第二章 冲裁工艺及冲裁模设计 自测题答案

 一、填空题1• 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。2• 冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。3• 冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。4• 冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。5• 冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。6• 间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。7• 冲裁间隙的数值，等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。8• 材料的厚度越大，塑性越低的硬脆性材料，则所需间隙Z值就越大；而厚度越薄、塑性越好的材料，所需间隙值就越小。9• 在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值；对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大的间隙值。10• 凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性,制造周期短,便于成批生产。其缺点是模具制造公差小、模具制造困难、成本较高。11• 落料时，应以凹模为基准配制凸模，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。12• 冲孔时，应以凸模为基准配制凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。13• 凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin的条件。14• 所谓冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。15• 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。16• 冲裁产生的废料可分为两类，一类是结构废料，另一类是工艺废料。17•排样的方法，按有无废料的情况可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。18•搭边是一种工艺废料废料，但它可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭边还可增加条料刚度，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。19• 为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动，常用阶梯凸模冲裁法、斜刃口冲裁法和加热冲裁法来降低冲裁力。20•在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下，为了能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而产生的折断或倾斜现象，凸模应采用阶梯布置，即将小凸模做短一些。这样可保证冲裁时，大直径凸模先冲。21• 采用斜刃冲裁时，为了保证冲件平整，落料时应将凸模做成平刃；冲孔时应将凹模做成平刃。22• 按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。23• 级进模中，典型的定位结构有挡料钉及导正销和侧刃等两种。24• 复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外形的相对位置精度高，板料的定位精度高，冲模的外形尺寸较小，但复合模结构复杂，制造精度高，成本高。所以一般用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。25• 非圆形凸模，如果固定部分为圆形，必须在固定端接缝处加防转销；以铆接法固定时，铆接部分的硬度较工作部分要低。26• 复合模的凸凹模壁厚最小值于冲模结构有关，顺装式复合模的凸凹模壁厚可小些；倒装式复合模的凸凹模壁厚应大些。第二章冲裁工艺及冲裁模设计自测题答案页码，1/5无标题文档2010-6-22• 对于大中型的凸、凹模或形状复杂，局部薄弱的小型凸、凹模常采用镶拼结构。28• 条料在送进方向上的送进距离称为步距。29• 弹压卸料板既起压料作用，又起卸料作用，所得的冲裁件质量较好，平直度较高，因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。30• 整修时，材料变形过程与冲裁不同，整修与切削加工相似。31• 精密冲裁一般是指带齿圈压板精冲法，通常称为齿圈压板精冲法。精冲时的搭边值比普通冲裁大。32• 精冲凸、凹模的间隙很小，一般双面间隙为材料厚度的0.5%～3%。二、判断题（正确的打√，错误的打×）1• 冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。（×）2• 形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。（×）3• 对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。（×）4• 整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×）5• 模具的压力中心就是冲压件的重心。（×）6• 在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。（×）7• 导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。（×）8• 对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。（×）9• 采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。（×）10• 凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。（×）11• 压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。（×）12• 无模柄的冲模，可以不考虑压力中心的问题。（×）三、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）1、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了___A________。A、光亮带B、毛刺C、断裂带2、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____A_______。A、凹模刃口尺寸B、凸模刃口尺寸C、凸、凹模尺寸公差3、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用______A_____的方法来实现小设备冲裁大冲件。A、阶梯凸模冲裁B、斜刃冲裁C、加热冲裁4、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______A_____。A、推料力B、卸料力C、顶件力5、模具的压力中心就是冲压力____C_______的作用点。A、最大分力B、最小分力C、合力6、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____C______。A、导板模B、级进模C、复合模7、用于高速压力机的冲压材料是_____C______。A、板料B、条料C、卷料8、对步距要求高的级进模，采用_____B______的定位方法。A、固定挡料销B、侧刃+导正销C、固定挡料销+始用挡料销9、材料厚度较薄，则条料定位应该采用_____C______。A、固定挡料销+导正销B、活动挡料销C、侧刃10、由于级进模的生产效率高，便于操作，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于_______A__页码，2/5无标题文档2010-6-22冲压件的生产。A、大批量、小型B、小批量、中型C、小批量、大型D、大批量、大型11、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应______C____步距。A、≥B、≤C、＞D、＜12、对于冲制小孔的凸模，应考虑其_____A_____A、导向装置B、修磨方便C、连接强度13、精度高、形状复杂的冲件一般采用_____A_____凹模形式。A、直筒式刃口B、锥筒式刃口C、斜刃口14、中、小型模具的上模是通过______B____固定在压力机滑块上的。A、导板B、模柄C、上模座15、小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈_____A_____配合。A、间隙B、过渡C、过盈16、为了保证条料定位精度，使用侧刃定距的级进模可采用______B____。A、长方形侧刃B、成型侧刃C、尖角侧刃17、凸模与凸模固定板之间采用__A__配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。A、H7/h6B、H7/r6C、H7/m618、冲裁大小不同、相距较近的孔时，为了减少孔的变形，应先冲___A____和_____D_____的孔，后冲_____B_____和______C____的孔。A、大B、小C、精度高D、一般精度19、整修的特点是_____A_____。A、类似切削加工B、冲压定位方便C、对材料塑性要求较高三、问答题1• 冲裁的变形过程是怎样的？    冲裁的变形过程分为三个阶段如图图2.1.3所示：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)。图2.1.3冲裁变形过程2• 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？    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。页码，3/5无标题文档2010-6-22—圆角带；b—光亮带；c—断裂带；d—毛刺图2.1.5冲裁件的断面特征3• 什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？    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，如图2.1.6所示。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。(a)间隙过小时；(b)间隙合理时；(c)间隙过小时图2.1.6冲裁间隙对冲裁质量的影响4• 降低冲裁力的措施有哪些？    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，如图4.10所示。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，如图4.10所示。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。          (a)             (b)                      (c)图2.4.3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5• 什么叫搭边？搭边有什么作用？    排样时，工件与工件以及工件与