冲压工艺与模具设计专业知识与实践技能考题及答案

冲压工艺与模具设计专业知识与实践技能考题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1.下列冲压工艺中，属于分离工序的是（）A.弯曲B.拉深C.冲裁D.翻边2.冲裁模的核心工作零件是（）A.凸模和凹模B.导柱和导套C.卸料板D.模座3.冲压加工中，材料的塑性越好，其（）A.抗拉强度越高B.冲压成形性能越好C.硬度越高D.屈服强度越高4.弯曲工艺中，为避免工件产生裂纹，应优先选择（）A.较小的弯曲半径B.较大的弯曲半径C.较快的冲压速度D.较厚的板料5.拉深工艺中，防止工件起皱的有效措施是（）A.减小压料力B.增大压料力C.减小拉深系数D.增大凹模圆角半径6.下列模具类型中，用于实现多道冲压工序在同一工位完成的是（）A.单工序模B.复合模C.级进模D.弯曲模7.冲裁件的尺寸精度主要取决于（）A.模具的制造精度B.冲压设备的精度C.材料的厚度D.冲压速度8.拉深系数是指（）A.拉深后工件直径与毛坯直径的比值B.毛坯直径与拉深后工件直径的比值C.拉深高度与工件直径的比值D.工件直径与拉深高度的比值9.冲压模具的导向装置中，导柱与导套的配合精度通常为（）A.IT5~IT6B.IT7~IT8C.IT9~IT10D.IT11~IT1210.下列材料中，最适合用于冲压加工的是（）A.灰铸铁B.45钢C.低碳钢D.陶瓷11.翻边工艺中，翻边系数越小，说明（）A.翻边难度越大B.翻边难度越小C.工件变形越小D.工件精度越高12.级进模与复合模的主要区别在于（）A.是否有导向装置B.是否有压料装置C.工序是否在同一工位完成D.是否用于批量生产13.冲裁过程中，材料的变形阶段不包括（）A.弹性变形阶段B.塑性变形阶段C.断裂分离阶段D.熔化阶段14.弯曲工艺中，弯曲件的回弹现象会导致（）A.弯曲角度增大B.弯曲角度减小C.弯曲半径增大D.弯曲半径减小15.拉深模的凹模圆角半径过大，会导致（）A.工件起皱B.工件拉裂C.材料流动阻力减小D.压料力增大16.下列不属于冲压模具零件的是（）A.凸模B.凹模C.刀架D.卸料板17.冲压加工的特点不包括（）A.生产效率高B.工件精度高C.材料利用率高D.适用于单件生产18.冲裁模的间隙过小，会导致（）A.冲裁力增大B.冲裁力减小C.工件毛刺减小D.模具寿命延长19.拉深工艺中，当拉深系数过小时，应采用（）A.单次拉深B.多次拉深C.减小压料力D.增大凹模圆角半径20.冲压模具的模座材料通常选用（）A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.铸铁二、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.冲压工艺按变形性质可分为________________和________________两大类。2.冲裁模的间隙是指________________与________________之间的间隙。3.弯曲工艺的主要工艺参数包括________________、________________和弯曲角度。4.拉深工艺中，防止工件拉裂的措施有________________和________________。5.冲压模具的基本组成部分包括________________和________________。6.级进模的工位布置应遵循________________和________________的原则。7.冲裁件的断面质量主要取决于________________和________________。8.弯曲件的回弹量与________________和________________有关。9.拉深模的主要零件包括________________、________________、压料圈和模座等。10.冲压材料的力学性能对冲压成形影响较大，主要关注________________和________________。11.复合模按落料凹模的安装位置可分为________________和________________两种。12.翻边工艺按变形性质可分为________________和________________两种。13.冲压模具的导向方式主要有________________和________________两种。14.拉深过程中，材料的变形区主要是________________，传力区主要是________________。15.冲压设备的主要技术参数包括________________、________________和行程等。三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.冲压加工只能加工金属材料，不能加工非金属材料。（）2.冲裁模的间隙越大，冲裁力越小，模具寿命越长。（）3.弯曲件的回弹现象是不可避免的，只能通过工艺措施减小。（）4.拉深系数越小，拉深工艺越容易实现。（）5.复合模的生产效率高于级进模。（）6.冲压模具的导向装置可以保证模具的运动精度，延长模具寿命。（）7.冲裁件的尺寸精度一般高于弯曲件的尺寸精度。（）8.拉深工艺中，压料力越大越好。（）9.级进模适用于批量大、精度要求高的小型冲压件生产。（）10.冲压模具的凸模和凹模材料必须选用高强度、高硬度的材料。（）四、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）1.简述冲裁模间隙的作用及合理间隙的确定原则。2.分析拉深工艺中工件起皱和拉裂的产生原因及防止措施。3.简述级进模与复合模的结构特点及适用范围。五、实践设计题（本大题共1小题，15分）某批量生产的冲压件为圆形垫片，材料为Q235低碳钢，板料厚度t=2mm，工件尺寸：外径φ50mm，内径φ20mm，尺寸精度要求IT12，表面无明显毛刺。请完成以下设计任务：（1）确定该冲压件的工艺方案；（2）选择合适的模具类型，并说明理由；（3）简述模具的核心组成零件及作用。参考答案一、单项选择题1.C2.A3.B4.B5.B6.B7.A8.A9.B10.C11.A12.C13.D14.A15.C16.C17.D18.A19.B20.D二、填空题1.分离工序成形工序2.凸模凹模3.弯曲半径板料厚度4.增大凹模圆角半径采用多次拉深（或合理选择拉深系数、增加润滑等）5.工作零件辅助零件（或导向零件、定位零件、卸料零件等）6.工序顺序合理工位布置紧凑（或保证工件定位准确、便于送料等）7.模具间隙刃口锋利程度8.材料性能弯曲半径（或弯曲角度、板料厚度等）9.凸模凹模10.塑性屈服强度（或抗拉强度、弹性模量等）11.正装复合模倒装复合模12.内翻边外翻边13.导柱导套导向导板导向14.毛坯的法兰部分工件的筒壁部分15.公称压力滑块行程（或闭合高度、工作台尺寸等）三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√四、简答题1.作用：①控制冲裁件的断面质量，合理间隙可获得平整、光洁的断面；②影响冲裁力大小，间隙增大，冲裁力减小；③影响模具寿命，合理间隙可减少模具磨损，延长寿命；④控制工件的尺寸精度，避免因材料弹性回复导致尺寸偏差。确定原则：以保证冲裁件断面质量为核心，结合材料性能和厚度确定。对于软材料（如低碳钢），间隙取较小值；对于硬材料（如高碳钢），间隙取较大值；材料厚度越大，间隙值也越大。一般间隙值为材料厚度的5%~15%。2.起皱产生原因：拉深过程中，毛坯法兰部分受到径向拉应力和切向压应力作用，当切向压应力超过材料的屈服强度时，法兰部分会产生失稳起皱。防止措施：①采用压料装置，施加合适的压料力，抑制法兰部分失稳；②减小拉深系数，增大径向拉应力，减轻切向压应力；③增加板料厚度，提高材料的抗失稳能力；④对毛坯进行预热，提高材料的塑性。拉裂产生原因：拉深过程中，工件筒壁部分受到的拉应力超过材料的抗拉强度，导致筒壁被拉裂，多发生在筒壁与底部的过渡圆角处。防止措施：①合理选择拉深系数，避免拉深系数过小；②增大凹模圆角半径，减小材料流动阻力和应力集中；③采用多次拉深，中间进行退火处理，消除加工硬化；④改善润滑条件，减少模具与材料之间的摩擦阻力。3.级进模结构特点：多道冲压工序按顺序布置在不同工位上，工件通过送料装置逐步送进，在不同工位完成不同工序，最终在最后一个工位获得成品；具有连续送料、定位准确的特点，通常设有导向、定位、送料和卸料装置。适用范围：适用于批量大、精度要求较高的小型冲压件生产，尤其适用于形状复杂、需要多道工序加工的零件。复合模结构特点：多道冲压工序在同一工位完成，模具结构紧凑，工件定位精度高，不需要送料装置或仅需简单送料；按落料凹模位置可分为正装和倒装两种。适用范围：适用于批量大、精度要求高的简单或复杂冲压件生产，尤其适用于需要保证内、外形同轴度要求的零件，如垫圈、齿轮等。五、实践设计题（1）工艺方案：该圆形垫片为内、外圆冲裁件，需完成落料（外径φ50mm）和冲孔（内径φ20mm）两道分离工序，工艺方案采用“落料+冲孔”复合工艺，在同一工位完成两道工序。（2）模具类型选择：选择倒装复合模。理由：①工件为批量生产，复合模生产效率高，可减少工序数量和设备投入；②倒装复合模的落料凹模位于上模，冲孔凸模位于下模，工件完成冲裁后由下模的顶料装置顶出，卸料方便，可避免工件变形；③内、外圆在同一工位冲裁，可保证内、外圆的同轴度，满足尺寸精度要求；④对于板料厚度t=2mm的低碳钢，复合模的结构强度和刚度可满足冲压要求。（3）核心组成零件及作用：①落料凹模：安装在上模，用于完成工件外径φ50mm的落料加工，确定工件的外部尺