焊接结构生产 教学课件 ppt 作者 马世辉 主编 备料加工工艺第五讲 成形加工.ppt

第五讲 成形加工 一、弯曲成形 1、钢材弯曲变形的过程 （1）初始阶段 坯料作用有力时，发生弯曲变形，内层被压缩缩短，外层被拉长，但坯料（内外层）内应力小于材料的屈服点，所以此阶段为弹性变形阶段。 （2）塑性变形阶段 当力继续增大时，坯料的曲率半径也随之减小，当坯料内、外表面材料处于塑性状态。此后，塑性变形由内、外层向中心扩展，使整个坯料处于塑性变形阶段。 （3）断裂阶段 当力继续增大，坯料的曲率半径小到一定程度时，坯料变形超过自身变形能力的限度，在坯料外层表面，首先出现裂纹，并向内扩展，使坯料发生断裂破坏。 2、弯曲成形分类 （1） 冷弯曲 GB 50205-1995规定了最小曲率半径和最大弯曲矢高f 的允许值。 （2） 热弯曲 加热温度控制在900～1000℃。碳素结构钢在温度降至700℃以前，低合金结构钢在温度降至800℃以前应结束加工。低合金结构钢还应缓慢冷却。 另外，为防止冷弯曲时发生脆裂，碳素结构钢和低合金结构钢在环境温度不低于－16℃和－12℃。 3、弯曲 （1）板材的弯曲 1）板材的弯曲最常见的就是卷板机上进行 卷板机卷圆存在以下问题： A、有些卷机存在剩余直边，因此需卷圆预弯。 有些卷板机不存在剩余直边。 总结：实际上各种预弯方法都存在一直边，只要是在卷圆圆度误差范围内，即容许。 B、对中 C、回弹 考虑到冷卷时钢材的回弹，卷圆时必须施一定的过卷量。即回弹后工件的直径为加工图要求的工件直径。 热卷没有回弹，不用考虑，热卷时加热炉应布置在卷板机附近，这一距离在6-10 m左右。 D、卷圆总是在工艺、设备条件和圆度误差允许范围内以最小或一次进给完成卷圆，以求达到最高的生产率。 工艺条件：不得超过允许的最大变形率；板、辊之间不打滑 设备条件：不得超过辊子的允许应力与设备的最大功率 圆度误差允：卷圆次数越小，效率越高，而圆度误差相对大一些 E、弯曲成形的零件采用弧形样板检查 GB50205-1995 规定： 零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm 零件弦长不大于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 成形部位与样板的间隙不得大于20 mm 除技术要求有单独规定外，卷圆后圆筒尺寸偏差 “卷曲筒体的尺寸偏差” F、卷制筒体时可出现的缺陷 自由弯制机 （2）型材的弯曲（包括管材） 重点讲讲管材的弯曲 1）管材弯曲时，外侧受拉应力减薄，内侧受挤压变厚，严重时外侧拉破，内侧起皱，并且圆度畸变。因此采取措施来改良：如管内加芯棒、砂子。 2）管材弯曲常用：压弯、挤弯、滚弯和回转弯曲。后两种是专门的设备上完成的。 二、压制成形 1、这些复杂曲面形状的成形加工通常在压力机上进行，如大型水压机、油压机（如封头的成型） （1）正确定位上下模将预先下料好的毛胚，加热或常温下压制 （2）压模可以更换，以满足不同形状需要 2、大批大量生产中，采用冷冲压加工（形状复杂） 加工的板料多是薄板（≤10mm） 特点：生产率高 精度高 下料和成形加工可同时进行 。 拉延通常出现两个问题 （1）拉穿：拉应力超过了金属的抗拉强度 （2）拉皱：切线方向受到压缩，采用方式就是采用压板 3、弯折成型 采用折弯机 4、大型形状复杂，批量不大。采用爆炸成型加工。 爆炸成型：将爆炸物质放在一特制的装置中。点燃爆炸后。利用化学能在极短的时间内转变为周围介质（空气或水）中的高压冲击波。使胚料在很高的速度下变形和粘模，从而达到成型的目的。 5、旋压 旋压是在旋压机上进行的 6、制孔 大多数用钻孔：如摇臂钻和立钻。 生产效率高的制孔方法是：冲孔 如冲压机冲孔机等（和剪切一样存在加工硬化区） 精确的孔需铰孔 精确度要求特别高的孔用镗床和激光切割（目前只限于薄板） 孔径很大时采用气割开孔。 谢 谢 * * *