塑性加工工艺学教学配套课件作者令江韩飞第十四章在线阅读下载.pptx

第十四章 冲压工艺与模具设计;冲压工艺设计的主要内容及步骤 1)冲压件工艺性分析 根据冲压件产品图，分析冲压件 的形状特点，尺寸大小，精度要求、原材料尺寸规格和 力学性能，结合可选用设备规格以及模具制造条件、生 产批量等因素，分析零件工艺性。若工艺性不好，应在 不影响产品使用前提下，向有关人员提出修改意见，对 产品做出适合工艺性的修改。 冲压件工艺性:是指冲压件对某种冲压工艺的适应性能 力或难易程度。;2)确定工艺方案 在冲压工艺性分析的基础上，提出各种可 能的冲压工艺方案，经过综合分析、比较，最后确定适合 于所给生产条件的最佳方案，内容包括工序性质、工序数 目、工序顺序及组合方式等。;3)选择模具类型与结构形式 根据冲压件的形状特点、精 度要求、生产批量、工厂模具加工条件、操作上的习 惯、现有通用机械化自动化装置的特点等确定模具类型 和结构形式。 4)选择冲压设备 根据需要完成的冲压工序性质选定设备 的类型，并进一步按照冲压加工所需要的变形力、变形 功和零件尺寸，选定设备的吨位。;第二节 冲压变形中的变形趋向性;如图14-1的缩口变形，在变形力F的作用下，A区受缩口模的作用， 在有利的变形条件下先屈服，产生塑性变形；而C区同样也受到变形力F 的作用，却没有屈服变形。这是因为A区屈服需要的变形力小，是相对 的弱区。C区是强区，同时也是把来自冲压设备的作用力F传递到变形区 的传力区。 在设计工艺过程、选择工艺方案、确定工序和工序尺寸时，必须遵循 “弱区先变形，变形区应为弱区”的原则。如图14-2所示工件，当D与d 较大、h较小时，可用带孔的环形毛坯用翻边变形加工；而当D与d较;2. 变形区与相邻区相互影响 由于模具力的作用，引起冲压毛坯变形区产生与外力方向一致的内应 力，并使之产生与之相应的变形与位移。如果变形区的变形与位移受到 相邻区域的影响或牵制，就可能在变形区和与之相邻的其他部分之间引 发出诱发应力，诱发应力将影响毛坯的变形趋向。 通常受诱发应力作用的两个部分的形状与尺寸是不同的，因此作用于 这两个部分的诱发应力的大小也是不同的。又因这两个??分可能产生的 塑性变形方式不同，其产生塑性变形所需力的大小也不一样。所以，在 数值相等的内力作用条件下，必定有一个部位以需力最小的方式首先进 入塑性变形状态。因此在冲压毛坯的相邻部位上，受到由诱发应力引起 的方向相反数值相等的内力作用时，在所有可能产生的变形方式中，需 要变形力最小的部位以需力最小的方式首先变形。;在如图14-3所示的伸长类曲面翻边变形过程中，在模具的作用下，毛 坯两侧直壁内产生与凸模力作用方向相同的拉应力，在两侧翼曲面部位 上产生诱发拉应力()，同时，还在底面上产生诱发压应力()。可能引起的 变形缺陷是：在底面上可能产生压应力作用下的失稳起皱(见图14-4)；在 两侧翼面上可能产生因拉应力过度的开裂。;变形趋向性的控制 在冲压生产中被用来控制变形过程的主要措施与因素如下：;;4. 降低变形区的变形抗力或提高传力区的强度 采用局部加热或局部深冷的方法，可以降低变形区 的变形抗力或提高传力区的强度，两者都能达到控制变 形趋向的目的，可以使一次成形时的成形极限增大。如 在拉伸或缩口时对变形区局部加热，在不锈钢毛坯拉伸 时对传力区局部深冷，都能增大一次成形的成形极限。;第三节 冲压件工艺性分析;(1)冲压工艺必须符合变形规律 在需经数道工序成形时，零件是逐步形成的。每一道工序 都使毛坯一部分变为成品的一部分。为使每道工序都能顺 利完成任务，应使该道工序中应变形的部分为弱区。 1)有些几何形状相同的零件，由于尺寸差别，为保证“变 形区应为弱区”条件，必须采用不同冲压加工方案。图14- 6所示为油封内、外夹圈。这两个零件材料和形状相同,由 于尺寸上的差别，必须采用不同的冲压方案。;;2)为保证“变形区为弱区”的条件，有时要增加一些附加工序。 图14-7所示轴承盖，用落料、拉深、冲φ23mm孔的方案，其拉深系数 为0.43，已超过了极限拉深系数，不能一次成形。采用落料预冲φ11孔、 拉深、冲φ23孔的方案，使法兰保持为弱区，但底部也可产生一定的变形 量。拉深时φ11孔扩大，底部的部分材料转向侧壁，从而使成形高度得到 增加。因此可一次拉深成形。;3)确定工序顺序时，应考虑冲压变形趋向性。 例如，有拉深变形和扩孔变形趋向的带底孔拉深件，研究表 明：当拉深系数ｍ小于一临界值ｍ0(08钢ｍ0=0.6)时，拉深件底 部的任意小孔都要发生变形。因此，该类零件上的小孔必须在 拉深后冲出，否则，底部会发生扩孔变形。;(2)冲压件尺寸精度对冲压工艺过程要求 1)对孔的尺寸、位置或零件上某一部分尺寸有较高精度要求时，应当把这 种工序安排在成形之后。图14-8所示锁圈，内孔尺寸Ф22 -0.1有