金属塑性成形工艺的设计(生产管理 质量管理 成本管理 品质管理).ppt

3.3 金属塑性成形工艺设计 3.计算毛坯重量 m0=（md+mc+mq）（1+δ） 式中 m0 —— 毛坯重量（kg） md ——锻件重量（kg） mc —— 冲孔芯料重量（kg） mq —— 切除料头重量（kg） δ—— 烧损率，燃料加热一般取2％~3％， 电加热取0.5%~1%。 4.计算毛坯尺寸 当锻造的第一工序为镦粗时： 则坯料直径：D0≥0.8 当锻造的第一工序为拔长时： D0≥ Dmax D0 — 毛坯直径（mm）； V0 — 坯料的体积（mm3）； Dmax— 拔长后锻件的最大直径（mm）； Y — 锻造比。 7.零件结构的自由锻工艺性 ①应避免锥形、楔形， 尽量采用圆柱面或平行平面,以利于锻造。 ②各表面交接处应避免弧线或曲线， 尽量采用直线或圆，以利于锻制。 ③应避免肋板或凸台， 以利于减少余块和简化锻造工艺。 ④大件和形状复杂的锻件， 可采用锻-焊、锻-螺纹联接等组合结构， 以利于锻造和机械加工。 8.自由锻工艺设计示例 例：试绘出图示齿轮轴的自由锻件图，并选择锻造工序和计算坯料尺寸。 3.3.2 锤模锻工艺设计 主要内容： 1、绘制模锻件图； 2、计算坯料的重量和尺寸； 3、确定模锻工步； 4、选择锻压设备； 5、设计锻模模膛； 6、确定锻造温度范围、加热和冷却规范。 6.修整工序:即模锻件成形后提高精度和表面质量的工序。 ①切边：即带飞边的模锻件终锻后切除飞边的工序。 ②冲连皮：即带孔的锻件经终锻后，冲除孔内连皮的工序。 ③校正：即为消除锻件在锻后产生的弯曲、扭转等变形，使之符合锻件图技术要求的工序。 ④热处理和清理：模锻件经过修整后，一般还需通过热处理和清理。 采用正火或退火，细化晶粒； 清理表面缺陷或氧化皮。 7.零件结构的模锻工艺性 ①应有合理的分模面，保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模。 ②与分模面垂直的非加工面应有结构斜度，以利于从模膛中取出锻件。 ③应避免肋的设置过密或高宽比过大，以利于金属充填模腔。 ④应避免腹板过薄，以减小变形抗力及利于金属充填模腔。 7.模锻工艺设计示例 例：齿轮零件，材料为45钢，中批量生产。试编制模锻工艺规程。 3.3.3 冲压工艺设计（自学） 冲压工艺设计包括冲裁、弯曲、拉深等工序中的工艺设计以及冲压工序选择、模具选择等。 1.冲裁工艺设计 (1)落料模刃口尺寸: 落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸， 且随着凹模磨损刃口尺寸会增大； (2)冲孔模刃口尺寸: 由于制件孔的尺寸取决于凸模刃口尺寸, 且随着凸模磨损刃口尺寸会减少。 3.拉深工艺设计 （1）拉深间隙Z：即拉深模具中凸模和凹模之间的单边径向间隙。 （2）凸、凹模直径：当要求拉深件外形正确时，凹模直径应等于拉深件外径，凸模直径为凹模直径减去间隙值。当要求拉深件内形正确时，凸模直径应等于拉深件内径，凹模直径等于凸模直径加间隙值。 （3）毛坯直径计算：毛坯直径通常是根据拉深件与坯料表面积相等的原则计算得出的。 （4）拉深次数确定：当拉深件的拉深系数小于极限拉深系数时，须采用多次拉深工艺。 4.冲压工序选择 （1）工序类型的选择： 主要根据冲压件的形状、尺寸等确定。查表 （2）工序顺序： 主要根据零件的结构形状和模具类型确定。 ?带孔平板件采用单工序模时一般先落料后冲孔， 采用连续模时则须先冲孔后落料。 ?带空的弯曲件或拉深件应先弯曲或拉深后再冲孔， 以防孔变形。 ?形状复杂的弯曲件一般先弯两端和两侧， 后弯中间部分。 5.模具选择 （1）模具类型的选择： 按照冲模完成的工序性质可分为 冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等， 按其工序的组合程度可分为： 单工序模、复合模和连续模三类。 考虑因素： 冲压件的形状、尺寸、精度要求和生产批量等。 6.零件结构的冲压工艺性 (1)冲压件材料： 应尽量选用价格较低的材料， 并充分利用边角余料，以降低材料费。 (2)冲压件的精度和表面质量： 冲压件的精度要求不应超过冲压工艺所能达到的一般精度， 以减少制模成本和工序数。 (3)冲压件的形状和尺寸 1)冲裁件的形状和尺寸 ?落料件的外形和冲孔件的孔形 均应简单、对称， ?落料件形状还应使排样时废料较少。 ?冲裁件的各边交接处应采用圆弧过渡， 以防止模具相应部位易于磨损或产生应力集中。 ?冲裁件孔径和孔边距不得过小， 以防止凸模刚性不足或孔边冲裂 2） 弯曲件的形状和尺寸 ?弯曲件的形状：弯曲件的形状应