沖壓工理論知識試題庫+答案一、選擇題1.沖壓加工的三要素不包括以下哪一項（）A.沖壓設(shè)備B.沖壓模具C.原材料D.沖壓工藝文件答案：D。沖壓加工的三要素是沖壓設(shè)備、沖壓模具和原材料，沖壓工藝文件不屬于三要素。2.以下哪種材料不適合用于沖壓加工（）A.低碳鋼B.鋁合金C.鑄鐵D.銅合金答案：C。鑄鐵的塑性較差，在沖壓過程中容易發(fā)生破裂，不適合用于沖壓加工。低碳鋼、鋁合金和銅合金都具有較好的塑性，適合沖壓。3.沖壓設(shè)備中，壓力機的公稱壓力是指滑塊在（）時所允許承受的最大作用力。A.上止點B.下止點前某一特定距離C.行程中點D.下止點答案：B。壓力機的公稱壓力是指滑塊在下止點前某一特定距離（如10mm、13mm等）時所允許承受的最大作用力。4.沖裁模的凸模和凹模的間隙（），會使沖裁件的斷面質(zhì)量變差，尺寸精度降低。A.過大B.過小C.適中D.不均勻答案：A。間隙過大時，沖裁件的斷面會出現(xiàn)較大的塌角、毛刺，尺寸精度降低；間隙過小會使模具磨損加?。婚g隙適中才能保證良好的斷面質(zhì)量和尺寸精度；間隙不均勻會導(dǎo)致局部質(zhì)量問題。5.彎曲件的回彈現(xiàn)象是指（）A.彎曲件在彎曲后角度變小B.彎曲件在彎曲后角度變大C.彎曲件在彎曲過程中產(chǎn)生的彈性變形D.彎曲件在彎曲后尺寸變大答案：B。彎曲件的回彈是指彎曲結(jié)束后，由于彈性變形的恢復(fù)，彎曲件的角度會變大。6.拉深過程中，容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題是（）A.起皺和破裂B.尺寸精度超差C.表面劃傷D.以上都是答案：D。拉深過程中，由于材料的受力和變形情況復(fù)雜，容易出現(xiàn)起皺和破裂現(xiàn)象，同時也可能出現(xiàn)尺寸精度超差和表面劃傷等質(zhì)量問題。7.以下哪種模具屬于沖裁模（）A.落料模B.彎曲模C.拉深模D.翻邊模答案：A。落料模是用于將板料沿封閉輪廓分離的沖裁模；彎曲模用于使板料產(chǎn)生彎曲變形；拉深模用于將板料拉深成空心零件；翻邊模用于在板料的邊緣或孔的邊緣進(jìn)行翻邊。8.壓力機的閉合高度是指滑塊處于（）時，滑塊底面到工作臺上表面的距離。A.上止點B.下止點C.行程中點D.任意位置答案：B。壓力機的閉合高度是指滑塊處于下止點時，滑塊底面到工作臺上表面的距離。9.沖裁間隙對沖裁力的影響是（）A.間隙越大，沖裁力越大B.間隙越小，沖裁力越大C.間隙對沖裁力沒有影響D.間隙適中時，沖裁力最大答案：B。間隙越小，材料在沖裁過程中的變形抗力越大，沖裁力也就越大。10.彎曲件的最小彎曲半徑與（）有關(guān)。A.材料的力學(xué)性能B.彎曲方式C.彎曲件的形狀D.以上都是答案：D。彎曲件的最小彎曲半徑與材料的力學(xué)性能（如塑性）、彎曲方式（如自由彎曲、校正彎曲）、彎曲件的形狀等因素有關(guān)。二、判斷題1.沖壓加工是一種無屑加工方法，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。（）答案：正確。沖壓加工是利用模具在壓力機上對板料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，不需要進(jìn)行切削加工，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。2.沖壓模具的精度越高，沖裁件的質(zhì)量就一定越好。（）答案：錯誤。沖壓模具的精度是影響沖裁件質(zhì)量的重要因素之一，但不是唯一因素。沖裁間隙、材料性能、沖壓設(shè)備的精度等也會對沖裁件的質(zhì)量產(chǎn)生影響。3.彎曲件的回彈現(xiàn)象是不可避免的，但可以通過一些工藝措施來減小回彈。（）答案：正確。由于材料在彎曲過程中存在彈性變形，回彈現(xiàn)象是不可避免的。可以通過選擇合適的材料、調(diào)整彎曲工藝參數(shù)、采用校正彎曲等方法來減小回彈。4.拉深系數(shù)越大，說明拉深變形程度越大。（）答案：錯誤。拉深系數(shù)是拉深后工件的直徑與拉深前毛坯直徑的比值，拉深系數(shù)越小，說明拉深變形程度越大。5.沖裁模的凸模和凹模的刃口尺寸計算，應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸精度和落料、沖孔的不同情況來確定。（）答案：正確。在計算沖裁模的凸模和凹模的刃口尺寸時，需要考慮沖裁件的尺寸精度要求以及是落料還是沖孔，采用不同的計算方法。6.壓力機的滑塊行程是指滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離。（）答案：正確。壓力機的滑塊行程就是滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離。7.沖壓加工中，只要模具設(shè)計合理，就不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。（）答案：錯誤。沖壓加工的質(zhì)量受到多種因素的影響，除了模具設(shè)計合理外，材料質(zhì)量、沖壓設(shè)備的狀態(tài)、操作人員的技能水平等都會對沖壓件的質(zhì)量產(chǎn)生影響。8.彎曲件的彎曲角度越大，回彈量就越大。（）答案：正確。一般情況下，彎曲件的彎曲角度越大，材料的彈性變形量越大，回彈量也就越大。9.拉深過程中，為了防止起皺，通常會采用壓邊圈。（）答案：正確。壓邊圈可以對拉深毛坯的凸緣部分施加壓力，防止其在拉深過程中起皺。10.沖裁間隙不均勻會導(dǎo)致沖裁件的斷面質(zhì)量不一致。（）答案：正確。間隙不均勻時，在間隙小的地方?jīng)_裁件的斷面質(zhì)量較好，在間隙大的地方斷面質(zhì)量較差，會導(dǎo)致斷面質(zhì)量不一致。三、填空題1.沖壓加工的基本工序可分為______工序和______工序兩大類。答案：分離；成形。沖壓加工的基本工序分為分離工序（如沖裁）和成形工序（如彎曲、拉深等）。2.沖裁件的斷面由______、______、______和毛刺四部分組成。答案：塌角；光亮帶；斷裂帶。沖裁件的斷面特征包括塌角、光亮帶、斷裂帶和毛刺。3.彎曲件的工藝性主要包括______、______、______和彎曲件的精度等方面。答案：彎曲半徑；彎曲角度；彎曲件的形狀。彎曲件的工藝性主要從彎曲半徑、彎曲角度、形狀和精度等方面考慮。4.拉深系數(shù)m是指______與______的比值。答案：拉深后工件的直徑；拉深前毛坯直徑。拉深系數(shù)反映了拉深變形程度。5.壓力機按傳動方式可分為______壓力機和______壓力機。答案：機械；液壓。壓力機常見的傳動方式有機械傳動和液壓傳動。6.沖壓模具按工序組合方式可分為______模、______模和復(fù)合模。答案：單工序；級進(jìn)。沖壓模具按工序組合方式可分為單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模。7.沖裁間隙的大小對沖裁件的______、______和模具壽命等都有影響。答案：斷面質(zhì)量；尺寸精度。沖裁間隙影響沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度，同時也對模具壽命有重要影響。8.彎曲變形過程中，變形區(qū)的外層材料受______應(yīng)力，產(chǎn)生______變形。答案：拉；伸長。在彎曲變形區(qū)，外層材料受拉應(yīng)力，產(chǎn)生伸長變形。9.拉深過程中，毛坯的凸緣部分是______區(qū)，筒壁部分是______區(qū)。答案：變形；傳力。拉深時，毛坯的凸緣部分發(fā)生變形，筒壁部分主要起傳力作用。10.模具的導(dǎo)向裝置主要有______和______兩種類型。答案：導(dǎo)柱導(dǎo)套；導(dǎo)板。模具的導(dǎo)向裝置常見的有導(dǎo)柱導(dǎo)套和導(dǎo)板兩種。四、簡答題1.簡述沖壓加工的特點。答：沖壓加工具有以下特點：（1）生產(chǎn)效率高：沖壓加工是在壓力機上通過模具進(jìn)行的，操作簡便，能夠在短時間內(nèi)完成大量的沖壓件生產(chǎn)，適合大批量生產(chǎn)。（2）加工精度較高：通過合理設(shè)計模具和選擇合適的沖壓設(shè)備，可以保證沖壓件具有較高的尺寸精度和形狀精度，并且沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定。（3）材料利用率高：沖壓加工主要是對板料進(jìn)行加工，在排樣合理的情況下，可以充分利用材料，減少廢料的產(chǎn)生，提高材料的利用率。（4）可加工形狀復(fù)雜的零件：沖壓模具可以根據(jù)需要設(shè)計成各種形狀，能夠加工出形狀復(fù)雜的沖壓件，如汽車覆蓋件、電器零件等。（5）成本較低：由于沖壓加工的生產(chǎn)效率高、材料利用率高，并且可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，因此在大批量生產(chǎn)的情況下，沖壓件的成本相對較低。（6）勞動強度大、噪聲大：沖壓加工通常需要操作人員在壓力機旁進(jìn)行操作，勞動強度較大。同時，壓力機在工作過程中會產(chǎn)生較大的噪聲，對工作環(huán)境有一定的影響。2.沖裁間隙對沖壓件質(zhì)量有哪些影響？答：沖裁間隙對沖壓件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）斷面質(zhì)量：間隙適中時，沖裁件的斷面比較平整，塌角、光亮帶和斷裂帶的比例較為合理，毛刺較??；間隙過大時，塌角增大，光亮帶變窄，斷裂帶變寬，毛刺增大，斷面質(zhì)量變差；間隙過小時，會出現(xiàn)二次剪切，斷面會出現(xiàn)擠長的光亮帶，甚至出現(xiàn)裂紋。（2）尺寸精度：間隙合適時，沖裁件的尺寸精度較高；間隙過大，沖裁件的尺寸會向?qū)嶓w方向收縮；間隙過小，沖裁件的尺寸會向?qū)嶓w方向膨脹。（3）形狀精度：間隙不均勻會導(dǎo)致沖裁件的形狀發(fā)生扭曲、翹曲等現(xiàn)象，影響形狀精度。3.簡述彎曲件回彈的原因及減小回彈的措施。答：回彈的原因：彎曲過程中，材料同時產(chǎn)生彈性變形和塑性變形。當(dāng)彎曲結(jié)束，外力去除后，彈性變形會恢復(fù)，從而導(dǎo)致彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化，產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。減小回彈的措施：（1）材料選擇：選擇彈性模量E大、屈服強度σs小的材料，可減小回彈。（2）改進(jìn)彎曲工藝：采用校正彎曲代替自由彎曲，增加彎曲力，使變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)改變，減小回彈；對冷作硬化的材料進(jìn)行退火處理，降低材料的硬度和屈服強度，減小回彈。（3）合理設(shè)計模具：根據(jù)回彈值的大小，在模具設(shè)計時對彎曲模的角度和尺寸進(jìn)行修正，使彎曲件在回彈后達(dá)到要求的形狀和尺寸；采用補償法，在模具上做出與回彈方向相反的斜度或圓弧，以補償回彈。（4）采用拉彎工藝：在彎曲過程中施加拉力，使整個斷面都處于拉應(yīng)力狀態(tài)，卸載后彈性恢復(fù)減小，從而減小回彈。4.拉深過程中為什么會出現(xiàn)起皺和破裂現(xiàn)象？如何防止？答：起皺原因：拉深過程中，毛坯的凸緣部分在切向壓應(yīng)力的作用下，當(dāng)切向壓應(yīng)力達(dá)到一定值時，凸緣部分的材料會失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生起皺。破裂原因：拉深過程中，筒壁部分受到拉應(yīng)力的作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的抗拉強度時，筒壁部分就會發(fā)生破裂，一般發(fā)生在筒壁與凸緣的過渡圓角處。防止起皺的措施：采用壓邊圈，對凸緣部分施加壓力，限制材料的流動，防止起皺；合理選擇拉深系數(shù)，避免拉深變形程度過大；控制壓邊力的大小，壓邊力要適中，既能防止起皺，又不會導(dǎo)致破裂。防止破裂的措施：合理設(shè)計模具的圓角半徑，避免過小的圓角半徑導(dǎo)致應(yīng)力集中；選擇合適的拉深系數(shù)，避免拉深變形程度過大；對材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚岣卟牧系乃苄?；在拉深過程中，對模具和毛坯進(jìn)行潤滑，減小摩擦力，降低拉應(yīng)力。五、計算題1.要沖裁一個直徑為50mm的圓形落料件，材料為Q235鋼，厚度t=2mm，試計算沖裁力。（沖裁力系數(shù)K=1.3，材料的抗剪強度τ=320MPa）解：沖裁力計算公式為F=KτLt，其中L為沖裁件的周長。圓形落料件的周長L=πd=3.14×50=157mm。將K=1.3，τ=320MPa，L=157mm，t=2mm代入公式可得：F=1.3×320×157×2=130624N=130.624kN。2.已知某彎曲件的彎曲半徑r=5mm，材料厚度t=3mm，彎曲角度α=90°，試計算彎曲件的展開長度。（中性層系數(shù)x=0.5）解：彎曲件展開長度計算公式為L=L1+L2+L0，其中L1和L2為直線部分長度，L0為彎曲部分長度。對于90°彎曲，L0=π(r+xt)α/180°。這里假設(shè)直線部分長度暫不考慮（題目未給出相關(guān)信息），只計算彎曲部分長度。L0=3.14×(5+0.5×3)×90°/180°=3.14×(5+1.5)×0.5=3.14×6.5×0.5=10.205mm。六、論述題1.論述沖壓模具設(shè)計的一般步驟。答：沖壓模具設(shè)計一般包括以下步驟：（1）明確設(shè)計任務(wù)：首先要了解沖壓件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、形狀要求、材料性能等信息，確定沖壓工藝方案，如采用何種沖壓工序（沖裁、彎曲、拉深等）以及工序的組合方式（單工序模、級進(jìn)模、復(fù)合模）。（2）工藝計算：-沖裁工藝計算：計算沖裁力、卸料力、推件力等，確定壓力機的公稱壓力；計算沖裁間隙，確定凸模和凹模的刃口尺寸。-彎曲工藝計算：計算彎曲力、回彈量等，確定彎曲模的工作尺寸。-拉深工藝計算：計算拉深力、壓邊力等，確定拉深系數(shù)，計算拉深次數(shù)和各次拉深的尺寸。（3）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：-確定模具類型：根據(jù)沖壓工藝方案和生產(chǎn)批量，選擇合適的模具類型，如單工序模、級進(jìn)模或復(fù)合模。-設(shè)計模具的總體結(jié)構(gòu)：包括模架的選擇、導(dǎo)向裝置的設(shè)計、工作零件（凸模、凹模）的固定方式、卸料裝置和頂件裝置的設(shè)計等。-繪制模具裝配圖：在裝配圖上標(biāo)注模具的主要尺寸、公差配合、技術(shù)要求等，清晰地表達(dá)模具的結(jié)構(gòu)和各零件之間的裝配關(guān)系。（4）零件設(shè)計：根據(jù)模具裝配圖，設(shè)計模具的各個零件，如凸模、凹模、固定板、墊板、卸料板等。確定零件的形狀、尺寸、材料、熱處理要求等，并繪制零件圖。（5）校核與優(yōu)化：對模具的強度、剛度、穩(wěn)定性等進(jìn)行校核，檢查模具的工作性能是否滿足要求。如果發(fā)現(xiàn)問題，對模具結(jié)構(gòu)和零件尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。（6）編制技術(shù)文件：編制模具設(shè)計說明書，說明模具的設(shè)計依據(jù)、工藝計算過程、結(jié)構(gòu)特點等；編制零件加工工藝規(guī)程，指導(dǎo)模具零件的加工制造。（7）模具制造與調(diào)試：根據(jù)零件圖和加工工藝規(guī)程制造模具零件，然后進(jìn)行模具的裝配和調(diào)試。在調(diào)試過程中，對模具的工作情況進(jìn)行檢查，調(diào)整模具的間隙、卸料力等參數(shù)，使模具能夠正常工作，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的沖壓件。2.分析沖壓生產(chǎn)過程中的安全問題及預(yù)防措施。答：沖壓生產(chǎn)過程中的安全問題主要包括以下幾個方面：（1）設(shè)備故障引發(fā)的安全問題：壓力機的離合器、制動器等部件出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致滑塊失控，造成人身傷害；設(shè)備的電氣系統(tǒng)故障，如漏電、短路等，可能引發(fā)觸電事故；設(shè)備的潤滑系統(tǒng)故障，會影響設(shè)備的正常運行，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。（2）模具使用不當(dāng)：模具安裝不正確，可能導(dǎo)致模具在工作過程中松動、移位，損壞模具和設(shè)備，甚至危及操作人員的安全；模具的刃口鋒利，在裝卸和維修模具時，容易割傷