模具设计与制造复习题

——第1页——密封线内不答题系名____________班级____________姓名____________学号____________模具设计与制造复习题第1章P201．什么是冲压成型工艺？冲压成型加工有什么特点？答：（1）利用冲模使板料分离或变形的加工方法。有冷冲压、热冲压（板料厚度大于8~10时）。（2）获得质量轻、材料消耗少的零件；工艺过程简单；产量大时，零件成本低。2．冲压成型时，常用的板料力学性能指标有哪些？他们与冲压成型性能的关系怎样？答：（1）具有良好的冲压成形性能。（2）材料厚度公差应符合国家标准。（3）具有较高的表面质量。（1）屈服强度：抵抗塑性变形的能力。（2）抗拉强度：抵抗拉伸断裂的能力。（3）断后伸长率。（4）屈强比：1和2的比值，与3项一起表示的是材料的塑性能力，3项越高，4项越低表示材料塑性越好。（5）n值，硬化指数表示材料塑性变形过程中，随着变形程度的增加导致的屈服强度变大这种现象的程度，数值越大，成形越稳定，起皱现象越少，拉深性能越好。（6）r值，厚向异性系数，表示板平面方向应变与厚度放向应变的比值，这个值越大表示板材在伸长时，厚度方向变薄的程度越低。越不易减薄开裂。3．冲压常用的材料有哪些？答：（1）首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性等。（2）要具有良好的冲压成型性能。（3）满足冲压工艺条件应具有良好的塑性各表面质量、板料的厚度。第2章P754．什么是冲裁？冲裁包括哪些基本工序？答：（1）是利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。（2）落料和冲孔5．冲裁件设计时其工艺性要求有哪些？答：（1）冲裁件的形状和尺寸。(2)冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求。（3）冲裁件的尺寸基准。6．正常冲裁条件下，板料的变形过程及冲裁断面情况如何？答：变形过程可分为三个阶段。（1）弹性变形阶段：凸模与板料接触并压下板料，板料产生上翘，下拱。但板料内部应力小于屈服极限。在板料与凸模、凹模接触处出现微痕为止。卸载后，板料能恢复原状。（2）塑性变形阶段：，板料内部应力达到并超过屈服极限，此时凸模挤入材料。材料挤入凹模洞口。直到应力达到强度极限，板料与凸、凹模接触处出现微裂为止。（3）剪裂阶段：板料内部应力大于强度极限后，第二阶段产生的微裂逐渐扩大，上、下裂纹重合，板料产生分离。——第页——27．什么是冲裁间隙？什么是合理冲裁间隙？如何确定合理的冲裁间隙？如何选取模具初始间隙？答：（1）冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。（2）在实际的冲压生产中，总是把间隙值选择在彼此比较接近在某一个区域内作为合理间隙。即在这个区域内（Zmin和Zmax之间）对于冲裁件的表面和断面质量要求可以同时得到满足。（3）在合理的间隙下进行冲裁时，塑性变形阶段后期所出现的上、下裂纹应在同一条直线上。当料厚增加时，合理间隙应相应增加；反之应相应减小。（4）⑴在冲裁件断面质量没有特殊要求时，在间隙允许范围内取较大间隙是有利的，这样可使冲裁力、卸料力、推料力都减少，可延长模具使用寿命。但过人间隙会使零件产生弯曲变形，因此在模具上，最好采用弹性卸料装置。⑵对于零件断面质量要求较高的冲模，在间隙允许的范围内，应取较小的间隙。尽管模具具的使用寿命会因此降低，但所压制的零件断面光亮带较宽，断面与板面垂直度较好，毛刺与塌角及弯曲变形都很小，这样更容易满足零件的要求。8．冲孔工序与落料工序中，凸凹模的刃口尺寸计算应如何区别对待？答：落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸，冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。故落料应以凹模为设计基准，再按间隙值确定凸模尺寸：冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙值确定凹模尺寸。第4章P1579．拉深件为什么会产生起皱与破裂？破裂发生在拉深件的何处？10．什么是拉深系数m?影响极限拉深系数的因素有哪些？11．压边装置的作用是什么，常用的压边装置有哪些？答：（1）作用于防止凸缘变形区在拉深过程中起皱。（2）有两大类分别为：弹性压边装置与刚性压边装置。12．宽凸缘拉深件拉深又那几种方法，与无凸缘的直壁圆简型件拉深相比有何不同？第5章P19713．什么是级进冲压的排样设计？排样设计的作用有哪些？怎样画排样图？14．定位元件有哪些？模具设计时如何应用？第7章P23115．塑料包括哪两类？常用的热塑性塑料有哪些？16．塑件上孔的种类有哪些？其成型的方法有哪些问题？第8章P28317．注射成型工艺过程是怎样的？18．注射模浇注系统有那几部分组成？各部分的作用是什么？19．主流道设计时应注意哪些问题？20．常用的浇口形式有哪些？浇口位置选择时应注意哪些问题？21．推杆推出机构和推件板推出机构有何不同？22．斜导柱侧抽芯机构由哪几部件组成？各部件的作用是什么？——第页共页——3课程名称考试时间专业年级学号姓名密封线一、简答题1.影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么?防止起皱的方法有哪些?答：拉伸时凸缘部分受切向压应力作用，如果材料较薄，凸缘部分刚度不够，当切向压应力足够大时，凸缘部分会产生受压失稳，在凸缘的整个周围产生波浪形的连续弯曲，这就是起皱。方法：1、采用压边圈，用以限制凸缘部分波浪的产生；2、板料厚度的增加，可以提高凸缘部分抵抗受压失稳的能力，起皱的可能性减小2.弯曲变形有何特点？1）弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分2）弯曲变形区存在一个变形中性层3）形区材料厚度变薄的现象4）变形区横断面的变形3.大型覆盖件零件的成形有何特点？（1）毛坯随冲压过程逐步贴模（2）成形工序多（拉深、修边、翻边）（3）覆盖件的拉深是拉深、胀形、弯曲等的复合（通常一次拉深成形）（4）成形障碍主要是起皱和拉裂（增加工艺补充面和拉深筋）（5）广泛采用双动压力机（6）板材冲压性能良好、质量好、精度高（7）制定工艺和模具设计以覆盖件样图和主模型为依据4、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？（8分）答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。（4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，刃口正面材料被压缩，使微裂纹的起点不会发生在正对刃口的地方，而是在模具侧面距刃口很近的地方发生。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。5、下图所示模具是什么模具？其工作原理和工作过程是怎样的？（6分）——第页——4答：是V形弯曲模。（2分）其工作原理是：板料首先在模具上定位，凸模下压，将板料压紧在凹模中，使板料发生变形而得到弯曲形状的。（2分）工作过程是：在弯曲开始阶段，凸模与板料接触，板料发生自由弯曲。随着凸模的下压，板料与凹模V形表面接触并逐渐靠紧，曲率半径逐渐变小，然后，板料与凸模三点接触，板料受到凸模的作用力向外变形。凸模继续下压，直到弯曲变形过程终结，这时，凸模和凹模对弯曲件进行校正施压，使弯曲件的直边、圆角与模具完全贴合。（2分）6、简述注射成型原理（4分）答：将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒，经加热熔化呈流动状态后，由柱塞或螺杆的推动，使其通过料筒前端的喷嘴注入闭合塑模中，充满塑模的熔料在受压的情况下，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）固化后，即可保持注塑模型腔所赋予的形状。松开模具取得制品，这样就完成了一次注射工作循环。7、塑件的脱模斜度有什么作用？如何取值？（4分）答：为了便于塑件脱模，并防止脱模时擦伤塑件表面，设计时必须考虑塑件内外表面沿脱模方向均具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小主要取决于塑料的收缩率、塑件的形状、壁厚以及塑件的部位等。通常情况下，脱模斜度为30′～1°30′。8、简述推出机构的组成和作用。（8分）答：推出机构主要由以下零件组成：复位杆、推杆固定板、推杆推板、推杆、支撑钉、浇道推杆、导套、导柱等。推杆与塑件接触，将塑件推出模外；推杆固定板与推杆推板由螺钉连接，用来固定推出零件；复位杆保证推杆推出塑件后在合模时回到原来位置；导柱与导套保证推出平稳、灵活；支撑钉的作用是使推杆推板与动模板之间形成间隙。二、计算题（本大题18分，每个计算尺寸2分）如图所示硅钢片零件材料为D42硅钢板，料厚t=0.35mm，用配作法制造模具，试确定落料凸、凹模的刃口尺寸。答：a凹=（128-0.75×0.26）0+0.26×0.25mmb凹=（96-0.75×0.23）0+0.23×0.25mmc凹=（16-1×0.12）0+0.12×0.25mmd凹=（32+0.75×0.17）0-0.17×0.25mme凹=（32-0.75×0.17）0+0.17×0.25mmf凹=（60±0.125×0.2）mm落料凸模的基本尺寸与凹模相同，不必标准公差，但要注明以0.03-0.05mm的双面间隙与落料凹模配作。——第页共页——5课程名称考试时间专业年级学号姓名密封线三、看图回答问题1、（1根据模具结构图画出排样图和冲压零件图；（2该模具是什么卸料方式，属于什么类型模具；（3件5、件7的作用，要达到使用要求，选用什么材料，进行什么处理，达到什么样的硬度。答：（1、（2.刚性卸料；级进模（3.件5：导正销；可选择的材料有碳素工具钢、合金工具钢；淬火处理；54～58HRC。件7：始用档料销；可选择的材料有碳素工具钢、合金工具钢；淬火处理；54～58HRC。2、看懂下图所示的模具结构，回答下列问题。（16分）（1）、按工序性质和组合方式分类，该模具属于哪种典型结构？模具结构中的两侧导柱直径是否一致？为什么？该模具是如何在压力机上安装的？搭边值是多少？答：（1）单工序落料模。两侧导柱直径不一致，防止装错。上模通过模柄安装在压力机滑块上，下模通过下模座安装在压力机工作台的垫板上。搭边值是1。（2）在下表中填写指定零件的名称并简述其作用。零件序号零件名称零件的作用12凸模分离板料，得到工件制品14卸料板将条料、废料从凸模上卸下（卸料），与压料作用16导料板横向定位，保证横向搭边值18凹模分离板料，得到工件制品19挡料销确定条料或带料在送料时的距离，保证纵向搭边值——第页——63、看懂下图所示的模具结构，回答下列问题。（14分）（1）按模塑方法和型腔数目分类，该模具属于哪类模具？（2）在图中标明分型面的位置和开模方向。答：（1）多型腔（单分型面）注射模。（2）（3）在下表中填写指定零件的名称并简述零件的作用。零件序号零件名称零件的作用1动模板固定型芯、导柱等2定模板（凹模）成型塑件外部形状6主浇道衬套内孔为主流道，将熔体从喷嘴引入模具7型芯成型塑件内部形状8导柱定位、导向、承受一定的侧压力