冷冲压工艺与模具设计精选复习题答案

冷冲压工艺及模具设计复习题精选
一、填空题
1、常用冲压设备有机械压力机、锻压机和油压机。

2、冲裁是利用模具在压力机上使板料分离的工序。

3、降低冲裁力的措施有斜刃口冲裁、阶梯式凸模冲裁和加热冲裁等方法。

4、冲裁模具根据工序的组合程度可以分为：单工序冲裁模、复合冲裁模和级进冲裁模。

5、凸模固定方法主要有三类：直接固定、黏结固定和其他固定法。

6、模架一般由标准件组成，包括上模座、下模座、导柱、导套、模柄五种标准件。

7、凹模固定方法主要有两类：螺钉固定和销钉固定。

8、弯曲毛料长度是按照弯曲件中性层展开长度计算的。

9、以后各工序拉深模的定位方式主要有三种：一是采用特定的定位板，二是凹模上加工出供半成品定位的凹窝，三是利用半成品的内孔用凸模外形来定位。

10、拉深润滑通过减少材料与压边圈及模具之间的摩擦，从而减低拉深力提高模具寿命。

11、翻边、胀形、缩口、校平等成形工序的共同特点是通过材料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸。

12、冷冲压工序分为分离工序和成形工序两大类。

13、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是增加校正工序。

14、弯曲时，板料的最外层纤维频于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。

15、冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离和变形而得到所需要冲件的工艺装备。

16、冷冲压加工获得的零件一般无需进行机械加工因而是一种节省原材料、节省能耗的无切屑的加工方法。

17、冷冲模按工序组合形式可分为单工序模和复合模。

18、冲压过程中的主要特征是自动化生产，技术要求高，精度高。

19、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属。

20、冲裁包括冲孔、落料、切断、修边等工序，一般来说，主要是指冲孔、落料工序。

21、冲裁变形过程大致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。

22、光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分
23、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
二、判断题
1、金属材料发生塑性变形时，体积会发生变化，“伸长类”变形会使体积增加，“压缩类”变形会使体积减小。

(×)
2、一般来说，材料的屈强比小，说明材料变形抗力小，而抵抗破坏的能力强，这样对冷冲压成形工艺有利。

(√)
3、冲裁模具间隙设计的原则是：在满足冲裁件尺寸精度的要求下，间隙值取偏小值，这样模具能够具有较长的寿命。

(×)
4、冲裁模的弹性卸料装置一般通过弹簧或者橡皮的作用来进行卸料，在冲压时弹性卸料装置既可以卸料又可以压料，特别适合于在制件要求平整的复合模具上使用。

(√)
5、复合冲裁模的落料凹模安装在上模时，称为正装式冲裁模。

(×)
6、弯曲变形主要发生在弯曲制件的圆角部分，弯曲过程中，弯曲变形区会发生板料厚度变薄的现象。

(√)
7、单动压力机上进行拉深时，一般采用弹性压边圈；而双动压力机上进行拉深时，一般采用刚性压边装置。

(√)
8、采用公式法计算拉深次数时，公式n=
n
0 1
n lgm
) d
lg(m
-
lgd
+1计算出的拉深次数n如果是小数，应当四舍五入。

(×)
9、小螺纹底孔翻孔工艺是一种变薄翻边工艺。

(√)
10、冲压工艺制定时，若发现制件的冲压工艺性不良，工艺设计人员应在不影响制件使用的前提下，对制件的形状、尺寸及涉及的问题进行修改，使其既满足使用性能，又符合冲压工艺要求。

(√)
11、冲压的制造一般是单件小批量，因此冲压件也是单件小批量生产。

(×)
12、落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。

(×)
13、复合工序、连续工序、复合-连续工序都属于组合工序。

(√)
14、分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。

(×)
15、成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状工件的加工方法。

(√)
16、冲压加工只能加工形状简单的零件。

(×)
17、冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。

(×)
18、冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。

(√)
19、凡是有凸凹模的模具就是复合模。

(√)
20、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。

(×)
21、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。

(×)
22、校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。

(×)
23、减少冲压伤害事故的主要措施是加强管理和自我保护意识。

(√)
24、在任何时候、任何情况下，坚持手不入模具，是保证安全的根本措施。

(√)
25、预先加工孔后弯曲时，孔的边缘至弯曲圆角半径r中心的距离为L，当板厚大于2mm，
则L≤t。

(×)
26、在进行直角弯曲时，如果弯曲的直角部分过小，将会产生不规则变形。

(√)
27、相对弯曲半径r ╱ t 越大，则回弹量越大。

(√)
28、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。

(×)
29、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。

(×)
30、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。

(×)
三、单选题
1、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
2、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
3、对T形件，为提高材料的利用率，应采用（ C ）
A、多排
B、直对排
C、斜对排
4、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
5、冷冲压工序中都属于成形工序的是( B )
A.落料，起伏，整形
B.胀形，卷圆，缩口
C.切口，拉深，翻边
D.切边，扩口，弯曲
6、模具总装图上标注的尺寸不包括
．．．( C )
A.总体尺寸
B.配合尺寸
C.关键零件制造公差
D.使用安装尺寸
7、有利于减小最小弯曲半径的措施是( A )
A.采用均匀伸长率δu大的材料
B.弯曲时的弯曲线方向平行于板料轧制方向
C.板料有缺陷的一面朝向弯曲凹模
D.采用较小的弯曲角α
8、使用不当
．．的拉深润滑是( B )
A.润滑剂涂在凹模端面与毛料接触表面上
B.润滑剂涂在凸模与毛料接触表面上
C.润滑剂涂在凹模洞口的内壁上
D.润滑剂涂在压边圈与毛料接触表面上
9、编制冲压工艺方案的内容主要包括( D )
A.确定生产批量、生产成本；模具类型与结构；选择合适的冲压设备
B.确定毛坯形状、尺寸和下料方式；工序性质；冲压工序顺序和工序数目
C.拟定出冲压准备工序、辅助工序、冲压工序及后继工序的数目以及先后顺序
D.确定工序顺序和工序数目；模具类型与结构；选择合适冲压设备
10、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
11、为了提高弯曲极限变形程度，对于较厚材料的弯曲，常采用（ C ）
A 、清除毛刺后弯曲
B 、热处理后弯曲
C 、加热
12、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用（ D ）的方法来实现小设备冲裁大冲件。

A、侧刃
B、斜刀冲裁
C、加热冲裁
D、阶梯凸模冲裁
13、弯曲件在变形区的切向外侧部分（ A ）
A、受拉应力
B、受压应力
C、不受力
D、受回弹力
14、当板料相对厚度较小时，抵抗失稳的能力小，（ B ）
A、易拉深
B、易起皱
C、易断裂
D、易变薄
15、为保证压力机和模具正常工作，模具的压力中心应与压力机的压力中心（ A ）
A、重合
B、不重合 C 、偏离 D 、大小相同
16、关于冲裁间隙对冲裁件断面质量的影响，下列哪一种说法是正确的？（ D ）
A、当冲裁间隙过大时，光亮带变宽，断裂带、圆角带变窄，毛刺和斜度减小；
B、当冲裁间隙过大时，光亮带变窄，断裂带、圆角带变宽，毛刺和斜度减小；
C、当冲裁间隙过大时，光亮带变宽，断裂带、圆角带变窄，毛刺和斜度增大；
D、当冲裁间隙过大时，光亮带变窄，断裂带、圆角带变宽，毛刺和斜度增大；
17、开始工作前，应将设备空转一段时间，检查是否正常，这段时间是（ A ）
A 、1~3min； B2~6min； C 、5~10min；
18、国家标准规定，工厂应该安排冲压工在上、下午各有一次集中停机工间休息时间为
（ C ）
A 、5~10min；
B 、10~15min；
C 、10~20min；
D 、15~30min；
19、弯曲的板料表面质量时，容易产生应力集中，使塑性降低，弯曲时必须将有毛
刺的一面向内，否则必须（ B ）弯曲圆角半径。

A、较好，减小；
B、较差，加大；
C、较好，加大、
D、较差，减小
20、弯曲变形时，随着弯曲圆角半径的（），弯曲变形区内的变形程度就会（ B ）
A、减小，减小；B减小，增大，C、增大，增大；D、增大，减小；
21、表示板料弯曲变形程度大小的参数是（ B ）
A 、y/ ρ
B 、 r/t
C 、E/ σ S
22、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
23、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
24、对塑性较差的材料弯曲，最好采用（ C ）的方法解决。

A 、增大变形程度
B 、减小相对弯曲半径
C 、加热处理
25、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 、＜
四、简答题
1.简述冲裁排样的定义。

按照废料角度冲裁排样如何分类？
答：冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。

按照废料角度冲裁排样分为：
1、有废料排样法，沿制件的全部外形轮廓冲裁，在之间之间及制件与条料侧边
之间，都有工艺余料（搭边）存在。

2、少废料排样法，沿制件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在制件之间（或制件
与条料侧边之间）留有搭边。

3、无废料排样法，无废料排样法就是无工艺搭边的排样，制件直接由切断条料
获得。

2、弯曲工件的合理要求是什么？
答：
1)合理最小弯曲半径
2)板料弯曲的方向
3)板料的表面质量
4)最小弯曲高度
5)弯曲件孔边距离
3、什么是冲裁间隙？冲裁间隙与冲裁件的断面质量有什么关系？
答：冲裁凸模与凹模横向尺寸的差值称为冲裁间隙。

间隙小冲裁件的断面质量较好
4、为什么有些拉深件必须经过多次拉深 ?
答：材料在拉深过程中，应力不能超过材料的强度极限，否则就会使工件拉裂。

要想达到有些工件的拉深变形程度，在一次拉深变形过程中，应力肯定超过了材料的强度极限，是不可能实现的，因此必须经过多次拉深完成，使得每次拉深变形中应力不超过该材料的强度极限又能充分利用材料的塑性。

5、盒形件拉深时有何特点 ?
答：1、盒形件拉深时，其毛坯沿周边的变心程度是不均匀的，其直边部分并不只是简单的弯曲变形，同时切向压缩径向拉深的变形沿整个矩形的周边是不均匀的。

在直边部分的中间拉深变形最小，直边靠近圆角部分的拉深变形较大，圆角部分中间拉深变形最大；变形在高度方向的分布也是不均匀的，在靠近底部位置最小，而靠近口部位置最大。

2、由于直边部分切向压缩变形的存在，是圆角部分的变形程度和硬化程度比以
2r为直径、以H为高度的筒形件有所降低，因此盒形件的拉深与筒形件相比，其允许的变形程度可以有所提高。

3、直边部分对圆角部分的影响取决于盒形件的相对圆角半径（r/B）以及相对
高度（H/B）。

6、弯曲回弹的表现形式是什么？产生回弹的主要原因是什么？
答:弯曲回弹的表现形式为：弯曲半径的变化和弯曲角的变化。

产生回弹的主要原因是：材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角、弯曲方式、模具间隙等。

7、拉深变形区的应力应变的特点是什么？
答:拉深变形区为凸缘部分，切向为压应力，径向为拉应力，切向压应力的绝对值最大，所以在切向是压应变，径向为拉应变。

8、拉深时容易出现什么样的质量问题？为什么？
答：拉深成形时主要的成形障碍是起皱和开裂。

防止起皱发生在生产中最常用
的方法是采用压边圈。

防止危险断面破裂的根本措施是减小拉深时的变形抗力，确定合理的拉深系数，采用较大的模具圆角半径，改善凸缘部分的润滑条件，增大凸模表面的粗糙度
9、降低冲裁力的措施有哪些？
答：
1、阶梯凸模冲裁，在多凸模的冲模中，将凸模设计成不同长度，使工作端面呈
阶梯式布置，这样，各凸模冲裁力的最大峰值不同时出现，从而达到降低冲裁力的目的。

2、斜刃冲裁，用平刃口模具冲裁时，沿刃口整个周边同时冲切材料，故冲裁力
较大。

若将凸模（或凹模）刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度的斜刃，则冲裁时刃口就不是全部同时切入，而是逐步地将材料切离，这样就相当于把冲裁件整个周边长分为若干小段进行剪切分离，因而能显著降低冲裁力。

3、加热冲裁（红冲）金属在常温时其抗剪强度是一定的，但是，当金属材料加
热到一定的温度之后，其抗剪强度显著降低，所以加热冲裁能降低冲裁力。

但加热冲裁容易破坏工件表面质量，同时会产生热变形，精度低，因此应用比较少。

10、什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？
答：冲模的压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。

确定模具的压力中心意义在于为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机的中心相重合。

否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。

五、综合题
1、如图所示的拉深件，材料08，已计算出毛坯尺寸D= 63mm , 拉深系数m1=0.50,m2=0.75,m3=0.78,m4=0.80。

试计算：
（1）拉深次数
（2）各工序件直径
解：
（1）∵t=1
∴d=Φ21
又∵D=63
∴t/D×100=1/63×100=1.58
∵h/d=40/21=1.9
∴2次
答2次。

（2）
第一次拉深： d1=m1×D=0.50×63=31.5
第二次拉深： d2=m2×d1=0.75×31.5=23.6
经调整m ，二次可拉成。

m1=0.45, m2=0.72
d1=0.45×63=28
d2=0.72×=20
2、冲孔件材料为Q235钢，料厚t=0.5mm ，尺寸如图所示，请查询表格中提供的参数，计算模具分开加工时，实现φ0.120
6+冲孔工艺的凸、凹模刃口尺寸及公差。

解：因为φ0.1206+的孔由冲孔获得
查表得：min 20.04Z mm = max 20.08Z mm =
则 max min 220.04Z Z mm -=
查表得：φ0.1206+为IT12级,所以x=0.75mm
则 冲孔：
min 0
0.004
0.004()(60.750.12)6.09p
p d d x mm
δ---=+∆=+⨯=
min 00.006
0.0060
(2)(6.090.04)6.13d d p d d Z mm δ+=+=+=
校核： max min
220.0040.0060.080.04p d Z Z δδ+≤-+≤-成立
即满足间隙公差条件
3、图示为一落料件，它的尺寸分别是：a=800-0.42mm ，b=400-0.34mm ，c=350
-0.34，d=22±0.14mm ，e=150-0.12mm ，已知厚度t=1mm ，材料10钢，2c min =0.1mm ，2c max =0.14mm ，利用配作加工法求出 凸凹模的尺寸。

绘出凸凹模并标注出尺寸。

材料
厚度
t(㎜)
非 圆 形 圆 形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差Δ < 1
1~2 ≤0.16 ≤0.20 0.17~0.35 0.21~0.41 ≥0.36 ≥0.42 <0.16 <0.20 ≥0.16 ≥0.20 解：该冲压件属于落料件，选凹模为设计基准件，只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配做。

查表得：2C min =0.10mm ，2C max =0.14mm
对于尺寸80mm ，选用x=0.5；尺寸15mm ，选用x=1；其余尺寸均选用x=0.75 落料凹模的基本尺寸计算：
0.250.420.10500
=0.42mm=79.79mm a +⨯+⨯凹（80-0.5）
0.250.340.0850
0=0.34mm=39.75mm b +⨯+⨯凹（40-0.75） 0.250.340.08500
=0.34mm=34.75mm c +⨯+⨯凹（35-0.75） 000.250.280.070=0.28mm=22.07mm d -⨯-⨯凹（22-0.14+0.75）
=0.12mm=14.940.015mm e ⨯±⨯±凹（15-0.12+0.5）1/80.12
4、拉深件平均直径为 90mm,高度203mm ，若毛料直径为 289mm ，厚度为2mm,试确定拉深次数。

（8分）
提示：根据表选取拉深系数
解：毛坯的相对厚度：
2
/1001000.7289t D ⨯=⨯= 查表得：10.53m =,20.76m =,30.79m =,40.81
m = 则零件的总拉深系数
88
/0.3289m d D ===总
10.30.53m m =<=总
故该零件需经过多次拉深才能达到所需尺寸
112213324430.532891530.761531160.79116920.819275d m D mm mm
d m d mm mm
d m d mm mm
d m d mm mm
=⨯=⨯==⨯=⨯==⨯=⨯==⨯=⨯=
则47590d mm mm =<
所以该零件需要拉深4次，即4n =。