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沖壓工藝與模具設計試題及答案
沖壓工藝與模具設計是高等學校模具設計與制造專業和塑性成形工藝及設備專業本科、專科教材，也可供從事沖壓工作的科技人員參考。以下是由陽光網小編整理關于沖壓工藝與模具設計試題的內容，希望大家喜歡!
沖壓工藝與模具設計試題及答案
一、填空題(30X1’，共30分)
1、 影響金屬塑性的因素有金屬的組織、變形溫度、、、金屬的尺寸因素。
2、 在沖壓工藝中，有時也采用加熱沖壓成形方法，加熱的目的是
3、 材料的沖壓成形性能包括和兩部分內容。
4、 當作用于坯料變形區的拉應力的絕對值最大時，在這個方向上的變形一定是變形。
5、 沖裁變形過程大致可分為、、三個階段。
6、 沖裁件的切斷面由、、、四個部分組成。
7、 落料時，應以為基準配制，凹模刃口尺寸按磨損的變化規律分別進行計算。
8、 當間隙較大時，沖裁后因材料的彈性回復使落料件尺寸凹模尺寸;沖孔件的孔徑凸模尺寸。
9、 沖裁產生的廢料可分為兩類，一類是結構廢料，另一類是工藝廢料。
10、 相對彎曲半徑r╱t越大，則回彈量越大。
11、 拉深凸模和凹模與沖裁模不同之處在于，拉深凸、凹模都有一定的而不是的刃口，其間隙一般稍大于板料的厚度。
12、 拉深時，凸緣變形區的和筒壁傳力區的是拉深工藝能否順利進行的主要障礙。
13、 成形工序中，脹形和翻孔屬于，成形極限主要受變形區內的限制。縮口和外緣翻凸邊屬于壓縮類成形，成形極限主要受變形區過大的壓應力而失穩的限制。
二、問答題(8X5’，共40分)
1、 什么是加工硬化現象?它對沖壓工藝有何影響?
金屬在室溫下產生塑性變形的過程中，使金屬的強度指標(如屈服強度、硬度)提高、塑性指標(如延伸率)降低的現象，稱為冷作硬化現象。
材料的加工硬化程度越大，在拉伸類的變形中，變形抗力越大，這樣可以使得變形趨于均勻，從而增加整個工件的允許變形程度。如脹形工序，加工硬化現象，使得工件的變形均勻，工件不容易出現脹裂現象。
2、 如何判定沖壓材料的沖壓成形性能的好壞?
板料對沖壓成形工藝的適應能力，稱為板料的沖壓成形性能。它包括：抗破裂性、貼模性和定形性。抗破裂性是指沖壓材料抵抗破裂的能力，一般用成形極限這樣的參數來衡量;貼模性是指板料在沖壓成形中取得與模具形狀一致性的能力;定形性是指制件脫模后保持其在模具內既得形狀得能力。很明顯，成形極限越大、貼模性和定形性越好，材料的沖壓成形性能就越好。
3、 怎樣確定沖裁模的工序組合方式?
確定沖裁模的組合方式時，一般根據以下條件：
(1)、生產批量的大小。從提高沖壓件生產率角度來考慮，選用復合模和級進模結構要比選擇單工序模好得多。一般來說，小批量和試制生產時采用單工序模具，中批和大批生產時，采用復合沖裁模和級進沖裁模。
(2)、工件尺寸公差等級。單工序模具沖出的工件精度較低，而級進模最高可達IT12～IT13級，復合模由于避免了多次沖壓時的定位誤差，其尺寸精度最高能達到IT9級以上，再加上復合模結構本身的特點，制件的平整度也較高。因此，工件尺寸公差等級較高時，宜采用復合模的結構。
(3)、從實現沖壓生產機械化與自動化生產的角度來說，選用級進模比選用復合模和單工序模具容易些。這是因為，復合模得廢料和工件排除較困難。
(4)、從生產的通用性來說，單工序模具通用性最好，不僅適合于中小批量的中小型沖壓件的生產，也適合大型沖壓件的生產。級進模不適合大型工件的生產。
(5)、從沖壓生產的安全性來說，級進模比單工序模和復合模為好。
綜上所述，在確定沖裁模的工序組合方式時，對于精度要求高、小批量及試制生產或工件外形較大，厚度又較厚的工件，應該考慮用單工序模具。而對精度要求高、生產批量大的工件的沖壓，應采用復合模;對精度要求一般，又是大批量生產時，應采用級進模結構。
4、 什么叫搭邊?搭邊有什么作用?
排樣時，工件與工件以及工件與條料側邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。
搭邊的作用是：補償送料誤差，使條料對凹模型孔有可靠的定位，以保證工件外形完整，獲得較好的加工質量。保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。搭邊太大，浪費材料;太小，會降低工件斷面質量，影響工件的平整度，有時還會出現毛刺或搭邊被拉進凸模與凹模的間隙里，造成沖模刃口嚴重磨損。影響模具壽命。
5、 降低沖裁力的措施有哪些?
當采用平刃沖裁沖裁力太大，或因現有設備無法滿足沖裁力的需要時，可以采取以下措施來降低沖裁力，以實現“小設備作大活”的目的：
(1)、采用加熱沖裁的方法：當被沖材料的抗剪強度較高或板厚過大時，可以將板材加熱到一定溫度(注意避開板料的“藍脆”區溫度)以降低板材的強度，從而達到降低沖裁力的目的。
(2)、采用斜刃沖裁的方法：沖壓件的周長較長或板厚較大的單沖頭沖模，可采用斜刃沖裁的方法以降低沖裁力。為了得到平整的工件，落料時斜刃一般做在凹模上;沖孔時斜刃做在凸模上。
(3)、采用階梯凸模沖裁的方法：將多凸模的凸模高度作成高低不同的結構。由于凸模沖裁板料的時刻漸加大;
(3)沖模結構：若沖模上具有壓邊裝置，凹模具有較大的圓角半徑，凸、凹模間具有合理的間隙，這些因素都有利于坯料的變形，可選較小的拉深系數;
(4)潤滑：具有良好的潤滑，較低的拉深速度，均有利于材料的變形，可選擇較小的拉深系數。但對凸模的端部不能進行潤滑，否則會削弱凸模表面摩擦對危險斷面的有益影響。
上述影響拉深系數的許多因素中，以坯料的相對厚度影響最大，生產中常以此作為選擇拉深系數的依據。
8、 什么是孔的翻邊系數K?影響孔極限翻邊系數大小的因素有哪些?
不同，將同時剪斷所有的切口分批剪斷，以降低沖裁力的最大值。但這種結構不便于刃磨，所以僅在小批量生產中使用。
6、 影響板料彎曲回彈的主要因素是什么?影響規律如何?
(1)、材料的機械性能
材料的屈服極限σs愈高、彈性模量E愈小，彎曲變形的回彈也愈大。 (2)、相對彎曲半徑r/t
相對彎曲半徑r/t愈小，則回彈值愈小。因為相對彎曲半徑愈小，變形程度愈大。反之，相對彎曲半徑
愈大，則回彈值愈大。這就是曲率半徑很大的彎曲件不易彎曲成形的原因。
(3)、彎曲中心角α
彎曲中心角α愈大，表示變形區的.長度愈大，回彈的積累值愈大，因此彎曲中心角的回彈愈大，但對曲率半徑的回彈沒有影響。
(4)、模具間隙
彎曲模具的間隙愈大，回彈也愈大。所以，板料厚度的誤差愈大，回彈值愈不穩定。 (5)、彎曲件的形狀
彎曲件的幾何形狀對回彈值有較大的影響。比如，U形件比V形件的回彈要小些，這是因為U形件的底部在彎曲過程中有拉伸變形的成分，故回彈要小些。
(6)、彎曲力
彎曲力的大小不同，回彈值也有所不同。校正彎曲時回彈較小，因為校正彎曲時校正力比自由彎曲時的彎曲力大很多，使變形區的應力與應變狀態與自由彎曲時有所不同。
7、 影響拉深系數的因素有哪些?
拉深系數是拉深工藝中一個重要參數。合理地選定拉深系數，可以減少加工過程中的拉深次數，保證工件加工質量。
影響拉深系數的因素有以下幾方面：
(1)材料的性質與厚度：材料表面粗糙時，應該取較大的拉深系數。材料塑性好時，取較小的拉深系數。材料的相對厚度t/D對拉深系數影響更大。相對厚度越大，金屬流動性能有較好的穩定性，可取較小的拉深系數;
(2)拉深次數：拉深過程中，因產生冷作硬化現象，使材料的塑性降低。多次拉深時，拉深系數應逐
在圓孔的翻邊中，變形程度決定于毛坯預孔直徑d0與翻邊直徑D之比，即翻邊系數K：
從上式可以看出：K值越大，則表示變形程度越小;而K值越小，則表示變形程度越大。當K值小到材料即將破裂時，這時的翻邊系數稱為極限翻邊系數Kmin。
影響孔翻邊系數大小的因素主要有以下幾個方面： (1)材料的塑性越好，則極限翻邊系數越小; (2)預孔的表面質量越好，極限翻邊系數值越小。
(3)預孔直徑材料厚度t的比值(d0/t)越小，即材料越厚，翻邊時越不容易破裂，極限翻邊系數可以取得越小。
(4)凸模的形狀與翻邊系數也有很大的關系，翻邊時采用底面為球面的凸模要比底部為平面的凸模的翻邊系數取得小一些，低碳鋼的極限翻邊系數見教材表5、2、1。
三、看圖題(15分)
1、 指出零件1、3、4、6、7、8、9、11、12、13的名稱(5’)
1-打桿、3-推板、4-推桿、6-凸凹模、7-卸料板、8-落料凹模、 9-頂件塊、11-沖孔凸模、12-擋料銷、13-導料銷
2、 該模具為單工序/復合工序/級進模中的哪一種?是倒裝還是正裝?(3’)
復合模(沖孔落料復合沖裁模)，正裝(落料件留在下模，凸凹模在上模) 3、 簡述模具工作過程及各零件在其中所起作用(7’)
條料沿導料銷13往前送進，由擋料銷12控制送進距離(初始時擋住條料前端，第一次落料后擋住條料落料孔的后邊);上模下行，在橡膠的作用下卸料板7壓住條料，上模繼續下行，凸凹模6與沖孔凸模11相對運動實現對板料的沖孔，廢料進入凸凹模6的孔中;與此同時，凸凹模6與落料凹模8相對運動(頂件塊9隨凸凹模6下壓)，實現對板料的落料，落料件進入落料凹模8;上模完成向下沖程后上行，頂件塊9在彈性元件的作用下將落料件從落料凹模8中頂出;與此同時，卸料板7壓住條料，將條料從凸凹模6卸下，直至橡膠完全回復后卸料板才隨上模上行;上模繼續上行，打桿1被限位推動推板3和推桿4，將沖孔廢料從凸凹模6的孔中推出;完成一個沖壓過程。
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