五邑大学粉末冶金及陶瓷成型技术2课件.ppt

第2章 金属的塑性成形 金属塑性成形的工艺基础 锻造 板料冲压 特种压力加工方法简介 2.1 金属塑性成形的工艺基础 二、金属塑性成形的基本生产方式* 三、应用与特点： 常用的金属型材、板材、棒材、管材和线材等原材料，大多是通过轧制、拉拔、挤压等方法制成。 凡承受冲击或交变载荷作用的重要机器零件，通常采用锻件作毛坯，再经切削加工而制成，如主轴、曲轴、连杆、齿轮等。 板料冲压广泛用于加工板材，薄壁零件，如汽车、电器、仪表及日用品制造业等方面。 与铸造成形件相比，塑性成形件的力学性能较好，但塑性成形工艺一般不宜用来制造形状复杂的零件。同时塑性成形的设备费用也较高。 2.1.2 金属变形过程中的组织与性能 一、 金属塑性变形的实质 2、多晶体的塑性变形 二、冷变形后金属在加热时组织与性能的变化： 回复和再结晶 三、热变形后金属的组织与性能 金属的致密度提高，消除了部分铸锭缺陷 组织细化，力学性能提高 出现锻造流线（亦即纤维组织），金属呈现各向异性 纤维组织 2.1.3 合金的锻造性能及影响因素 2.2 锻造 2.2.1 锻造方法 自由锻设备——空气锤 自由锻的工序： 自由锻工艺规程的制订 1、绘制锻件图 2、坯料重量及尺寸计算 3、选择锻造工序（工步） 1、绘制锻件图 2、坯料重量及尺寸计算： 3、确定变形工艺方案：基本工序、辅助工序、修整工序 二、胎模锻 三、 模 锻 （一） 锤上模锻 模锻模膛 ：分为终锻模膛和预锻模膛 制坯模膛 （二）压力机上模锻 （四） 模锻工艺规程的制订 绘制模锻件图 坯料重量及尺寸计算 选择锻造工序（工步） 绘制模锻件图 分模面 3、模锻斜度 4、 模锻圆角半径 5、冲孔连皮 2.2.3 锻件结构的工艺性 二、模锻件的结构工艺性 2.3 板料冲压 2.3.1 分离工序 2.3.2 变形工序 拉深工序： 拉深中的废品类别1——拉穿 拉深中的废品类别2——起皱 弯曲工序： 翻边和成型工序： 2.3.3 冲模简介 二、连续冲模（级进模） 三、复合冲模 2.3.4 冲压件的结构工艺性 ——使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。 二、修整： ——利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉存留的剪裂带和毛刺。 三、切断： ——用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。 一、落料及冲孔(统称冲裁)： ——使坯料按封闭轮廓分离的工序。 落料时，冲落部分是成品；冲孔时，冲落部分是废品。 z z 落料：被分离的部分为成品，周边为废品。 冲孔：被分离的部分为废品，周边为成品。 1. 变形过程分为： 弹性变形阶段 塑性变形阶段 断裂分离阶段 毛刺 断裂带 光亮带 塌角 断面特征 2. 凸凹模间隙 间隙的重要性 1.间隙是影响冲裁件质量的主要因素 2.间隙是模具寿命的主要影响因素 3.间隙对冲裁力、卸料力、推件力也有影响 间隙过小将增大冲裁力、卸料力和推件力。 凸凹模间隙计算公式： 单边间隙z的经验公式 ：z=m ? ?—材料厚度(mm) m—与材料性能及厚度有关的系数 * 3. 凸凹模刃口尺寸的确定 １．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间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。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。 计算原则： ２．根据冲模在使用过程中的磨损规律，从保证零件的尺寸要求，并提高模具的使用寿命出发—— 设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件的最小极限尺寸； 设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取工件孔的最大极限尺寸。 落料时，凹模刃口尺寸 = 成品的最小极限尺寸 凸模刃口尺寸 =凹模刃口尺寸–2 z = 成品的最小极限尺寸–2 z 冲孔时，凸模刃口尺寸 = 成品的最大极限尺寸 凹模刃口尺寸 =凸模刃口尺寸+ 2 z =成品的最大极限尺寸+ 2 z 计算公式： 例：（见书P114） 4、冲裁力的计算 平刃冲模的冲裁力： F = K L ? ? K——系数，一般取K=1.3； L——冲裁周边长度（mm）； ?——坯料厚度（mm）； ?——材料抗剪强度（MPa）。 5 . 冲裁件的排样 无搭边排样 有搭边排样 修整工序： ——使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。 一、拉深：是将平板坯料制成开口空心（杯形或盒形）零件 的工序。 二、弯曲：坯料的一部分相对于另一