冷沖壓工藝與模具設計復習題答案.doc

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冷沖壓工藝及模具設計復習題精選 一、填空題 1、常用沖壓設備有機械壓力機、鍛壓機和油壓機。 2、沖裁是利用模具在壓力機上使板料分離的工序。 3、降低沖裁力的措施有斜刃口沖裁、階梯式凸模沖裁和加熱沖裁等方法。 4、沖裁模具根據(jù)工序的組合程度可以分為：單工序沖裁模、復合沖裁模和級進沖裁模。 5、凸模固定方法主要有三類：直接固定、黏結固定和其他固定法。 6、模架一般由標準件組成，包括上模座、下模座、導柱、導套、模柄五種標準件。 7、凹模固定方法主要有兩類：螺釘固定和銷釘固定。 8、彎曲毛料長度是按照彎曲件中性層展開長度計算的。 9、以后各工序拉深模的定位方式主要有三種：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窩，三是利用半成品的內孔用凸模外形來定位。 10、拉深潤滑通過減少材料與壓邊圈及模具之間的摩擦，從而減低拉深力提高模具壽命。 11、翻邊、脹形、縮口、校平等成形工序的共同特點是通過材料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸。 12、冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩大類。 13、在彎曲工藝方面，減小回彈最適當?shù)拇胧┦窃黾有Ｕば颉? 14、彎曲時，板料的最外層纖維頻于拉裂時的彎曲半徑稱為最小彎曲半徑。 15、沖模是利用壓力機對金屬或非金屬材料加壓，使其產(chǎn)生分離和變形而得到所需要沖件的工藝裝備。 16、冷沖壓加工獲得的零件一般無需進行機械加工因而是一種節(jié)省原材料、節(jié)省能耗的無切屑的加工方法。 17、冷沖模按工序組合形式可分為單工序模和復合模。 18、沖壓過程中的主要特征是自動化生產(chǎn)，技術要求高，精度高。 19、冷沖壓生產(chǎn)常用的材料有黑色金屬、 有色金屬、非金屬。 20、沖裁包括沖孔、落料、切斷、修邊等工序，一般來說，主要是指沖孔、落料工序。 21、沖裁變形過程大致可分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段三個階段。 22、光亮帶是緊挨圓角帶并與板面垂直的光亮部分 23、彎曲時，為了防止出現(xiàn)偏移，可采用壓料和定位兩種方法解決 二、判斷題 1、金屬材料發(fā)生塑性變形時，體積會發(fā)生變化，“伸長類”變形會使體積增加，“壓縮類”變形會使體積減小。() 2、一般來說，材料的屈強比小，說明材料變形抗力小，而抵抗破壞的能力強，這樣對冷沖壓成形工藝有利。(√) 3、沖裁模具間隙設計的原則是：在滿足沖裁件尺寸精度的要求下，間隙值取偏小值，這樣模具能夠具有較長的壽命。() 4、沖裁模的彈性卸料裝置一般通過彈簧或者橡皮的作用來進行卸料，在沖壓時彈性卸料裝置既可以卸料又可以壓料，特別適合于在制件要求平整的復合模具上使用。(√) 5、復合沖裁模的落料凹模安裝在上模時，稱為正裝式?jīng)_裁模。() 6、彎曲變形主要發(fā)生在彎曲制件的圓角部分，彎曲過程中，彎曲變形區(qū)會發(fā)生板料厚度變薄的現(xiàn)象。(√) 7、單動壓力機上進行拉深時，一般采用彈性壓邊圈；而雙動壓力機上進行拉深時，一般采用剛性壓邊裝置。(√) 8、采用公式法計算拉深次數(shù)時，公式n= +1計算出的拉深次數(shù)n如果是小數(shù)，應當四舍五入。() 9、小螺紋底孔翻孔工藝是一種變薄翻邊工藝。(√) 10、沖壓工藝制定時，若發(fā)現(xiàn)制件的沖壓工藝性不良，工藝設計人員應在不影響制件使用的前提下，對制件的形狀、尺寸及涉及的問題進行修改，使其既滿足使用性能，又符合沖壓工藝要求。(√) 11、沖壓的制造一般是單件小批量，因此沖壓件也是單件小批量生產(chǎn)。() 12、落料和彎曲都屬于分離工序，而拉深、翻邊則屬于變形工序。() 13、復合工序、連續(xù)工序、復合-連續(xù)工序都屬于組合工序。(√) 14、分離工序是指對工件的剪裁和沖裁工序。() 15、成形工序是指坯料在超過彈性極限條件下而獲得一定形狀工件的加工方法。(√) 16、沖壓加工只能加工形狀簡單的零件。() 17、沖裁間隙過大時，斷面將出現(xiàn)二次光亮帶。() 18、沖裁規(guī)則形狀的沖件時，模具的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。(√) 19、凡是有凸凹模的模具就是復合模。(√) 20、自由彎曲終了時，凸、凹模對彎曲件進行了校正。() 21、板料的彎曲半徑與其厚度的比值稱為最小彎曲半徑。() 22、校形工序大都安排在沖裁、彎曲、拉深等工序之前。 () 23、減少沖壓傷害事故的主要措施是加強管理和自我保護意識。(√) 24、在任何時候、任何情況下，堅持手不入模具，是保證安全的根本措施。(√) 25、預先加工孔后彎曲時，孔的邊緣至彎曲圓角半徑r中心的距離為L，當板厚大于2mm，則L≤t。() 26、在進行直角彎曲時，如果彎曲的直角部分過小，將會產(chǎn)生不規(guī)則變形。(√) 27、相對彎曲半徑 r ╱ t 越大，則回彈量 越大。(√) 28、彎曲件兩直邊之間的夾角稱為彎曲中心角。 () 29、減少彎曲凸、凹模之間的間隙，增大彎曲力，可減少彎曲圓角處的塑性變形。() 30、經(jīng)冷作硬化的彎曲件，其允許變形程度較大。() 三、單選題 1、沖裁變形過程中的塑性變形階段形成了（ A ） A、光亮帶 B、毛刺 C、斷裂帶 2、模具的合理間隙是靠（ C ）刃口尺寸及公差來實現(xiàn)。 A、凸模 B、凹模 C、凸模和凹模 D、凸凹模 3、對T形件，為提高材料的利用率，應采用（ C ） A、多排 B、直對排 C、斜對排 4、為使沖裁過程的順利進行，將梗塞在凹模內的沖件或廢料順沖裁方向從凹模孔中推出，所需要的力稱為（ A ） A、推料力 B、卸料力 C、頂件力 5、冷沖壓工序中都屬于成形工序的是( B ) A.落料，起伏，整形 B.脹形，卷圓，縮口 C.切口，拉深，翻邊 D.切邊，擴口，彎曲 6、模具總裝圖上標注的尺寸不包括( C ) A.總體尺寸 B.配合尺寸 C.關鍵零件制造公差 D.使用安裝尺寸 7、有利于減小最小彎曲半徑的措施是( A ) A.采用均勻伸長率δu大的材料 B.彎曲時的彎曲線方向平行于板料軋制方向 C.板料有缺陷的一面朝向彎曲凹模 D.采用較小的彎曲角α 8、使用不當?shù)睦顫櫥? B ) A.潤滑劑涂在凹模端面與毛料接觸表面上 B.潤滑劑涂在凸模與毛料接觸表面上 C.潤滑劑涂在凹模洞口的內壁上 D.潤滑劑涂在壓邊圈與毛料接觸表面上 9、編制沖壓工藝方案的內容主要包括( D ) A.確定生產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本；模具類型與結構；選擇合適的沖壓設備 B.確定毛坯形狀、尺寸和下料方式；工序性質；沖壓工序順序和工序數(shù)目 C.擬定出沖壓準備工序、輔助工序、沖壓工序及后繼工序的數(shù)目以及先后順序 D.確定工序順序和工序數(shù)目；模具類型與結構；選擇合適沖壓設備 10、彎曲件在變形區(qū)內出現(xiàn)斷面為扇形的是 （ B ） A 、寬板 B 、窄板 C 、薄板 11、為了提高彎曲極限變形程度，對于較厚材料的彎曲，常采用（ C ） A 、清除毛刺后彎曲 B 、熱處理后彎曲 C 、加熱 12、沖裁多孔沖件時，為了降低沖裁力，應采用（ D ）的方法來實現(xiàn)小設備沖裁大沖件。 A、側刃 B、斜刀沖裁 C、加熱沖裁 D、階梯凸模沖裁 13、彎曲件在變形區(qū)的切向外側部分（ A ） A、受拉應力 B、受壓應力 C、不受力 D、受回彈力 14、當板料相對厚度較小時，抵抗失穩(wěn)的能力小，（ B ） A、易拉深 B、易起皺 C、易斷裂 D、易變薄 15、為保證壓力機和模具正常工作，模具的壓力中心應與壓力機的壓力中心（ A ） A、重合 B、不重合 C 、偏離 D 、大小相同 16、關于沖裁間隙對沖裁件斷面質量的影響，下列哪一種說法是正確的？（ D ） A、當沖裁間隙過大時，光亮帶變寬，斷裂帶、圓角帶變窄，毛刺和斜度減?。? B、當沖裁間隙過大時，光亮帶變窄，斷裂帶、圓角帶變寬，毛刺和斜度減??； C、當沖裁間隙過大時，光亮帶變寬，斷裂帶、圓角帶變窄，毛刺和斜度增大； D、當沖裁間隙過大時，光亮帶變窄，斷裂帶、圓角帶變寬，毛刺和斜度增大； 17、開始工作前，應將設備空轉一段時間，檢查是否正常，這段時間是（ A ） A 、1~3min； B2~6min； C 、5~10min； 18、國家標準規(guī)定，工廠應該安排沖壓工在上、下午各有一次集中停機工間休息時間為（ C ） A 、5~10min； B 、10~15min； C 、10~20min； D 、15~30min； 19、彎曲的板料表面質量 時，容易產(chǎn)生應力集中，使塑性降低，彎曲時必須將有毛刺的一面向內，否則必須（ B ）彎曲圓角半徑。 A、較好，減?。籅、較差，加大；C、較好，加大、D、較差，減小 20、彎曲變形時，隨著彎曲圓角半徑的（ ），彎曲變形區(qū)內的變形程度就會（ B ） A、減小，減??；B減小，增大，C、增大，增大；D、增大，減??； 21、表示板料彎曲變形程度大小的參數(shù)是（ B ） A 、 y/ ρ B 、 r/t C 、 E/ σ S 22、彎曲件在變形區(qū)內出現(xiàn)斷面為扇形的是 （ B ） A 、寬板 B 、窄板 C 、薄板 23、需要多次彎曲的彎曲件，彎曲的次序一般是 （ C ） ，前次彎曲后應考慮后次彎曲有可靠的定位， 后次彎曲不能影響前次已成形的形狀。 A 、先彎中間部分，后彎兩端 B 、先彎成 V 形，后彎成 U 形 C 、先彎兩端，后彎中間部分 24、對塑性較差的材料彎曲，最好采用 （ C ）的方法解決。 A 、增大變形程度 B 、減小相對彎曲半徑 C 、加熱處理 25、r/t 較大時，彎曲模的凸模圓角半徑（ C ） 制件圓角半徑。 A 、＞ B 、＝ C 、＜ 四、簡答題 1.簡述沖裁排樣的定義。按照廢料角度沖裁排樣如何分類？ 答：沖壓件在條料或板料上的布置方法稱為排樣。 按照廢料角度沖裁排樣分為： 1、有廢料排樣法，沿制件的全部外形輪廓沖裁，在之間之間及制件與條料側邊之間，都有工藝余料（搭邊）存在。 2、少廢料排樣法，沿制件的部分外形輪廓切斷或沖裁，只在制件之間（或制件與條料側邊之間）留有搭邊。 3、無廢料排樣法，無廢料排樣法就是無工藝搭邊的排樣，制件直接由切斷條料獲得。 2、彎曲工件的合理要求是什么？ 答： 1)合理最小彎曲半徑 2)板料彎曲的方向 3)板料的表面質量 4)最小彎曲高度 5)彎曲件孔邊距離 3、什么是沖裁間隙？沖裁間隙與沖裁件的斷面質量有什么關系？ 答：沖裁凸模與凹模橫向尺寸的差值稱為沖裁間隙。間隙小沖裁件的斷面質量較好 4、為什么有些拉深件必須經(jīng)過多次拉深 ? 答：材料在拉深過程中，應力不能超過材料的強度極限，否則就會使工件拉裂。要想達到有些工件的拉深變形程度，在一次拉深變形過程中，應力肯定超過了材料的強度極限，是不可能實現(xiàn)的，因此必須經(jīng)過多次拉深完成，使得每次拉深變形中應力不超過該材料的強度極限又能充分利用材料的塑性。 5、盒形件拉深時有何特點 ? 答：1、盒形件拉深時，其毛坯沿周邊的變心程度是不均勻的，其直邊部分并不只是簡單的彎曲變形，同時切向壓縮徑向拉深的變形沿整個矩形的周邊是不均勻的。在直邊部分的中間拉深變形最小，直邊靠近圓角部分的拉深變形較大，圓角部分中間拉深變形最大；變形在高度方向的分布也是不均勻的，在靠近底部位置最小，而靠近口部位置最大。 2、由于直邊部分切向壓縮變形的存在，是圓角部分的變形程度和硬化程度比以2r為直徑、以H為高度的筒形件有所降低，因此盒形件的拉深與筒形件相比，其允許的變形程度可以有所提高。 3、直邊部分對圓角部分的影響取決于盒形件的相對圓角半徑（r/B）以及相對高度（H/B）。 6、彎曲回彈的表現(xiàn)形式是什么？產(chǎn)生回彈的主要原因是什么？ 答:彎曲回彈的表現(xiàn)形式為：彎曲半徑的變化和彎曲角的變化。產(chǎn)生回彈的主要原因是：材料的力學性能、相對彎曲半徑、彎曲中心角、彎曲方式、模具間隙等。 7、拉深變形區(qū)的應力應變的特點是什么？ 答:拉深變形區(qū)為凸緣部分，切向為壓應力，徑向為拉應力，切向壓應力的絕對值最大，所以在切向是壓應變，徑向為拉應變。 8、拉深時容易出現(xiàn)什么樣的質量問題？為什么？ 答：拉深成形時主要的成形障礙是起皺和開裂。防止起皺發(fā)生在生產(chǎn)中最常用的方法是采用壓邊圈。防止危險斷面破裂的根本措施是減小拉深時的變形抗力，確定合理的拉深系數(shù)，采用較大的模具圓角半徑，改善凸緣部分的潤滑條件，增大凸模表面的粗糙度 9、 降低沖裁力的措施有哪些？ 答： 1、階梯凸模沖裁，在多凸模的沖模中，將凸模設計成不同長度，使工作端面呈階梯式布置，這樣，各凸模沖裁力的最大峰值不同時出現(xiàn)，從而達到降低沖裁力的目的。 2、斜刃沖裁，用平刃口模具沖裁時，沿刃口整個周邊同時沖切材料，故沖裁力較大。若將凸模（或凹模）刃口平面做成與其軸線傾斜一個角度的斜刃，則沖裁時刃口就不是全部同時切入，而是逐步地將材料切離，這樣就相當于把沖裁件整個周邊長分為若干小段進行剪切分離，因而能顯著降低沖裁力。 3、加熱沖裁（紅沖）金屬在常溫時其抗剪強度是一定的，但是，當金屬材料加熱到一定的溫度之后，其抗剪強度顯著降低，所以加熱沖裁能降低沖裁力。但加熱沖裁容易破壞工件表面質量，同時會產(chǎn)生熱變形，精度低，因此應用比較少。 10、什么是沖模的壓力中心？確定模具的壓力中心有何意義？ 答：沖模的壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。 確定模具的壓力中心意義在于為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力中心與壓力機的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 五、綜合題 1、如圖所示的拉深件，材料08，已計算出毛坯尺寸D= 63mm , 拉深系數(shù)m1=0.50,m2=0.75,m3=0.78,m4=0.80。試計算： （1）拉深次數(shù) （2）各工序件直徑 解： （1）∵t=1 ∴d=Φ21 又∵D=63 ∴t/D100=1/63100=1.58 ∵h/d=40/21=1.9 ∴2次 答2次。 （2） 第一次拉深： d1=m1D=0.5063=31.5 第二次拉深： d2=m2d1=0.7531.5=23.6 經(jīng)調整m，二次可拉成。 m1=0.45, m2=0.72 d1=0.4563=28 d2=0.72=20 2、沖孔件材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm，尺寸如圖所示，請查詢表格中提供的參數(shù)，計算模具分開加工時，實現(xiàn)沖孔工藝的凸、凹模刃口尺寸及公差。 解：因為的孔由沖孔獲得 查表得： 則 查表得：為IT12級,所以x=0.75mm 則 沖孔： 校核： 成立 即滿足間隙公差條件 3、圖示為一落料件，它的尺寸分別是：a=800-0.42mm，b=400-0.34mm，c=350-0.34，d=220.14mm，e=150-0.12mm，已知厚度t=1mm，材料10鋼，2cmin=0.1mm，2cmax=0.14mm，利用配作加工法求出 凸凹模的尺寸。繪出凸凹模并標注出尺寸。 材料厚度t(㎜) 非 圓 形 圓 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：該沖壓件屬于落料件，選凹模為設計基準件，只需計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的實際尺寸按間隙要求配做。 查表得：2Cmin=0.10mm，2Cmax=0.14mm 對于尺寸80mm，選用x=0.5；尺寸15mm，選用x=1；其余尺寸均選用x=0.75 落料凹模的基本尺寸計算： 4、拉深件平均直徑為 90mm,高度203mm，若毛料直徑為 289mm，厚度為2mm,試確定拉深次數(shù)。（8分） 提示：根據(jù)表選取拉深系數(shù) 解：毛坯的相對厚度： 查表得：,,, 則零件的總拉深系數(shù) 故該零件需經(jīng)過多次拉深才能達到所需尺寸 則 所以該零件需要拉深4次，即