材料成型工艺基础课件：变形工序.pptx

变形工序(formingprocess)

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

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（1）弯曲(bending)

使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺

弯曲录像

弯曲动画1

弯曲动画2

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内

②坯料内侧受压缩，外侧受拉伸

从网格线前后的变化可以看出

1）弯曲特点（以V形件为例）

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2)弯曲的质量问题及防止

①弯裂板料外侧因拉应力过大而产生裂纹

防止办法：

◆限制弯曲件的弯曲半径，

使rrmin

rmin

------最小弯曲半径;对应着材料的极限变形程度。

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◆注意弯曲时板料的纤维方向

因为板材顺纤维方向抗拉强度高于垂直纤维为方向

所以弯曲线应尽可能与纤维方向垂直

2

1

弯曲线与纤维方向一致时，应选取较大的rmin

两种落料方式

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②回弹

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解决方法：模具角度略小于工件角度

回弹录像

②回弹

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把平板毛坯变为开口的空心工件的工序

（2）拉深(drawing)

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1）拉深过程（以圆筒形零件为例）

拉深动画

拉深录像

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①拉裂

原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力

超过了材料本身的强度极限

拉裂废品

录像

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②起皱

原因：毛坯边缘受压应力过大

褶皱的形成

起皱的工件

正常的工件

录像

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实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料与工件的相对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题。因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此参数即拉深系数。

(drawingcoefficient)

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m=

d

D

拉深件直径

坯料直径

m越小,变形程度越大。

每一种材料，变形程度都是有极限的，所以都有一个极限拉深系数mmin。拉深时，m都不应该小于mmin。即

显然，m小于1。一般mmin在0.5~0.8范围内。

当不能一次成形时，可采用多次拉深。

拉深系数用m表示

成形条件

mmmin

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d1

d2

总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。

第二次拉深系数m2=d2/d1;

第三次拉深系数m3=d3/d2;

第n次拉深系数mn=dn/dn-1;

二次拉深动画

拉深件实例

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拉深件的质量问题是拉裂和起皱；

拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可以用拉深系数m来表示。m越小，变形程度越大；

每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系数mmin，拉深时，应使mmmin；

在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn=dn/dn-1都大于极限拉深系数mmin，并且应使后一次m值比前一次m值略大些。

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将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度的直边的工艺

内孔翻边

外缘翻边

（3）翻边(flanging)

翻边录像

内孔翻边最容易出现的质量问题：

孔边缘受拉伸破裂

内孔翻边动画

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使局部材料厚度变薄而成形的方法

（4）起伏

应用举例：夏利车前盖

起伏录像

通过模具使空心件或管状坯料向外扩张，

胀出所需的凸起曲面

（5）胀形

胀形录像

（6）旋压

旋压录像

胀形动画

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汽车消音器零件的冲压工序

生产录像

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二、冲压模具及其结构

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1.简单模

在冲床的一次冲程中，只完成一个工序的冲模

(simpledie)

在冲床的一次冲程中，在模具不同部位上完成

数道工序的冲模

2.连续模

(progressivedie)

3.复合模

在冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道工序的冲模

(compounddie)

动画

动画

落料拉深复合模1

切断弯曲复合模

落料拉深复合模2

三维动画

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三、冲压件结构设计

1.冲裁件的结构工艺性

（1）形状应尽量简单，最好由直线与圆弧组成。应避免过长的悬臂和窄槽，它们的宽度b应大于料厚s的两倍。

（2）内、外转角处应用圆弧连接，圆角半径应大于料厚的一半。(参见表2-6）

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（4）孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一般a≥2s,但要保证a3~4mm。

（3）冲孔尺寸不能太小，最小孔径或最小边长要大于（0.5~1.5）s。

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2.弯曲件的结构工艺性

（1）弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径。

（2）弯曲边过短不易成形，故应使弯曲边的平直部分H2S。

（3）孔的位置不能离弯曲线太近，一般S2mm时，L≥S;S≥2mm时,L≥2S。

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3.拉深件的结构工艺性

（1