2025年冲压基本试题库及答案

2025年冲压基本试题库及答案一、填空题1.冲压加工的三要素是（材料）、（模具）、（设备）。2.冲裁变形过程可分为（弹性变形阶段）、（塑性变形阶段）、（断裂分离阶段）三个阶段。3.拉深过程中，坯料的主要失效形式是（起皱）和（拉裂）。4.弯曲件的回弹表现为（角度回弹）和（曲率回弹）两种形式。5.冲压模具中，常用的定位元件有（挡料销）、（导正销）、（定位板）等。6.压力机的公称压力是指滑块在离下死点前（某一特定距离）时所允许的最大作用力。7.冲裁间隙是指（凸模）与（凹模）刃口横向尺寸的差值。8.冷冲压材料的基本要求包括（良好的冲压成形性能）、（表面质量好）、（厚度公差符合要求）。9.弯曲件的最小弯曲半径与（材料的力学性能）、（板料的纤维方向）、（弯曲中心角）有关。10.拉深系数m的定义是（拉深后工件直径）与（拉深前坯料直径）的比值，m越小，变形程度（越大）。二、选择题（每题2分）1.以下属于分离工序的是（）。A.拉深B.弯曲C.冲孔D.翻边答案：C2.冲裁间隙过大时，断面毛刺会（）。A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大答案：A3.拉深时，压边力的主要作用是（）。A.防止起皱B.防止拉裂C.提高尺寸精度D.减少回弹答案：A4.弯曲件产生回弹的根本原因是（）。A.材料的弹性变形B.材料的塑性变形C.模具间隙过大D.弯曲半径过小答案：A5.以下哪种材料更适合冲压成形？（）A.高碳钢B.低碳钢C.铸铁D.工具钢答案：B6.压力机的闭合高度是指滑块处于（）时，滑块下表面到工作台上表面的距离。A.上死点B.下死点C.行程中间D.任意位置答案：B7.冲裁模中，凸模的刃口尺寸应（）落料件的公称尺寸（假设凹模为基准件）。A.等于B.大于C.小于D.不确定答案：C8.拉深过程中，坯料的凸缘部分受（）应力作用。A.拉B.压C.剪切D.复合答案：B9.弯曲件的中性层是指（）的一层金属。A.长度不变B.厚度不变C.应力为零D.应变为零答案：A10.以下哪种缺陷是由于冲裁间隙过小导致的？（）A.毛刺高而厚B.断面光亮带窄C.冲孔尺寸缩小D.模具磨损加剧答案：D三、判断题（每题1分）1.冲裁时，材料的分离是由于剪切力超过其抗剪强度。（√）2.拉深系数越小，说明拉深变形程度越小。（×）3.弯曲件的回弹无法完全消除，只能通过工艺措施减小。（√）4.压力机的吨位选择只需考虑冲压力的大小。（×）5.冲裁间隙对断面质量、尺寸精度和模具寿命都有影响。（√）6.拉深模中，凹模圆角半径越大，越容易起皱。（×）7.弯曲时，板料的纤维方向与弯曲方向垂直时，最小弯曲半径可更小。（√）8.复合模可以在压力机的一次行程中完成多个工序。（√）9.冲压材料的厚度公差不影响成形质量。（×）10.冷冲压比热冲压的尺寸精度更高。（√）四、简答题（每题5分）1.简述冲裁间隙对断面质量的影响。答：冲裁间隙合理时，断面由塌角、光亮带、断裂带和毛刺组成，光亮带较宽，毛刺小而整齐；间隙过小时，断裂带变窄，光亮带加宽，毛刺高而薄，且可能出现二次剪切；间隙过大时，断裂带变宽，光亮带变窄，塌角增大，毛刺高而厚，断面质量差。2.拉深过程中为什么需要压边圈？压边力如何控制？答：拉深时，坯料凸缘部分受切向压应力易失稳起皱，压边圈通过施加压边力限制凸缘的自由隆起，防止起皱。压边力应足够大以防止起皱，但不能过大，否则会增加拉深力导致拉裂。通常压边力按经验公式计算，或通过调整压边圈与坯料的接触面积、弹簧/气垫压力控制。3.弯曲件回弹的主要影响因素有哪些？如何减小回弹？答：影响因素：材料的弹性模量（E越小，回弹越大）、屈服强度（σs越高，回弹越大）、弯曲半径（r/t越大，回弹越大）、弯曲中心角（θ越大，回弹累积越大）、弯曲方式（自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小）。减小措施：选用E大、σs低的材料；采用校正弯曲；增加弯曲件的变形程度（减小r/t）；对塑性差的材料进行加热弯曲；在模具上设计补偿回弹的角度或尺寸。4.如何选择冲压设备的吨位？答：首先计算冲压工序的总冲压力（包括冲裁力、卸料力、推件力或拉深力、压边力等）；然后选择压力机的公称压力应大于总冲压力的1.1~1.3倍（考虑压力机的力能曲线，确保滑块在有效行程内的公称压力大于实际冲压力）；同时需校核压力机的闭合高度、工作台尺寸、滑块行程等参数与模具匹配。5.简述冲裁模刃口尺寸计算的原则（以落料为例）。答：落料时，凹模为基准件，其刃口尺寸应接近落料件的最大极限尺寸；凸模尺寸=凹模尺寸-双边间隙Z；考虑模具磨损，凹模刃口尺寸取工件尺寸的上偏差（D凹=D件max-Δ/4，Δ为工件公差）；凸模尺寸=凹模尺寸-Zmin（Zmin为最小合理间隙）；尺寸公差按IT6~IT7级选取，且凸模公差≤凹模公差。五、计算题（每题10分）1.某落料件尺寸为φ50±0.2mm，材料为Q235钢（厚度t=2mm，冲裁间隙Zmin=0.24mm，Zmax=0.36mm），试计算凸模和凹模的刃口尺寸（假设凹模磨损后尺寸增大）。解：落料件为外形，凹模为基准件。落料件的最大极限尺寸D件max=50+0.2=50.2mm，最小极限尺寸D件min=50-0.2=49.8mm，公差Δ=0.4mm。凹模刃口尺寸应取接近D件max，磨损后尺寸增大，故凹模基本尺寸D凹=D件max-Δ/4=50.2-0.4/4=50.1mm（注：Δ/4为磨损储备量，通常取工件公差的1/4~1/3）。凹模公差δ凹取IT7级，φ50mm的IT7公差为0.03mm，故D凹=50.1+0.030mm（上偏差+0.03，下偏差0）。凸模尺寸D凸=D凹-Zmin=50.1-0.24=49.86mm，凸模公差δ凸≤δ凹（取0.02mm），故D凸=49.860-0.02mm（上偏差0，下偏差-0.02）。验证：Zmax-Zmin=0.36-0.24=0.12mm，δ凹+δ凸=0.03+0.02=0.05mm≤0.12mm，满足间隙公差要求。2.一拉深件直径d=60mm，高度h=80mm，材料厚度t=1mm，试计算首次拉深的坯料直径（忽略修边余量，拉深件圆角半径r=3mm）。解：拉深件表面积=圆筒部分面积+底部面积（假设为平底，圆角部分简化）。圆筒侧面积=πd(h-r)=π×60×(80-3)=π×60×77=4620πmm²。底部面积=π(d/2r)²+2πr(d/2r)（圆角部分展开）≈π×(30-3)²+2π×3×(30-3)=π×729+π×162=891πmm²（简化计算时可近似为π(d/2)²=π×30²=900πmm²）。总表面积≈4620π+900π=5520πmm²。坯料直径D满足π(D/2)²×t=5520π×t（厚度t相同，可约去），故D=√(4×5520)=√22080≈148.6mm（精确计算需考虑圆角修正，实际公式D=√(d²+4dh-3.44dr)，代入得D=√(60²+4×60×80-3.44×60×3)=√(3600+19200-619.2)=√22180.8≈148.9mm，取D≈149mm）。六、综合分析题（每题15分）某公司生产的汽车支架弯曲件（材料为SPCC，厚度t=2mm）出现角度回弹超差（设计角度90°，实际测量85°~87°），试分析可能原因并提出解决措施。答：可能原因：（1）材料因素：SPCC虽塑性好，但屈服强度较高（σs≈270MPa），弹性模量E较低（约200GPa），回弹倾向大；（2）工艺参数：弯曲方式为自由弯曲，未施加足够的校正力；弯曲速度过快，材料来不及充分塑性变形；（3）模具设计：凸凹模间隙过大（间隙>1.1t），未对回弹进行补偿；凹模圆角半径过大（r>5t），导致变形区应力状态松弛；（4）操作因素：未对板料进行预处理（如退火降低σs），或弯曲后冷却速度不均导致残余应力。解决措施：（1）优化弯曲方式：采用校正弯曲，增加模具对工件的校正力，使变形区外层纤维受压缩应力；（2）调整模具参数：减小凸凹模间隙至1.0~1.05t（即2.0~2.1mm）；在凸模上设计回弹补偿角度（如93°~95°），抵消回弹；减小凹模圆角半径至r=3~4mm（1.