工程材料与成形工艺基础第3章 金属塑性成形.ppt

2）拉深废品 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=(6~10)t 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 d2=32 32/55=0.58 d3=20 20/32=0.628 ④ 设置压边圈 ⑤ 涂润滑油 2. 弯曲 将平直板料弯成一定的 角度或圆弧的工序。 1）弯曲的变形特点 ① 变形区域主要在圆角部位； ② 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。 2）弯曲缺陷 弯裂 回弹 3）弯曲工艺特点 ①弯曲半径 r≥rmin=（0.25～1）t ； ② 毛刺应位于内侧； ③ 弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直； ④ “回弹”问题 a）设计补偿角 b）对工件进行退火 c）设计加强筋 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 §2-3 板料冲压 三、冲模的分类及结构 1. 简单冲模 2. 连续冲模（级进模具） 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。 小结：冲压（冲裁、拉伸、弯曲、翻边） 特点： 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。 生产效率高，易机械化与自动化 　制件尺寸精度高，表面质量高，模具寿命较长 制件尺寸范围大、形状复杂，冷变形硬化使强度和刚度提高 无切屑碎料生成，不需加热设备，省料、节能。 四、金属的变形规律 1. 体积不变定律 2. 最小阻力定律 在压力加工过程中，只要金属的密度不发生变化，变形前后的体积就不会产生变化，这一规律称为体积不变定律。 即：在塑性变形中△V=0 如果金属在变形过程中其质点有向各方向移动的可能性时，则金属的各质点将向着阻力最小的方向移动。 最短法线法则示意图 第二节 金属塑性成形工艺方法 §2-1 自由锻造 一、自由锻设备 锻锤 压力机 空气锤 蒸汽-空气锤 水压机 油压机 65~750Kg 630Kg~5T 落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆 滑块运动到下死点时产生的最大压力 锻锤吨位 = 压力机吨位 = 二、自由锻基本工序 基本工序 — 完成锻件基本变形和成形的工序。 H 完全礅粗 局部礅粗 ，S 1.25≤H0/D0≤2.5 3. 冲孔： 4. 弯曲： 5. 扭转： 6. 错移： 1. 礅粗： 2. 拔长： ，S L 芯轴拔长 芯轴扩孔 三、自由锻工艺规程的制定 1. 锻件图的绘制 1）机械加工余量 2）公差 3）敷料 2. 坯料重量和尺寸的计算 G坯 = （1+k）G锻 G坯 = G锻+G料头+G芯料+G烧 K — 消耗系数 （1/3～1/4）余量 Y=S坯/S锻 Y=H坯/H锻 拔长：锻造比 镦粗： 1.25≤H0/D0≤2.5 圆截面坯料： 长轴类锻件： 3 . 锻造工序的选择 轴、杆类零件：镦粗、拔长 盘类、环类零件：镦粗（拔长及镦粗）、 冲孔（芯轴上扩孔） 筒类零件：镦粗、冲孔、在芯轴上拔长 4 . 锻造温度范围及加热火次的确定 5 . 锻造设备的选择 6 . 确定工时 7 . 填写工艺卡 §2-2 模型锻造 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 应用：形状较复杂的中小型锻件的成批、大量生产。 （二）锻模结构 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。 （三）模膛的分类 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 （四）锻模工艺规程的制定 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。 2)确定加工余量、公差和敷料 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.