2026年冲压工艺及模具设计试题及答案

2026年冲压工艺及模具设计试题及答案1.普通冲裁中，落料件的尺寸是由什么决定的？（）A.凸模尺寸B.凹模尺寸C.凸凹模间隙D.卸料板尺寸答案：B，普通冲裁分离后，落料件的刃口轮廓由凹模决定，冲孔件的孔轮廓由凸模决定，因此落料件尺寸由凹模尺寸确定。2.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.弯曲力不足D.凸凹模间隙过小答案：A，弯曲变形过程中，材料外层受拉、内层受压，变形区始终存在弹性变形部分，当外力卸载后，弹性变形恢复，导致弯曲件角度和圆角半径发生变化，即回弹，因此回弹的根本原因是材料的弹性变形。3.拉深工艺中，最典型的失效形式是（）A.起皱和拉裂B.回弹和翘曲C.毛刺和尺寸超差D.塌角和翘曲答案：A，拉深变形时，凸缘区材料受切向压应力作用，容易发生失稳起皱；筒壁底部转角区受径向拉应力作用，拉应力超过材料抗拉强度极限时就会发生拉裂，起皱和拉裂是拉深最主要的两种失效形式。4.正装式复合冲裁模中，凸凹模的安装位置是（）A.安装在上模座B.安装在下模座C.安装在中间板D.可任意安装答案：B，正装式复合模的结构特点是落料凹模和冲孔凸模安装在上模，凸凹模安装在下模，倒装式复合模反之，凸凹模安装在上模。5.冲裁件尺寸精度要求达到IT8级以上，材料厚度小于1mm，应选择哪种冲裁方式（）A.普通冲裁B.精密冲裁C.半精冲D.切断答案：B，普通冲裁能达到的精度一般为IT9~IT11，精密冲裁通过小间隙、圆角凹模、强力压边，可以获得IT7~IT8级精度，断面垂直度高、质量好，符合要求。1.冲压基本工序分为分离工序和成形工序，下列属于成形工序的有（）A.弯曲B.拉深C.落料D.胀形E.翻边答案：ABDE，分离工序的作用是使冲压件与板料沿要求的轮廓线相互分离，获得一定尺寸的冲裁件，落料、冲孔、切断都属于分离工序；成形工序是使板料在不破坏的前提下发生塑性变形，获得要求形状尺寸的零件，弯曲、拉深、胀形、翻边都属于成形工序。2.冲裁间隙对下列哪些性能有直接影响（）A.冲裁件尺寸精度B.断面质量C.冲裁力大小D.模具使用寿命E.卸料力、推件力大小答案：ABCDE，间隙过小会增大冲裁力，降低模具寿命，导致断面出现二次光亮带；间隙过大会降低尺寸精度，导致断面圆角过大，毛刺增大，同时间隙变化也会改变卸料力和推件力的大小，因此间隙对所有选项中的性能都有直接影响。3.生产中常用的减小弯曲回弹的工艺措施有（）A.校正弯曲代替自由弯曲B.采用拉弯工艺C.过度弯曲法D.增大凸凹模间隙E.减小弯曲圆角半径答案：ABC，校正弯曲可以增加变形区的压应力，减少回弹量；拉弯工艺使弯曲变形区截面都受拉应力，卸载后变形一致，回弹大幅减小；过度弯曲是使弯曲件弯曲角度超过设计角度，卸载回弹后正好达到设计要求，三种都是常用减回弹措施；增大凸凹模间隙会增大回弹，减小弯曲圆角半径容易导致弯曲件开裂，不属于减小回弹的合理措施。4.拉深工艺中防止凸缘起皱的常用方法有（）A.采用压边圈装置B.适当增大拉深系数C.合理设置拉深筋D.减小凸模圆角半径E.增大压边力答案：ABC，起皱是凸缘区切向压应力过大导致失稳产生的，压边圈可以约束凸缘变形防止起皱；增大拉深系数意味着降低拉深变形程度，切向压应力减小，不容易起皱；在模具上设置拉深筋可以增加径向拉应力，降低切向压应力，有效防止起皱；减小凸模圆角会增大拉应力容易拉裂，过大的压边力会导致拉裂，都不是合理的防起皱措施。1.冲裁过程中，冲孔凸模刃口磨钝后，冲孔件的尺寸会变小。（）答案：×，凸模刃口磨钝后，刃口圆角增大，冲孔时孔壁材料的弹性恢复会使孔的尺寸增大，因此冲孔件尺寸会变大，该说法错误。2.弯曲件的回弹量随弯曲相对弯曲半径r/t的增大而增大。（）答案：√，相对弯曲半径越大，弯曲变形程度越小，变形区中弹性变形所占的比例越大，卸载后的回弹量也就越大，因此该说法正确。3.拉深系数越小，说明拉深工序的变形程度越大。（）答案：√，拉深系数为拉深后工件的直径与毛坯直径的比值，数值越小，说明拉深后工件直径越小，变形程度越大，该说法正确。4.硬质合金冲压模具硬度高、耐磨性好，适合大批量生产的冲压件。（）答案：√，硬质合金模具的使用寿命是普通合金钢模具的几十倍，耐磨性和硬度都远高于模具钢，适合年产量百万件以上的大批量冲压生产，因此该说法正确。5.搭边是冲裁工艺中的工艺废料，为了提高材料利用率，搭边越小越好。（）答案：×，搭边的作用是补偿条料的定位误差，保证冲裁出完整合格的零件，同时还可以增加条料刚度，方便送料，搭边过小会导致冲裁件毛刺增大，模具寿命降低，甚至出现缺边废品，因此搭边需要按照料厚和零件形状选择合理数值，不是越小越好，该说法错误。简述冲裁排样的三种类型，分别说明各自的特点和适用场景。答案：冲裁排样按照废料多少分为有废料排样、少废料排样和无废料排样三种：有废料排样是指冲裁件的全部外形轮廓都采用冲裁分离，冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间都留有工艺搭边，特点是冲裁件尺寸精度高，模具寿命长，冲裁质量稳定，缺点是材料利用率低，适合精度要求高、形状复杂的中小冲裁件生产。少废料排样是指仅部分冲裁轮廓保留搭边，部分轮廓直接利用条料的侧边作为零件轮廓，特点是材料利用率比有废料排样提高10%~20%，冲裁精度略有降低，适合形状简单、精度要求不高的批量零件生产，也可以用于窄条料的冲压。无废料排样是指冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间都没有工艺搭边，冲裁后的条料边直接作为零件的轮廓，没有多余的工艺废料，特点是材料利用率可以达到90%以上，材料利用率最高，缺点是冲裁件精度受到条料下料精度的影响，精度较低，适合形状规则、可以对排或直排的零件，比如方形、圆形、长条形零件，能大幅节约原材料降低成本。简述拉深过程中拉裂产生的原因，以及常用的防止拉裂的措施。答案：拉裂一般产生在拉深件筒壁底部靠近凸模圆角的位置，是拉深最严重的失效形式，产生拉裂的根本原因是拉深过程中筒壁受到的径向拉应力超过了材料的抗拉强度极限，具体的影响因素包括：拉深系数过小，变形程度过大，拉应力超过极限；压边力过大，导致材料流动的摩擦阻力增大，拉应力升高；凸凹模圆角半径过小，对材料的弯曲阻力大，拉应力增大；材料塑性差，拉深过程中容易断裂；润滑不到位，摩擦阻力大。防止拉裂的常用措施有：合理设计拉深工艺，每道拉深工序的拉深系数都大于材料的极限拉深系数，避免变形程度过大；合理调整压边力，在保证凸缘不起皱的前提下，尽量减小压边力，降低摩擦阻力；合理设计凸凹模圆角半径，凸凹模圆角不能过小，保证材料流动顺畅；对于多道拉深工序，中间安排退火处理，消除加工硬化，恢复材料塑性，保证后续拉深顺利进行；对毛坯和模具进行合理润滑，降低摩擦阻力，减小拉应力，避免拉裂。现有一冲压零件，材料为08Al低碳钢板，料厚t=1mm，零件外形为80mm×50mm的矩形，中间带有一个φ15mm的圆孔，零件尺寸精度要求IT7级，断面不允许有明显毛刺，年产量为120万件，试分析确定合理的冲压工艺方案，并说明理由。答案：针对该零件，可选择的工艺方案有三种：方案一：采用两套单工序模，先落料后冲孔，分两次冲压完成。该方案的优点是模具结构简单，制造周期短成本低，缺点是需要两次定位，零件精度低，生产率低，操作安全性差，不适合年产量百万件的大批量生产，因此排除该方案。方案二：采用连续级进模生产，条料连续送进，第一工位冲孔，第二工位落料，一次冲压出一个零件。该方案生产率高，适合自动化生产，精度可以达到IT7~IT8级，但是连续冲裁过程中零件的平面度较差，定位误差积累会影响精度，对比复合模精度略低。方案三：采用倒装式复合冲裁模生产，一次冲压同时完成落料和冲孔工序。该方案的优点是：一次冲压完成两道工序，生产率高，零件的尺寸精度高，孔相对于外形的位置精度可以达到IT7级要求，零件的平面度好，断面质量容易保证，适合大批量生产，模具寿命可以满足120万件的生产要求，零件结构简单，复合模结构不复杂，制造难度不大。综合对比，该零件精度要求高，批量大，复合冲裁方案更符合要求，因此选择倒装式复合冲裁工艺方案，一次行程完成落料和冲孔工序。试计算落料凹模和凸模的工作尺寸，已知零件为Q235钢板，料厚t=2mm，落料件尺寸为φ1200-0.25mm，查得双边间隙Zmin=0.246mm，Zmax=0.360mm，冲裁制造公差Δd=Δp=Δ/4，Δ为零件公差，计算凸凹模工作尺寸。答案：落料件尺寸由凹模决定，根据入体原则，凹模磨损后尺寸会增大，因此凹模尺寸计算公式为：Dd=(D-xΔ)0+Δd，其中D为落料件的基本尺寸，x为磨损系数，零件公差Δ=0.25