材料成形技术基础新编课件第三章..ppt

1 第二章 概述 分离过程是使坯料一部分相对于另一部分分离而得到工件或者坯料，如落料，冲孔，切断，修整等。 ⑴落料与冲孔 落料是从板料上冲出一定外形的零件或坯料，冲下部分是成品。 冲孔是在板料上冲出孔，冲下部分是废料。 3.4 板料成形方法 第二章 概述 1）金属板料冲裁成形过程 弹性变形阶段、塑性变形阶段、 断裂分离阶段。 3.4 板料成形方法 2）凸凹模间隙 间隙用Z表示。 3.4 板料成形方法 间隙大小对冲裁件断面质量的影响 3.4 板料成形方法 第二章 概述 当冲裁件断面品质要求较高时，应选取较小的间隙值。 冲裁件断面品质无严格要求时，应尽可能加大间隙，以利于提高冲模寿命。 合理间隙Z的数值按经验公式计算：Z = m t 其中 t—材料厚度； m—与材质及厚度有关的系数。 3.4 板料成形方法 第二章 概述 板材较薄时，m可按如下数据选用： 低碳钢、纯铁 m=0.06～0.09 铜、铝合金 m=0.06 ～0.10 高碳钢 m=0.08 ～0.12 当板料厚度 t 3mm时，因冲裁力较大，应适当放大系数m。 对冲裁件断面无特殊要求时，系数m可放大1.5倍。 3.4 板料成形方法 第二章 概述 3.4.1 板料分离过程 3）凸、凹模刃口尺寸确定 ⑴落料模 凹模尺寸=落料件尺寸 凸模尺寸=凹模尺寸—最小合理间隙值 因凹模磨损后增大了落料尺寸，因此，凹模设计应接近落料件最小极限尺寸。 第二章 概述 3.4.1 板料分离过程 ⑵冲孔模 ◆凸模尺寸=冲孔尺寸，以凸模为基准设计。 ◆凹模尺寸=凸模尺寸+最小合理间隙值 凸模磨损后减小冲孔尺寸，因此，凸模设计应接近冲孔最大极限尺寸。 3.4.1 板料分离过程 4）冲裁力计算 冲裁力是选用设备吨位和检验模具强度的一个重要依据。对于平刃冲模的冲裁力按下式计算： 式中 P—冲裁力； L—冲裁周边长度； S—板料厚度； k—系数；一般取k=1.3 第二章 概述 3.4.1 板料分离过程 （2） 切断 切断是指用剪刀或冲模将坯料或其他型材沿不封闭轮廓进行分离的工序。 断用于制取形状简单，精度要求不高的平板类工件或下料。 3.4.1 板料分离过程 （3） 修整 如零件的精度和表面粗糙度的要求较高，则需要用修整工序。 3.4.1 板料成形过程 成形过程是使坯料发生塑性变形而形成一定形状和尺寸的工件，主要有拉深、弯曲、翻边、成形、收口等。 （1）拉深 拉深：是将平板料放在凹模上，冲头把材料拉入凹模而形成空心形状工件的过程。 3.4.1 板料成形过程 拉深变形过程： 凸缘为主要变形区，如是圆形零件,圆形坯料外径直径随拉深变形而减小，转化为零件侧壁。 凸缘区径向受拉产生拉应变，切向（周向）受压产生压应变。 第二章 概述 3.4.1 板料成形过程 在拉深过程中，工件的底部并未发生变形，而工件的直壁部分则经历了很大程度的塑性变形，引起了加工硬化作用。 当坯料直径D与工件直径d相差越大（ d/ D 越小），则变形区越宽，变形程度就大。从底向上金属的加工硬化作用就越强，拉深的变形阻力就越大，甚至有可能把 工件直壁底部拉裂。 3.4.1 板料成形过程 d/D的比值m称为拉深系数 一般取m=0.5～0.8。根据不同的材料可以查手册和书上的表。若产品的拉深系数m小于相应材料最小极限拉深系数m极限，则应采用多次拉深。 产品m总 = m1×m2×m3…mn 3.4.1 板料成形过程 拉深主要缺陷：拉裂和起皱 3.4.1 板料成形过程 （2） 弯曲与卷边 弯曲：是用模具把坯料弯成所需要形状的过程，可以在各种机械或液压压力机上进行。 3.4.1 板料成形过程 弯曲工序主要有 第二章 概述 5）锻模模膛 分为模锻模膛和制坯模膛两大类： ①模锻模膛 模锻模膛分为终锻模膛和预锻模膛两种。 终锻模膛作用：使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸。它的形状与锻件的形状相同；因锻件冷却时要收缩，终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量，一般钢件收缩量取1.2%～1.5%。 3.3.2 模型锻造 第二章 概述 飞边槽作用：促使金属充满模膛，增加金属从模膛中流出的阻力，同时容纳多余的金属。 3.3.2 模型锻造 预锻模膛作用：使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时金属容易充满终锻模膛，同时也减小了终锻模膛的磨损，延长