B卷及答案_冲压工艺及模具设计

一、填空题（每空0.5分，总计20分）1、在冲压变性过程中，材料需要最小变形力的区域为变形的，在冲压工艺和模具结构设计时，应使变形区成为。2、冲裁变形过程分为阶段、阶段和阶段。3、板料弯曲时，变形发生在部位，直边部分。4、筒形件拉深时，底部圆角处的材料厚度、强度以及的应力状态，使其成为最薄弱处，最易发生。防止措施主要有：（1）、；（2）、；（3）、；（4）、。5、盒形件拉深拉深时，直边部分变形近似于，圆角部分近似于。6、当弯曲变形结束卸载后，由于,使工件弯曲半径与不同，这一现象称为弯曲回弹。影响回弹的因素主要有：（1）；（2）；（3）。减少回弹的方法：（1）；（2）、；（3）、；（4）、。7、内圆孔翻边属类翻边，变形区材料受切向拉应力、径向拉应力，在孔的边缘处切向、厚度方向，是开裂的危险处。当竖边高度不能一次翻出时,可采用、、再的方法。8、冲裁工件的校平模具主要有模和模两种。9、冲压模具主要分为单工序模、级进连续模和复合模。单工序模是工序、工位；级进连续模是工序、工位；复合模是工序、工位。二、问答题（每题6分，总计24分）1、弯曲的变形程度用什么来表示？为什么可用它来表示？弯曲极限变形程度受哪些因素的影响？2、写出筒形件拉深变形时凸缘处的应力、应变，可能产生的失效形式和预防措施3、与筒形件拉深相比，起伏成形的变形有何特点？其变形程度如何表示？4、板料冲裁时，常用的卸料装置有哪三种形式？各有何特点？三、计算题（每题8分，总计16分）1、冲制如图所示垫圈，材料为Q235钢。分别计算落料和冲孔的凸模和凹模工作部分尺寸。已知：①模具间隙Zmin=0.46mm；Zmax=0.64mm。②落料模制造偏差δ凹=+0.03mm；δ凸=－0.02mm。③冲孔模制造偏差δ凹=+0.025mm；δ凸=－0.02mm。④落料、冲孔模的磨损系数均为0.5。2、将一材质为08钢、料厚为1mm、直径为78mm的圆形毛坯，拉深成内径为19mm的筒形件。试计算总拉深系数，并采用推算法确定拉深次数。已知：各次拉深的极限拉深系数为：m1=0.50；m2=0.75；m3=0.78；m4=0.80；m5=0.82。四、看图，并在下表中写出所列件号名称及主要作用（40分）件号名称主要作用件号名称主要作用3144155166178199201021112212231325课程名称：冲压工艺及模具设计考试时间：100分钟课程代码：8204730试卷总分：100分一、填空题（每空0.5分，总计20分）评分标准：填写正确或意思相近得满分；错误、遗漏不得分。参考答案：1、弱区；弱区2、弹性变形；塑性变形；断裂分离3、弯曲圆角；不变形4、最薄；最低；两拉一压；开裂；控制合理的变形程度；选用合理的凸模圆角半径；中间退火；合理润滑5、弯曲变形；筒形件拉深6、弹性恢复；模具尺寸。材料的机械性能；弯曲变形量；弯曲力。改变应力状态；采用模具补偿；改进弯曲件结构；用橡皮或聚氨脂凹模7、伸长；拉长；变薄。拉深；预冲底孔；再翻边8、平面；齿形9、单、单；多、多；多、单。二、问答题：（本大题共4小题，每题6分，总计24分）评分标准：每小题6分；答出全部答案要点得满分；错误、遗漏或不完整，扣除相应分数。参考答案：1、答：弯曲的变形程度用弯曲系数k来表示，k=r/t。（2分）r越小，t越大，k越小。而板料外侧伸长率δ：δ=1/(2k+1)；k越小，δ越大。δ超过临界值，外侧发生开裂。最小相对弯曲半径：会造成外侧开裂的相对弯曲半径（弯曲系数）r/t。（2分）其影响因素：⑴材料塑性：材料塑性好，能承受的变形量大，最小弯曲半径可减小。（0.5分）⑵材料的纤维方向：弯曲线与纤维方向垂直，最小弯曲半径可减小。（0.5分）⑶弯曲角：弯曲角增大，最小弯曲半径可减小。（0.5分）⑷板材表面质量：质量越好，最小弯曲半径可减小。（0.5分）【回答其它影响因素可酌情给分，但不能超过2分】2、答：凸缘处：切向受压应力，产生压应变，使凸缘直径逐渐缩小；径向受拉应力，产生拉应变，使凸缘材料进入凹模，完成拉深；厚度方向受压应力，但由于切向压应力的作用，产生拉应变，材料增厚。（3分）凸缘部分的强大的切向压应力，使凸缘材料产生强烈的切向压应变，板料厚度较小，容易失去稳定，在凸缘的整个周围产生波浪形的连续弯曲，即起皱。（2分）防止措施：（1）采用压边装置；（0.5分）（2）施加大小合适的压边力。（0.5分）3、答：起伏成形：通过材料局部拉伸变形,形成局部凹进或凸起。（2分）外部材料不进入变形区，变形区材料受两向拉应力作用，产生拉伸变形，材料变薄，表面积增大。（2分）起伏成形的变形程度用变形区的延伸率表示。ε=(L-L0)/L。起伏成形的极限延伸率不超过材料伸长率的(0.7~0.75)倍。（2分）4、答：（1）固定卸料板（刚性卸料板）：结构简单，卸料力大；（2分）（2）弹性卸料板：有压料作用；（2分）（3）废料切刀：卸料方便，操作简单。（2分）三、计算题（本大题共2小题，每题8分，总计16分）评分标准：每小题8分；答出全部答案要点得满分；错误、遗漏或不完整，扣除相应分数。参考答案：1、答：（1）落料：Zmax－Zmin=0.18mm;│δ凹│+│δ凸│=0.05mm＜0.18mm,（1分）且模具形状简单，因此，凸、凹模可分别加工。（1分）D凹=（Dmax－xΔ）+δ凹=(80－0.5×0.74)+0.03=79.63+0.03mm（1分）D凸=（D凹－Zmin）-δ凸=(79.63－0.46)-0.02=79.17-0.02mm（1分）（2）冲孔：Zmax－Zmin=0.18mm;│δ凹│+│δ凸│=0.045mm＜0.18mm,（1分）且模具形状简单，因此，凸、凹模可分别加工。（1分）d凸=（dmin+xΔ）-δ凸=(30+0.5×0.62)-0.02=30.31-0.02mm（1分）d凹=（d凸+Zmin）+δ凹=(30.31+0.46)+0.025=30.77+0.025mm（1分）2、解：m总＝20／78＝0.256；（2分）拉深次数推定：d1＝0.5×78＝39mm，大于20mm，不能一次拉出；（1.5分）d2＝0.75×39＝29.3mm，大于20mm，不能二次拉出；（1.5分）d3＝0.78×29.3＝22.8mm，大于20mm，不能三次拉出；（1.5分）d4＝0.80×22.8＝18.3mm，小于20mm。因此，需4次才能拉出；（1.5分）四、分析题（本题40分）评分标准：答出每一件号的名称得1分，答出每一件号的用途得1分。答案要点正确或意思相近得满分；错误、遗漏不得分；回答不够准确，适当扣分。参考答案：件号名称主要作用件号名称主要作用3固定螺钉连接凹模与下模座14固定板固定凸凹模4顶杆传递顶件力15销钉定位5下模座安装下模16凸凹模落料凸模、拉深凹模6挡料销板料定距17固定螺钉连接模柄与上模座8支架安装挡料销19推杆传递推件力9压边圈压边、顶件20模柄连接模具与压力机10凹模落料凹模21推件块从上模推出工件11卸料板板料的卸料22凸模拉深凸模12上模座安装上模23固定螺钉连接固定板与上模座13导套导向25导柱导向