冲压工艺学期末考试试题及详细参考答案

冲压工艺学期末考试试题及详细参考答案适用专业：模具设计与制造、机械制造及自动化考试时长：120分钟总分：100分答题说明：所有答案均写在答题纸上，试卷作答无效；严禁作弊，独立完成答题。一、填空题（每空1分，共20分）1、冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对板料施加__________，使板料产生__________或分离，从而获得零件的冷加工工艺。2、冲压工艺按照变形性质可分为__________工序和__________工序两大类。3、冲裁间隙是指冲裁模__________与__________之间的尺寸差值，是影响冲裁件质量、模具寿命的核心参数。4、冲裁件的断面由圆角带、__________、__________和毛刺带四个区域组成。5、弯曲变形的三个阶段分别是弹性弯曲阶段、__________阶段和__________阶段。6、弯曲件回弹是指弯曲卸载后，零件角度和曲率发生__________的现象，是弯曲工艺最常见的缺陷。7、拉深工艺中，为防止毛坯起皱，通常采用__________装置，为防止零件拉裂，需合理控制__________。8、冲压模具的基本结构分为__________零件和__________零件两类。9、落料工序中，零件尺寸由__________尺寸决定，冲孔工序中，孔径尺寸由__________尺寸决定。10、板料的冲压成形性能主要包括__________、__________和贴模性三个指标。11、翻边工艺主要分为__________翻边和__________翻边两种形式。二、单项选择题（每题2分，共20分）1、下列不属于分离工序的冲压工艺是（）A、落料B、冲孔C、弯曲D、修边2、冲裁间隙过大时，冲裁件会出现的主要缺陷是（）A、毛刺细小B、断面粗糙、毛刺大C、尺寸精度超高D、模具磨损严重3、弯曲件最小弯曲半径越小，说明板料的（）越好。A、硬度B、塑性C、刚性D、弹性4、拉深过程中，零件最容易发生拉裂的位置是（）A、法兰边缘B、筒壁底部转角处C、筒壁中部D、毛坯表面5、落料模设计时，模具尺寸计算的基准是（）A、凸模B、凹模C、压力机D、板料厚度6、下列措施中，不能减小弯曲回弹的是（）A、采用校正弯曲B、减小弯曲半径C、增大模具间隙D、选用塑性好的材料7、拉深系数m的取值范围一般为（）A、m＞1B、0＜m＜1C、m=1D、m＜08、冲压加工的优势不包括（）A、生产效率高B、零件精度稳定C、原材料利用率高D、仅适用于厚板加工9、冲孔件的尺寸偏差主要由（）决定。A、凸模尺寸B、凹模尺寸C、冲裁力大小D、压料力大小10、防止拉深件起皱的核心工艺手段是（）A、增大拉深速度B、设置压料圈C、减小模具圆角D、增大拉深系数三、判断题（每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1、冲压加工只能在常温下进行，不能进行温热冲压。（）2、冲裁间隙越小，冲裁件断面质量越好，但模具磨损越快。（）3、弯曲回弹是可以完全消除的工艺缺陷。（）4、拉深系数越小，变形程度越大，零件越容易拉裂。（）5、落料和冲孔的模具结构、受力原理完全相同，仅工件取舍不同。（）6、板料厚度越大，弯曲时最小弯曲半径越大。（）7、压料力过大会导致拉深件起皱，压料力过小会导致零件拉裂。（）8、成形工序的核心是板料发生塑性变形，不产生材料分离。（）9、所有金属板料都可以进行任意次数的拉深加工。（）10、冲压模具的导向零件可以保证凸、凹模间隙均匀，提高零件精度。（）四、简答题（每题6分，共30分）1、简述冲裁间隙对冲压生产的影响（从零件质量、模具寿命、冲裁力三个方面分析）。2、什么是弯曲回弹？产生回弹的主要原因是什么？3、简述圆筒形件拉深过程中起皱和拉裂的产生原因。4、简述落料与冲孔工艺的区别及模具尺寸设计原则。5、简述冲压成形工艺的主要特点。五、计算题（每题10分，共20分）1、已知某低碳钢板落料件尺寸为φ50mm，板料厚度t=2mm，合理冲裁双边间隙Z=0.2mm，工件公差为IT14级，试计算落料凸模、凹模的基本尺寸。2、某圆筒形拉深件，毛坯直径D=100mm，零件筒径d=55mm，试计算该零件的总拉深系数，并判断单次拉深是否可行（已知低碳钢单次极限拉深系数[m]=0.52）。详细参考答案一、填空题（每空1分，共20分）1、压力；塑性变形2、分离；成形3、凸模；凹模4、光亮带；断裂带5、塑性弯曲；校正弯曲6、回弹恢复7、压料；拉深系数8、工作；辅助9、凹模；凸模10、延伸性；定形性11、内孔；外缘二、单项选择题（每题2分，共20分）1、C解析：弯曲属于成形工序，其余均为分离工序。2、B解析：间隙过大，板料撕裂严重，断面粗糙、毛刺增大，模具磨损较小。3、B解析：最小弯曲半径越小，板料耐受弯曲变形能力越强，塑性越好。4、B解析：筒壁底部转角处壁厚最薄、应力最大，是拉裂高发位置。5、B解析：落料件尺寸由凹模决定，凹模为设计基准。6、C解析：增大模具间隙会加剧弯曲回弹，其余方式均可减小回弹。7、B解析：拉深系数为工件直径与毛坯直径比值，始终大于0小于1。8、D解析：冲压加工多用于薄板、中厚板零件加工，不适用厚板。9、A解析：冲孔孔径由凸模尺寸直接决定，偏差随凸模尺寸变化。10、B解析：压料圈可压紧毛坯法兰区，抑制切向压应力引发的起皱缺陷。三、判断题（每题1分，共10分）1、×解析：除常温冷冲压外，还有温热冲压工艺，适用于塑性较差的材料。2、√解析：小间隙断面质量优，但凸凹模摩擦磨损加剧，降低模具寿命。3、×解析：回弹是材料固有弹性特性导致，只能减小，无法完全消除。4、√解析：拉深系数越小，变形程度越大，筒壁拉应力越大，易发生拉裂。5、√解析：二者受力、变形原理一致，落料取板料中间工件，冲孔取周边废料。6、√解析：板料越厚，弯曲外侧拉伸变形越大，需增大最小弯曲半径防止开裂。7、×解析：压料力过小起皱，压料力过大毛坯流动阻力大，易拉裂。8、√解析：成形工序依靠塑性变形改变形状，无材料分离损耗。9、×解析：受材料塑性、极限拉深系数限制，无法无限次拉深。10、√解析：导柱、导套等导向零件可保证模具开合精度，稳定间隙与零件质量。四、简答题（每题6分，共30分）1、冲裁间隙对冲压生产的影响（1）零件质量：间隙合理时，断面光亮带宽、毛刺小、尺寸精度高；间隙过小，材料挤压严重，断面出现二次光亮带，零件翘曲变形；间隙过大，材料撕裂严重，断面粗糙、毛刺粗大，尺寸偏差增大。（2分）（2）模具寿命：间隙越小，凸、凹模与板料摩擦、挤压越剧烈，模具刃口磨损越快，寿命大幅降低；间隙适中或略大，可减少模具磨损，延长使用寿命。（2分）（3）冲裁力：间隙过小，板料变形阻力大，冲裁力、卸料力、推件力均增大；间隙增大，变形阻力减小，冲裁力随之降低。（2分）2、弯曲回弹的定义及产生原因定义：板料弯曲成形后，去除外力、模具卸载后，零件弯曲角度增大、曲率减小，恢复部分原始形状的现象，称为弯曲回弹。（3分）产生原因：弯曲变形时，板料外层受拉、内层受压，产生塑性变形的同时，始终伴随弹性变形；卸载后，弹性变形部分自发恢复，抵消了部分塑性变形，最终导致零件形状、尺寸发生回弹偏差。（3分）3、圆筒形件拉深起皱、拉裂的产生原因（1）起皱原因：拉深过程中，毛坯法兰区受切向压应力作用，当压应力超过材料临界失稳应力时，板料发生塑性失稳，产生褶皱，多由压料力不足、毛坯厚度过小、拉深系数过小导致。（3分）（2）拉裂原因：拉深时筒壁底部转角处承受最大拉应力，当拉应力超过材料抗拉强度极限时，零件发生开裂；主要诱因是拉深系数过小、模具圆角过小、压料力过大、材料塑性较差。（3分）4、落料与冲孔的区别及模具设计原则工艺区别：落料是将板料多余部分分离，保留中间板材为合格零件；冲孔是分离板材中间多余材料，保留外围板材为合格零件。（3分）设计原则：落料以凹模为基准，凹模尺寸等于工件最大极限尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去合理双边间隙；冲孔以凸模为基准，凸模尺寸等于孔径最小极限尺寸，凹模尺寸为凸模尺寸加上合理双边间隙。（3分）5、冲压成形工艺的主要特点（1）生产效率高，适合大批量机械化、自动化生产，生产成本低；（1.5分）（2）零件精度高、一致性好，表面质量优良，无需后续精加工；（1.5分）（3）原材料利用率高，冷冲压极少产生废料，节约板材资源；（1.5分）（4）可加工形状复杂的薄壁零件，零件重量轻、刚性好，适用范围广。（1.5分）五、计算题（每题10分，共20分）1、落料模尺寸计算解：落料工艺以凹模为设计基准，工件尺寸D=φ50mm，IT14级公差，查公差表得工件上偏差0，下偏差-0.62mm。（2分）凹模基本尺寸：D凹=(D-0.75Δ)D=50mm，Δ=0.62mm，代入得：D凹=50-0.75×0.62=49.535mm（4分）凸模基本尺寸：D凸=D凹-Z=49.535-0