《金属工艺学》(52学时)总19～22(第三篇)素材.ppt

第三篇 金属塑性加工第 三 章 冲 压 概述 板料冲压：利用冲模使板料产生分离或成形的加工方法。 一般冷态下成形，δ＞8—10mm时，才热态成形。 1.应用：广泛，航天、航空、汽车、仪表 2.特点： （1）可冲压出成形复杂的工件，废料少； （2）产品有高的精度和较低的表面粗糙度，互换性好； （3）冲压工件质量轻，材料消耗少，强度、刚度高； （4）操作简单，便于自动化，生产率高； （5）模具复杂，成本高，仅适于大批量生产。 3.原材料要求： 有良好的塑性：常用低碳钢、铝合金、铜合金、镁合金、塑性高的合金钢。 4.设备： （1）剪床：一般多用于下料，剪料。 剪床又分为： 斜刃剪：下厚料（刃斜2°～5°） 平刃剪：下普通料，质量较斜刃剪下料好； 圆盘剪：下普通卷带料。 剪 床 剪 床 （2）冲床：用于冲压主要设备。 分类方法较多： 以结构形式分：开式、闭式； 以连杆数分：单点式、双点式、四点式； 以曲轴形式分：纵放式、横放式； 以工作台结构形式分：固定工作台式、可倾工作台式、升降工作台式； （3）压力机：用于冲压大件设备 a）??? 外形图 b）传动简图 1—工作台 2—导轨 3—床身 4—电动机 5—连杆 6—制动器 7—曲轴 8—离合器 9—飞轮 10—V形带 11—滑块 12—踏板 13—拉杆 一、分离工序 分离工序：使坯料的一部分相对于另一部分产生分离的工序，如冲裁、修整、切断、剖切等。 （一）落料及冲孔（统称冲裁） ＊落料——落下部分为成品。 ＊冲孔——落下部分为废品。 1、冲裁变形过程 (1)弹性变形阶段 (2)塑性变形阶段 (3)断裂分离阶段 2? 凸凹模间隙： ????? 间隙大小影响断面质量、模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。 间隙大： 1）材料拉应力大，塑性变形阶段结束早； 2）冲下来的材料亮带小，剪裂带、毛刺大； 3）卸料力和推件力小； 间隙小： 1）压应力大、拉应力小，能抑制裂纹； 2）凸模刃口裂纹比正常向外，毛刺增大； 3）凸模与冲孔、凹模与落料之间摩擦增大； 4）会降低模具寿命；??? 冲裁件断面质量要求较高时，选较小间隙 冲裁件断面质量无严格要求时，选较大间隙 一般 C=mδ（δ代表板厚） 或（5—10%）δ?? （δ代表板厚） ? 3 凸凹模刃口尺寸确定： ? 冲孔模：先以凸模为基准； 再加上间隙，设计凹模? 落料模：先以凹模为基准； 再减去间隙，设计凸模 ?4?冲裁件的排样： 排样合理，可提高材料利用率。 常用排样：无搭边排样，有搭边排样。 无搭边排样：落料件形状的一个边作为另一个落料件边缘，材料利用率高，但尺寸不准，毛刺不在同一平面上。 有搭边排样：各落料件之间有一定尺寸的搭边，毛刺小，在同一平面上，各零件尺寸准，但费材料。 （二）? 修整： 利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带、毛刺，提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。 外缘修整：修冲裁件外形 内缘修整：修冲裁件内孔 与切削加工相似，间隙小，也可采用负间隙，凸模大于凹模，利用凹模与工件之间的作用加工。 精度达? IT6—IT7?? 表面粗糙度为Ra0.8—1.6μm?? （三） 切断： 用剪床或冲模把板料沿不封闭轮廓进行分离的工序 剪切：大板料剪成条料 冲模：生产简单、精度要求不高的平板件 二 、变形工序 变形工序：是使坯料一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序，如拉深、弯曲、翻边、成型等。 ???? （ 一 ）拉深 1 拉深过程：? 1） D直径平板放在凹模上。 ?????? 2） 凸模向下运动，板料被拉入凸、凹模的 间隙中，形成中空的零件。 底部金属一般不变形，厚度基本不变，但环形部分金属切向受压,形成拉深件的直壁，厚度有所减少。这也是为何冲压常要求塑性好的材料。 2?拉深的废品形式：拉裂、起皱。 ?A.拉裂?????? 拉裂影响因素： （1） 凸凹模圆角半径：r凹=10S r凸=（0.6—1）r凹 （2） 凸凹模间隙： ? Z=（1.1—1.2）S????? （3） 拉深系数m ：（m=d/D 衡量拉深变形程度） ? m≥0.5—0.8?? 若m过小，则采用多数拉深 两次拉深之间退火,消除加工硬化， （4） 润滑：加润滑剂，减小摩擦，降低拉力，减小模具磨损。 B.起皱： 起皱后成品不规整，起皱后坯料进不了凹模，