1、 1 一、 填空题 冷冲压生产常用的材料有 黑色金属 、 有色金属 、 非金属材料 影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、 变形速度 、 变形的应力与应变状态 、金属的尺寸因素。 在冲压工艺中，有时也采用加热冲压成形方法，加热的目的是 提高塑性 ， 降低变形抗力。 冲裁根据变形机理的不同，可分为 普通冲裁 和 精密冲裁 。 冲裁变形过程大致可分为 弹性变形 、 塑性变形 、 断裂分离 三个阶段。 冲裁件的切断面由 圆角带 、 光亮带 、 剪裂带 、 毛刺 四个部分组成。 冲裁间隙过小时，将增大 卸料 力、 推件 力、 冲裁 力以及缩短 模具寿命 。 塑性差的材料，断裂倾向严重， 剪裂带 增
2、宽， 而 光亮带 所占比例较少，毛刺和圆角带 大 ；反之，塑性好的材料，光亮带 所占比例较大 。 在冲压实际生产中，主要根据冲裁件的 断面质量 、 尺寸精度 和 模具寿命 三个因素给间隙规定一个范围值。 冲裁件在条料、带料或板料上的 布置方式 叫排样。 排样的方法，按有无废料的情况可分为 有废料 排样、 无废料 排样和 少废料 排 样。 按工序组合程度分，冲裁模可分为 单工序模 、 级进模 和 复合模 等几种。 冲裁模具零件可分为 工艺零件 、 结构零件 。 拉深系数 m 是 拉深后的工件直径 和 拉深前的毛坯直径 的比值， m 越小，则变形程度越 大 。 拉深时，凸缘变形区的 起皱 和筒壁传
3、力区 的 拉裂 是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 拉深件的毛坯尺寸确定依据是 面积相等的原则 ，形状相似的原则。 影响冲裁件毛刺增大的原因是 刃口磨钝 、 间隙 大 。 间隙过小，模具寿命 会缩短 ，采用较大的间隙，可 延长 模具寿命。 在设计和制造新模具时，应采用 最小 的合理间隙。 （选择） 材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙 c 值就 越大 ；而厚度越薄、塑性越好的材料，所需间隙值就 越小 。 （选择） 合理间隙值和许多因素有关，其主要受 材料的力学性能 和 材料厚度 因素的影响。 （选择） 在冲压实际生产中，主要根据冲裁件的 断面质量 、 尺寸精度 和 模具寿命 三个因
4、素给间隙规定一个范围值。 （选择） 落料时，应以 凹模 为基准配制 凸模 ，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。 冲孔时，应以 凸模 为基准配制 凹模 ，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。 2 裁产生的废料可分为两类，一类是 结构废料 ，另一类是 工艺废料 。 排样时，冲裁件之间以及 冲裁件与条料侧边之间 留下的工艺废料叫搭边 硬材料的搭边值可 小一些 ；软材料、脆材料的搭边值要 大一些 。冲裁件尺寸大或者有尖突复杂形状时，搭边值取 大一些 ；材料厚的搭边值要取 大一些 。 从凸模或凹模上卸下的废料或冲件所需的力称 卸料力 ，将梗塞 在凹模内的废料或冲件顺冲裁方向推出所需的力称
5、推料力 ，逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称 顶料力 。 级进模中，典型的定位结构有 挡料钉及导正销 和 侧刃 等两种。 按照落料凹模的位置不同，复合模分为 顺装复合模 和 倒装复合模 两种。 复合模的凸凹模壁厚最小值与冲模结构有关，顺装式复合模的凸凹模壁厚可 小 些；倒装式复合模的凸凹模壁厚应 大 些。 弯曲时，用 相对弯曲半径 表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称 最小弯曲半径 。 弯曲变形程度用 r t 来表示。弯曲变形程度越大，回弹 愈小 ，弯曲变形程度越小，回弹 愈大 。 在弯曲工艺 方面，减小回弹最适当的措施是 采用校正弯曲 。 弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般
6、是先弯 外角 ，后弯 内角 ； 当弯曲件几何形状不对称时，为了避免压弯时坯料偏移，应尽量 成对弯曲 的工艺。 弯曲时，为了防止出现偏移，可采用 压料 和 定位 两种方法解决。 拉深时，凸缘变形区的 起皱 和筒壁传力区的 拉裂 是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 拉深件的壁厚 不均匀 。下部壁厚略有 减薄 ，上部却有所 增厚 。 拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可 减小 ，但 过大 的圆角半径会使板料悬空面积增大，容易产生 失稳起皱 。 3 判断题 物体的塑性仅 仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。 （） 冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。 （） 利用结构废料冲制冲件，
7、也是合理排样的一种方法。 （） 冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。 （） 在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。 （） 采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。 （） 凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。 （） 板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。 （） 弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。 （） 冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。 （） 弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。 （） 减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。 （） 拉深系
8、数 m 恒小于 1， m 愈小，则拉深变形程度愈大。（ ） 坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。（ ） 拉深时，坯料产生起皱和受最大拉应力是在同一时刻发生的。（ ） 拉深系数 m 愈小，坯料产生起皱的可能性也愈小。（ ） 拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变 薄，愈接近凸模圆角变薄愈大。壁部与圆角相切处变薄最严重。（ ） 所谓等面积原则，即坯料面积等于成品零件的表面积。（ ） 4 选择题 1.表示板料弯曲变形程度大小的参数是 _B_。 A、 y/ B、 r/t C、 E/ S 2.弯曲件在变形区的切向外侧部分 _A_。 A、 受拉应力 B、受
9、压应力 C、不受力 3.弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是 _B_。 A、 宽板 B、窄板 C、薄板 4.弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生 _C_。 A、 变形 B、回弹 C、裂纹 5.为了避免 弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向 _A_。 A、垂直 B、平行 C、重合 6.需要多次弯曲的弯曲件，弯曲的次序一般是 _C_，前次弯曲后应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。 A、先弯中间部分，后弯两端 B、先弯成 V 形，后弯成 U 形 C、先弯两端，后弯中间部分 7.在进行弯曲模结构设计时，应注意模具结构能保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力_C_。 A、达到最大
10、值 B、等于零 C、得到平衡 8.相对弯曲半径 r/t 大，则表示该变形区中 _B_。 A、回弹减 小 B、弹性区域大 C、塑性区域大 9.弯曲件形状为 _A_，则回弹量最小。 A、形 B、 V 形 C、 U 形 10.r/t 较大时，弯曲模的凸模圆角半径 _C_制件圆角半径。 A、 B、 C、 11.弯曲件上压制出加强肋，用以 _A_。 A、增加刚度 B、增大回弹 C、增加变形 12.不对称的弯曲件，弯曲时应注意 _B_。 A、防止回弹 B、防止偏移 C、防止弯裂 13.拉深前的扇形单元，拉深后变为 _B_。 5 A、圆形单元 B、矩形单元 C、环 形单元 14.拉深过程中，坯料的凸缘部分为
11、 _B_。 A、传力区 B、变形区 C、非变形区 15.拉深时，在板料的凸缘部分，因受 _B_作用而可能产生起皱现象。 A、 径向压应力 B、切向压应力 C、厚向压应力 16.与凸模圆角接触的板料部分，拉深时厚度 _B_。 A、变厚 B、变薄 C、不变 17.拉深时出现的危险截面是指 _B_的断面。 A、位于凹模圆角部位 B、位于凸模圆角部位 C、凸缘部位 18.拉深过程中应该润滑的部位是 _A、 B_；不该润滑部位 是 _C_。 A、压料板与坯料的接触面 B、凹模与坯料的接触面 C、凸模与坯料的接触面 19.有凸缘筒形件拉深、其中 _A_对 拉深系数影响最大。 A、凸缘相对直径 B、相对高度
12、 C、相对圆角半径 20.为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用 _C_的工艺 方法。 A、变凸缘直径 B、变筒形直径 C、变圆角半径 21.有凸缘筒形件的极限拉深系数 _A_无凸缘筒形件的极限拉深系数。 A、小于 B、大于 C、等于 22.为了使材料充分塑性流动，拉深 时坯料形状与拉深件横截面形状是 _B_。 A、等同的 B、近似的 C、等面积的 23.利用压边圈对拉深坯料的变形区施加压力，可防止坯料起皱，因此，在保证变形区不 起皱的前提下，应尽量选用 _B_。 A、大的压料力 B、小的压料力 C、适中的压料力 24.通常用 _C_值的大小表示圆筒形件拉深变形程度的大小
13、 _C_愈大，变形程度愈小，反之亦然 。 A、 dh/ B、 K C、 m 25.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了 _A_。 A、光亮带 B、毛刺 C、断裂带 6 26.模具的合理间隙是靠 _C_刃口尺寸及公差来实现。 A、凸模 B、凹模 C、凸模和凹模 D、凸凹模 27.当冲裁间隙较大时，冲裁后因材料弹性回复，使冲孔件尺寸 _A_凸模尺寸，落料件尺寸 _A_凹模尺寸。 A、大于，小于 B、大于，大于 C、小于，小于 D、小于，大于 28.为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为 _A_。 A、推料力 B、卸料力 C、顶件力 29.模具 的压
14、力中心就是冲压力 _C_的作用点。 A、最大分力 B、最小分力 C、合力 30.冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用 _C_。 A、导板模 B、级进模 C、复合模 31.对步距要求高的级进模，采用 _B_的定位方法。 A、固定挡料销 B、侧刃 +导正销 C、固定挡料销 +始用挡料销 32.材料厚度较薄，则条料定位应该采用 _C_。 A、固定挡料销 +导正销 B、活动挡料销 C、侧刃 33.导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠 _B_导向 。 A、导筒 B、导板 C、导柱、导套 34.为了保证凹模的壁厚强度，条料定位宜采用 _A_。 A、活动挡料销 B、始用挡料销 C、固定挡料销 3
15、5.弹性卸料装置除起卸料作用外，还有 _C_的作用。 A、卸料力大 B、平直度低 C、压料作用 36.中、小型模具的上模是通过 _B_固定在压力机滑块上的。 A、导板 B、模柄 C、上模座 37.冲裁大小不同、相距较近的孔时，为了减少孔的变形，应先冲 _A_和 _D_的孔，后冲 _B_和 _C_的孔。 A、大 B、小 C、精度高 D、一般精度 7 名词解释： 1.弯曲中性层：材料在弯曲过程中，外层受拉伸，内层受挤压，在其断面上存在的即不受拉，又不受压，应力等于零的过渡层，称为弯曲中性层。 2.冲载：冲载一般是利用一对工具，对板料或已成形的工序件沿封闭或非封闭的轮廓进行断裂分离加工的各种方法。
16、3.弯曲：将平直的坯料弯折成具有一定角度和曲率半径的零件的成型方法称为弯曲。 4.拉深：在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的成型方法。 5.冲裁件的工艺性：冲裁件对冲压工艺的适应性。 6.应 变中性层：由于材料的连续性，在伸长和缩短两个变形区域之间，其中必定有一层金属纤维材料的长度在弯曲前后保持不变，这一金属层称为应变中性层。 7.最小相对弯曲半径：在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用 Rmin/来表示。 简答： 1. 冲压生产与其他加工方法相比的特点： （ 1） 冲压件的尺寸精度由模具来保证，具有一模一样的特征，
17、所以质量稳定，互换性好。 （ 2） 由于利用模具加工，所以可获得其他加工方法所不能或难以制造的薄壁、重量轻、刚性号、表面粗糙度高、形状复杂的零件。 （ 3） 冲压加工 一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样，大量切削金属，所以它不但节能还节约金属。 （ 4） 普通压力机每分钟可生产几十件冲压件，尔高速压力机每分钟可生产几百甚至几千冲压件，所以效率高。 冲压也有一些缺点：主要表现在冲压加工时的噪声、震动。 2.冲裁时板料的变形过程： （ 5） 弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。 3.冲裁件的断面特征 ： 圆角带、光亮带、断裂带和毛刺组成 4.材料的性能对断面质量的影响： 对于塑性较好的材
18、料，冲裁时裂纹出现的较晚，因为材料剪切的深度较大，所以得到的光亮带所占比例大，圆角和穹弯较大，断裂带较窄 。 5.模具冲裁间隙大小对断面质量的影响： 当间隙过小时，两裂纹之间的材料随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光亮带，其中带有残留的断裂带。 8 当间隙过大时，光亮带变窄，断裂带圆角带增宽，毛刺和斜度较大，拱弯翘曲现象明显，冲裁件质量下降。 6.卸料力 ： 从凸模上挂下材料所需要的力。 7.顶件力 ： 从凹模内向上顶出制件所需要的力 8.冲模压力中心的确定 ： （ 1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 （ 2）工件形状相同且分布位置对称时冲模的压力中心于
19、零件的对称中心相重合。 9.排样方法 ： （ 1）有废料排样（ 2）少废料排样（ 3）无废料排样 采用少、无废料排样法材料利用率高，有利于一次冲裁获得多个制件，且可以简化模具结构，降低冲裁力。但是因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差将直接影响冲压件，所以冲压件的尺寸精度较低。 10.板料弯曲变形特点 （ 1）弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区 （ 2）弯曲变形区的应变中性层：板料的外区（靠凹模的一侧）纵向纤维受拉而伸长，内区（靠凸模的一侧）纵向纤维受压缩而缩短。其中必有一层金属纤维材料的长度在弯曲前后保持不变，这一金属层成为应变中性层。 （ 3） 变形区材料厚度变薄的现象：弯曲程度变
20、形较大时，变形区外侧材料受拉伸长，使得厚度方向的材料变薄，变形区内侧材料受压，使得厚度方向的材料增厚。 11.回 弹 现象 ： 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留下来，弹性变形完全消失弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。 12.影响弹性回跳的主要因素 （ 1）材料的力学性能：。 （ 2）相对弯曲半径 r/t （ 3）弯曲中心角： （ 4）弯曲方式及弯曲模： （ 5）弯曲件形状： （ 6）模具间隙： （ 7）非变形区的 影响 13.减小弹性回跳的措施 （ 1）改进零件的结构 （ 2）从工艺上采取措施：对一些硬材料和以及
21、冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减小弯曲时的回弹，之后在淬硬。增加校正工序。 （ 3）采用拉弯工艺：对于相对弯曲半径较大的零件可采用拉弯工艺，大曲率半径弯曲件的拉弯可以在拉弯机上进行，先弯后拉比先拉后弯好，实际生产中采用拉 +弯 +拉得符合工艺方法。 9 14.弯曲件的结构工艺性 （ 1）弯曲件形状和尺寸的对称性：弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称，高度也不应相差过大。 （ 2）弯曲件直边高度对弯曲的影响 （ 3） 弯曲件孔边距离：当 t 小于 2mm 时， L 大于等于 t； t 大于等于 2mm 时， L 大于等于 2t （ 4）防止弯曲边交接处应力集中的措施：可能产生的畸变
22、和开裂，可预先在折弯线的两端冲裁卸荷孔或卸荷槽。 （ 5）弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性 15.中性层位置与板料厚度 t，弯曲半径 r 以及变薄系数等因素有关。相对弯曲半径 r/t越小，则变薄系数越小、板厚减薄量越大，中性层位置的内置量越大。而相对弯曲半径r/t 越大，变薄系数越大，板厚减薄量变得越小。 16.弯曲件弯曲工序的安排原则 (1)对多角弯曲件，因变形会影响弯曲件的形状精 度，故一般应先弯后角，后弯内角。 （ 2）结构不对称弯曲件，弯曲时毛坯容易发生偏移，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法。 （ 3）批量大、尺寸小的弯曲件应采用级进模弯曲成型工艺，以提高生产率。 （ 4）有孔的弯曲件，要先弯曲，在冲孔。 19.拉深成型的障碍及防止措施 （ 1）起皱及防皱措施： 1.采用压边圈 2.反拉伸 3.减小拉伸深度 4.润滑 （ 2）拉裂及防皱措施： 1.适当的压边力 2.较大的模具的圆角半径 3 润滑 4.凸模的表面粗糙度 10
