《春板料冲压温》PPT课件

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常见的冲压件常见的冲压件现代模塑产品现代模塑产品图图 手机外壳手机外壳图图 轿车后备舱外板轿车后备舱外板 汽车发动机支架:汽车发动机支架:普通垫片:常用五金件:常用五金件:汽车覆盖件汽车覆盖件航空航天制造业:冲压应用领域冲压应用领域 汽车行业的冲压汽车行业的冲压 汽车等行业零部件类冲压汽车等行业零部件类冲压 电器件冲压电器件冲压 生活日用品冲压生活日用品冲压 家用电器部件冲压家用电器部件冲压 航空航天工业、国防工业航空航天工业、国防工业 v板料冲压板料冲压概述概述 冲压冲压:建立在金属建立在金属塑性变形的基础上,塑性变形的基础上,在常温下利用安装在在常温下利用安装在压力机上的模具对材压力机上的模具对材料施加压力,料施加压力,使板使板料经料经分离分离或或塑性塑性成形成形或或接合接合而得到制件的而得到制件的工艺统称为冲压。工艺统称为冲压。冲压冲压 概述概述 冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件,所以有时也称之它主要用于加工板料零件,所以有时也称之为为板料冲压板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料,而且也可以冲压不仅可以加工金属板料,而且也可以加工非金属板料。加工非金属板料。图图0 0l l 冲压冲压过程过程v冲模冲模:是冲是冲压加工中所压加工中所用的工艺装用的工艺装备。加压将备。加压将金属或非金金属或非金属板料分离、属板料分离、成形或接合成形或接合而得到制件而得到制件的工艺装备的工艺装备叫冲模叫冲模。模具模具零件零件板材板材板料冲压 相关概念v冷冲压:冷冲压:厚度小于厚度小于4mm4mm的金属薄板通常是的金属薄板通常是在常温下进行冲压的,故称冷冲压。在常温下进行冲压的,故称冷冲压。v热冲压:热冲压:当板料厚度超过当板料厚度超过8-10mm8-10mm时,采时,采用加热后进行冲压,称为热冲压。用加热后进行冲压,称为热冲压。v设备及模具设备及模具-板料冲压是在冲床上利用板料冲压是在冲床上利用模具进行冲压加工。(主要有剪床和模具进行冲压加工。(主要有剪床和冲冲床床)剪床为冲床备料,将板料切成条料;而冲压加工主剪床为冲床备料,将板料切成条料;而冲压加工主要在各类冲床上进行。要在各类冲床上进行。剪床剪床冲床冲床冲压设备冲压设备1 1、曲柄压力机、曲柄压力机传动系统:电机、皮带、皮带轮、齿轮、传动系统:电机、皮带、皮带轮、齿轮、传动轴等传动轴等工作机构:曲柄、连轴、滑块等工作机构:曲柄、连轴、滑块等机身:将所有部分联成一个整体机身:将所有部分联成一个整体一些压力机还设有顶出机构、压边装置一些压力机还设有顶出机构、压边装置1 1、曲柄压力机、曲柄压力机1 1、曲柄压力机、曲柄压力机闭式冲床闭式冲床开式冲床开式冲床闭式冲床闭式冲床v特点:特点:前后送料(操作与安前后送料(操作与安装模具都不方便)装模具都不方便)床身刚度大床身刚度大适合:适合:v精度要求高的轻型压精度要求高的轻型压力机力机v一般要求的中、大型一般要求的中、大型压力机压力机曲柄压力机曲柄压力机1 1、曲柄压力机、曲柄压力机开式冲床开式冲床v特点:前面、左右面敞开,操作与安装模具都不方便床身刚度小,易变形适合:v一般要求的中、小型压力机常见冲压原材料常见冲压原材料v 要求在常温下具有良好的塑性和较低要求在常温下具有良好的塑性和较低的变形抗力。的变形抗力。v常用的金属材料有常用的金属材料有低碳钢,高塑性低合低碳钢,高塑性低合金钢,铜、铝、镁及其合金等金属板料、金钢,铜、铝、镁及其合金等金属板料、带料带料等。还可以加工等。还可以加工非金属板料,如纸非金属板料,如纸板、绝缘板、纤维板、塑料板、石棉板、绝缘板、纤维板、塑料板、石棉板板 、硬橡胶板、硬橡胶板等。等。冲压成形加工特点冲压成形加工特点v冲件尺寸精度由模具保证,冲件尺寸精度由模具保证,“一模一样一模一样”、尺寸稳定、互、尺寸稳定、互换性好。换性好。v产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度,不经机械加工产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度,不经机械加工即可进行装配。互换性能好。即可进行装配。互换性能好。v可加工薄壁、复杂零件,可加工薄壁、复杂零件,废料少。废料少。v由于冷变形使零件产生加工硬化,故冲压件的刚度高、强度由于冷变形使零件产生加工硬化,故冲压件的刚度高、强度高、质量轻。高、质量轻。v操作简单,劳动强度低,生产率高,工件成本低操作简单,劳动强度低,生产率高,工件成本低v但模具结构一般较复杂,周期长,成本高但模具结构一般较复杂,周期长,成本高v 所以,冲压工艺适宜批量生产所以,冲压工艺适宜批量生产1.2 1.2 冲压技术在国民经济中的重要地位冲压技术在国民经济中的重要地位v薄板经过成形后,制造了相当于原材料价格薄板经过成形后,制造了相当于原材料价格1212倍的附加值,在整个国民生产总值中,与倍的附加值,在整个国民生产总值中,与薄板成形相关的产品约占总值的薄板成形相关的产品约占总值的1/41/4。在现代。在现代汽车工业中,冲压件的生产总值占汽车工业中,冲压件的生产总值占6060左右。左右。可见,冲压技术作为板材投入直接消费前的可见,冲压技术作为板材投入直接消费前的主要深加工方法,在国民经济中占有非常重主要深加工方法,在国民经济中占有非常重要的地位。要的地位。v先进国家的模具工业已发展成为独立的行业。先进国家的模具工业已发展成为独立的行业。v日本认为:日本认为:“模具工业是其它工业的先行行业,是模具工业是其它工业的先行行业,是制造富裕社会的动力制造富裕社会的动力”。美国工业界认为:。美国工业界认为:“模具模具工业是美国工业的基石工业是美国工业的基石”。在德国模具工业被冠以。在德国模具工业被冠以“金属加工业中的帝王金属加工业中的帝王”之称。之称。v近近2020多年来,美国、日本、德国等发达国家的模具多年来,美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床的总产值。目前,美国、日本总产值都已超过机床的总产值。目前,美国、日本模具工业企业的人年平均产值已高达模具工业企业的人年平均产值已高达5 51010万美元。万美元。大多是冷冲压制成的。统计表明:大多是冷冲压制成的。统计表明:汽车制造业中,汽车制造业中,60607575冲压件冲压件 电机仪器仪表业中,电机仪器仪表业中,60607070 国防工业中,冲压件的比重也相当大国防工业中,冲压件的比重也相当大二、板料冲压的基本工序二、板料冲压的基本工序 v当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。按板料在加工中是否分离,冲压种多样的。按板料在加工中是否分离,冲压工艺一般可分为工艺一般可分为分离工序和成形工序分离工序和成形工序两大类。两大类。冲压的基本工序冲压的基本工序成形工序成形工序分离工序分离工序切断切断冲裁冲裁(冲孔落料)(冲孔落料)拉深拉深胀形胀形弯曲弯曲翻边翻边(一)分离工序(一)分离工序Cutting Process Cutting Process:是指板料受力后,应力超过材料的强度极限是指板料受力后,应力超过材料的强度极限b b,而使板,而使板料产生剪裂或局部剪裂。其目的是料产生剪裂或局部剪裂。其目的是使冲压件与板料沿一定的轮使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离廓线相互分离,同时,冲压件分离断面的质量也要满足一定的同时,冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。要求。包括:切断、冲裁、精密冲裁、切口包括:切断、冲裁、精密冲裁、切口等。等。v(二)(二)成形工序成形工序 Forming Process Forming Process:是指板是指板料受力后,应力超过了材料的屈服极限料受力后,应力超过了材料的屈服极限ss(但小于材料的拉伸强度极限(但小于材料的拉伸强度极限b b),经过),经过塑性变形后,成为一定形状的零件的加工工塑性变形后,成为一定形状的零件的加工工序。序。v 其目的是使坯料塑性变形(即毛其目的是使坯料塑性变形(即毛坯的一部坯的一部分相对另一部分产生位移而不破裂的工序),分相对另一部分产生位移而不破裂的工序),获得所需要形状、尺寸的制件的冲压工序。获得所需要形状、尺寸的制件的冲压工序。v包括包括:弯曲、拉深弯曲、拉深、成形、翻边、收口。成形、翻边、收口。3 3、复合工序、复合工序 把两个或两个以上的基本工序合并成一把两个或两个以上的基本工序合并成一个工序,可以提高冲压生产的效率,降低工个工序,可以提高冲压生产的效率,降低工件的成本,便于实现自动化生产。件的成本,便于实现自动化生产。如:如:冲孔冲孔 落料落料 落料落料 拉深拉深 切边切边 落料落料 冲孔冲孔 弯曲弯曲 v4 4 修整修整工序工序v当零件精度和剪断面质量要求较高时,在落料和冲孔当零件精度和剪断面质量要求较高时,在落料和冲孔后,应进行修整工序。修整分外缘修整和内孔修整。后,应进行修整工序。修整分外缘修整和内孔修整。冲压的基本工序冲压的基本工序成形工序成形工序分离工序分离工序切断切断冲裁冲裁(冲孔(冲孔 落料)落料)拉深拉深胀形胀形弯曲弯曲翻边翻边冲压工序的分类冲压工序的分类表表1-1 1-1 冲压的基本工序冲压的基本工序 冲压的基本工序冲压的基本工序成形工序成形工序分离工序分离工序切断切断冲裁冲裁(冲孔落料)(冲孔落料)拉深拉深胀形胀形弯曲弯曲翻边翻边1 1)分离工序)分离工序 (1 1)冲孔:)冲孔:用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯,用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯,冲下部分为废料。冲下部分为废料。(2 2)落料:)落料:用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条料,料,冲下部分为制件。冲下部分为制件。垫圈制件垫圈制件,中央小孔的冲压为冲孔工序,中央小孔的冲压为冲孔工序,外轮廓的冲压为落料工序,所以一个简单外轮廓的冲压为落料工序,所以一个简单的垫圈制件是由两个工序复合而成的。的垫圈制件是由两个工序复合而成的。v落料件的尺寸取决于凹模尺寸落料件的尺寸取决于凹模尺寸,因此落料模应先决定,因此落料模应先决定凹模尺寸,用减小凸模尺寸来保证合理间隙;凹模尺寸,用减小凸模尺寸来保证合理间隙;v冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸,冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸,故冲冲模应先决定凸故冲冲模应先决定凸模尺寸,用增大凹模尺寸来保证合理间隙。模尺寸,用增大凹模尺寸来保证合理间隙。(3 3)切断:)切断:用剪刃或模具切断板料或条料的部分用剪刃或模具切断板料或条料的部分周边,并使其分离。周边,并使其分离。(4 4)切口)切口:用切口模将部分材料切开,但并不:用切口模将部分材料切开,但并不使它完全分离,切开部分材料发生弯曲。使它完全分离,切开部分材料发生弯曲。(6 6)剖切:)剖切:用剖切模将坯件用剖切模将坯件(弯曲件或拉深件弯曲件或拉深件)剖成两部分或几部分。剖成两部分或几部分。(7 7)整修:)整修:利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属,以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂金属,以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺。提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。带和毛刺。提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。外缘整修外缘整修内孔整修内孔整修2 2)塑性变形工序)塑性变形工序(1 1)弯曲:)弯曲:把平面毛坯料制成具有一定角度和把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一种塑性成形工艺。尺寸要求的一种塑性成形工艺。压弯:压弯:用弯曲模将平板用弯曲模将平板(或丝料、杆件或丝料、杆件)毛坯压弯毛坯压弯成一定尺寸和角度,或将已弯件作进一步弯曲。成一定尺寸和角度,或将已弯件作进一步弯曲。当弯曲半径当弯曲半径R大于下列数值时,则可冷弯。大于下列数值时,则可冷弯。钢板:钢板:R2.5(钢板厚度);钢板厚度);工字钢:工字钢:R 25h或或R 25b(随弯曲方向而定(随弯曲方向而定,式中式中h工字钢高度;工字钢高度;b工字钢腿宽度);工字钢腿宽度);槽钢:槽钢:R 45b 或或R 25h(随弯曲方向而定(随弯曲方向而定,h槽钢高度;槽钢高度;b槽钢腿宽度);槽钢腿宽度);角钢:角钢:R 45b(B)(对不等边角钢随弯曲方)(对不等边角钢随弯曲方向而定,向而定,b角钢边宽;角钢边宽;B角钢长边宽度)。角钢长边宽度)。弯曲半径小于上述规定时则应热弯,将钢材弯曲半径小于上述规定时则应热弯,将钢材加热到加热到90011000C,弯曲时,温度不得低于,弯曲时,温度不得低于7000C,对普通低合金钢,应注意缓冷。管子的弯曲成型,应对普通低合金钢,应注意缓冷。管子的弯曲成型,应装砂热弯,加热温度在装砂热弯,加热温度在80010000C,弯曲过程中温,弯曲过程中温度不得低于度不得低于7000C。管子的弯曲半径。管子的弯曲半径R必须大于管子必须大于管子直直d的的3倍。(见下图),管子的弯曲半径、圆度允差倍。(见下图),管子的弯曲半径、圆度允差及允许的波纹深度见下表。及允许的波纹深度见下表。卷边:卷边:用卷边模将条料端部按一定半径卷成圆形。用卷边模将条料端部按一定半径卷成圆形。扭弯扭弯:用扭曲模将平板毛坯的一部分相对另一部用扭曲模将平板毛坯的一部分相对另一部分扭转成一定的角度。分扭转成一定的角度。(2 2)拉深:)拉深:将一定形状的平板毛坯通过拉深模将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压成各种形状的开口空心件;或以开口空心件冲压成各种形状的开口空心件;或以开口空心件为毛坯通过拉深,进一步使空心件改变形状和尺为毛坯通过拉深,进一步使空心件改变形状和尺寸的冷冲压加工方法。寸的冷冲压加工方法。变薄拉深变薄拉深:用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径与壁厚,以得到底厚大于壁厚的空心件。与壁厚,以得到底厚大于壁厚的空心件。(3 3)成形:)成形:通过板料的局部变形来改变毛坯的形通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸的工序的总称状和尺寸的工序的总称。胀形胀形:指从空心件内部施加径向压力,强迫局部指从空心件内部施加径向压力,强迫局部材料厚度减薄和表面积增大,获得所需形状和尺材料厚度减薄和表面积增大,获得所需形状和尺寸的冷冲压工艺方法。寸的冷冲压工艺方法。起伏成形:起伏成形:平板毛坯或制件在模具的作用下,产平板毛坯或制件在模具的作用下,产生局部凸起(或凹下)的冲压方法。生局部凸起(或凹下)的冲压方法。翻边:翻边:指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘翻成竖立的直边的冲压工序。翻成竖立的直边的冲压工序。缩口:缩口:指将预先拉深好的圆筒或管状坯料,通过指将预先拉深好的圆筒或管状坯料,通过模具将其口部缩小的冲压工序。模具将其口部缩小的冲压工序。整形:整形:利用模具将弯曲或拉深件局部或整体产生利用模具将弯曲或拉深件局部或整体产生不大的塑性变形的冲压工序。不大的塑性变形的冲压工序。校平:校平:指利用模具将有拱弯、翘曲的平板制件压指利用模具将有拱弯、翘曲的平板制件压平的冲压工序。平的冲压工序。冲压模具冲压模具冲模的分类简单模(单工序 模)连续模(级进 模)复合模模具结构模具结构按功能分类,主要有:按功能分类,主要有:1 1、工作零件、工作零件:直接对坯料板料进行冲压加工的冲模零直接对坯料板料进行冲压加工的冲模零件。件。包括凸模和凹模等零件。包括凸模和凹模等零件。2 2、定位零件、定位零件:确定条料或坯料在冲模中正确位置的零确定条料或坯料在冲模中正确位置的零件。件。主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。3 3、压料、卸料、顶料零件、压料、卸料、顶料零件:将冲切后的零件或废料会将冲切后的零件或废料会从模具中卸下来的零件。从模具中卸下来的零件。主要包括卸料板、顶料器、主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。气动顶料装置等零件。4 4、导向零件、导向零件:用以确定上下模的相对位置,保证运动用以确定上下模的相对位置,保证运动导向精度的零件。导向精度的零件。包括导柱、导套、导板等零件。包括导柱、导套、导板等零件。5 5、支持零件、支持零件:将凸模、凹模固定于上下模上,以及将将凸模、凹模固定于上下模上,以及将上下模固定在压力机上。上下模固定在压力机上。包括上、下模板和凸凹模包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。固定板等零件。6 6、紧固零件、紧固零件:把模具上所有零件连接成一个整体的零把模具上所有零件连接成一个整体的零件。件。包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件。包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件。7 7、缓冲零件、缓冲零件:包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。8 8、安全零件及其它辅助零件、安全零件及其它辅助零件主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。安全侧销:安全侧销:主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动或断裂,导致压料板落下,造成人员、工装的重大或断裂,导致压料板落下,造成人员、工装的重大损失。损失。存放限制器:存放限制器:主要作用是防止模具弹性元件长期受压主要作用是防止模具弹性元件长期受压而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命。(一而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命。(一般采用聚氨脂橡胶)般采用聚氨脂橡胶)工作限制器:工作限制器:主要作用是限制凸凹模的吃入深度。主要作用是限制凸凹模的吃入深度。1 1)单工序模:)单工序模:在冲压的一次行程过程中,只能在冲压的一次行程过程中,只能 完成一个冲压工序的模具。完成一个冲压工序的模具。冲裁模冲裁模1 1、9-9-螺钉螺钉 2 2、11-11-销钉销钉 3-3-下模座下模座 4-4-上模座上模座5-5-凹模凹模 6-6-挡料销挡料销 7-7-凸模固定板凸模固定板 8-8-凸模凸模 10-10-模柄模柄 12-12-卸料板卸料板 13-13-导套导套 14-14-导柱导柱 15-15-导料板导料板弯弯曲曲模模1-1-模座;模座;2-2-销钉;销钉;3-3-凹模凹模4-4-凸模;凸模;5-5-销;销;6-6-模柄;模柄;7-7-弹簧;弹簧;8-8-螺钉螺钉拉深模拉深模2 2)级进模:)级进模:在冲压的一次行程过程中,在不同的在冲压的一次行程过程中,在不同的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。具。(续)3 3)复合模:)复合模:在冲压的一次行程过程中,在同在冲压的一次行程过程中,在同一一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。具。(续)图图6模模-3 落料拉深冲孔复合模落料拉深冲孔复合模图6模4 落料冲孔级进模 冲裁工艺冲裁工艺1冲裁变形过程冲裁变形过程2冲裁断面分析冲裁断面分析3 影响冲裁件质量的因影响冲裁件质量的因素素 1.冲裁变形过程 冲裁变形过程的实质就是对材料施加一定的力,使其超过强度极限即B,从而获得需要的形状。冲裁变形过程:弹性变形塑性变形断裂分离冲裁变形过程弹性变形阶段断裂、分离阶段!凸凹模间隙越小,塑性变形过程越长凸凹模间隙越小,塑性变形过程越长2 冲裁断面的质量冲裁断面的质量v圆角带圆角带RolloverRolloverv光亮带光亮带Burnish ZoneBurnish Zonev断裂带断裂带fracturefracturev毛刺毛刺区区burrburr冲裁断面分析冲裁断面分析v1 1 圆角带圆角带 当凸模刃口压入材当凸模刃口压入材料时,刃口附近的材料产生料时,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形,材料被拉弯曲和伸长变形,材料被拉入间隙的结果。材料塑性越入间隙的结果。材料塑性越好,凸凹模间隙越大,圆角好,凸凹模间隙越大,圆角带越大;带越大;v2 2 光亮带光亮带 发生在塑性变形发生在塑性变形阶段,当刃口切入材料后,阶段,当刃口切入材料后,材料被凸凹模切刃的侧表面材料被凸凹模切刃的侧表面挤压而形成光亮垂直的断面,挤压而形成光亮垂直的断面,通常占全断面的通常占全断面的1/3-1/21/3-1/2。间。间隙越小,材料塑性越好,光隙越小,材料塑性越好,光亮带越宽。亮带越宽。冲裁断面分析冲裁断面分析v3 3 断裂带断裂带 形成于断裂阶形成于断裂阶段。断面粗糙,且略带有段。断面粗糙,且略带有斜度。塑性差的材料撕裂斜度。塑性差的材料撕裂倾向严重,断裂带所占比倾向严重,断裂带所占比例也大。例也大。v4 4 毛刺区毛刺区 在模具侧面距在模具侧面距刃尖不远的地方,在拉应刃尖不远的地方,在拉应力的作用下,裂纹开始生力的作用下,裂纹开始生长,材料断裂而产生的。长,材料断裂而产生的。冲裁间隙越小,毛刺的高冲裁间隙越小,毛刺的高度越小。度越小。影响冲裁断面质量的因素影响冲裁断面质量的因素v1 材料性能的影响材料性能的影响 材料塑性好,冲裁时裂纹出现得较迟,材料塑性好,冲裁时裂纹出现得较迟,材料被剪切的深度大,所得断面光材料被剪切的深度大,所得断面光亮带所占比例就大;材料塑性差,亮带所占比例就大;材料塑性差,容易拉断,裂纹出现较早,光亮带容易拉断,裂纹出现较早,光亮带少。少。v2 冲模间隙冲模间隙v3 刃口的锋利程度及冲裁力刃口的锋利程度及冲裁力冲模间隙凸模与凹模工作部分尺寸的差值称为间隙。公式:ZDd-dp 公式中D凹模尺寸(mm)Z冲裁间隙(双边值)(mm)d凸模尺寸(mm)冲模间隙不仅对对冲裁过程及冲裁冲裁过程及冲裁件断面质量具有件断面质量具有重要影响重要影响 ;还影;还影响到模具寿命和响到模具寿命和冲裁力的大小冲裁力的大小 。冲裁间隙冲裁间隙对冲裁质量的影响对冲裁质量的影响间隙小,出现二次间隙小,出现二次剪裂,产生第二剪裂,产生第二光亮带光亮带间隙大,出现二次间隙大,出现二次拉裂,产生二个斜度拉裂,产生二个斜度*冲裁(设计)间隙一般选用最小合理间隙值(冲裁(设计)间隙一般选用最小合理间隙值(Z Zminmin)。)。1.1.间隙小间隙小优点优点:冲裁件质量好;冲裁件质量好;缺点:缺点:增大了冲裁力、卸料力和推件力,加剧了凸、增大了冲裁力、卸料力和推件力,加剧了凸、凹模的磨损,缩短了模具寿命。凹模的磨损,缩短了模具寿命。板料在过小间隙冲裁时受到挤压而产生压板料在过小间隙冲裁时受到挤压而产生压缩变形,所以冲裁件的尺寸略有变化缩变形,所以冲裁件的尺寸略有变化:落料件的外形尺寸增大;落料件的外形尺寸增大;冲孔件的孔腔尺寸缩小。冲孔件的孔腔尺寸缩小。缺点:缺点:因弹性回复而使落料件因弹性回复而使落料件的外形尺寸缩小,冲孔件的的外形尺寸缩小,冲孔件的内腔尺寸增大,品质较差。内腔尺寸增大,品质较差。(2)(2)间隙过大间隙过大断面特点断面特点:切断面光亮带减小,圆角带与锥度增大,形切断面光亮带减小,圆角带与锥度增大,形成厚大的拉长毛刺。成厚大的拉长毛刺。优点:优点:推件力与卸料力减小,甚至为推件力与卸料力减小,甚至为零,材料对凸、凹模的摩擦作用大大零,材料对凸、凹模的摩擦作用大大减弱,所以模具寿命较长。减弱,所以模具寿命较长。应用应用:对于批量较大而公差又无特殊对于批量较大而公差又无特殊要求的冲裁件,可适当采用要求的冲裁件,可适当采用“大间隙大间隙”冲裁。冲裁。正确选择合理的间隙值正确选择合理的间隙值 当冲裁件断面质量要求较高时,当冲裁件断面质量要求较高时,应选取较小的间隙应选取较小的间隙值。值。对冲裁件断面质量无严格要求时,对冲裁件断面质量无严格要求时,应尽可能加大间应尽可能加大间隙,以利于提高冲模寿命。隙,以利于提高冲模寿命。合理冲裁单面间隙间隙值合理冲裁单面间隙间隙值 Z/2=mt Z/2=mt t t:冲裁板料厚度,:冲裁板料厚度,mmmm;m m:与材料性能及板厚有关的系数,通常(:与材料性能及板厚有关的系数,通常(3-83-8)%,设计落料模先确定凹模刃口尺寸。设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准,冲裁间以凹模为基准,冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准,冲裁间以凸模为基准,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。二、凸、凹模刃口尺寸计算原则二、凸、凹模刃口尺寸计算原则落料件的大端尺寸落料件的大端尺寸等于凹模尺寸,冲等于凹模尺寸,冲孔件的小端尺寸等孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。于凸模尺寸。在测量与使用中,在测量与使用中,落料件以大端尺寸落料件以大端尺寸为基准,冲孔件以为基准,冲孔件以小端尺寸为基准。小端尺寸为基准。凸凹模刃口尺寸的确定:凸凹模刃口尺寸的确定:落料模:落料模:凹模刃口尺寸凹模刃口尺寸=工件要求尺寸;工件要求尺寸;凸模刃口尺寸凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸凹模刃口尺寸-间隙值间隙值冲孔模:冲孔模:凸模刃口尺寸凸模刃口尺寸=工件要求尺寸;工件要求尺寸;凹模刃口尺寸凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸凸模刃口尺寸+间隙值间隙值落料件尺寸取决于落料件尺寸取决于 凹模刃口尺寸,凹模刃口尺寸,冲孔件的尺寸取决于冲孔件的尺寸取决于 凸模刃口(冲子)尺寸。凸模刃口(冲子)尺寸。影响冲裁断面质量的因素影响冲裁断面质量的因素v1 材料性能的影响材料性能的影响 v2 冲模间隙冲模间隙v3 冲裁力冲裁力及及刃口的锋利程度刃口的锋利程度(3)(3)冲裁力冲裁力对冲裁质量的影响对冲裁质量的影响 v冲裁力冲裁力:冲裁过程中:冲裁过程中凸模凸模对板料施加的压力。对板料施加的压力。v为选择冲压设备和设计模具提供依据为选择冲压设备和设计模具提供依据 v平刃冲裁力按下式计算:平刃冲裁力按下式计算:P=KLtLtP=KLtLtb bP P 冲裁力,冲裁力,N N;L L 冲裁周边长度,冲裁周边长度,mmmm;t t 板料厚度,板料厚度,mmmm;材料抗剪强度,材料抗剪强度,MPaMPa;bb材料抗拉强度,材料抗拉强度,MPaMPa;KK安全系数,一般取安全系数,一般取K=1.3K=1.3。1弯曲变形过程的特点弯曲变形过程的特点2弯裂弯裂 最小弯曲半径最小弯曲半径3弯曲回弹弯曲回弹1弯曲变形过程的特点弯曲变形过程的特点变形特点:变形特点:变形区域主要变形区域主要在圆角部位;在圆角部位;外层金属受拉应力,外层金属受拉应力,内层金属受压应力内层金属受压应力。变形区变薄;变形区变薄;中性层中性层Neutral Neutral LineLine:切向应力或:切向应力或切向应变为零,位切向应变为零,位于板料中心部位于板料中心部位拉应力压应力2 2 弯裂及最小弯曲半径弯裂及最小弯曲半径v相对弯曲半径(相对弯曲半径(r/tr/t):表示弯曲变形程度表示弯曲变形程度坯料越厚,弯曲半径越小,其变形程度越坯料越厚,弯曲半径越小,其变形程度越大,压缩及拉伸应力就最大,也最容易破大,压缩及拉伸应力就最大,也最容易破裂。为防止弯裂,必须规定出最小弯曲半裂。为防止弯裂,必须规定出最小弯曲半径径r rminmin。最小相对弯曲半径最小相对弯曲半径r rminmin/t/t(0.25-1.00.25-1.0)。)。影响最小弯曲半径的主要因素影响最小弯曲半径的主要因素(1 1)材料的力学性能)材料的力学性能 塑性越好,弯曲半径越小塑性越好,弯曲半径越小(2 2)弯曲件角度)弯曲件角度 理论上讲,直边部分不参理论上讲,直边部分不参加变形,因而与弯曲角无关,但是实际弯曲过程加变形,因而与弯曲角无关,但是实际弯曲过程中,圆角附近的直边参与了弯曲,即扩大了弯曲中,圆角附近的直边参与了弯曲,即扩大了弯曲变形区的范围,弯曲角越小,圆角部分外表面纤变形区的范围,弯曲角越小,圆角部分外表面纤维的变形分散效果越显著,最小弯曲半径数值也维的变形分散效果越显著,最小弯曲半径数值也越小越小(3 3)板料的纤维方向和表面质量)板料的纤维方向和表面质量 弯曲件的弯弯曲件的弯曲线与轧制方向平行时,最小弯曲半径最大;弯曲线与轧制方向平行时,最小弯曲半径最大;弯曲时,冲裁件断面上的断裂带及毛刺在拉应力作曲时,冲裁件断面上的断裂带及毛刺在拉应力作用下会产生应力集中,导致弯曲件从侧边开始破用下会产生应力集中,导致弯曲件从侧边开始破裂。裂。弯曲时的纤维方向坯料纤维方向:与弯曲线垂直(如图)坯料纤维方向:与弯曲线垂直(如图)对板料进行弯曲要注意:对板料进行弯曲要注意:1.1.弯曲线力求与锻造流纹垂直,否则,弯曲半径要大;弯曲线力求与锻造流纹垂直,否则,弯曲半径要大;3 3 弯曲时的回弹现象弯曲时的回弹现象v回弹回弹Spring BackSpring Back:当外力去掉后,塑性变形当外力去掉后,塑性变形保留下来,而弹性变形部分则保留下来,而弹性变形部分则消失消失,使弯曲,使弯曲件的角度和弯曲半径与模具的尺寸和形状不件的角度和弯曲半径与模具的尺寸和形状不一致。回弹角一致。回弹角(0(010)10)0 0v影响影响回弹角回弹角因素:因素:材料的力学性能材料的力学性能(屈服极限越高,(屈服极限越高,角越大)角越大)、板料厚度、弯曲形状、相对弯曲半径、板料厚度、弯曲形状、相对弯曲半径以及弯曲力的大小等。以及弯曲力的大小等。减小弯曲回弹的措施v在设计弯曲模具时,应使模具的弯曲角在设计弯曲模具时,应使模具的弯曲角度度0 0比弯曲件弯曲角度比弯曲件弯曲角度小一个回弹角小一个回弹角=(-0 0)。)。v改进模具改进模具v校正校正 改进模具以减小回弹角1拉深过程拉深过程2拉深件受力拉深件受力3 拉深件的主要拉深件的主要缺陷及其缺陷及其防止缺陷的方法防止缺陷的方法 拉深拉深 DrawingDrawing又称拉延又称拉延v1 1 拉伸变形过程拉伸变形过程:凸模底部金属凸模底部金属不变形不变形底部以外环形底部以外环形部分变形后形成部分变形后形成侧壁侧壁凸缘部分为变凸缘部分为变形区,其它部分形区,其它部分为传力区,不参为传力区,不参加主要变形加主要变形v应力分布应力分布底部:径向和切向拉底部:径向和切向拉应力应力侧壁:单向轴向拉应侧壁:单向轴向拉应力力环形区:径向拉应力环形区:径向拉应力和切向压应力和切向压应力(切向(切向压缩,径向伸长)压缩,径向伸长)v壁厚变化壁厚变化侧壁上部壁厚最大侧壁上部壁厚最大靠近底部圆角附近壁靠近底部圆角附近壁厚最小,最易破裂厚最小,最易破裂2 2 拉深件的主要质量问题拉深件的主要质量问题 v主要缺陷:主要缺陷:起皱起皱拉裂拉裂:起皱原因v变形区一旦起皱,对拉深的正常进行变形区一旦起皱,对拉深的正常进行是非常不利的。因为毛坯起皱后,拱起的皱是非常不利的。因为毛坯起皱后,拱起的皱褶很难通过凸、凹模间隙被拉褶很难通过凸、凹模间隙被拉入入凹模,如果凹模,如果强行拉强行拉入入,则拉应力迅速增大,容易使毛坯,则拉应力迅速增大,容易使毛坯受过大的拉力而导致断裂报废。即使模具间受过大的拉力而导致断裂报废。即使模具间隙较大,或者起皱不严重,拱起的皱褶能勉隙较大,或者起皱不严重,拱起的皱褶能勉强被拉进凹模内形成筒壁,皱折也会留在工强被拉进凹模内形成筒壁,皱折也会留在工件的侧壁上,从而影响零件的表面质量。同件的侧壁上,从而影响零件的表面质量。同时,起皱后的材料在通过模具间隙时与凸模、时,起皱后的材料在通过模具间隙时与凸模、凹模间的压力增加,导致与模具间的摩擦加凹模间的压力增加,导致与模具间的摩擦加剧,磨损严重,使得模具的寿命大为降低。剧,磨损严重,使得模具的寿命大为降低。因此,起皱应尽量避免。因此,起皱应尽量避免。产生产生缺陷缺陷的原因的原因:v起皱起皱 WrinklesWrinkles:凸缘区:凸缘区 ,切向压应力最大,当切向压应力最大,当33过大,材料又较薄,过大,材料又较薄,33超过此时材料所能承受的超过此时材料所能承受的临界压应力时,材料就会临界压应力时,材料就会失稳弯曲而拱起。失稳弯曲而拱起。v拉裂拉裂:筒形件底部圆角附筒形件底部圆角附近。加工硬化,且壁厚减近。加工硬化,且壁厚减薄最严重。薄最严重。防止起皱的方法可采用设置压边圈可采用设置压边圈通过增加毛坯的相对厚度或拉深系数的途径来防止。通过增加毛坯的相对厚度或拉深系数的途径来防止。(板料越薄,拉深系数越小,则越容易起皱。板料越薄,拉深系数越小,则越容易起皱。)起皱主要是由起皱主要是由于凸缘切向压于凸缘切向压应力超过了板应力超过了板材临界压应力材临界压应力所引起的,与所引起的,与压杆失稳类似。压杆失稳类似。凸缘起皱不仅凸缘起皱不仅取决于切向压取决于切向压应力的大小,应力的大小,而且取决于凸而且取决于凸缘的相对厚度。缘的相对厚度。拉裂的原因拉裂的原因v拉深件的厚度沿底部向口部拉深件的厚度沿底部向口部方向是不同的。在圆筒件侧方向是不同的。在圆筒件侧壁的上部厚度增加最多,约壁的上部厚度增加最多,约为为3030;而在筒壁与底部转;而在筒壁与底部转角稍上的地方板料厚度最小,角稍上的地方板料厚度最小,厚度减少了近厚度减少了近1010,该处拉,该处拉深时最容易被拉断。通常称深时最容易被拉断。通常称此断面为此断面为“危险断面危险断面”。当。当该断面的应力超过材料此时该断面的应力超过材料此时材料的强度极限时,零件就材料的强度极限时,零件就在此处产生破裂。即使拉深在此处产生破裂。即使拉深件未被拉裂,由于材料变薄件未被拉裂,由于材料变薄过于严重,也可能使产品报过于严重,也可能使产品报废。废。(2)(2)防止拉裂防止拉裂的方法的方法v1 1、选择合理的、选择合理的拉深系数拉深系数。v2 2、凹、凸模的转角处必须有圆角,以使材料、凹、凸模的转角处必须有圆角,以使材料在此处容易流动。在此处容易流动。v3 3、控制凹、凸模间隙,一般、控制凹、凸模间隙,一般取取-1.2)1.2)v(间隙间隙(C)(C)偏小,易拉穿工件,使模具加速磨损,降低寿命;偏小,易拉穿工件,使模具加速磨损,降低寿命;间隙间隙(C)(C)偏大,拉深件精度变差,易起皱。偏大,拉深件精度变差,易起皱。)v4 4、注意模具的润滑,拉深时要加润滑剂,可、注意模具的润滑,拉深时要加润滑剂,可降低侧壁部分的拉深应力,也能减小模具磨降低侧壁部分的拉深应力,也能减小模具磨损。损。v拉深系数拉深系数Drawing Drawing CoefficienceCoefficience:工工件直径件直径d d与毛坯直径与毛坯直径D D的比值称为拉伸系的比值称为拉伸系数数m=d/Dm=d/D0 0d d 拉深后的工件直径,拉深后的工件直径,mmmm;D D0 0拉深前坯料直径,拉深前坯料直径,mmmm。极限拉伸系数:极限拉伸系数:保证危险保证危险面不被拉裂的拉深系数面不被拉裂的拉深系数的最小值的最小值;若若m m小于极限拉深系数,不小于极限拉深系数,不能一次拉伸成形,则可能一次拉伸成形,则可以采用多次拉深工艺。以采用多次拉深工艺。拉深次数v各道工序的拉深系数:vm1=d1/D m2=d2/d1vmn=dn/dn-1vm总=m1*m2*mn =dn/Dv连续拉深次数不宜太多,连续拉深次数不宜太多,如如低碳钢或铝,不低碳钢或铝,不多于多于4545次,否则工件因加工硬化会使塑性下次,否则工件因加工硬化会使塑性下降,导致拉裂。降,导致拉裂。v穿插中间退火可消除硬化。穿插中间退火可消除硬化。上表只适合上表只适合08及及10号钢的拉深件号钢的拉深件课后思考课后思考1 1、拉深工序中的起皱、拉裂现象是如何产、拉深工序中的起皱、拉裂现象是如何产生的,如何防止它?生的,如何防止它?2 2、拉深过程中润滑的目的是什么?如何合、拉深过程中润滑的目的是什么?如何合理润滑?理润滑?3 3、说出圆筒形拉深件壁部破裂,凸缘起皱、说出圆筒形拉深件壁部破裂,凸缘起皱的原因,并指出预防方法。的原因,并指出预防方法。测验题测验题填空填空1 1、拉深变形程度用、拉深变形程度用 拉深系数拉深系数m m 表示。表示。判断判断 1 1、后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数、后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数小。()小。()2 2、拉深系数越小,说明拉深变形程度越大。(、拉深系数越小,说明拉深变形程度越大。()3 3、要分多次拉深的圆筒形件,每次拉深系数应该大于或、要分多次拉深的圆筒形件,每次拉深系数应该大于或等于图表推荐值。(等于图表推荐值。()计算计算 测验题测验题判断判断 填空填空1 1、一般情况下,拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸、一般情况下,拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸模的圆角表面粗糙度小些。(模的圆角表面粗糙度小些。()2 2、在拉深过程中,压边力过大或过小均可能造成拉裂。、在拉深过程中,压边力过大或过小均可能造成拉裂。()1 1、拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生、拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生 起皱起皱 。2 2、拉深加工时,润滑剂涂在与、拉深加工时,润滑剂涂在与凹模凹模接触的接触的 毛坯毛坯表面上。表面上。3 3、拉深过程中的辅助工序有、拉深过程中的辅助工序有中间退火中间退火、润滑润滑、酸洗酸洗等。等。其它塑性加工方法其它塑性加工方法轧制轧制 拉拔拉拔 挤压挤压压力加工分类 v锻压 锻造 模锻 自由锻 手工自由锻(打铁)机器自由锻(锤类、压力机)冲压v挤压v拉拔v轧制。一般来说,一般来说,轧制、挤压、拉拔轧制、挤压、拉拔以生产原以生产原材料为主,主要用于获得型材、棒材、线材料为主,主要用于获得型材、棒材、线材、板材及各种管材等;材、板材及各种管材等;锻造锻造和和冲压冲压用来用来生产毛坯或零件。生产毛坯或零件。借助于摩擦力和压力使金属坯料通过两个旋转的轧辊间的空隙而变形的压力加工方法。用于生产各种规格钢板、型钢和钢管等钢材。轧制成形轧制成形轧制成形轧制成形v一、纵轧一、纵轧v轧辊轴线与坯料轴线互相垂直轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制方法。的轧制方法。包括各种型材轧包括各种型材轧制、辊锻轧制、辗环轧制等。制、辊锻轧制、辗环轧制等。v1.1.辊锻轧制:辊锻轧制:使坯料通过装有使坯料通过装有圆弧形模块的一对相对旋转的圆弧形模块的一对相对旋转的轧辊时受压而变形的生产方法。轧辊时受压而变形的生产方法。v产品:产品:v扁断面的长杆件,如扳手、扁断面的长杆件,如扳手、活动扳手、链环等。活动扳手、链环等。v带有不变形头部而沿长度方带有不变形头部而沿长度方向横截面面积递减的锻件,如向横截面面积递减的锻件,如叶片等。叶片等。v连杆成形。连杆成形。辊锻示意图辊锻示意图v2.2.辗环轧制:辗环轧制:扩大环形坯料的外径和内径,从而获得各扩大环形坯料的外径和内径,从而获得各种环状零件的轧制方法。种环状零件的轧制方法。v产品:产品:火车轮箍、轴承座圈、齿轮及法兰等火车轮箍、轴承座圈、齿轮及法兰等 辗环轧制示意图v二、横轧:二、横轧:轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制方法。轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制方法。v产品:齿轮轧制等产品:齿轮轧制等v三、斜轧:三、斜轧:亦称螺旋斜轧。亦称螺旋斜轧。轧辊轴线与坯料轴线相交一定角度的轧辊轴线与坯料轴线相交一定角度的轧制方法。轧制方法。v产品:高速钢滚刀、冷轧丝杠、钢球轧制等。产品:高速钢滚刀、冷轧丝杠、钢球轧制等。横轧示意图螺旋斜轧示意图 利用拉力,将金属坯料拉过利用拉力,将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形的压力加工拉拔模的模孔而成形的压力加工方法。常需经多次拉拔,依次通方法。常需经多次拉拔,依次通过形状和尺寸逐渐变化的模孔,过形状和尺寸逐渐变化的模孔,才能得到所需截面的产品。才能得到所需截面的产品。2 拉拔成形拉拔成形2 2 拉拔成形拉拔成形 二、拉拔形式:二、拉拔形式:1 1 线材拉拔:线材拉拔:生产各种金属导线生产各种金属导线 2 2 棒料拉拔:棒料拉拔:截面形状,如圆形、方形、矩形、六角形等截面形状,如圆形、方形、矩形、六角形等 3 3 型材拉拔:型材拉拔:生产特殊截面或复杂截面形状的异形型材生产生产特殊截面或复杂截面形状的异形型材生产 4 4 管材拉拔:管材拉拔:以圆管为主,也可拉制椭圆形管、矩形管和其他截以圆管为主,也可拉制椭圆形管、矩形管和其他截面形状的管材。管材拉拔后管壁将增厚,如果希望管壁厚度变化面形状的管材。管材拉拔后管壁将增厚,如果希望管壁厚度变化时,拉拔过程中要加芯棒。时,拉拔过程中要加芯棒。拉拔生产拉拔生产所获得的产品具有较高的精度与表面光洁度,故亦所获得的产品具有较高的精度与表面光洁度,故亦常用于对轧制件常用于对轧制件(棒料,管材棒料,管材)的再加工以提高产品质量。的再加工以提高产品质量。低低碳钢和大多数有色金属及其合金碳钢和大多数有色金属及其合金部可以经拉拔成形。部可以经拉拔成形。v3 3 挤压挤压 v将金属坯料放在挤压筒内,用强大的压力从将金属坯料放在挤压筒内,用强大的压力从一端的模孔中挤出而变形的加工方法。一端的模孔中挤出而变形的加工方法。3 3 挤挤 压压(一一)分类分类 1 1 按金属流动方向分:按金属流动方向分:正挤压:金属流动方向与凸模运动方向相同。正挤压:金属流动方向与凸模运动方向相同。反挤压:金属流动方向与凸模运动方向相反。反挤压:金属流动方向与凸模运动方向相反。复合挤压:正反挤压同时发生。复合挤压:正反挤压同时发生。径向挤压:金属流动方向与凸模运动方向成径向挤压:金属流动方向与凸模运动方向成9090。(二)特点:(二)特点:1 三向压应力,提高金属塑性三向压应力,提高金属塑性2 零件精度高,粗糙度低,零件精度高,粗糙度低,3 形状复杂件,深孔、薄壁、异形断面件。形状复杂件,深孔、薄壁、异形断面件。4 机械性能高,纤维合理。机械性能高,纤维合理。5 节省原材料,生产率高,材料利用可达节省原材料,生产率高,材料利用可达70%,易自动化。,易自动化。2 按变形温度:按变形温度:热挤压:热挤压:TT再再 变形抗力小,表面粗糙。变形抗力小,表面粗糙。冷挤压:冷挤压:TT再再 变形抗力大,表面光洁,组织硬化,强度高。变形抗力大,表面光洁,组织硬化,强度高。温挤压:介冷热之间,低于温挤压:介冷热之间,低于T再再 下某一温度,氧化脱碳少(与热下某一温度,氧化脱碳少(与热比),变形抗力小(与冷比),中碳钢、合金钢均可挤。比),变形抗力小(与冷比),中碳钢、合金钢均可挤。v径向锻造:径向锻造:是在坯料周围是在坯料周围对称分布几个锤头,对坯对称分布几个锤头,对坯料沿径向进行高频率同步料沿径向进行高频率同步锻打,坯料通常边旋转边锻打,坯料通常边旋转边作轴向送进,使坯料断面作轴向送进,使坯料断面尺寸减小,轴向延伸,同尺寸减小,轴向延伸,同时加压方向绕轴回转,使时加压方向绕轴回转,使断面成对称状,其使用的断面成对称状,其使用的设备为径向锻机。设备为径向锻机。其它塑性加工方法其它塑性加工方法-4-4 径向锻造径向锻造径向锻造径向锻造可锻造圆形,方形、多边形的台阶轴和可锻造圆形,方形、多边形的台阶轴和内孔复杂或者内径很小而长度较长的空心轴。内孔复杂或者内径很小而长度较长的空心轴。其它塑性加工方法其它塑性加工方法-5-5 摆动碾压摆动碾压v大截面饼类锻件的成形大截面饼类锻件的成形需要吨位很大的锻压设需要吨位很大的锻压设备和工艺装备。如果实备和工艺装备。如果实模具局部压缩坯料,变模具局部压缩坯料,变形只在坯料内部的局部形只在坯料内部的局部产生,而且使这个塑性产生,而且使这个塑性变形区沿坯料作相对运变形区沿坯料作相对运动,使整个坯料逐步变动,使整个坯料逐步变形,这样就能大大降低形,这样就能大大降低锻造压力和设备吨位容锻造压力和设备吨位容量。这种工艺方法即为量。这种工艺方法即为摆动碾压。摆动碾压。6 液态模锻液态模锻 将一定量的将一定量的液态金属直接注入金属模膛,随后在液态金属直接注入金属模膛,随后在压力的作用下,使处于熔融或半熔融状态的金属压力的作用下,使处于熔融或半熔融状态的金属液发生流动并凝固成形,同时伴有少量塑性变形,液发生流动并凝固成形,同时伴有少量塑性变形,从而获得毛坯或零件的加工方法。从而获得毛坯或零件的加工方法。1.1.工艺流程:工艺流程:(1 1)金属液和模具准备()金属液和模具准备(2 2)浇注)浇注(3 3)合模施压()合模施压(4 4)开模取件)开模取件液态模锻液态模锻液态模锻液态模锻 2.特点:特点:(1)液态金属自始至终承受等静压,在压力下完成结晶)液态金属自始至终承受等静压,在压力下完成结晶凝固。凝固。(2)已凝固金属在压力作用下产生塑性变形,保证尺寸)已凝固金属在压力作用下产生塑性变形,保证尺寸精度。精度。(3)凝固过程中能得到强制补缩,比压铸件组织致密)凝固过程中能得到强制补缩,比压铸件组织致密。(4)可成形形状复杂的锻件。)可成形形状复杂的锻件。3.应用:应用:活塞、压力表壳体、汽车油泵壳体、摩托车零件等铝合活塞、压力表壳体、汽车油泵壳体、摩托车零件等铝合金零件;齿轮、蜗轮、高压阀体等铜合金零件;钢弹头、金零件;齿轮、蜗轮、高压阀体等铜合金零件;钢弹头、凿岩机缸体等碳钢、合金钢零件。凿岩机缸体等碳钢、合金钢零件。vend7 爆炸成形爆炸成形 利用爆炸物质在爆炸瞬间释放利用爆炸物质在爆炸瞬间释放出巨大的化学能对金属坯料进出巨大的化学能对金属坯料进行加工的高能率成形方法。行加工的高能率成形方法。特点:特点:模具简单,仅用凹模即可。模具简单,仅用凹模即可。简化设备。简化设备。能提高材料的塑性变形能力,能提高材料的塑性变形能力,适用于塑性差的难成形材料。适用于塑性差的难成形材料。适用于大型零件成形。适用于大型零件成形。爆炸成形一、简单模一、简单模在冲床的一次冲程中只完成一个冲压工序的模具,称为简单模。二、连续模二、连续模在冲床的一次行程中,在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具,称为连续模。使用连续模可以减少模具和设备数量,提高生产效率,但模具结构较复杂。凸、凹模做成一体三、复合模三、复合模在冲床的一次冲程中,在模具的同一部位上同时完成数道冲压工序的模具,称为复合模。复合模结构较复杂,适用于精度高的冲压件。V型弯曲加工方式并不尽如人意,主要有两点:v1)变形部位。V形件实际需要弯曲的区段并不长,但弯曲过程材料的变形区却扩及很大的范围,使不需要弯曲的两侧,也产生了弯曲变形。为了消除这种不需要的多余弯曲,就只好增大凹模深度L0来进行反弯校直定形,而增大深度L0又进一步扩大了变形区范围。2)变形方式。工件只要求正向弯曲,但在弯曲过程中却出现了反向弯曲,使弯曲变形及其回弹的规律更加复杂化,更加难于掌握和控制,以致影响弯曲件的尺寸精度。这种反向弯曲,对工件材质性能、模具寿命及力能消耗也有不利影响。怎样避免出现反向弯曲,避免变形区出现超出实际需要弯曲的范围等不利现象,做到“按需变形”,即按V形件实际需要的弯曲部位和弯曲方式变形呢,下面通过两种特殊情况来说明。第二章第二章 金属的工艺性能金属的工艺性能回到主页挤压时金属应力状态挤压时金属应力状态拉拔时金属应力状态拉拔时金属应力状态v摩擦压力机传动原理卸料力卸料力:二、卸料力、推件力及顶件力的计算推件力推件力:顶件力顶件力:从凸模上卸下箍着的料所需要的力。将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力。冲裁压力由冲裁力、弹压卸料力、推料力和顶件力组成冲裁压力由冲裁力、弹压卸料力、推料力和顶件力组成.卸料力卸料力二、卸料力、推件力及顶件力的计算推件力推件力顶件力顶件力FKFXXFnKFTTFKFDD 卸料力、推件力、顶件力系数,见表;n同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。DTXKKK、thn 式中 h凹模洞口的直刃壁高度;t板料厚度。式中实际生产中常用经验公式:实际生产中常用经验公式:其它塑性加工方法-1辊轧v拉拨通常分为拉拨通常分为冷拔冷拔和和拉丝拉丝之分。之分。v冷拔:冷拔:常温下的拉拔;常温下的拉拔;v拔丝:拔丝:对直径为对直径为0.14-10.00mm0.14-10.00mm的黑色金属和的黑色金属和直径为直径为0.01-16.00mm0.01-16.00mm的有色金属的拉拔。的有色金属的拉拔。v拉拔的制品有线材,棒材,异型管材等。拉拔的制品有线材,棒材,异型管材等。
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