材料成形工艺12.12.ppt
《材料成形工艺12.12.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《材料成形工艺12.12.ppt(90页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第八章 冲压工艺及充模设计,第一节 概 述 一 . 冲压工艺的特点: 冲压工艺 . 板料冲压 . 冷冲压. 冲压工艺: 将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和设备对其施加作用力,使之产生变形或分离,获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。,冲 压 工 艺 图 说, 特 点 :, 生产效率特别高 产品的质量稳定 节省能量和原材料 可以加工其它方法所 不能制造或难于制造 的复杂形状零件。,前苏联学者将冲压工序分为:, 分离工序 成形工序, 分离工序 是在冲压过程中,使冲压件与板料 在切应力或拉应力作用下,沿一定的轮廓线相 互分离,其冲压件分离面质量应该满足一定的 要求。 应力特征:b 分离工序主要是指
2、冲裁,包括落料、冲孔、切 断、切边、剖切等工序。 分离工序可进一步分为普通冲裁和精密冲裁。, 成 形 工 序是在冲压过程中,使毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形,成为所要求的形状,同时,冲压件应该满足尺寸精度方面的要求。 应力特征:b 成形工序主要包括弯曲、拉深、胀形、翻边、扩口、旋压等工序。,冲压成形工序分类示意图,落料 分离工序 冲裁 冲孔 切断 弯曲 切口 板料成形 成形工序 拉 深 成 形 胀形 翻边 冲 压 缩颈 扩口 接合工序 压 接 造型接合 成型接合 体积成形 冷挤压 冷 镦,第二节 冲 裁, 冲裁是利用模具使材料分离的一种冲压工序。 广义地说,冲裁是分离工序的总称。但一般说来,
3、 冲裁主要是指落料和冲孔工序。 落料: 从板料上冲下所需形状的零件或者毛 坯。 冲孔: 从板料或者工件上冲出所需形状的孔,冲 去的为废料。,图8-3 垫圈,一. 普 通 冲 裁,1. 冲裁过程的分析 图8-4 冲裁过程,普通冲裁过程大致可以分成三个阶段:, (1)弹性变形阶段 弹 (2)塑性变形阶段b (3)断裂分离阶段 b,图8-5 冲裁受力状态,2. 冲裁件质量 冲裁件质量主要是指: 切断面质量 表面质量 形状误差 尺寸精度,图8-6 冲裁件切断面特征,冲裁件切断面可以分为四个部份:, 光 亮 带 断 裂 带 圆 角 毛 刺,(a)落料件 (b)冲孔件,图8-7 冲件表面质量影响关系图,模
4、 具 制件材料 压力机 刃口间隙 性能 精度 刃口状态 料厚 刚度 表面状态 冲裁件表面质量,图8-8 冲件尺寸精度影响关系图,模 具 制件材料 压力机 刃口间隙 弹缩量 精度 刃口尺寸 定位精度 刚度 进距误差 表面状态 冲裁件尺寸精度,3. 冲裁模间隙,图8-9 间隙对冲裁件断面质量的影响 a)间隙过小 b)间隙适中 c)间隙过大, 冲裁模具的凸、凹模间隙对 冲裁件断面质量有很大的影响: 间隙适中时 : 好 当间隙过小时: 一般 间隙过大时: 不合格, 合理间隙: 指能够使断面质量、尺寸精度、 模具寿命和冲裁力等方面得到最佳效 果的间隙。 合理间隙值的确定方法有两种: 理论确定法 经验确定
5、法,4. 凸模与凹模刃口尺寸的确定, 现 象 : 落料件和冲孔件的切断面都带有斜度,即在同一切断面有大端尺寸和小端尺寸。 而落料件的大端尺寸与凹模尺寸接近,冲孔件小端尺寸与凸模尺寸接近。在测量和使用冲裁件时,落料件是以大端为基准,冲孔件以小端为基准; 在冲裁生产过程中,凸、凹模磨损的结果是使间隙增大。, 原 则 (1)设计落料模时,以凹模为基准,按落料件先 确定凹模刃口尺寸,然后根据选取的间隙值 再确定凸模刃口尺寸。 (2)设计冲孔模时,以凸模为基准,按冲孔件先 确定凸模刃口尺寸,然后根据选取间隙值再 确定凹模刃口尺寸。 (3)由于冲模在使用过程中有磨损,磨损的结果 使落料件尺寸增大,冲孔尺寸
6、减小。为了保 证模具的使用寿命,落料凹模刃口尺寸应靠 近落料件公差范围内的最小尺寸;冲孔凸模 刃尺寸应靠近孔的公差范围内最大尺寸。 (4)考虑到磨损,凸、凹模间隙均应采用最小合 理间隙。,冲模的凸、凹模制造有分别加工和配合加工两种。 分别加工:适用于冲裁圆形或简单形状零件。,图99 冲模刃口尺寸关系,冲 孔 : 设需冲孔孔径尺寸为,时,有:,(93),(94),(2) 落 料 : 设所需落料件尺寸为 D- 时,有:,(95),(96),5. 冲裁力的计算及降低冲裁力的方法。 (1)冲裁力的计算,(97) 可取:K1.3, (98) 式中: F 冲裁力(剪切分离所需之力); L 冲裁周边轮廓长度
7、; t 材料厚度; K 系数; 材料抗剪强度; 材料抗拉强度; A 冲裁周边廓面的面积,(2)降低冲裁力的方法,冲裁力的计算公式 1)材料加热冲裁(红冲),2)多凸模阶梯布置冲裁,图910a 阶梯凸模布置, 阶梯形布置时,需要注意以下几方面要求: 对称分布,防止偏载; 先冲大孔、后冲小孔; 多凸模之间的高度差H可以取: 当材料厚度t3mm时 H = t 当材料厚度t3mm时 H = 0.5t,3)斜刃口模具冲裁,图910b 斜刃冲模, 在设计斜刃冲裁模具时,应注意以下问题: 为了制取平整的零件,冲孔时,将凸模设计为斜刃,落料时,将凹模设计为斜刃。 斜刃一般设制成波浪形,或考虑其对称设置,以免承
8、受偏载。 斜刃口模具冲裁与平刃冲裁相比,冲裁力可以降低5075,斜刃冲模的减力程度由斜刃峰波高度H和角度决定,H和可参考下列数值选取: t 3mm, H = 2t,5 t = 310mm,H = t, 8 一般情况时,角不大于12 在降低噪声方面,刃口倾斜, 可降低噪声10(dB)。,6. 材料利用率, 材料利用率: (99) 式中: 材料利用率; A0 冲裁此工件所用材 料总面积,包括工 件面积和废料面积。 A 工件的实际面积;, 排样:冲裁件在条料或 板料上的布置方法。, 搭边:在排样时,工件之间、工件 与条料侧边之间留下的余料。,图911 冲裁废料类型 1结构废料 2工艺废料,二、精 密
9、 冲 裁, 普通冲裁获得的工件尺寸精度在IT11以下,粗糙一般为Ra2512.5m,光亮带所占断面比例不大,断面具有斜度,只能满足一般产品的普通要求。 精 密冲裁方法主要有: 整 修 光洁冲裁 齿圈压板冲裁(俗称精冲法),1. 整 修,生产中经常应用的整修方法有以下几种: 切掉余量整修 挤光整修,(1) 切掉余量整修法,图912a 切掉余量整修法,(2) 挤光整修法,图912b 挤光整修法,2光洁冲裁, 小间隙圆角刃口冲裁 负间隙冲裁等方法。,(1)小间隙圆角刃口冲裁,图913 小间隙圆角刃口冲裁,(2)负间隙冲裁,图914 负间隙冲裁,3. 齿圈压板冲裁(俗称精冲法),图915 齿圈压板精密
10、冲裁,第三节 弯 曲 将各种金属毛坯变成具有一定角度、曲率和形状的加工方法称为弯曲。,图916 各种典型弯曲件举例,一. 板料弯曲变形与应力分析,图917 弯曲变形区切向力分布 平板毛坯的弯曲变形 a)弹性弯曲 b)弹塑性弯曲 c)有硬化纯塑性弯曲 d)无硬化纯塑性弯曲,(一) 板料弯曲变形分析, 弹性弯曲阶段 弹塑性弯曲阶段 纯塑性弯曲阶段,应变中性层: 板料弯曲时,外层纤维受拉,内层纤维受压,在拉伸与压缩之间必然有一层金属长度不变,这层金属称为应变中性层,其曲率半径用 表示。 应力中性层: 在毛坯截面上的应力,由外层的拉应力过渡到内层压应力时,发生突然变化或应力不连续的纤维层,称为应力中性
11、层。其曲率半径用 表示。,弯曲变形时的现象: 中性层内移 材料变薄 板料横截面出现畸变,图918 弯曲时毛坯横截面形状的变化 弯曲变形 a )窄板( ) b)宽板( ),)c)宽板(,),二弯曲工艺计算及弯曲件质量分析 弯曲力的计算,图923 弯曲示意图, 弯曲力的计算,()自由弯曲力: V形弯曲 (9-35) U形弯曲 (9-36) ()校正弯曲力: F=A q (9-37),2. 弯曲件毛坯长度的确定,弯曲半径r0.5t的弯曲件,毛坯计算公式为:(图9-24) (9-38),图924 单角弯曲图,3. 最小相对弯曲半径, 在保证弯曲毛坯外层纤维不发生破坏的条件下,弯曲件内表面所能达到的最小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 材料 成形 工艺 12.12
链接地址:https://www.31doc.com/p-2095761.html