金属材料成形基础 压力加工.ppt

第三章 金属塑性成形（压力加工） 第三章 金属塑性成形（压力加工） §1 压力加工工艺基础 二、塑性变形后金属的组织和性能 2. 回复 4 . 热变形及其影响 §2 金属的塑性成形方法 二、自由锻基本工序 三、自由锻工艺规程的制定 §2-2 模型锻造 （二）锻模结构 （三）模膛的分类 （四）锻模工艺规程的制定 2)确定加工余量、公差和敷料 2. 确定模锻工序 §2-3 板料冲压 一、冲压设备 二、冲压基本工序及变形特点 2）拉深废品 2. 弯曲 3）弯曲工艺特点 三、冲模的分类及结构 三、冲压件结构工艺性 3. 翻边、成形 1）翻边 在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。 2）成形 包括：起伏、胀形、压印等 1. 简单冲模 2. 连续冲模 3. 复合冲模 冲床在一次行程中只完成一个冲压工序。 冲床在一次行程中在不同的工位同时只完成两个以上的 冲压工序。 冲床在一次行程中在同一工位同时完成两个以上的冲压 工序。 模型锻造 — 将金属坯料放在具有一定形状的模锻模膛 内受压、变形，获得锻件的方法。 特点： 1）生产率高； 2）锻件的尺寸精度和表面质量高； 3）材料利用率高； 4）可锻造形状较复杂的零件； 5）模具成本高、设备昂贵； 6）锻件不能任意大。一般不得超过150kg。 一、锤上模锻 （一）锤上模锻设备 蒸汽—空气模锻捶 锻模 模膛 飞边槽 桥部 仓部 — 形成锻件基本形状和尺寸的空腔。 — 容纳多余的金属。 — 增加金属流动的阻力，促使金属充满模膛。 模膛 模锻模膛 制坯模膛 终锻模膛 预锻模膛 延伸模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛 1. 绘制锻件图 1）分模面的选择 ①分模面应选在锻件的最大截面处； ②分模面的选择应使模膛浅而对称； ③分模面的选择应使锻件上所加敷料最少； ④分模面应最好是平直面。 加工余量：1~4mm 公差：0.3~3mm 3）设计模锻斜度 外壁斜度：5~7 0 内壁斜度：7~12 0 4）设计模锻圆角 外圆角：r = 1.5~12mm 内圆角：R=（2~3）r 5）确定冲孔连皮 1）基本工序 圆盘类零件：镦粗 预锻 终锻 长杆类零件：制坯 预锻 终锻 2）修正工序 切边； 冲孔； 校正； 热处理； 清理。 汽车凸轮轴 工序：拔长、滚挤、预锻、终锻、切边。 二、胎模锻造 利用自由锻设备在活动模具上生产模锻件的方法。 1. 扣模 2. 筒模 3. 合模 应用：没有模锻设备的中、小型锻件的批量生产。 利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分离或变形获 得所需零件的工艺方法。 冷冲压： t 8 mm 拖拉机：400多个。 三米收割机：1000多个。 1. 剪床： 2. 冲床： 下料设备 1）斜刃剪 2）平刃剪 3）圆盘剪 冲压设备 1）开式冲床 2）闭式冲床 （一）分离工序 使坯料的一部分相对另一部分产生分离的工序。 （冲孔、落料、修正、剪切、切边等） 1. 冲裁（落料、冲孔） 1）冲裁的变形过程 ①弹性变形阶段 ②塑性变形阶段 ③断裂、分离阶段 塑性变形阶段 弹性变形阶段 断裂分离阶段 使坯料沿封闭轮廓分离的工序。 1 2 3 4 1 塌角区 2 光亮带区 3 剪裂带区 4 毛刺 2）冲裁模设计及冲裁工艺特点 ① 凸凹模要具有锋利的刃口 ② 凸凹模间隙要合理 Z 双边间隙 Z = （5%~10%）t ③凸凹模刃口尺寸要正确 落料：以凹模为设计基准 D凹 = d落 D凸= D凹 - Z D凸 = d孔 D凹 = D凸 + Z 冲孔：以凸模为设计基准 ④ 排样要合理 排样：冲裁件在板料上的布置方式。 有接边排样 少无接边排样 1 2 3）冲裁力 k — 安全系数（1.3） L — 冲裁件周边长度（mm） ? — 坯料的抗剪强度（N/mm2） t — 坯料厚度（mm） （N） 2 . 修正 利用修正模沿冲裁件外缘或 内孔刮削一薄层金属，切掉 剪裂带和毛刺。提高其尺寸 精度降低表面粗糙度。 IT9-IT7 Ra = 1.6-0.8 цm （二）变形工序 使坯料的一部分相对一部分产生位移而不被破坏的工序。 （拉深、弯曲、翻边、成形等） 1 . 拉深 D 使坯料在凸模的作用下压入凹模， 获得空心体零件的冲压工序。 1）拉深变形过程 d d h ① 拉裂（拉穿） ② 起皱 3）拉深模设计及工艺特点 ① 凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角； r凹=10t r凸=（0.6-1）r凹 ② 凸凹模间隙要合理 Z =（1.1-1.2）t Z — 单边间隙 ③ 控制拉深系数（m） m = d/D =（0.5-0.8） D=100 d=20；h=42 d1=55 d