冲压试题及答案

第一章

一、冲模分类：（1）级进模：在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。（2）复合模：只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

二、冲模组成零件：（1）工艺零件：这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等。(2) 结构零件：这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等

第二章

一、变形三阶段：冲裁的变形过程分为三个阶段，从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段（特点：板料内应力小于屈服极限，在板料与凸模及凹模接触处形成圆角）；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达到屈服极限，坯料开始产生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（特点：材料内应力达到屈服极限，材料产生塑性变形，形成光亮的剪切断裂带）；从在刃口附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（特点：变形区内部材料应力大于屈服强度）。

二、断面特征：板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区：即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。影响断面质量的因素有：(1)材料性能；(2)模具间隙；(3)模具刃口状态

三、尺寸精度影响因素：压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙、模具刃口状态等。

四、什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？

答：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质量、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互相重合，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。工件靠近凹模刃口部分，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、凹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，在冲裁件的断面出现二次光亮带，这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。

间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，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。五、凸凹模尺寸计算原则：（1）设计落料模先确定凹模刃口尺寸，设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸；（2）设计落料模时，凹模基本尺寸应接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸应接近或等于工件的最大极限尺寸；（3）选用最小合理间隙值；（4）选择磨具刃口制造公差时，要考虑工件精度与磨具制造的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙值；（5）工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差，都应按入体原则标注为单向公差。

六、搭边作用：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。（1）补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；(3)避免冲裁时，条料边缘的毛刺被拉入磨具间隙，从而提高磨具寿命。

七、级进模排样要求：（1）零件精度对排样要求：零件精度要求高的——精确的定位，尽量减少工位数；孔矩公差较小——在同一工步中冲出；（2）模具结构对排样要求：零件较大或零件虽小但工位较多——采用连续-复合排样法；（3）磨具强度对排样的要求：孔间距小——分部冲孔；工位间凹模壁厚小——增设空步；外形复杂——分步冲出；侧刃的位置——避免导致凸、凹模局部工作而损坏刃口；（4）零件成形规律对拍样的要求：位于成形件变形部位上的孔——安排在成形公布之后冲出；落料或切断公步——安排在最后工位上；全部为冲裁弓步的级进模——先冲孔后落料或切断；套料级进冲裁——按由里向外的顺序冲裁

第三章

一、弯曲时的变形程度用什么来表示?为什么可用它来表示?弯曲时的极限变形程度受那些因素的影响?

答;生产中常用r/t来表示板料弯曲变形程度的大小.r/t称为相对弯曲半径,r/t越小,板料表面的切向变形程度越大,因此,生产中常用r/t来表示板料弯曲变形程度的大小.

弯曲时的极限变形程度的影响因素有:①材料的塑性和热处理状态;

②坯料的边缘及表面状态;③弯曲线与钢板纤维方向是否垂直;④弯曲角.

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

三、影响弯曲变形回弹的因素是什么？采取什么措施能减小回弹？

答：影响弯曲变形回弹的因素有：（1）材料的力学性能；（2）相对弯曲半径r/t；（3）弯曲中心角α；（4）弯曲方式及弯曲模；（5）

工件的形状。减小回弹的措施有：（1）改进弯曲件的设计，尽量避免选用过大的相对弯曲半径r/t 。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹；尽量选用E s /σ小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。（2）采取适当的弯曲工艺：①采用校正弯曲代替自由弯曲；②对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点 s

σ降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。③弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态,回弹很大，甚至根本无法成形，这时可采用拉弯工艺。（3）合理设计弯曲模。

第四章

一、拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？

答：拉深工序中产生起皱的原因有两个方面：一方面是切向压应力的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。防皱措施：主要方法是在模具结构上采用压料装置，加压边圈，使坯料可能起皱的部分被夹在凹模平面与压边圈之间，让坯料在两平面之间顺利地通过。采用压料筋或拉深槛，同样能有效地增加径向拉应力和减少切向压应力的作用，也是防皱的有效措施。 拉深工序中产生拉裂主要取决于两个方面：一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处一一“危险断面”产生破裂。防止拉裂的措施：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合理改善条件润滑等，以降低筒壁传力区中的拉应力。

二、拉深系数：影响极限拉深系数的因素有哪些？

答：影响极限拉深系数的因素有：

（1）材料的组织与力学性能（2）板料的相对厚度

（3）模具的几何参数（4）磨擦与润滑（5）压料力的大小

影响极限拉深系数的因素还有拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等。

第五章 一、什么是胀形工艺？有何特点？

胀形是利用压力将直径较小的筒形件在直径方向上向外扩张使其直径变大的一种冲压加工方法。

胀形的特点是：

（1）胀形时，板料的塑性变形区仅局限于一个固定的变形范围内，板料不向变形区外转移，也不从变形区外进入变形区。

（2）胀形时板料在板面方向处于双向受拉的应力状态，所以胀形时工件一

般都是要变薄。因此在考虑胀形工艺时，主要应防止材料受拉而胀裂。

（3）胀形的极限变形程度，主要取决于材料的塑性。材料塑性越好，延伸率越大，则胀形的极限变形程度越大。

（4）胀形时，材料处于双向拉应力状态，在一般情况下，变形区的工件不会产生失稳或起皱现象。胀形成形的工件表面光滑、回弹小，质量好。

二、孔的翻边：

什么是孔的翻边系数K ？影响孔极限翻边系数大小的因素有哪些？

在圆孔的翻边中，变形程度决定于毛坯预孔直径d 0与翻边直径D 之比，即翻边系数K ：D

K d 0

从上式可以看出：K 值越大，则表示变形程度越小；而K 值越小，则表示变形程度越大。当K 值小到材料即将破裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数K min 。

影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面：

（1）材料的塑性越好，则极限翻边系数越小；

（2）预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。

（3）预孔直径材料厚度t 的比值（d 0/t ）越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越小。

（4）凸模的形状与翻边系数也有很大的关系，翻边时采用底面为球面的凸模要比底部为平面的凸模的翻边系数取得小一些，低碳钢的极限翻边系数见教材表

5.2.1。