《机械制造工程》 第六章 固态成形―金属压力加工

发布日期:[13-09-06 12:07:35] 浏览人次:[]

影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。因此,间隙过大和过小均不合适。只有当间隙合适时,上下裂纹重合一线,冲裁力、卸料力和推件力适中,模具有足够长的寿命。这时,零件的尺寸几乎与模具一致,完全可以满足使用要求。合理冲裁间隙的取值与材料的厚度和硬度有关,通常取材料厚度的5%~10%。软材料、薄料取偏小值,硬材料、厚料取偏小值。

在冲裁件尺寸的测量和使用中,都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料而产生的,而孔的光面是因凸模刃口挤切材料而产生的。故计算刃口尺寸时,应按落料和冲孔两种情况分别进行。

设计落料模时,应先按落料件确定凹模刃口尺寸,以凹模做设计基准,然后根据间隙Z确定凸模尺寸(既用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙量)。

设计冲孔模时,应先按冲孔件确定凸模刃口尺寸,以凸模做设计基准,然后根据间隙Z确定凹模尺寸(既用缩小凹模刃口尺寸来保证间隙量)。

冲模在工作过程中必然有磨损,落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大,而冲孔件尺寸则会随凸模的磨损而减小。

3. 冲裁件的排样

排样是指落料件在条料、带料或板料上合理布置的方法。排样合理可使废料最少,材料利用率最大。图6-14(a)、(b)、(c)、(d)所示的为同一个冲裁件的四种排样方式,每件的材料消耗分别为182.7mm²、117 mm²、112.63 mm²、97.5 mm²。

落料件的排样有两种类型:无搭边排样和有搭边排样。

无搭边排样是用落料件的一个边作为另一个落料件的边(如图6-14(d)所示)。这种排样材料利用率很高,但毛刺不在同一个平面上,而且尺寸不容易准确。只有在对冲裁件质量要求不高时才采用。

有搭边排样即是在各个落料件之间均留有一定尺寸的搭边,优点是毛刺小,且在同一个平面上,冲裁件尺寸准确,质量较高,但材料消耗多。

图6-14 同一冲裁件的四种排样方式

(二)精密冲裁

普通冲裁获得的冲裁件,公差大,断面品质较差,只能满足一般产品的使用要求。利用修整工艺可以提高冲裁件的质量,但生产率低,不能适应大量生产的要求。在生产中采用精密冲裁工艺,可以直接从板料中获得公差等级高(IT6~IT8级)、表面粗糙度小(Rα=0.8~0.4μm)的精密零件,可以提高生产率,满足精密零件批量生产的要求。精密冲裁法的基本出发点是改变冲裁条件,增大变形区的静水压作用,抑制材料的断裂,使塑性剪切变形延续到剪切的全过程,在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的分离,从而得到断面光滑而垂直的精密零件。

二、成形工序

成形工序是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,如拉深、弯曲、翻边、胀型、旋压等。

(一)拉深(拉延、压延)

图6-15 拉延过程示意图 图6-16 拉延折皱和拉穿

拉延是在压力机的压力作用下,利用模具使金属板料产生塑性变形成为开口空心件的一种冲压工艺,不仅能生产锅、盆、壶等各种各样的日用品,而且在汽车、拖拉机、电器、仪表以及在航空工业中得到极其广泛的应用。

拉延变形的过程是:置于拉延凹模洞口上的平板毛坯在拉延凸模压力作用下,凸模部分材料产生塑性流动被拉入凹模成为开口空心工件。利用拉延工艺可以获得圆筒形、方筒形各种复杂形状的圆筒件,图6-15为圆筒件拉延示意图。

拉延过程中最常见的质量问题是工件的起皱和拉穿,从而造成次品或废品,如图6-16所示。折皱总是出现在拉延件的凸缘区,因为凸缘部分是拉延变形区,材料受切向压应力作用,越靠外缘,流动转移的材料越多,变形越大,切向压应力越大。这时,若没有压边力或压边力不够大时,就会出现失稳起皱。

拉穿往往发生在筒形件直壁与底部之间的过渡圆角部,由于在拉延过程中,这个部位材料变形转移最少,加工硬化程度最小,但所受轴向拉应

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文章作者:王金凤 | 文章来源:郑州航空工业管理学院 | 责任编辑:admin | 发送至邮箱: | 加入收藏:
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