金属塑性成形加工讲述.ppt

第四节、板料冲压 板料冲压是借助于常规或专用设备，对坯料施加外力，并使其在模具内分离或变形，从而获得一定形状、尺寸的零件或毛坯的加工方法。冲压一般在冷态下进行，故又称冷冲压。 * 板料冲压加工概述 冲压生产中常用的板料有各种牌号的钢板与有色金属(铜、铝及其合金)板料。这里的板料泛指板、带、条和箔材。 设备： 剪板机（剪成 条料）、冲床、液压机等。 * 冲压基本工序 * 金属板料的分离过程：弹性变形阶段、塑性变形阶段断裂分离阶段。先后在凸凹模刃口侧面出现微裂纹。凸模再继续加压，已形成的上下微裂纹逐渐扩大并向内延伸。如凸凹模间隙合适，上下裂纹就能相迎重合，实现分离。 １、分离工序：使板料的一部分与另一部分相互分离的加工工序。包括（1）剪切：使板料沿不封闭的轮廓线分离的工序称为剪切。它属于备料工序，其任务是：根据冲压工艺的要求，将板料剪成条料。 （2）落料和冲孔（冲裁） ：使板料沿封闭的轮廓线分离的工序，分别在落料和冲孔模中进行。 ２、变形工序： 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。 包括弯曲、拉深、翻边和局部成形、旋压等。 　 * １）弯曲 ：它是通过弯曲模将板料、型材或管材弯成一定的曲率或角度和形状的变形工序。常用的压弯设备有各类机械压力机、液压压力机、专用折弯机等。 以弯曲角 ? 和弯曲半径 r 表示弯曲变形量的大小。 坯料外层为拉伸变形，内层为压缩变形，中部为中性层，应力、应变为零。 * 六米大型数控折弯机 板料的厚度s越厚、弯曲半径r越小，表明弯曲变形程度越大，当板料的外侧拉应力超过坯料的抗拉强度时，即会造成弯裂。 防止弯裂的方法 应控制最小弯曲半径为rmin＝(0.25~1)s。 板料弯曲时应尽可能使弯曲线与板料纤维方向垂直。 回弹现象。一般板料的回弹角为0°～10°。因此在设计弯曲模时必须使模具的角度比工件角度小一个回弹角。 ??，即 ： ?＝?－?? 式中： ?—工件弯曲角；?—模具角； * 卷弯成形 弯卷成形是用金属板材在卷板机上弯卷而成筒形、弧形或其它形状工件。根据3点成圆的原理，利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形，以获得预定形状的工件。 根据钢板的材质、厚度、弯曲半径、卷板机的形式和卷板能力，实际生产中筒节的弯卷基本上可分为冷卷和热卷。 目前，板料的卷弯成形主要是采用辊式卷板机(辊床)卷制。卷板机多用三辊形式，也有采用四辊卷板机。现代的卷板机可卷制钢板最大厚度达250mm，热卷板厚度可达380mm。 * 图a)所示为对称式三辊卷板机断面图。上辊轴1能在垂直方向上、下调节，使通过上、下两辊轴之间的板料4得到不同的弯曲半径。电动机通过齿轮减速器带动下辊轴2旋转，上辊轴则为从动轴。工作时，板料置于上、下辊轴间，压下上辊轴，使板料在支承点间发生弯曲。两个下辊轴转动时，利用它们与板面的静摩擦力作用，驱动板料自动进给，产生均匀的弯曲。根据以上分析可知，板料的进入边和脱离边都有一部分不能同时进入三辊之间。就是说，这部分材料是不会弯曲的，称为剩余直边。剩余直边的长度约为两个下辊轴距离的1／2。 图 (b)所示为不对称式三辊卷板机断面图。上辊轴1位于下辊轴2的正上方，导向辊3则在侧面位置。上、下两辊轴由电动机驱动反方向旋转，依靠辊轴与板料的静摩擦力，驱动板料自行进给。依靠导向辊的上、下调节，使板料弯成不同曲率的筒形柱面。这种三辊卷板机的优点是：能使板料两端通过调头进行卷压，可以减小直边现象。 图 (c)所示为四辊卷板机。四辊卷板机是在不对称式三辊卷板机的基础上增加了另一侧辊，从而有效地避免产生剩余直边现象。 全自动数控卷板机 ２）拉深 意义：　在拉深模中使平板件受力成形为空心立体件。 　 * 拉深废品及缺陷 * 起皱 拉裂 m ： 拉深变形后的制件直径 d件 与坯料直 径 D坯 之比。 即： m＝d件／D坯 * 变形量控制—拉深系数 m 一般极限拉深系数取： m min＝0.5~0.8（低碳钢板） m越小，一次拉深变形量大。 m越大（1）， 则拉深变形量小。 * 如果总的拉深系数小于极限拉深系数，则需多次拉深才能最终成形。 m总≥m1.m2.m3…且拉深系数应一次比一次略大，还应进行中间再结晶退火，以恢复塑性。 * 压边 　板料越薄，拉深系数越小，则越容易起皱。常用的防止起皱的方法是在拉深模上设置压边圈，通过压边圈的