冲压模具设计与制造考试复习题

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1、 1 / 19 2 / 19 3 / 19一 、填空题 1 塑性变形的物体体积保持 不变 ，其表达式可写成 1 + 2 + 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

2、，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 。 4 / 1912 在筒形件拉深

3、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。 1

4、8 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 / 195 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

5、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。 6 / 19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

6、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

7、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 r ？它对冲压工艺有何影响？ 7 / 19板料经轧制

8、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 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 r 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。由于 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 r 。 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

9、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，

10、不致使材料破坏的弯曲极限半径称 最小弯曲半径 。 8 / 197、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

11、 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

12、）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 。 9 / 1917 、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

13、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 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， 235 ， 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， 5

14、0 钢， 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 r0.5t 时，坯料总长度应按 中性层展开 原理计算，即 L1+L2+ (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

15、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 。 10 / 1928 、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形件，设计弯曲模时，其凹模深度应 大于零件的高度 。 31 、对于形件弯曲模，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。 r/t 愈大，增大量愈大。 （