冲压模具设计与制造考试复习题

一、填空题1•塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε 1 + ε 2 + ε 3 =0 。

2 •冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。

3 •物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸这种变形称为塑性变形。

4 •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。

5 •在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是提高塑性，增加材料在一次成型中所能达到的变形程度；降低变形抗力提高工件的成形准确度。

6 •冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料塑性能达到变形程度的要求。

7 •材料的冲压成形性能包括成型极限和成型质量两部分内容。

8 •压应力的数目及数值愈大，拉应力数目及数值愈小，金属的塑性愈好。

9 •在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。

10 •一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。

11 •用间接试验方法得到的板料冲压性能指标有总伸长率、均匀伸长率、屈强比、硬化指数、板厚方向性系数r 和板平面方向性系数△ r 。

12 •在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△ r 越大，则凸耳的高度越大。

13 •硬化指数 n 值大，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的。

14 •当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，故称这种变形为伸长类变形。

15 •当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，故称这种变形为压缩类变形。

16 •材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。

17 •材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。

18 •材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。

屈强比小，对所有的冲压成形工艺都有利。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）1 •变形抗力小的软金属，其塑性一定好。

（×）2 •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。

（×）3 •金属的柔软性好，则表示其塑性好。

（×）4 •物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应变。

（×）5•物体某个方向上为负应力时，该方向的应变一定是负应变。

（×）6•物体受三向等压应力时，其塑性变形可以很大。

（×）7•物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。

（∨）8•当坯料受三向拉应力作用，而且时，在最大拉应力方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形（∨）9•当坯料受三向压应力作用，而且时，在最小压应力方向上的变形一定是伸长变形，在最大压应力方向上的变形一定是压缩变形（∨）三、问答题1 •影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？影响金属塑性的因素有如下几个方面：（ 1 ）、化学成分及组织的影响；（ 2 ）、变形温度；（ 3 ）变形速度；（ 4 ）、应力状态；2 •请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。

屈服条件的表达式为：，其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点才开始屈服。

3 •什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？材料对外力作用所具有的抵抗能力，称为材料的机械性能。

板料的性质不同，机械性能也不一样，表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。

材料的主要机械性能有：塑性、弹性、屈服极限、强度极限等，这些性能也是影响冲压性能的主要因素。

4 •什么是加工硬化现象？它对冲压工艺有何影响？金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金属的强度指标 ( 如屈服强度、硬度 ) 提高、塑性指标 ( 如延伸率 ) 降低的现象，称为冷作硬化现象。

材料的加工硬化程度越大，在拉伸类的变形中，变形抗力越大，这样可以使得变形趋于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。

如胀形工序，加工硬化现象，使得工件的变形均匀，工件不容易出现胀裂现象。

5 •什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素，板料的塑性会因为方向不同而出现差异，这种现象称为板料的塑性各项异性。

各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。

厚度方向的各向异性用板厚方向性系数 r 表示。

r 值越大，板料在变形过程中愈不易变薄。

如在拉深工序中，加大 r 值，毛坯宽度方向易于变形，而厚度方向不易变形，这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。

通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明，增大 r 值均可提高拉深成形的变形程度，故 r 值愈大，材料的拉深性能好。

6 •什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？板料经轧制后，在板平面内会出现各向异性，即沿不同方向，其力学性能和物理性能均不相同，也就是常说的板平面方向性，用板平面各向异性指数Δ r 来表示。

比如，拉深后工件口部不平齐，出现“凸耳”现象。

板平面各向异性制数Δ r 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。

由于Δ r 会增加冲压工序（切边工序）和材料的消耗、影响冲件质量，因此生产中应尽量设法降低Δr 。

7 •如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏 ?板料对冲压成形工艺的适应能力，成为板料的冲压成形性能，它包括：抗破裂性、贴模性和定形性。

所谓的抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力，一般用成形极限这样的参数来衡量；贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力；定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。

很明显，成形极限越大、贴模性和定形性越好材料的冲压成形性能就越好。

一、填空题1 、将板料、型材、管材或棒料等弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。

2 、弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。

3 、窄板弯曲后起横截面呈扇形状。

窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。

4 、弯曲终了时，变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。

5 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。

6 、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。

7、最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。

8 、材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。

9 、板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定性，使材料过早破坏。

对于冲裁或剪切坯料，若未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料塑性降低，在上述情况下均应选用较大的弯曲半径。

轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。

10 、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。

11 、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模），以免产生应力集中而开裂。

12 、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用先在弯角内侧开槽后，再弯曲的工艺，如果结构不允许，则采用加热弯曲或拉弯的工艺。

13 、在弯曲变形区内，内层纤维切向受压而缩短应变，外层纤维切向受受拉而伸长应变，而中性层则保持不变。

14 、板料塑性弯曲的变形特点是：（ 1 ）中性层内移（ 2 ）变形区板料的厚度变薄（ 3 ）变形区板料长度增加（ 4 ）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。

15 、弯曲时，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺才不一致，这种现象叫回弹。

其表现形式有 _ 曲率减小、弯曲中心角减小两个方面。

16 、相对弯曲半径r ╱ t 越大，则回弹量越大。

17 、影响回弹的因素有：（ 1）材料的力学性能（ 2）变形程度（ 3）弯曲中心角（ 4）弯曲方式及弯曲模（ 5）冲件的形状。

18 、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。

19 、在实际生产中，要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，常采取改进弯曲件的设计，采取适当的弯曲工艺，合理设计弯曲模等措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。

20 、改进弯曲件的设计，减少回弹的具体措施有：（ 1 ）尽量避免选用过大的相对弯曲半径（ 2 ）尽量选用σ s /E 小，力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。

21 、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。

22 、为了减小回弹，在设计弯曲模时，对于软材料（如 10 钢，Ｑ 235 ，Ｈ 62 等）其回弹角小于 5 °，可采用在弯曲模上作出补偿角、并取小的凸模、凹模间隙的方法。

对于较硬的材料（如 45 钢， 50 钢，Ｑ 275 等），为了减小回弹，设计弯曲模时，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。

23 、当弯曲件的弯曲半径 r>0.5t 时，坯料总长度应按中性层展开原理计算，即Ｌ＝ L1+L2+ πα (r+xt)/180 。

24、弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。

25 、弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯外角，后弯内角；前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次以成形的形状。

26 、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。

27 、对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了使操作方便、定位准确可靠和提高生产率，应尽量采用级进模或复合模。

28 、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。

29 、弯曲模结构设计时，应注意模具结构应能保证坯料在弯曲时转动和移动。

30 、对于弯曲高度不大或要求两边平直的Ｕ形件，设计弯曲模时，其凹模深度应大于零件的高度。

31 、对于Ｕ形件弯曲模，应当选择合适的间隙，间隙过小，会使工件弯边厚度变薄，降低凹模寿命，增大弯曲力；间隙过大，则回弹大，降低工件的精度。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）1 、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。

（×）2 、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。

（∨）3 、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。

（×）4 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。

（×）5 、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。

（×）6 、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。