原因，并提出改进措施。2.设计一副用于生产电子连接器的多工位级进模（制件包含冲孔、切边、弯曲三个工序），需重点考虑哪些设计要点？请从排样设计、工位布局、导向系统、模具材料四个方面展开说明。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.D9.B10.A二、填空题1.塌角（圆角带）、光亮带、断裂带2.拉深后工件直径/拉深前毛坯直径；大3.塑性；纤维方向（或“轧制方向”）4.弹性元件（弹簧/橡胶）、卸料螺钉5.L×t×τ6.先冲孔后成形；先分离后成形7.高温度（1020-1050℃）；低温（180-200℃）8.K卸×F9.起皱；拉裂10.闭合；下模座三、简答题1.冲裁间隙对模具寿命的影响：（1）间隙过小：凸凹模刃口与材料摩擦加剧，刃口易磨损钝化，模具寿命降低；（2）间隙过大：材料对刃口的侧压力增大，刃口受冲击载荷增加，易崩刃或疲劳断裂；（3）合理间隙：刃口受力均衡，磨损缓慢，模具寿命最长。2.压边圈的作用：防止拉深过程中凸缘部分因切向压应力过大而失稳起皱。合理压边力的确定原则：在保证不起皱的前提下取最小值。计算公式为F压边=A×q（A为压边面积，q为单位压边力，q需根据材料厚度、拉深系数等查表确定）。3.回弹的影响因素：（1）材料性能（σs/E越大，回弹越大）；（2）相对弯曲半径r/t（r/t越大，回弹越大）；（3）弯曲中心角（角度越大，回弹累积越大）；（4）弯曲方式（自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小）。补偿方法：（1）修正凸凹模圆角半径和角度（按回弹量反向补偿）；（2）采用校正弯曲（增加校正力）；（3）加热弯曲（降低材料弹性模量）。4.多工位级进模的优缺点：优点：（1）生产效率高（一次行程完成多工序）；（2）精度高（条料连续送进，定位误差小）；（3）适合批量生产（自动化程度高）。缺点：（1）结构复杂，设计制造难度大；（2）成本高（材料、加工费用高）；（3）维修困难（局部损坏可能影响整体）。5.毛刺过大的可能原因及解决措施：（1）冲裁间隙过大或过小：调整间隙至合理范围；（2）刃口磨损钝化：修磨或更换凸凹模；（3）模具安装精度差（凸凹模不对中）：重新调整模具安装位置，保证同轴度；（4）材料厚度不均或性能波动：更换合格材料；（5）卸料力过大（压料不紧）：调整卸料装置，增加压料力。四、计算题1.冲裁力F=πD×t×τ=3.14×50×2×300=94200N≈94.2kN；卸料力F卸=K卸×F=0.05×94200=4710N≈4.71kN；推件力F推=K推×F×n（n为同时卡在凹模内的件数，一般取n=h/t，h为凹模刃口高度，假设h=6mm，则n=6/2=3）；F推=0.06×94200×3=16956N≈16.96kN；总冲压力F总=F+F卸+F推=94.2+4.71+16.96≈115.87kN。2.（1）条料长度方向可冲件数n=（条料宽度-2a）/（冲件长度+a1）=（100-2×2）/(40+1.5)=96/41.5≈2.31，取2件；（2）单个冲件面积A=40×30=1200mm²；条料上每排面积A总=（40×2+1.5）×（30+2×2）=（81.5）×34=2771mm²；材料利用率η=（2×1200）/2771×100%≈86.61%。3.回弹角Δα≈(r/t)(σs/E)×(180°/π)=(3/2)(210×10⁶/200×10⁹)×(180/3.14)=1.5×0.00105×57.3≈0.090°。五、综合分析题1.底部圆角处破裂的可能原因及改进措施：原因分析：（1）拉深系数过小（m<极限拉深系数），变形程度过大；（2）凸模圆角半径过小，材料流动阻力大；（3）压边力过大，凸缘材料流动受阻；（4）润滑不足，摩擦阻力增大；（5）材料塑性差（DC06虽为深冲钢，可能批次性能波动）。改进措施：（1）增大拉深系数（分两次拉深）；（2）增大凸模圆角半径（一般取r凸=5-8t）；（3）调整压边力至合理范围（通过试验或公式计算）；（4）改善润滑（使用拉深油或润滑膜）；（5）更换塑性更好的材料（如DC07）或检查材料性能。2.多工位级进模设计要点：（1）排样设计：需考虑冲件精度、材料利用率、工序顺序。优先安排冲孔（避免后续成形影响孔位），再切边（去除废料），最后弯曲（防止弯曲后再冲孔导致变形）。采用有搭边排样保证送料稳定性，计算步距时需考虑弯曲工序的回弹补偿。（2）工位布局：遵循“先冲孔后成形、先分离后弯曲”原则，冲孔与切边工位之间设置空工位（防止模具强度不足），弯曲工位后设置校形工位（修正回弹）。各工位中心距与送料步距一致，误差≤±0.01mm。（3）导向系统：