金属塑性加工3解析.ppt

冲压工艺应力分区图 1.冲压毛坯变形区受到两 向拉应力的作用 2.冲压毛坯变形区受两向 压应力的作用 3.冲压毛坯变形区受异号 应力作用，而且拉应力的 绝对值大于压应力的绝对 值 4.冲压毛坯变形区受异号 应力的作用，而且压应力 的绝对值大于拉应力的绝 对值。 冲压工艺应变分区图 伸长类变形 包括冲压变形图中的MON、NOA、AOB、BOC、及COD等五个区（拉应力的绝对值最大） 压缩类变形 压缩类变形包括冲压变形图中的MOL、HOG、GOE及EOD等五个区（压应力的绝对值最大） 伸长类和压缩类成形的缺陷 ③弯曲件形状应尽量对称，工作过程防止材料偏移。弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径。 弯曲件冲孔的位置临近圆弧之处时，如孔的形状和位置精度要求较高，应在成形后再冲孔。 拉深件上有孔应在成形后再冲， 除非是大平底部 中间小孔不影响成形。 3.4.4 板料冲压结构技术特征 ④拉深件的外形应力求简单对称且不宜太高，以便易于成形和减少拉深次数。 圆角半径r12t; R=3t; rd3t; r0.15H 3.4.4 板料冲压结构技术特征 ⑶结构件应尽量简化成形过程和节约材料 ①在使用功能不变的情况下，应尽量简化结构，以减少工序，节省材料，降低成本。 如消声器后盖零件，原结构设计须由8道工序完成；改进后只需3道工序且材料节省50%。 3.4.4 板料冲压结构技术特征 ②采用冲口，以减少一些组合件 如图原设计用三个件铆接或焊接组合而成，现采用冲口（切口—弯曲）制成整体零件，节省了材料，也简化了成形过程，提高了生产率。 3.4.4 板料冲压结构技术特征 ③采用冲焊结构。 对于某些形状复杂或特别的冲压件，可设计成若干个简单的冲压件，然后再焊接或用其他连接方法形成整体件。 3.4.4 板料冲压结构技术特征 ④冲压件的厚度 在强度、刚度允许的情况下，应尽量采用厚度较薄的材料来制作，以减少金属的消耗、减轻结构质量。 对局部刚度不够的地方，可采用加强筋。 3.4.4 板料冲压结构技术特征 3.5 其他塑性成形简介 3.5.1挤压成形 金属坯料受三向压应力作用，产生塑性变形，从模具空口挤出或充满型腔成形，获得制品。 1）零件的挤压方式 3.5.1 挤压成形 2）挤压特点 挤压分为冷挤压、温挤压和热挤压 1）冷挤压 室温下的挤压，其特点： ①三向压应力使材料的晶粒组织更加致密、充分提高金属塑性，使挤压件强度、硬度及耐疲劳性能显著提高、可加工难锻金属。 ②可生产管、棒等型材，也可生产断面复杂或具有深孔、薄壁及变断面零件。 3.5.1 挤压成形 ③制品精度较高，尺寸精度可达IT7～IT6、表面粗糙度Ra=1.6 - 0.2，实现少无切屑加工。 ④材料利用率、生产率高；生产方便灵活，易实现生产自动化。 ⑤冷挤压变形力大，限制了冷挤压件的尺寸和质量；冷挤压模具材质要求高，坯料常进行软化、去氧化皮和特殊润滑处理。 3.5.1 挤压成形 缝纫机梭心套壳（材料2Cr13）冷挤压 3.5.1 挤压成形 2）温挤压 坯料温度高于室温，低于再结晶温度的挤压。 其特点： ①坯料可不进行预先软化处理、润滑处理和中间退火等。 ②与冷挤压相比，降低了变形抗力，增加每个工序的变形程度，提高了模具的使用寿命。 ③温挤压零件的精度和力学性能低于冷挤压零件。 ④对于一些冷挤压难以塑性成形的材料，均可采用温挤压。 3.5.1 挤压成形 微型电机外壳的材料为不锈钢，坯料尺寸为φ25.8X14mm，若采用冷挤压则需要多次挤压才能成形，生产率低，但若将坯料加热到260°，采用温挤压，则只需要两次挤压即可成形。 微型电机外壳温挤压过程 （a）坯料 （b）复合挤压 （c）正挤压 3.5.1 挤压成形 3）热挤压 再结晶温度以上，与锻造温度相同。其特点： ①变形抗力小、塑性好。 ②由于加热温度高，氧化脱碳及热胀冷缩等问题会大大降低产品的尺寸精度和表面品质。 ③一般用于高强（硬）度金属材料的毛坯成形，如：高碳钢、高强度结构钢、高速钢、耐热钢等。 3.5.1 挤压成形 3.5.2 辊轧成形 常见辊轧有：辊锻、横轧、斜轧等。 ⑴辊锻：使坯料通过装有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。 它与轧制不同的是这对模块可装拆更换，以便生产不同形状的毛坯或零件。 辊锻不仅可作为模锻前的制坯工序，还可直接辊锻出制品，如各种扳手、钢丝钳、镰刀、锄头、犁铧、麻花钻、连杆、叶片、刺刀、铁道道岔等。 3.5.2 辊轧成形 ⑵辊环轧制（扩孔） 辊环轧制是用来扩大坯料的外径和内径，以得到各种环状毛坯或零件的轧制过程，用它代替锻造方法生产环形锻件，可节省