4、塑性成形.ppt

第四讲 一、内容 1、锻造成形 2、薄板冲压成形 二、习题 1、明词解释：胎模锻、模锻、敷料、落料、冲孔、辅助工序、精整工序。 2、自由锻的基本工序有哪些？ 3、模锻的特点有哪些？ 4、模锻分模面确定原则有哪些？ 5、锻件坯料重量有哪几部分组成？ 6、自由锻件的结构工艺性要求有哪些？ 7、板料冲压的特点有哪些？ 8、影响拉裂的因素有哪些？ 9、如何设计落料模？ 第三节 薄板冲压成形 （四）选定锻造设备 设备吨位太小，影响生产率和锻件内部质量。 设备吨位太大，浪费能源，不安全。 设计锻件时，除应满足使用性能要求外，还必须考虑锻造工艺的特点，即锻造成形的零件结构要具有良好的工艺性。这样可使锻造成形方便，节约金属，保证质量和提高生产率。 三 、锻造结构的工艺性 1.应避免斜面和圆锥面。 （一）自由锻件的结构工艺性要求 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 2.不能圆弧连接。 a) b) a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 3.不能有凸台、加强筋 4. 复杂零件可以由组合件完成。 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 （1）零件上只有与其它机件配合的表面才需进行机械加工，其它表面均应设计为非加工表面。 （2）模锻件上与分模面垂直的非加工表面，应设计出模锻斜度。 （3）两个非加工表面形成的角(包括外角和内角)都应按模锻圆角设计。 （4）模锻件外形应力求简单、平直和对称。整体结构应力求简单，以便金属充满模膛和减少工序。 （5）模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。 （二）模锻件的结构工艺性 模锻件上必须具有一个合理的分模面，以保证模锻成形后，容易从锻模中取出。并且应使敷料最少，锻模容易制造。 锻造适用于重要机器零件的毛坯制造，主要是传动零件，承受动载荷。 冲压加工对象一般是金属薄板，所以叫板料冲压或薄板冲压，它一般是在常温下进行，所以又叫冷冲压或冷冲。 板料冲压 利用冲模使板料产生分离或变形来得到制件的加工方法。 各种规格和型号的压力机，称为冲床或压床。 1.板料冲压的设备 分离工序：冲裁、切口、切断； 变形工序：弯曲、拉深、其他局部成形。 2.板料冲压的工序 ①以塑性良好的金属板料为坯料，通常在常温下进行。 ②冲压件的重量轻，刚性好，尺寸精度较高，互换性好，可直接作为零件使用。因为模具精度高。 3、板料冲压的特点 ③冲压加工操作简便，易于实现机械化和自动化，具有很高的生产率。 ④板料冲压的材料利用率高。通常可达到80％～90％以上。 ⑤冲压模具加工费用高。 4.板料冲压的应用 板料冲压主要用于以金属板材成形的各种零件和结构件的大批量生产。 分离工序：使板料的一部分与另一部分相互分离的工序。 如冲裁、修整和切断等。 冲裁：使板料沿封闭轮廓分离的工序。包括落料和冲孔，冲裁过程完全相同，但目的不同。 一、分离工序 （一）冲裁 落料：获得一定外形尺寸的落料件，余下的部分是废料。是绝大多数冲压件必不可少的第一道工序。 冲孔：在板料或半成品上冲出孔洞，冲下的部分是废料。 落料 冲孔 1.冲裁变形过程 （1）弹性变形阶段：变形区内部材料应力小于屈服极限?s。 （2） 塑性变形阶段：变形区内部材料应力大于屈服极限?s。 凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。 （3）断裂分离阶段： 变形区内部材料应力大于强度极限?b。 裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面 凸模刃口附近的侧面 上、下裂纹扩展相遇 材料分离 间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段： 弹性变形阶段 塑性变形阶段 断裂分离阶段 2.凸凹模间隙 间隙过大，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向里错开一段距离，难以与凹模刃口附近的裂纹汇合，冲裁件被撕开，边缘粗糙。 间隙过小时，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向外错开一段距离，上下裂纹也不能很好重合。 间隙合适时，上下裂纹才能重合于一线，冲裁断口质量最好。 （1） 断面质量 影响冲裁件的断面质量、模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。 间隙越小，摩擦越严重，模具的寿命将降低。 （2）模具寿命 间隙越大，则卸料力和推件力越小。 （3）冲压力 （4）正确选择合理的间隙值 当冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值。对冲裁件断面质量无严格要求时，应尽可能加大间隙，以利于提高冲模寿命。 单边间隙（C）的合理数值可按下述经验公式计算： C=mδ 式中 δ：板料厚度， mm； m：与板料性能及厚度有关的系数。 实用中，板料较薄时，m可以选用如下数据，低碳钢、纯铁 m=0.06-0.09；铜、铝合金 m=0.06