《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:[]

力最大,当所受拉应力超过材料的抗拉强度时产生破裂而被拉穿,又称掉底。可能发生拉穿掉底的断裂截面称为危险截面。

(二)弯曲

图6-17 弯曲过程示意图 图6-18 弯曲时的纤维方向

弯曲是将坯料弯成一定角度、一定曲率而形成一定形状零件的工序(见图6-17)。弯曲时,坯料内侧受压缩,外侧受拉伸,当外侧拉应力超过坯料的抗拉强度极限值时,即会造成金属破裂。

弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直(见图6-18)。若弯曲线与纤维方向一致,则容易产生破裂,此时可用增大最小弯曲半径来避免破裂。

(三)其它冲压成形工艺

其它冲压成形工艺是指除弯曲和拉深以外的冲压成形,包括胀形、翻边、缩口和旋压等。这些成形工序的共同特点是通过材料的局部变形来改变坯料或零件的形状。

1. 翻边

翻边是将工件外缘或内孔翻起一定的高度。外缘翻边与拉延相似,内孔翻边如图6-19所示。

内孔翻边是使工件上预制孔的孔径扩大并同时弯出筒形边的冲压工艺。内孔翻边时,孔缘附近的材料受到切向拉应力作用,容易产生裂纹,这是内孔翻边时的主要质量问题。因此,一般内孔翻边高度都不能太大,若翻边高度较大,则需要采用多次翻边的方式,中间进行热处理退火,以消除加工硬化,恢复材料塑性。

2. 胀形

胀形是利用局部变形使已成形半成品的部分内径增大的冲压成形工艺,常用的方法有橡皮成形与液压成形。如图6-20所示是利用橡皮作内芯使筒形半成品件部分内径增大的胀形加工。

图6-19 内孔翻边示意图 图6-20 橡皮涨形加工示意图

3. 旋压

图6-21 用圆头擀棒的旋压过程示意图

如图6-21所示是旋压过程示意图(1~9表示坯料的连续位置)。顶块把坯料压紧在模具上,机床主轴带动模具和坯料一同旋转,手工操作使擀棒加压于坯料,反复压辗,于是由点到线,由线及面,使坯料逐渐贴于模具上而成形。旋压的基本要点是:合理的转速;合理的过渡形状;合理加力。

旋压成形虽然是局部成形,但是,如果材料的变形量过大,也易产生起皱甚至破裂缺陷,所以,变形大的工件需要多次旋压成形。在加工过程中,由于旋压件加工硬化严重,多次旋压时必须经过中间退火。

(四)冲模的分类和构造

冲模在冲压生产是必不可少的,而冲模结构合理与否对冲压件品质、冲压生产的效率及模具寿命都有很大的影响。冲模可分为简单冲模、连续冲模和复合冲模。

1. 简单冲模

图6-22 简单冲模

在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模,称为简单冲模。如图6-22所示,凹模用压板固定在下模板上,下模板用螺栓固定在冲床的工作台上,凸模用压板固定在上模板上,上模板则通过模柄与冲床的滑块连接。因此,凸模可随滑块上下运动。为了使凸模向下运动并能对准凹模孔,在凸凹模之间保持均匀间隙,通常用导柱和导套的结构。坯料在凹模上沿两个导板之间送进,直至碰到定位销为止。凸模向下冲压时,冲下的零件(或废料)进入凹模孔,而坯料则夹住凸模并随凸模一起回程向上运动。坯料碰到卸料板(固定在凹模上)时被推下,这样坯料继续在导板间送进。重复上述动作,冲下第二个零件。

2. 连续冲模

在冲床的一次冲程中,在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具,称为连续冲模,如图6-23所示。工作时,定位销对准预先冲出的定位孔,上模向下运动,凸模进行冲孔。当上模回复时,卸料板从凸模上推下残料。这时再将坯料向前送进,执行第二次冲裁。如此循环进行,每次送进距离由挡料销控制。

图6-23 连续冲模

3. 复合冲模

在冲床的一次冲程中,在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具,称为复合冲模,如图6-24所示。复合冲模的最大特点是模具中有一个凸凹模。凸凹模的外圆是落料凸模刃口,内孔则成为拉深凹模。当滑块带着凸凹模向下运动时,坯料首先在凸凹模

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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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