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1、模具设计与制造基础自测题答案一、名词解释：1 冷冲压：是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。2 变形工序：是使冲压毛坯在不破裂的条件下发生塑性变形，以获得所要求的形状、尺寸的零件的冲压加工方法。 3 冲裁：是利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。4 排样：冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。5 冲裁间隙：冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。6弯曲：又称压弯，是将板料、棒料、管料等弯成一定角度、曲率和形状的工艺方法。7拉深：又称拉延、拉伸，是利用拉深模在压力机的作用下
2、，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。8校平：校平是将不平的工件放在两块平滑的或带有齿形刻纹的平模板之间加压，使不平整的工件产生反复弯曲变形，从而得到高平直度零件的加工方法。9特种加工：是指利用热能、电能、声能、光能、化学能、电化学能去除材料的加工工艺方法。10模具装配：按照模具的技术要求，将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件，按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、连接与固定成为模具的过程，称为模具装配。二、填充题：1 冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方
3、法。因为它主要用于加工板料零件,所以也称板料冲压。2 冷冲模是实现冷冲压加工中必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。3 冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。4 选择冷冲压设备的类型主要根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求。5 冲裁变形过程大致分为三个阶段，分别是弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。6 冲裁时搭边过大，会造成材料的浪费，搭边太小，则起不到搭边应有的作用。7 冲压力是冲裁力、卸料力、推料力和顶料力的总称。8 设计冲裁模的刃口尺寸时，落料模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
4、基准，再按间隙值确定凹模尺寸。9 模具设计时，要尽可能减小和消除回弹常用的方法有补偿法和校正法。10 为了保证拉深件的质量，在拉深过程中选择合适的润滑剂，以减少模具与工件之间的摩擦，使拉深过程正常进行。11 决定拉深工序次数的原则是既要使材料的应力不超过材料的强度极限，又要充分利用材料的塑性，使之达到最大可能的变形程度，通常以拉深系数m表示拉深的变形程度。12 凸、凹模的圆角半径，尤其是凹模的圆角半径对拉深工作影响很大。凹模圆角半径过小，易使拉深件表面划伤或产生断裂；圆角半径过大，由于悬空面积增大，使压边面积减小，易起内皱。13 冷挤压是在常温条件下，利用模具在压力机上对金属以一定的速度施加相
5、当大的压力，使金属产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件。14 塑料是以相对分子量较高的合成树脂为主要成分，加入其它添加剂，可在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。15 塑料按照热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两类。16 在塑件脱模过程中为了避免擦伤和拉毛，塑件上平行于脱模方向的表面一般应具有合理的脱模斜度。17 注射机一般由注射部分、合模部分、传动部分和控制部分四个部分组成。18 注射成型的工艺过程有三个主要内容：即塑化、注射和成型。19 注射模具的浇注系统使之模具中从注射机喷嘴开始到模具型腔为止的塑料容体的流动通道，一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。20 每一次注射成
6、型工作循环的最后一个动作，就是将塑件从模具型腔里取出，完成该动作的机构是推出机构。21 吹塑成型方法可以分为三种：挤出吹塑法、注射吹塑法和注射拉伸吹塑法。22 模具零件的毛坯形式主要为原型材、锻造件、铸造件和半成品四种。23 电火花加工时在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。24 设计和制造者面对的只有实物样件，没有图样或CAD模型数据，通过对已有实物的工程分析和测量，得到重新制造产品所需的几何模型、物力和材料特性数据，从而复制出已有产品的过程称为逆向工程。25 模具装配的工艺方法有互换法、修配法和调整法三种。三、判断题1 冲裁工艺的种类
7、很多，其中落料和冲孔应用最多，从板料上冲下所需形状的零件称为冲孔；在零件或毛坯上冲出所需形状的孔称为落料。 （ ）2 冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差，对于断面质量起决定作用的是冲裁间隙。 （ ）3 冲孔时，孔的最小尺寸不受限制。 （ ）4 采用少废料或无废料排样和废料排样相比，少废料或无废料排样得到的冲裁件质量高。 （ ）5 在设计冲裁模时，其压力中心一定要与冲床滑块中心向重合。（ ）6 冲裁模按工序组合程度分为单工序模、级进模和复合模。 （ ）7 模具上定位零件的作用是使毛坯在模具上能够正确定位。 （ ）8 拉深工艺的主要特征是金属产生了流动，拉伸时，凸缘变形区内各部分的变形是均
8、匀的。（ ）9 拉深工艺的主要特征是金属产生了流动，拉伸时，凸缘变形区内各部分的变形是不均匀的，外缘的厚度、硬度最大，变形亦最大。（ ） 10 在拉深过程中，拉深力是常数，不随凸模进入凹模的深度而变化。（ ）11 拉深模的间隙小，拉深力大，模具磨损大，但工件回弹小，精度高。（ ）12 冷挤压工艺按金属流动的方向与加压方向分为正挤压、反挤压和复合挤压三种。 （ ）13 在常用的塑料种类中，PE表示聚氯乙烯，PVC表示聚乙烯。（ ）14 塑料齿轮的材料选用应综合考虑其使用性能、工艺性能和经济性能，常用的材料是聚甲醛（POM）。（ ） 15 传动部分是注射机最主要的组成部分。（ ）16 模具的浇口应
9、开设在塑件界面的最厚处，这样有利于塑料填充及补料。（ ） 17 导向装置的作用除了导向作用以外，还有定位作用，并能承受一定的侧压力。（ ） 18 压缩与压注成型工艺主要用于对热塑性塑料的成型加工。 （ ） 19 电火花加工可以加工用切削方法难以加工或无法加工的高熔点、高硬度、高强度、高韧性的材料。 （ ）20 电火花加工工具电极的材料必须比工件的材料硬度高。（ ） 四、简答题 1.冲压成型加工与其它加工方法相比有何特点？答：冲压成型加工与其它加工方法相比有以下几个特点： 能冲压出其它加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的工件。 冲压件质量稳定，尺寸精度高。 冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表
10、面粗糙度小等特点。 生产率高。 材料利用率高。 操作简单，便于组织生产。 易于实现机械化和自动化生产。 冷冲压的缺点是模具制造周期长、制造成本高，故不适于单件小批量生产。2.什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁有哪些影响？答：（1）冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。（2）冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力、模具寿命等影响很大，所以冲裁间隙时冲模设计中一个很重要的工艺参数。3.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。故落料模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，
11、再按间隙值确定凹模尺寸。4.弯曲产生回弹的原因及影响因素有哪些？答：材料在弯曲过程中伴随着塑性变形总存在着弹性变形，因此会产生回弹。影响因素有：材料的力学性能。材料相对弯曲半径r/t。弯曲工件的形状。模具间隙。弯曲校正力。5.怎样减小弯曲回弹量？答：常用补偿法和校正法。（1）补偿法 即预先估算或试验出工件弯曲后的回弹量，在设计模具时，使弯曲工件的变形超过原设计的变形，工件回弹后得到所需要的形状。（2）校正法 即在模具结构上采取措施，让校正压力集中在弯角处，使其产生一定塑性变形，克服回弹。6.防止拉深中的起皱和破裂的措施是什么？答：为了防止拉深中的起皱和破裂，目前主要采取如下措施：根据材料的塑性
12、选择合理的变形程度，凡是高度较大的拉深件都应多次拉深，并采用中间退火的措施以消除变形毛坯的加工硬化，防止工件破裂。防止起皱可以通过加压边圈来限制毛坯拱起。当然，见效拉深变形程度、加大毛坯厚度也可以降低起皱倾向。合理选择凸模与凹模的间隙和它们的圆角半径，并严格要求制造质量。在拉深过程中选择合适的润滑剂，以减少工件和模具之间的摩擦，使其拉深过程正常进行。7.什么是冷挤压？冷挤压的方法有哪些？答：冷挤压是金属压力加工方法的一种。它是在常温条件下，利用模具在压力机上对金属以一定的速度施加相当大的压力，使金属产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件。按挤压时金属的流动方向，冷挤压可分为三类：正挤压、反
13、挤压和复合挤压。8.胀形工艺与拉深工艺有什么不同？答：胀形工艺和拉深工艺不同，毛坯的塑性变形区局限于变形区范围内，材料不向变形区外转移，也不从外部进入变形区内，是靠毛坯的局部变薄来实现的。按用途不同，塑料可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。9.脱模斜度的取向原则是什么？答：脱模斜度的取向原则是：对于塑件内表面（如内孔）是以小端为基准，斜度向扩大方向取；苏建外表面则应以大端为基准，斜度向缩小方向取。10.简述塑料注射机的工作过程？答：它的每一个工作循环都包括这样一些动作：料筒定量加料加热装置加热塑化锁模机构闭合锁模注射部分加压注射充型保压定型开启模具顶出机构推出塑件。11.浇注系统的设计原则是
14、什么？答：排气良好；防止型芯和塑件变形；减小熔体流动距离；热量和压力损失要小；浇注系统的设计要方便修整浇口和去除浇口凝料；还要从所使用的塑料本身特性出发，满足原料对浇注系统的要求；防止厚薄悬殊。12.简述塑料的挤出成型原理。答：挤出成型原理是塑料从料斗进入料筒被加热至熔融状态，在螺杆的旋转压力作用下，被挤入机头，通过成型模成型，在冷却定型器中被冷却固化定型，经切断器定长切断后，放入卸料槽中。13.压缩与压注成型工艺有何不同？答：压注与压缩成型相比有下列特色：有独立的加料室，而不是型腔的延伸。塑料在进入型腔之前，型腔已经闭合，产品的飞边较少，尺寸精度较高。塑料在加料室已经初步塑化，可加快成型速度
15、、生产效率高。由于压力不是直接作用于塑件，所以适合加工带有细小嵌件、多嵌件或细长小孔的塑件。14.模具的生产和工艺有哪些特点？ 答：（1）模具的生产特点 加工精度高，形状复杂；模具材料优异，硬度高，不仅加工难度大，而且需合理安排加工工艺；模具生产属单件、多品种生产，生产周期短且有成套性；模具在装配后必须通过试模，最后确定是否合格；模具加工向机械化、精密化和自动化方向发展。 （2）模具的工艺特点 模具加工上尽量采用万能通用机床、通用刀量具和仪器，尽可能地减少专用二类工具的数量；在模具设计和制造上较多的采用“修配法”、“同镗法”等；制造工序相对集中。15.简述电火花加工的原理及特点，实现电火花加工
16、的条件有哪些？答：（1）原理 电火花加工是在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。（2）特点 可以加工高熔点、高硬度、高强度、高韧性的材料及形状复杂的工件，工具电极的材料不必比工件的材料硬度高，可加工销孔、深空、窄缝零件，一般加工速度较慢且存在电极损耗。（3）条件脉冲电源、足够的放电能量、合理的放电减息和绝缘介质等。16. 模具装配的含义是什么？简述模具质量和寿命与模具装配的关系？答：（1）按照模具的技术要求，将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件，按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、廉洁与固定成为模具的过程，称为模具装配。 （2）
17、模具的质量和使用寿命不仅与模具零件的加工质量有关，更与模具的装配质量有关。比如一副冲裁模，凸模、凹模的尺寸在加工时虽已得到保证，但是，如果装配时调整得不好，凸模、凹模配合间隙不均匀，冲制的工件质量就差，甚至会出废品，模具的寿命也会大大地降低。五、综合分析题1 如图所示为凹模零件图，凹模材料为CrWMn,热处理硬度为HRC6064，试拟订其简要加工路线。答：备料锻造：锻成106mm 86mm 25mm的矩形毛坯热处理：退火铣（刨）削：铣六面，留单面磨削余量0.5mm平磨：磨削上、下两面及相邻两侧面，留单面磨削余量0.3mm钳加工： 按图样划线；钻4-M8的螺纹底孔；钻2-7.9的孔；铰2-的销孔
18、；攻4-M8的螺纹孔；按图样在中心处钻穿丝孔热处理：淬火至HRC6064平磨：磨削上、下两面及相邻两侧面至尺寸线切割：加工出凹模型孔并留单面研磨余量0.005mm电火花：加工漏料孔钳加工；研光线切割加工面检验。2如图所示为凸模零件图，凹模材料为CrWMn,热处理硬度为HRC5862，凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配做，保证间隙为0.03mm。试拟订其简要加工路线。答：备料锻造：锻成30mm 45mm 60mm的矩形毛坯热处理：退火铣（刨）削：铣六面，留余量0.5mm平磨：磨削上、下两面，留单面余量0.2mm并磨出相邻两侧面，保证各面相互垂直钳加工： 按图样划线；钻M6的螺纹底孔；攻M6的螺纹孔热处
19、理：淬火至HRC5862平磨：磨削上、下两面至尺寸并磨削相邻两侧面线切割：加工出：凸模型外形并并留单面研磨余量0.005mm钳加工；研光线切割加工面检验。3. 型腔电火花加工用的电极，为什么要设排气孔和冲油孔？如何设置？答：由于型腔加工一般都是盲孔加工，排气、排屑都比较困难，为防止排气、排屑不畅，影响加工速度、加工稳定性和加工质量，设计电极时应在电极上设置适当的排气孔和冲油孔。一般情况下，冲油孔要设计在难于排屑的拐角、窄缝等处，如教材图11.1所示。排气孔要设计在蚀除面积较大的位置和电极端部有凹入的位置，如教材图11.2所示。 冲油孔和排气孔德直径一般为12mm，因为孔径太大在型腔上产生的残留部分不易去除。4. 简述教材习题图13.1所示冲裁模的总装过程。答：装配顺序如下： 将凹模放到下模座上，按中心线找正凹模的位置后用平行夹夹紧，提高凹模螺钉孔在下模座上钻出锥窝，然后加工销钉孔，装入销钉，拧紧螺钉。 把已装入固定板的凸模插入凹模内，固定板与凹模之间垫入适当高度的平行垫铁，再把上模座放在固定板上，将上模座和固定板夹紧，并在上模座配钻卸料螺钉孔，拆开后放入垫板，拧紧螺钉。 调整凹、凸模的间隙。 调整好间隙后加工圆柱销孔，装入圆柱销。 将弹压卸料板状在凸模上，并检查它是否能灵活地移动，最后安装弹簧。 安装其它零件。
