冷冲压模具设计问答题及论述题_问答题
冷冲压模具设计问答题及论述题由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“问答题”。
冷冲压模具设计问答题及论述题
1.什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与与其他加工方法相比有何特点？
答： 冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑形 变行，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的特点。生 产的制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和抵消耗，是其他加工制造方法所不 能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有加工难、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压 零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。
2.什么是冷冲模？它有何特点？
答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。俗称冷冲模。特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”的关系，若 没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件；没有先进的冷冲模，先进的冷冲压成形工艺 就无法实现。3.板料冲裁时，其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？
答：板料冲裁时，冲裁件的断面明显的分成四个特征区；即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。影响断面质量的因素有：（1）.材料性能.（2）.模具间隙（3）.模具刃口状态
4.影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些？
答：一些冲裁件尺寸精度的因素有：压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙、模 具刃口状态等。
5.确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？
答： 确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定;(1).生产批量（2）冲裁件尺寸和精度等级（3）冲裁件尺寸形状的适应性（4）模具制造安装调整的难易和成本的高低（5）操作是否方便和安全
6、什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？
答：冷冲压加工是在室温下进行的，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性 变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冷冲压加工与其它加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济性方面都具有许多独特的优点。主 要表现在：高生产效率、高复杂性、低消耗、高寿命。
7、板料冲裁时，其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？
答:板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区：即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。影响断面质量的因素有：(1)材料性能；(2)模具间隙；(3)模具刃口状态。
8、确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？
答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定：（1）生产批量；（2）冲裁件尺寸和精度等级；（3）冲裁件尺寸形状的适应性；（4）模具制造安装调整的难易和成本的高低；（5）操作是否方便与安全。
12、简述弯曲件的结构工艺性。
答：弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、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。
14、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？
答：拉深件坯料尺寸的计算遵循体积不变原则和相似原则。
15、什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？
答：利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁 工序。冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法，它既可以用来加工各种各样的平板零件，如平 垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行 切边。
16、冲裁的变形过程是怎样的？
答：冲裁的变形过程分为三个阶段:从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力 数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段(第一阶段)；如果凸模继续下压，坯料内部的应力达 到屈服极限，坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止，这是称之为塑性 变形阶段(第二阶段)； 从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离，这就是称之为断裂分离阶段(第 三阶段)。
20、什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？ 答： 冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是 冲模在工作时所受合力 的作用点位置。在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线 重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨 损，从而影响压 力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。
21、什么叫搭边？搭边有什么作用？
答： 排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补 偿送料误差，使条料对 凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条 料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边太大，浪费材料；太小，会降低工 件断面质量，影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影 响模具寿命。
23、怎样选择凸模材料？
答： 凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度 与适当的韧性。一般，形 状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A、T10A 等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，应该选用 Cr12、Cr12MoV、CrWMn 等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸 模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为 HRC58 ～ 62。
24、什么条件下选择侧刃对条料定位？
答：一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距：（1）、级进模中，一般采用侧刃来控制条料的送进步距。这样，可以提高生产率。（2）、当冲裁窄而长的工件时，由于步距小，采用定位钉定位困难，这时也采用侧刃来控制条料 的送进步距。（3）、当需要切除条料的侧边作为工件的外形时，往往采用侧刃定距。（4）、当被冲材料的厚度较薄（t ＜ 0.5 mm）时，可以采用侧刃定距。
25、什么情况下采用双侧刃定位？
答：当被冲材料的宽度较大而厚度较小、工位数目较多以及冲裁件的精度要求较高时，可以采用双 侧刃。采用双侧刃时，两个侧刃可以对称布置。这时，可以降低条料的宽度误差，提高工件的精度。这种布置方法常用于带料或卷料冲压中。而将两个侧刃一前一后的布置，往往用于工步 较多的条料冲 压中，这样可以节约料尾。用双侧刃定距时，定位精度高，但材料的利用率要低一些。
26、凸模垫板的作用是什么？如何正确的设计垫板？ 答：冲模在工作时，凸模要承受很大的冲裁力，这个力通过凸模的固定端传递到上模座。如果作用 在模座上的力大于其许 用应力时，就会在模板上压出凹坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座 的损坏，在凸模固定板和上模座之间加装一块淬硬的垫板。在复合模的凸凹模固定板与 模座之间，因 为同样的原因也需要加装一块垫板。设计时，一般根据需要在国标中选取标准的垫板型号。一般垫板的 的形状和尺寸大小与凹模板相同。材料选用 T7、T8 钢，热处理的淬火硬度为 48 ～ 52HRC，上下 表面的粗糙度为 Ra0.8 以下。
28、卸料板型孔与凸模的关系是怎样的？
答：（1）、在固定卸料装置中，当卸料板仅仅起卸料作用时，卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度 的增加而增大，一般取单边间隙（0.2～ 0.5）t。当固定卸料板除卸料的作用外，还要对凸模进行 导向，这时，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。（2）、弹压卸料装置中，卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取（0.1 ～ 0.2）t。若弹压卸料 板还要起对凸模的导向作用时，同样，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。
29、什么是顺装复合模与倒装复合模？ 答：根据落料凹模是在模具的上模还是下模，将复合模分成顺装复合模和倒装复合模。其中，落料 凹模在下模的复合模称为顺装复合模，落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。
33、简述固定卸料顺出件这种结构的优点和缺点。
答：优点：1.模具结构简单；2.用手送料时人手不易进入危险区，比较安全。缺点：1.废料容易上翘，卸料时反向翻转，对凸模刃口侧面的磨损严重；2.凹模刃口附近有异物时 不易发现。
34、简述凸模结构设计的三原则。
答： 精确定位 凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀降低模具寿命，严重时可造成肯模。防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转的问题，对于工作段不是圆形的凸模，必 须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。
35、简述影响冲裁刃口磨损的因素。
答：冲裁间隙： 间隙过小，刃口磨损严重，模具寿命较低。冲裁轮廓形状： 冲裁轮廓复杂，有尖角时，在尖角处磨损严重，模具寿命较低。润滑： 有润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。板料种类： 板料越硬，越粘磨损越严重。冲裁模具： 模具装配的好坏对刃口的磨损有影响，凸模深入凹模越多，磨损越严重。压力机 ：压力机的刚性，压力机的额定压力都会影响刃口磨损。
37.弯曲时的变形程度用什么来表示?为什么可用它来表示?弯曲时的极限变形程度受那些因素的影响? 答:生产中常用 r t来表示板料弯曲变形程度的大小.r 称为相对弯曲半径, r 越小,板料表面的切向变形程度 ? 越大,因此,生产中常用 r 来 max t t t表示板料弯曲变形程度的大小.弯曲时的极限变形程度的影响因素有:①材料的塑性和热处理状态;②坯料的边缘及表面状态;③弯 曲线与钢板纤维方向是否垂直;④弯曲角.38.简述弯曲件的结构工艺性.答:弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是符合弯曲加工 的工艺要求.40、板料冲裁时，其断面特征怎样？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？
答:板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区：即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。影响断面质量的因素有：(1)材料性能；(2)模具间隙；(3)模具刃口状态。
41、确定冲裁工艺方案的依据是什么？冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定？ 答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定：（1）生产批量；（2）冲裁件尺寸和精度等级；（3）冲裁件尺寸形状的适应性；（4）模具制造安装 调整的难易和成本的高低；（5）操作是否方便与安全。
六、论述题：（每题 12 分）
1、影响弯曲变形回弹的因素是什么？采取什么措施能减小回弹？
答：影响弯曲变形回弹的因素有：（1）材料的力学性能；（2）相对弯曲半径 r/t；（3）弯曲中心角 α ；（4）弯曲方式及弯曲模；（5）工件的形状。
减小回弹的措施有：（1）改进弯曲件的设计，尽量避免选用过大的相对弯曲半径 r/t。如有可能，在弯曲区压制加强 筋，以提高零件的刚度，抑制回弹；尽量选用
(1)小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。（2）采取适当的弯曲工艺：①采用校正弯曲代替自由弯曲；②对冷作硬化的材料须先退火，使其 屈服点降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。③弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态,回弹很大，甚至根本无法 成形，这时可采用拉弯工艺。（3）合理设计弯曲模。
2拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？
答：拉深工序中产生起皱的原因有两个方面：一方面是切向压应力的大小，越大越容易失稳起皱；另一 方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越 小，抵抗失稳能力越小。防皱措施：主要方法是在模具结构上采用压料装置，加压边圈，使坯料可 能起皱的部分被夹在凹模平面与压边圈之间，让坯料在两平面之间顺利地通过。采用压料筋或拉深 槛，同样能有效地增加径向拉应力和减少切向压应力的作用，也是防皱的有效措施。拉深工序中产生拉裂主要取决于两个方面：一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传 力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处 一一“危险断面”产生破裂。防止拉裂的措施：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉 强度；另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合 理改善条件润滑等，以降低筒壁传力区中的拉应力。
3.弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些?如何减小和克服偏移? 答:在弯曲过程中凡造成工件变形阻力不对称的因素都将造成工件偏移.例如,弯曲件形状不对称,弯曲件在模具上的阻力不对称,冲压方向不同造成的弯曲件滑动阻力不对称等.措施:在坯料上预先增添定位工艺孔;当弯曲件几何形状不对称时,为避免压弯时坯料偏移,应尽量采 用成对弯曲然后在切成两件的工艺;V 形弯曲模,由于有顶板及定料销,可以有效防止弯曲时坯料的偏移;有顶板和定位销的 Z 形件弯曲模,能有效防止坯料的偏移;为了防止坯料偏移；应尽量利用零件上的孔，用定位销定位，定位销装在顶板上时应注意防止应注意 防止顶、板与凹模之间产生窜动。工件无孔时可采用定位尖定位（图 3.81b）顶杆顶板等措施防止坯料 偏移.4常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？
答：常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。（1）刚性卸料装置：刚性卸料装置常用固定卸料板的结构形式，即：卸料板是用螺钉将其固定在下 模部分，再用销钉定位这样一种安装方式。刚性卸料装置的卸料板在 工作时，不能将被冲材料压住，所以工件的有明显的翘曲现象，但卸料力大。因此，常用于较厚、较硬且精度要求不高的工件冲裁模中。（2）弹压卸料装置：弹压卸料装置中的弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁厚度在1.5mm 以下的模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的滑块继续向下运动时，凸模再伸出弹压卸料板的下端面进行冲压加工。所以，工件的平整度较好。5怎样确定冲裁模的工序组合方式？
答： 确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：
（1）生产批量的大小。从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序 模好得多。一般来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级 进冲裁模。
（2）工件尺寸公差等级。单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达 IT12 ～ IT13 级，复合模由于避免了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度也较高。因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。
（3）从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。
（4）从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产，也适合大型冲压件的生产。级进模不适合大型工件的生产。
（5）从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。
综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度又较厚的工件，应该考虑用单工序模具。而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模；对精度要求一般，又是大批量生产时，应采用级进模结构。
6.降低冲裁力的措施有哪些？
答：当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降 低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：
1、采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度（注 意避开板料的“蓝脆”区温度）以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。
2、采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低 冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上。
3.采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构。由于凸模 冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃 磨，所以仅在小批量生产中使用。减小冲裁力的设计(a)斜刃落料；(b)斜刃冲孔；(c)阶梯凸模冲裁法
7什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？
答:冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。该间隙的大小，直接影响着工 件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件 切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，工件靠近凹模刃口部分，有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环 状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，如图 4-5b 所示 , 这时断面斜度虽小，但不平整，尺寸精度略差。间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上 出现较高的毛刺和较大的锥度
8普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？
答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图 2.1.5 所示，既圆角带、光亮带、断裂带和 毛刺四个部分。圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段（即弹性变形阶段）主要是当凸模刃口刚压 入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段（即塑性变形阶段），当刃口切入板料后，板料与模具侧 面发生挤压而形成光亮垂直的断面（冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好）。断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段（即断裂阶段），刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断 扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高 静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程 的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普通冲裁来说，毛刺是不可避免的，但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。
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