冲压模具设计与制造考试复习题

1/192/193/19一、填空题1•塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=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，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。18•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Δr？它对冲压工艺有何影响？7/19板料经轧制后，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Δr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Δr愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。由于Δr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Δr。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，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）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。17、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。9/1918、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σs/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，Ｑ235，Ｈ62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，50钢，Ｑ275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Ｌ＝L1+L2+πα(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。28、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。10/1929、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Ｕ形件，设计弯曲模时，其凹模深度应大于零件的高度。31、对于Ｕ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。（×）7、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（×）8、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（∨）9、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。（×）10、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（∨）11/1912、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（×）13、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。（∨）14、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。（×）15、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（×）17、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。（∨）18、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（×）19、在弯曲r/t较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。（×）三、选择题（将正确答案的序号填在题目的空缺处）1、表示板料弯曲变形程度大小的参数是___B_____。A、y/ρB、r/tC、E/σS2、弯曲件在变形区的切向外侧部分____A____。A、受拉应力B、受压应力C、不受力3、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是____B____。A、宽板B、窄板C、薄板4、弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生____C____。A、变形B、回弹C、裂纹12/196、材料的塑性好，则反映了弯曲该冲件允许___B_____。A、回弹量大B、变形程度大C、相对弯曲半径大7、为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向__