模具设计与制造复习题与答案

一、 填空题：

1、在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是 ----------- ， 增加材料在一次成型中所能达到的变形程度；-----------提高工件的成形准确度。

2、.冲裁件的切断面由 ----------、-------------、---------、------------、 四个部分组成。

3、按工序组合程度分，冲裁模可分为----------、-----------和---------等几种。

4、材料的塑性---------，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就---------。

5、工件上有多个弯曲角时，一般应该先弯---------- ，后弯 ----------- 。 6、拉深件的壁厚 ----------。下部壁厚略有-----------，上部却有所-------。 7、冷冲模是利用安装在压力机上的-------------- 对材料施加变形力，使其产生 --------------- ，从而获得冲件的一种压力加工方法。

8、一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度硬度指标------------ ，塑性指标------------，这种现象称为加工硬化。 9、在弯曲变形区内，内层纤维切向--------------，外层纤维切向受--------------。

10、对于弯曲件上位于变形区或靠近变形区的孔或孔与基准面相对位置要求较高时，必须先--------------，后----------------。

11、拉深系数是表示拉深后圆筒形件的----------------与拉深前毛坯（或半成

品）的直径之比，用式---------------表达。

12、最小相对弯曲半径是指在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的----------------与----------------的比值，用rmin/t来表示。

13、在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径向产生

---------------，切向产生----------------。在它们的共同作用下，凸缘

14、与冲裁模相比，拉深凸、凹模的工作部分不应具有锋利的刃口，而应具有一

定的--------------，凸、凹模间隙略-----------料厚。

15、有弯曲、拉深等成形工序的零件，采用级进冲压时，位于成形变形区上的孔，

应安排在

---------------冲出，落料或切断工位一般安排在--------------工位上。 16、当弯曲件的折弯线与纤维方向---------------时，材料具有较大的拉伸强度，

不易拉裂，可选用较小的最小相对--------------。

17、金属塑性变形时物体主要是发生形状的改变，体积变化------------，其表

达式可写成---------------。

18、判断拉深件能否一次拉深成形，仅需比较总的拉深系数m总与第一次允许的

-------------大小即可。当m总--------------时，则该零件可一次拉深

成形，否则需要多次拉深。

19、V形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节-------------高度来控制。

对于U形件弯曲模，则必须选择适当的-------------。

20、导正销通常与挡料销或侧刃配合使用在级进模中，以减小------------误差，保证孔与-------------的相对位置尺寸要求。

21、采用配做加工方法设计冲裁模，其配做的凸模或凹模零件图上，只标注其基本尺寸，而无需标注--------------，但要注明配做--------------。 22、材料的冲压成形性能包括____________和____________两部分内容。 23、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____________

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____________的间隙值。

24、搭边是一种__________废料，但它可以补偿__________误差和__________误

差，确保制件合格；搭边还可__________，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被__________，从而提高模具寿命。

二、判断题：

1、中、小型模具的上模是通过模柄固定在压力机滑块上的。

（ ）

2

、

材

料

的

塑

性

是

物

质

一

种

不

变

的

性

质

。

（ ）

3、 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。（ ）

4、物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。

（ ） 5、模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是工件的冲裁工艺叫落料。

（ ）

6、采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成

斜刃。

（

）

7

、

拉

深

变

形

属

于

伸

长

类

变

形

。

（ ）

8、拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变

薄，愈接近凸模圆角变薄愈大。壁部与圆角相切处变薄最严重。 （ ）

9、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了塌角区。

（ ）

10、利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。 （ ）

11、不对称的弯曲件，弯曲时应注意防止弯裂。

（ ）

12、坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。

（ ）

13、在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。

（ ）

14

、

设

计

落

料

模

时

，

设

计

基

准

应

选

凸

模

。

（ ）

15、在压力机的一次行程中，能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进

模。（

）

16、弯曲件的回弹主要是因为冲件弯曲变形程度很大所致。

（ ）

17、物体的塑性仅仅决定于物体的种类，与变形方式和变形种类无关。 （ ）

18、一般而言，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分互

相牵制作用愈大，所以回弹就大。 （ ）

19、形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。 （ ）

20、对配做的凸、凹模，其零件图上无需标注尺寸和公差，只需说明配做间隙值。

（ ）

三、单项选择题：

1.模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是工件的冲裁工艺叫【 】 A.落料 B．冲孔 C．切断 D．剖切

2.如图所示冲压变形区划分示意图，A为变形区，B为已变形区，a)图为

题2图

【 】

A.胀形工艺 B．缩口工艺 C．翻边工艺 D．拉深工艺

3. 在冲压过程中，需要最小变形力区是个相对的弱区，材料变形时，首先变形区为【 】

A.已变形区 B．强区 C．传力区 D．弱区 4． 设计落料模时，设计基准应选【 】 A.凸模 B.凹模固定板 C．凹模 D．凸凹模

5．弯曲变形区的板料的外区(靠凹模一侧)，纵向纤维变形后 【 】 A. 缩短 B.不变 C．分离 D．伸长

6．由于覆盖件形状比较复杂，拉深往往采用【 】

A. 多次拉深 B. 一次拉深 C. 拉深弯曲复合 D. 落料拉深复合 7．在拉深变形过程中的某一时刻，在凸缘变形区中间有一位置，其

13。在

该位置，用R=0.61Rt作圆，可将凸缘变形区分为两部分，由此圆到凹模洞口处 【 】

A．∣б1∣>|б3|，|ε1|<|ε3| B．∣б1∣>|б3|，|ε1|>|ε3| C．∣б1∣<|б3|，|ε1|<|ε3| D．∣б1∣<|б3|，|ε1|>|ε3|

8．如图所示的阶梯形零件，当材料相对厚度t/D×100＞1，且阶梯之间的直径之差和零件的高度较小时，可一次拉深成形的条件是

【 】

A.（h１＋h２＋h３／dn）≥h／dn B. （h１＋h２＋h３／dn）≤h／dn

C. （h１＋h２＋h３／dn）＞h／dn D. （h１＋h２＋h３／dn）≠h／dn 9．冲压工艺过程卡是用于指导 工艺过程的依据。【 】

A. 冲压工艺制定 B. 冲模电加工 C. 冲压生产 D.冲压模具制造 10.模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是废料的冲裁工艺叫【 】 A.落料 B．冲孔 C．切断 D．剖切

11. 当作用于毛坯变形区内的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定【 】

A. 热变形 B．压缩变形 C．拉压变形 D．伸长变形 12． 设计冲孔模时，设计基准应选择 【 】

A.凸模 B凹模固定板 C．凹模 D．凸凹模 13．弯曲变形区的板料的内区(靠凸模一侧)，纵向纤维变形后 【 】 A. 缩短 B.不变 C．分离 D．伸长

14．在压力机的一次工作行程中，在模具不同工位完成两道及两道以上的冲压工序的模具，称为【 】

A.复合模 B. 单工序模 C．级进模 D．落料模 15．以下说法错误的是 【 】

A．冲压毛坯多个部位都有变形可能时，变形在阻力最小的部位进行

B．弱区必先变形

C．为了保证冲压过程的顺利进行，必须保证该道冲压工序中变形的区域为弱区 D．当变形区有两个以上的变形方式时，需要最大变形力的变形方式首先变形 16．对于半球形件，根据拉深系数的定义可知，其拉深系数是与零件直径无关的常数， 其值为 【 】

A. 1 B. 1.414 C. 0.707 D.e

17．拉深后坯料的径向尺寸 _____ _____ ，切向尺寸 ___ _ ______ 。【 】 A、增大 减小 B、增大 增大 C、减小 增大 D、减小 减小

18．有凸缘筒形件拉深、其中 __________ 对 拉深系数影响最大。 【 】 A、凸缘相对直径 B、相对高度 C、相对圆角半径

19．为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 ____ ____ 处理。 【 】 A 、淬火 B 、回火 C 、退火 D、正火

20、弯曲件为 ____ ____ ，无需考虑设计凸、凹模的间隙。 【 】 A 、π形 B 、 V 形 C 、 U 形 D、桶形

21、能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是 _________ 。 【 】 A 、对角导柱模架 B 、后侧导柱模架 C 、中间导柱模架 D、四导柱导架 22、凸模与凸模固定板之间采用 ____ 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。【 】

A 、 H7/h6 B 、 H7/r6 C 、 H7/m6 D、M7/h6

23、侧刃与导正销共同使用时，侧刃的长度应 __________ 步距。 【 】 A 、≥ B 、≤ C 、＞ D 、＜

24、对步距要求高的级进模，采用 ___________ 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 D、固定挡料销+侧刃

25、模具的合理间隙是靠 ___________ 刃口尺寸及公差来实现。 【 】 A 、凸模 B 、凹模 C 、凸模和凹模 D 、凸凹模

26、斜刃冲裁比平刃冲裁有 ___________ 的优点。 【 】 A 、模具制造简单 B 、冲件外形复杂 C 、冲裁力小 D、冲裁力大 27. 冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了___________。【 】 A、光亮带 B、毛刺 C、断裂带

28. 模具的压力中心就是冲压力___________的作用点。【 】 A、最大分力 B、最小分力 C、合力

29. 导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠_____ _____导向。【 】 A、导筒 B、导板 C、导柱、导套

30. 平端面凹模拉深时，坯料不起皱的条件为t/D __________ 。 【 】 A、≥(0.09 ～ 0.17)(m一l) B、 ≤(0.09 ～ 0.17)(l/m一l) C 、 ≥ (0.09 ～0.017)(1一m) D、≥(0.09 ～ 0.17)(l/m+l)

31. 分开加工的凸模、凹模，为了保证凸模与凹模的冲裁间隙，它们的制造公差必须满足的条件是__________。【 】

A、

pdZmaxZmin B、

pdZmaxZmin

C、pdZmaxZmin

32. 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、推件力 B、卸料力 C、顶件力

33. 精度高、形状复杂的冲件一般采用__________凹模形式。【 】 A、直筒式刃口 B、锥筒式刃口 C、斜刃口

四、简答题：

1、请简述拉深变形的变形区的应力和应变的特点。 2、拉深时的危险端面在哪里？为什么？

3、弯曲回弹的表现形式是什么？产生回弹的主要原因是什么？ 4、.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? 5、什么是冲裁间隙？冲裁间隙与冲裁件的断面质量有什么关系？ 6、简述拉深成形的主要成形障碍及防止措施。 五、看图回答问题：

（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。 六、1、作图题：

（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）该模具送料采用什么定位方式，指出零件号和这些零件的材料。 2、计算题

图示为一落料件，它的尺寸分别是：a=800-0.42mm，b=400-0.34mm，c=350-0.34，d=22±0.14mm，e=150-0.12mm，已知厚度t=1mm，材料10钢，zmin=0.1mm，zmax=0.14mm，利用配作加工法求出

凸凹模的尺寸。绘出凸凹模并标注出尺寸。

材料厚度非 圆 形 t(㎜) 1 工件公差Δ < 1 1~2 3、计算题

≤0.16 ≤0.20 0.17~0.35 0.21~0.41 ≥0.36 ≥0.42 0.75 0.5 圆 形 0.75 0.5 <0.16 <0.20 ≥0.16 ≥0.20 如图所示冲裁零件，其材料为Ｑ235， 料厚 t＝0.5mm。试按分别加工，求凸模、凹模刃口尺寸及公差。已知：

Zmin＝０.04 mm，Zmax＝0.06 mm，则 φ6＋0.12为IT12级，φ36-0.62为IT14级，φ

为IT14级；

刃口尺寸制造公差按合理间隙差（Zmax－

确定。

Zmin）36-0.62

答案：

一、填空题：

1、提高塑性，降低变形抗力

2、圆角带 、 光亮带 、 剪裂带 、 毛刺

3、单工序模 、 级进模 、复合模

4、越好，越小

5、外 角、内 角

6、不均匀，减薄，增厚

7、模具、变形或分离

8、增加、 降低

9、受压而缩短、受拉而伸长

10、弯曲 、冲孔。

11、直径，d/D

12、最小圆角半径、毛坯厚度

13、拉伸应力σ1、压缩应力σ3

14、圆角半径 、大于

15、成形后， 最后 16、垂直，弯曲半径 17、很小、ε1+ε2+ε3=0 18、极限拉深系数m1 、＞m1 19、模具闭合、间隙 20、定位、外形 21、制造公差、间隙值

22、形状冻结性和贴模性 23、较小 较大

24、工艺、定位、板料宽度、提高条料的刚性、拉入模具间隙。

二、判断题：

1、√ 2、╳ 3、√ 4、√ 5、╳ 6、√ 7、√ 8、√ 9、╳ 10、

√ 11、╳ 12、√ 13、√ 14、╳ 15、╳ 16、╳ 17、╳ 18╳ 20、╳ 三、单项选择题：

1. A.落料 2. D．拉深工艺 3. D．弱区； 4.C．凹模 5. D．伸长 6. B. 一次拉深

7. B．∣б1∣>|б3|，|ε1|>|ε3| 8. B. （h１＋h２＋h３／dn）≤h／dn 9．C. 冲压生产 10. B．冲孔 11. D．伸长变形 12．A.凸模 13．A. 缩短 14．C．级进模

、╳ 19、

15．D．当变形区有两个以上的变形方式时，需要最大变形力的变形方式

首先变形

16．C. 0.707

17、A 18、A 19、c 20、B 21、B 22、 B 23、C 24、B 25、C 26、C 27. A 28. C 29. B 30. C 31. B 32A. 33. B 四、简答题：

1、在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径向产生拉伸

应力σ1，切向产生压缩应力σ3。在它们的共同作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模内形成筒形拉深件。

2、危险端面为筒壁和圆筒底部的过渡区，材料承受筒壁较大的拉应力σ1、凸

模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力σ2和切向拉应力σ3。在这个区域的筒壁与筒底转角处稍上的位置，拉深开始时材料处于凸模与凹模间，需要转移的材料较少，受变形的程度小，冷作硬化程度低，加之该处材料变薄，使传力的截面积变小，所以此处往往成为整个拉深件强度最薄弱的地方，是拉深过程中的“危险断面”。

3、弯曲回弹的表现形式为：弯曲半径的变化和弯曲角的变化。

产生回弹的主要原因是：材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角、弯曲方式、模具间隙等。

4、影响起皱现象的因素很多，例如：坯料的相对厚度直接影响到材料的稳定性。所以，坯料的相对厚度值 t/D 越大 (D 为坯料的直径) ，坯料的稳定性就越好，这时压应力σ 3 的作用只能使材料在切线方向产生压缩变形 ( 变厚 ) ，而不致起皱。坯料相对厚度越小，则越容易产生起皱现象。在拉深过程中，轻微的皱

摺出现以后，坯料仍可能被拉入凹模，而在筒壁形成褶痕。如出现严重皱褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圆角处或凸模圆角上方附近侧壁（危险断面）产生破裂。防止起皱现象的可靠途径是提高坯料在拉深过程中的稳定性。其有效措施是在拉深时采用压边圈将坯料压住。压边圈的作用是，将坯料约束在压边圈与凹模平面之间，坯料虽受有切向压应力σ3 的作用，但它在厚度方向上不能自由起伏，从而提高了坯料在流动时的稳定性。另外，由于压边力的作用，使坯料与凹模上表面间、坯料与压边圈之间产生了摩擦力。这两部分摩擦力，都与坯料流动方向相反，其中有一部分抵消了σ3 的作用，使材料的切向压应力不会超过对纵向弯曲的抗力，从而避免了起皱现象的产生。由此可见，在拉深工艺中，正确地选择压边圈的型式，确定所需压边力的大小是很重要的。

5、冲裁凸模与凹模横向尺寸的差值称为冲裁间隙。间隙小冲裁件的断面质量较好

6、答：拉深成形时主要的成形障碍是起皱和开裂。

防止起皱发生在生产中最常用的方法是采用压边圈。

防止危险断面破裂的根本措施是减小拉深时的变形抗力，确定合理的拉深系数，采用较大的模具圆角半径，改善凸缘部分的润滑条件，增大凸模表面的粗糙度。 五、

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； 刚性卸料；级进模

3.件5、件7的作用，要求达到什么样的硬度。

件5：导正销；54～58HRC 件7：始用档料销；54～58HRC

六、

2、落料凹模的尺寸为： a凹0mm=79.790+0.105mm b凹 0mm=39.75+0.0850 mm c凹 0mm=34.75+0.0850 mm d凹 0mm=34.750-0.07 mm

e凹=(15-0.12+0. 5X0.12)±1/8X0.12mm=14.95±0.015 mm

a) 落料凹模尺寸 b) 落料凸模尺寸

1、 （1）根据模具结构图画出排样图和冲压零件图；

零件图（只要求画出图形，不要求尺寸）

（2）该模具是什么卸料方式，属于什么类型模具； 固定卸料，两工位级进模

（3）该模具采用什么定位方式，指出零件号和这些零件的材料。 采用始用挡料钉（件8）、固定定位钉（件11）和导正销（件19）结合；这些零件可选用碳素工具钢（如T10A、T8A等），合金工具钢（CrWMn等），选其中符合条件的都正确。

3、解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲裁件。φ36由落料获得，2—φ6及18由冲两孔同时获得。根据已知条件， 有： Zmax－Zmin＝0.06－0.04＝0.02mm

??? φ6＋0.12为IT12级，取x＝0.75；

φ36-0.62为IT14级，取x＝0.5；

?δp＝0.4(Zmax－Zmin)=0.4×0.02＝0.008mm?δd＝0.6(Zmax－Zmin)+0.6×0.02＝0.012mm

1）冲孔（φ6＋0.12） （2）落料（φ36-0.62）

?? （3）孔距尺寸

18±0.09） （