冲压工艺模具 题目及答案

绪论复习题答案

一 . 填空题

1 . 冷冲模是利用安装在压力机上的模具对材料施加变形力，使其产生变形或分离，从而获得冲件种压力加工方法。

2 . 因为冷冲压主要是用板料加工成零件，所以又叫板料冲压。

3 . 冷冲压不仅可以加工金属材料材料，而且还可以加工非金属材料。

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

5 . 冷冲压加工获得的零件一般无需进行机械加工加工，因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无无的加工方法。

6 . 冷冲模按工序组合形式可分为单工序模具和组合工序模具，前一种模具在冲压过程中生产率低，当量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合 - 级进模等组合方式。

7 . 冲模制造的主要特征是单件小批量生产，技术要求高，精度高，是技术密集型生产。

8 . 冲压生产过程的主要特征是，依靠冲模和压力机完成加工，便于实现自动化化，生产率很高，操作方便

9 冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。

二 . 判断题（正确的打√，错误的打×）

1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×）

2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×）

3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√）

4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√）

5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√）

6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√）

7 . 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。（√）

8 . 把两个以上的单工序组合成一道工序，构成复合、级进、复合 - 级进模的组合工序。（×）

9 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√）

10. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×）

11 . 冲压生产的自动化就是冲模的自动化。（×）

第一章冲压变形的基本原理复习题答案

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ε1 + 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

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 ?在同号主应力图下引起的变形，所需的变形抗力之值较大，而在异号主应力图下引起的变形，所需形抗力之值就比较小。

10 ?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。

11 ?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，塑标降低，这种现象称为加工硬化。

12 ?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、板厚性系数r 和板平面方向性系数△ r 。

13 ?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。

14 ?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。

15 ?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，故称这种变形伸长类变形。

16 ?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

压缩类变形。

17 ?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。

18 ?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产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。

19 ?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 ?变形抗力是指在一定的加载条件和一定的变形温度下，引起塑性变形的单位变形力。

5 ?物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应变。（×）

6?物体某个方向上为负应力时，该方向的应变一定是负应变。（×）

7?物体受三向等压应力时，其塑性变形可以很大。（×）

8?材料的塑性是物质一种不变的性质。（×）

9?金属材料的硬化是指材料的变形抗力增加。（×）

10?物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。（∨）

11?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形，在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形（∨）

12?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

，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

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

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。板平向异性制数Δr 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。由于Δr 会增加冲压工序（切边工序材料的消耗、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、贴模性形性越好材料的冲压成形性能就越好。

第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案

一、填空题

1 ?从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边、等但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。

2 ?冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。

3 ?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。

4 ?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。

5 ?冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。

6 ?间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度和塌角小，在冲的切断面上形成二次光亮带。

7 ?冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。

8 ?材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙 Z 值就越大；而厚度越薄、塑性越好的材料，间隙值就越小。

9 ?在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值；对于断面垂直度与尺度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大的间隙值。

10 ?凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性,制造周期短,便于成批生产。其缺点是模具制造小、模具制造困难、成本较高。

11 ?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。

12 ?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。

13 ?凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸 + δ凹≤ Z max -Z min的条件。

14 ?所谓冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

15 ?冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。

16 ?冲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。

17 ? 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。

18 ? 搭边是一种工艺废料废料，但它可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭边还可增加条度，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。

19 ?为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用阶梯凸模冲裁法、斜刃口法和加热冲裁法来降低冲裁力。

20 ? 在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下，为了能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而的折断或倾斜现象，凸模应采用阶梯布置，即将小凸模做短一些。这样可保证冲裁时，大直径凸模先冲

21 ?采用斜刃冲裁时，为了保证冲件平整，落料时应将凸模做成平刃；冲孔时应将凹模做成平刃。

22 ?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。

23 ?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。

24 ?复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外形的相对位置精度高，板料的定位精度高，冲模的外形较小，但复合模结构复杂，制造精度高，成本高。所以一般用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。

25 ?非圆形凸模，如果固定部分为圆形，必须在固定端接缝处加防转销；以铆接法固定时，铆接部分的硬工作部分要低。

26 ?复合模的凸凹模壁厚最小值于冲模结构有关，顺装式复合模的凸凹模壁厚可小些；倒装式复合模的凸壁厚应大些。

27 ?对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用镶拼结构。

28 ?条料在送进方向上的送进距离称为步距。

29 ?弹压卸料板既起压料作用，又起卸料作用，所得的冲裁件质量较好，平直度较高，因此，质量要高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。

30 ?整修时，材料变形过程与冲裁不同，整修与切削加工相似。

31 ?精密冲裁一般是指带齿圈压板精冲法，通常称为齿圈压板精冲法。精冲时的搭边值比普通冲裁大

32 ?精冲凸、凹模的间隙很小，一般双面间隙为材料厚度的 0.5% ～ 3% 。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1 ?冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。（×）

2 ?形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。（× ）

3 ?对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。（× ）

4 ?整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×）

5 ?模具的压力中心就是冲压件的重心。（× ）

6 ?在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。（×）

7 ?导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。（×）

8 ?对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。（×）

9 ?采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。（×）

10 ?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。（× ）

11 ?压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。（×

12 ?无模柄的冲模，可以不考虑压力中心的问题。（× ）

三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）

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 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定 ____ A _______ 。

A 、凹模刃口尺寸

B 、凸模刃口尺寸

C 、凸、凹模尺寸公差

3 、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用 ______ A _____ 的方法来实现小设备冲裁大冲件。

A 、阶梯凸模冲裁

B 、斜刃冲裁

C 、加热冲裁

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 、模具的压力中心就是冲压力 ____ C _______ 的作用点。

A 、最大分力

B 、最小分力

C 、合力

6 、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

7 、用于高速压力机的冲压材料是 _____ C ______ 。

A 、板料

B 、条料

C 、卷料

8 、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

9 、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

10 、由于级进模的生产效率高，便于操作，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于 _______ A _ 冲压件的生产。

A 、大批量、小型

B 、小批量、中型

C 、小批量、大型

D 、大批量、大型

11 、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应 ______ C ____ 步距。

A 、≥

B 、≤

C 、＞

D 、＜

12 、对于冲制小孔的凸模，应考虑其 _____ A _____

A 、导向装置

B 、修磨方便

C 、连接强度

13 、精度高、形状复杂的冲件一般采用 _____ A _____ 凹模形式。

A 、直筒式刃口

B 、锥筒式刃口

C 、斜刃口

14 、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

15 、小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈 _____ A _____ 配合。

A 、间隙

B 、过渡

C 、过盈

16 、为了保证条料定位精度，使用侧刃定距的级进模可采用 ______ B ____ 。

A 、长方形侧刃

B 、成型侧刃

C 、尖角侧刃

17 、凸模与凸模固定板之间采用 __ A __ 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。

A 、 H7/h6

B 、 H7/r6

C 、 H7/m6

18 、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_____ B_____ 和 ______ C ____ 的孔。

A 、大

B 、小

C 、精度高

D 、一般精度

19 、整修的特点是 _____ A _____ 。

A 、类似切削加工

B 、冲压定位方便

C 、对材料塑性要求较高

三、问答题

1 ?冲裁的变形过程是怎样的？

冲裁的变形过程分为三个阶段如图图 2.1.3 所示：从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈限，这是称之为弹性变形阶段 ( 第一阶段 ) ；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性变形阶段 ( 第二阶段 ) ；从在刃近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段( 第三阶段 ) 。

图 2.1.3 冲裁变形过程

2 ?普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？

普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图 2.1.5 所示，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越冲裁件断面的质量越好）。断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应作用下不断扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。

a—圆角带； b—光亮带； c—断裂带； d—毛刺

图 2.1.5 冲裁件的断面特征

3 ?什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？

冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。该间隙的大小，直接影响着工件切断面的冲裁力的大小及模具的使用寿命。当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够重合，这时冲裁件切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，如图 2.1.6 所示。工件靠近凹模部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。当冲裁间隙过小时，板料在凸模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出次光亮带，如图 4-5b 所示 , 这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。间隙过大时，板料在刃口处的裂样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。

(a) 间隙过小时； (b) 间隙合理时； (c) 间隙过小时

图 2.1.6 冲裁间隙对冲裁质量的影响

4 ?降低冲裁力的措施有哪些？

当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降低冲裁力，现“小设备作大活”的目的：

1、采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注意避开板“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。

2、采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上，如图4.10所示。

3 、采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构，如图 4.10 所示。由于凸模冲裁板时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃磨，所以仅在小批产中使用。

(a) (b) (c)

图 2.4.3 减小冲裁力的设计

(a) 斜刃落料； (b) 斜刃冲孔； (c) 阶梯凸模冲裁法

5 ?什么叫搭边？搭边有什么作用？

排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条料有一定的刚度，以保证质量和送料方便。搭边太大，浪费材料；太小，会降低工件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影响模具寿命。

6 ?怎样确定冲裁模的工序组合方式？

确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：

1 、生产批量的大小。从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序模好得多。来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级进冲裁模。

2 、工件尺寸公差等级。单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达 IT12 ～ IT1

3 级，复合模由于了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度高。因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。

3 、从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因复合模得废料和工件排除较困难。

4 、从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产，也适合大型件的生产。级进模不适合大型工件的生产。

5 、从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。

综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度厚的工件，应该考虑用单工序模具。而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模；对精度要求又是大批量生产时，应采用级进模结构。

7 ?怎样选择凸模材料？

凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度与适当的韧性般，形状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A 、 T10A 等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸模，可选用硬质合金制造。凸模的硬一般为 HRC58 ～ 62 。

8 ?凸模垫板的作用是什么？如何正确的设计垫板？

冲模在工作时，凸模要承受很大的冲裁力，这个力通过凸模的固定端传递到上模座。如果作用在模座上的力其许用应力时，就会在模板上压出凹坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座的损坏，在凸模固定板和上之间加装一块淬硬的垫板。在复合模的凸凹模固定板与模座之间，因为同样的原因也需要加装一块垫板。设计一般根据需要在国标中选取标准的垫板型号。一般垫板的的形状和尺寸大小与凹模板相同。材料选用 T7 、 T 热处理的淬火硬度为 48 ～ 52HRC ，上下表面的粗糙度为 Ra0.8 以下。

9 ?常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？

常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。

1 、刚性卸料装置：刚性卸料装置常用固定卸料板的结构形式，即：卸料板是用螺钉将其固定在下模部分，再钉定位这样一种安装方式。刚性卸料装置的卸料板在工作时，不能将被冲材料压住，所以工件的有明显的翘曲但卸料力大。因此，常用于较厚、较硬且精度要求不高的工件冲裁模中。

2 、弹压卸料装置：弹压卸料装置中的弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁厚度在 1.5mm 以模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的滑块继续向下运动时，凸模再伸出弹压卸料下端面进行冲压加工。所以，工件的平整度较好。

10 ?什么是齿圈压板？精冲模中的齿圈压板有何作用？

精冲模和普通冲模的最大区别就在于采用了 V 形齿圈压板。所谓齿圈压板是指在压板或凹模上，围绕工件一定距离设置的 V 形凸梗。齿圈压板的作用就是阻止剪切区以外的金属板料，在冲裁过程中进入到剪切区内，在剪切区内的材料处于三向压应力状态；压紧被冲材料，避免板料的弯曲和拉伸变形；冲裁完成后又起卸料的

第三章弯曲工艺及弯曲模具设计复习题答案

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

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 、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。

18 、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ζ s /E 小，力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。

19 、在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。

20 、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。

21 、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。

22 、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 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（×）

4 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（×）

5 、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（∨）

6 、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（∨）

7 、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（× ）

8 、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。（×）

9 、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的

维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（× ）

三选择题（将正确答案的序号填在题目的空缺处）

1 、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/ ζ S

2 、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

3 、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

4 、材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许 ___ B _____ 。

A 、回弹量大

B 、变形程度大

C 、相对弯曲半径大

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 、为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 ____ C ____ 处理。

A 、淬火

B 、回火

C 、退火

7 、材料 ____ A ____ ，则反映该材料弯曲时回弹小。

A 、屈服强度小

B 、弹性模量小

C 、经冷作硬化

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 、采用拉弯工艺进行弯曲，主要适用于 ____ B ____ 的弯曲件。

A 、回弹小

B 、曲率半径大

C 、硬化大

10 、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

四、问答题

1 ?弯曲变形有何特点？

为了分析弯曲变形的特点，在弯曲毛坯的断面上画出间距相等的网格线，如图 5-2 所示，图（ a ）是弯曲形前的网格，从图（ b ）弯曲变形后的网格变化，可以看出弯曲变形有如下特点：

图 3.1.2 弯曲变形的特点

1）、弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分

从图（ b ）中我们看到，弯曲变形后板料两端平直部分的网格没有发生变化，而圆角部分的网格由原来的方变成了扇形网格，这就说明弯曲变形集中在圆角部分。

2)、弯曲变形区存在一个变形中性层

从对两图中的网格观察，明显的看见弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化：靠近凸模一边的金属纤维层(a—a) 因为受到压缩而缩短；靠近凹模一边的纤维层（ b—b ）因为受到拉伸而伸长。也就是说，弯曲变形时变区的纤维由内、外表面至板料中部，其缩短与伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续性，在两个伸长与缩短的变区域之间，必定有一层金属纤维层的长度在弯曲前后保持不变（如图中的 O—O ），这一金属层就称为应变中性

3）、形区材料厚度变薄的现象

板料弯曲时，如果弯曲变形程度较大，变形区外侧材料受拉而伸长，使得厚度方向的材料流动过来进行补充从而使厚度减薄，而内侧材料受压，使厚度方向的材料增厚。由于应变中性层的内移，外层的减薄量大于内层区的增厚量，因此使弯曲变形区的材料厚度变薄。变形程度愈大，变薄现象愈明显。

3）、变形区横断面的变形

对于相对宽度 b/t （ b 为板料的宽度， t 为板料的厚度）较窄的坯料（b/t ≤ 3 的窄板），在弯曲变形程中，板料宽度方向的形状及尺寸也会发生变化：在应变中性层以内的压缩区横截面的宽度和高度都增加，而在变中性层以外的拉伸区横截面的宽度和高度都减小，使整个横截面变成扇形。对宽度较大的板料（ b/t ＞ 3 的