沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 試題

1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)試卷 2出題人：謝建一、 填空題 （40分）1、概括起來(lái)，沖壓工序可以分為和兩大類(lèi)。前者主要有、，而后者主要有、縮口等。 （8）2、所謂金屬塑性，是指固體材料在外力作用下發(fā)生。塑性不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，還與和有關(guān)。 （3）3、塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是、應(yīng)力應(yīng)變不能。 （3 ）4、當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)內(nèi)的拉應(yīng)力的絕對(duì)值為時(shí)，在這個(gè)方向上的變形一定是，如、等，一般以變形區(qū)板材為特征。 （5）5、沖裁的三個(gè)階段為：、，。 （3）6、普通沖裁件端面由、和毛刺四個(gè)特征區(qū)組成。（）7、沖裁間隙大小與、和工件的質(zhì)量要求等有關(guān)。 （2）8、擋料銷(xiāo)的作用擋住或沖壓件輪廓以限制條料的。 （5）

2、9、彎曲變形的4個(gè)主要特點(diǎn)是：、。 （4）10、彎曲回彈表現(xiàn)為：和。 （2）11、拉深工藝的變形區(qū)為，而翻孔的變形區(qū)為。 （2）二、簡(jiǎn)答題 （30分）1、材料的哪些機(jī)械性能對(duì)伸長(zhǎng)類(lèi)變形有重大影響?哪些對(duì)壓縮類(lèi)變形有重大影響?2、普通沖裁時(shí)，毛刺是如何形成的？3、請(qǐng)分析說(shuō)明圖中凹模洞口形式在使用上有什么樣的區(qū)別？4、簡(jiǎn)述擋料銷(xiāo)的三種形式和在使用上的區(qū)別？5、請(qǐng)簡(jiǎn)述拉深變形的變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變的特點(diǎn)。6、拉深時(shí)的危險(xiǎn)端面在哪里？為什么？三、分析題（30分）如圖所示模具，請(qǐng)回答下述問(wèn)題：1、 該模具能完成的沖壓工藝是什么？ 2、 根據(jù)沖壓工序的組合形式來(lái)分，該模具屬于什么類(lèi)型？ 3、 完成下面表中的

3、內(nèi)容答案一、 填空題 （40分）概括起來(lái)，沖壓工序可以分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。前者主要有落料、沖孔、切邊，而后者主要有彎曲、拉深、脹形、縮口等。 （8）所謂金屬塑性，是指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。塑性不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，還與變形方式和變形條件有關(guān)。 （3）塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線(xiàn)性的、不可逆的、應(yīng)力應(yīng)變不能簡(jiǎn)單疊加。 （3 ）當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)內(nèi)的拉應(yīng)力的絕對(duì)值為最大時(shí)，在這個(gè)方向上的變形一定是伸長(zhǎng)變形，如脹形、翻邊等，一般以變形區(qū)板材變薄為特征。 （5）沖裁的三個(gè)階段為：彈性變形階段、塑性變形階段，斷裂分離階段。 （3）普通沖裁件端面由圓角帶、光

4、亮帶、斷裂帶和毛刺四個(gè)特征區(qū)組成。（）沖裁間隙大小與材料厚度、材料性質(zhì)和工件的質(zhì)量要求等有關(guān)。 （2）擋料銷(xiāo)的作用擋住條料搭邊或沖壓件輪廓以限制條料的送進(jìn)距離。 （5）彎曲變形的4個(gè)主要特點(diǎn)是：變形主要集中在圓角區(qū)、存在應(yīng)變中性層、變形區(qū)的材料有變薄的現(xiàn)象、變形區(qū)橫斷面有變形。 （4）彎曲回彈表現(xiàn)為：彎曲圓角的變化和彎曲中心角的變化。 （2）拉深工藝的變形區(qū)為凸緣部分，而翻孔的變形區(qū)為凸模下面的材料。 （2）二、簡(jiǎn)答題 （30分）1、材料的哪些機(jī)械性能對(duì)伸長(zhǎng)類(lèi)變形有重大影響?哪些對(duì)壓縮類(lèi)變形有重大影響?伸長(zhǎng)類(lèi)成形的極限變形參數(shù)主要決定于材料的塑性，并且可以用板材的塑性指標(biāo)直接或間接地表示。例如

5、多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：平板毛坯的局部脹形深度 、圓柱體空心毛坯的脹形系數(shù)、圓孔翻邊系數(shù)、最小彎曲半徑等都與伸長(zhǎng)率有明顯的正比關(guān)系。 壓縮類(lèi)成形的極限變形參數(shù)（如拉深系數(shù)等），通常都是受毛坯傳力區(qū)的承載能力的限制，有時(shí)則受變形區(qū)或傳力區(qū)的失穩(wěn)起皺的限制。 2、普通沖裁時(shí)，毛刺是如何形成的？毛刺的形成是由于在塑性變形階段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度時(shí)，刃口正面材料被壓縮，刃尖部分處于高靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，使微裂紋的起點(diǎn)不會(huì)在刃尖處發(fā)生，而是在模具側(cè)面距刃尖不遠(yuǎn)的地方發(fā)生，在拉應(yīng)力的作用下，裂紋加長(zhǎng)，材料斷裂而產(chǎn)生毛刺。在普通沖裁中毛刺是不可避免的。 3、請(qǐng)分析說(shuō)明圖中凹模洞口形式在使用上有

6、什么樣的區(qū)別？其中a)、b)、c)型為直筒式刃口凹模。其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變。廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的精密制件。但因廢料或制件在洞壁內(nèi)的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶來(lái)了不利的影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用 a)、c)型，下出件的用b)或a)型。d)、e)型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小。但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大，用在沖壓材料較薄、工件精度要求不高的沖裁模中。4、簡(jiǎn)述擋料銷(xiāo)的三種形式和在使用上的區(qū)別？固定擋料銷(xiāo)安裝在凹模上，用來(lái)控制條料的進(jìn)距。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。由于安裝在凹模上，安裝孔可

7、能會(huì)造成凹模強(qiáng)度的削弱，常用的結(jié)構(gòu)有圓形和鉤形擋料銷(xiāo)；活動(dòng)擋料銷(xiāo)常用于倒裝復(fù)合模中；始用擋料銷(xiāo)用于級(jí)進(jìn)模中開(kāi)始定位。5、請(qǐng)簡(jiǎn)述拉深變形的變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變的特點(diǎn)。在拉深過(guò)程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸緣毛坯的徑向產(chǎn)生拉伸應(yīng)力1，切向產(chǎn)生壓縮應(yīng)力3。在它們的共同作用下，凸緣變形區(qū)材料發(fā)生了塑性變形，并不斷被拉入凹模內(nèi)形成筒形拉深件。6、拉深時(shí)的危險(xiǎn)端面在哪里？為什么？危險(xiǎn)端面為筒壁和圓筒底部的過(guò)渡區(qū)，材料承受筒壁較大的拉應(yīng)力1、凸模圓角的壓力和彎曲作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力2和切向拉應(yīng)力3。在這個(gè)區(qū)域的筒壁與筒底轉(zhuǎn)角處稍上的位置，拉深開(kāi)始時(shí)材料處于凸模與凹模間，需要轉(zhuǎn)移的材料較少，受變形的程度小，冷作

8、硬化程度低，加之該處材料變薄，使傳力的截面積變小，所以此處往往成為整個(gè)拉深件強(qiáng)度最薄弱的地方，是拉深過(guò)程中的“危險(xiǎn)斷面”。三、分析題（30分）如圖所示模具，請(qǐng)回答下述問(wèn)題：該模具能完成的沖壓工藝是什么？ 沖孔和落料根據(jù)沖壓工序的組合形式來(lái)分，該模具屬于什么類(lèi)型？ 復(fù)合模完成下面表中的內(nèi)容序號(hào)工件名稱(chēng)可以選用的材料牌號(hào)熱處理硬度HRC工件在模具中的作用備注1凹模T8A、T10A、CrWMn6062完成沖裁工藝2頂件板45、T8A4348將凹模中的工件頂出3沖孔凸模T8A、T10A、CrWMn5860完成沖裁工藝4沖孔凸模T8A、T10A、CrWMn5860完成沖裁工藝5推桿454348將凸凹模中的沖孔廢料推出6