工藝技術(shù)_沖壓工藝介紹

常用沖壓工藝介紹 第一講 沖裁與修剪 一 沖裁1 沖裁變形過程 根據(jù)實(shí)測(cè)到的沖裁力曲線 并經(jīng)過對(duì)沖裁變形的觀察與分析 沖裁變形全過程可以分為以下6個(gè)階段 沖裁變形過程中 材料經(jīng)受各個(gè)變形階段的作用與特征及其對(duì)沖裁加工之實(shí)現(xiàn)諸方面的主要影響見下表 沖裁變形過程各階段的特征與影響 沖裁變形全過程的6個(gè)階段 所反映的分別是模具工作的沖擊壓縮階段 壓入剪切階段 裂縫生長(zhǎng)階段 突然分離階段 一部分材料推出凹模階段 另一部分材料卸離沖頭階段等6個(gè)階段 沖裁變形過程中各個(gè)變形階段的變形情況及其位置關(guān)系如下圖所示 a 沖擊壓縮b 壓入剪切c 裂縫生長(zhǎng)d 突然分離e 推出凹模f 卸離沖頭 2 沖裁變形區(qū)與受力分析 1 沖裁變形區(qū)是指材料被分離斷開的那一部分區(qū)域 但具體的模型未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí) 現(xiàn)公認(rèn)的有紡錘形變形區(qū) 如下左圖 和8字形變形區(qū) 如下中圖 2 變形區(qū)及鄰域的應(yīng)力分析 a 沖裁力造成的應(yīng)力 如下右圖所示 沖裁變形時(shí) 于沖頭平面下方 凹模平面上方的材料 由于分別受到模具直接傳遞的高壓作用 成為壓應(yīng)力區(qū) 同時(shí) 材料的塌角處 既要支撐變形區(qū)又因摩擦力的作用而受到拉伸 成為拉應(yīng)力區(qū) b 力偶引起的 彎曲 應(yīng)力 討論這種應(yīng)力時(shí) 首先應(yīng)分清沖裁時(shí)模具結(jié)構(gòu)上加壓料板和不加壓料板有所不同 如右圖所示 3 沖裁變形過程中力的計(jì)算在純剪切的場(chǎng)合 剪切變形的屈服應(yīng)力為拉伸變形屈服應(yīng)力的1 2 雖然可以推論出剪切抗力是抗拉強(qiáng)度的1 2 但因沖裁時(shí)變形范圍較大 它并不是一種純剪切 在其剪切變形中包含有拉伸 壓縮 彎曲等作用 還有工具與材料間的摩擦影響等 因此 沖裁時(shí)的剪切抗力大于這種比值 實(shí)際上作為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值 常取抗剪強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的0 8倍 即 0 8 b沖剪力F剪切 t L式中 材料抗剪強(qiáng)度 kg mm2 t 材料厚度 mm L 剪切形狀的周長(zhǎng) mm 卸料力F卸料 10 沖剪力4 沖裁件的質(zhì)量 1 沖裁斷面如下圖所示 沖裁件的斷面是由4個(gè)部分組成的 a 塌角 一端圓角部分 b 剪切面 緊挨圓角的較光潔面部分 c 斷裂面 粗糙表面部分 d 毛刺 另一端高出板平面部分 2 沖裁件的精度關(guān)于沖裁件的精度問題 主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面 a 彎拱 從沖裁過程的受力與變形分析中得知 材料受到彎曲力偶的作用 因而沖裁件會(huì)有彎拱出現(xiàn) 嚴(yán)重的會(huì)看到明顯的撓度存在 一般預(yù)防彎拱的錯(cuò)施是 對(duì)于沖孔件 在模具結(jié)構(gòu)上增設(shè)壓料扳 若是落料件 則在凹模孔中加頂料板 彎拱的深度即彎拱撓度取決于材料的特性 容易彎曲變形的材料 加工硬化指數(shù)大的材料 其彎拱較大 另外 間隙愈大 彎拱也愈大 b 尺寸精度 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差 差值愈小 表明尺寸精度愈高 除了模具制造偏差外 這個(gè)差值主要是指沖裁件相對(duì)于模具尺寸的偏差 比如 沖裁時(shí)所得到的外徑尺寸 如果與凹?？讖匠叽缦嗤?則認(rèn)為其尺寸精度好 但實(shí)際上工件的外徑與凹?？讖匠叽缤邪俜种畮缀撩椎钠?這是因沖裁后的彈性回復(fù)所致 沖裁件外徑尺寸的最大處位于剪切面與斷裂面的分界處 假如該分界線在材料中性面層以上時(shí) 彈復(fù)后則尺寸增大 反之 在中性面層以下時(shí) 則尺寸減小 c 斜度 沖裁件由于彎曲變形的殘留和彈復(fù) 其剪切面 帶 上會(huì)存在有斜度或叫錐度 實(shí)際上即便沒有彎拱發(fā)生的某些材料沖裁件斷面也仍有某種程度的斜度存在 5 間隙對(duì)沖裁加工的影響 1 間隙對(duì)沖裁件斷面的影響 小間隙沖裁時(shí) 工件的剪切面較大 可超過斷面厚度的1 2以上甚至有二次剪切面 但普通沖裁很少采用接近于零的間隙值 適中間隙的剪切面一般占斷面的1 3 1 2 間隙太大 則剪切面變小 塌角增大 毛刺也增大 2 間隙對(duì)沖件精度的影響 研究表明 間隙對(duì)沖裁件彎拱影響的一般規(guī)律為 小間隙時(shí) 彎拱較大 間隙為 5 15 t時(shí)彎拱較小 往后 隨著間隙的增大彎拱撓度又增大 沖裁件斷面錐度是隨著間隙的增大而不斷增大的 3 間隙對(duì)模具壽命的影響 一般地說 間隙愈小 模具作用的壓應(yīng)力愈大 磨損愈嚴(yán)重 壽命愈低 間隙過小造成模具因脹裂而報(bào)廢的懷況也時(shí)有發(fā)生 而間隙太大時(shí) 模具因受到的拉應(yīng)力作用增大會(huì)使模具磨損又變嚴(yán)重 故模具壽命反而又變短 模具壽命是一個(gè)受各種因素綜合影響 相當(dāng)復(fù)雜的問題 間隙只是其中一個(gè)因素 而不是唯一因素 4 間隙對(duì)加工能量的影響 從節(jié)省加工能量的角度出發(fā) 采用中等間隙是最好的 可降低沖裁力 沖裁功 減小推料力 卸料力及模具的側(cè)壓力 表 沖裁間隙分類 表 沖裁間隙的選取 6 減小沖裁力的設(shè)計(jì) 1 斜刃模沖裁 斜刃口模具沖裁過程 如同斜刃口剪板機(jī)剪切板料一樣 材料是逐漸地一部分一部分地剪斷分離的 因此 它比平端面刃口沖裁減少很多 為了得到平整零件 落料時(shí)沖頭應(yīng)成平狀 凹模加工成斜刃 沖孔時(shí)則相反 凹模成平狀 沖頭加工成斜刃 如下圖a b所示 a 斜刃落料b 斜刃沖孔c 階梯形布置沖頭 2 階梯形布置沖頭沖裁 在多沖頭模沖裁時(shí) 將各沖頭加工成不同的高度 見上圖c 可使各個(gè)沖裁力的峰值不至于同時(shí)出現(xiàn) 于是降低了總沖裁力 在采用階梯形布置沖頭的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問題 a 階梯形沖頭的高度差H只要稍大于沖裁件斷面之剪切面高度即可 b 先開始工作的沖頭最好帶有導(dǎo)正銷 c 一般先沖大孔 再?zèng)_小孔 這樣可以使小直徑的沖頭做得盡量短一些 增加其抗壓失穩(wěn)的能力 但如果先沖小孔 再?zèng)_大孔 則有可能更符合壓力機(jī)的力 行程曲線 d 在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意模具的對(duì)稱性 以減小壓力中心和偏移 3 加熱沖裁 材料加熱后 其抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度大為降低 從而能降低沖裁力 這種方法在鐵道機(jī)車工廠及一些小型機(jī)械修配廠有所采用 但加熱沖裁操作麻煩且準(zhǔn)備工作困難 故應(yīng)用范圍并不廣泛 二 修邊剪切1 修剪適用范圍 a 剪切邊緣有平度要求 b 材料厚度大于2 0mm c 產(chǎn)品對(duì)剪切面有特殊要求 d 對(duì)電鍍要求較高的產(chǎn)品 2 修剪參數(shù) 注 修邊剪切應(yīng)為封閉形狀 否則極易跳廢料 第二講 彎曲與翻邊 一 彎曲1 種類 L形彎曲 V形彎曲 U形彎曲 Z形彎曲等 2 特征參數(shù) t 材料厚度 B 彎曲高度 BL 彎曲線長(zhǎng)度 Ri 彎曲內(nèi)圓角半徑 Ro 彎曲外圓角半徑 彎曲時(shí) 內(nèi)角部位存在壓縮應(yīng)力 外角部位存在拉伸應(yīng)力 在拉伸和壓縮應(yīng)力的共同作用下 角部材料變薄 因此在計(jì)算彎曲展開長(zhǎng)度時(shí)我們就必須引入彎曲中性層系數(shù)k 2 1 彎曲展開長(zhǎng)度計(jì)算彎曲展開長(zhǎng)L L1 L2 L3 其中L2 2 Ri k t 2 2 彎曲力 壓料力的計(jì)算彎曲力F彎曲 0 40 BL t 壓料力F壓料 0 13 BL t 其中 材料的抗剪強(qiáng)度 kg mm2 2 3 影響特征效果的主要因素 1 材料的特性 如屈服強(qiáng)度 楊氏模量 2 材料的厚度公差 3 彎曲內(nèi)徑對(duì)材料厚度的比值 4 彎曲結(jié)構(gòu) 5 彎曲線的方向2 4 現(xiàn)有產(chǎn)品特征參數(shù)范圍 3 根據(jù)材料厚度 尺寸及公差分類 3 1 材料厚度小于1 5mm3 1 1 具體參數(shù)范圍 3 1 2 展開長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)實(shí)際的彎角形狀 我們假定 Ro Ri 1 3t通常 展開長(zhǎng)度按下列公式計(jì)算 L A B 0 4t 經(jīng)驗(yàn)公式 或 L L1 L2 L3 其中L2 2 Ri k t 一般Ri的取值為0 3t 對(duì)于SPCC材料 當(dāng)Ri 0 3t時(shí) k約為0 33 3 1 3 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)右圖是標(biāo)準(zhǔn)的90o彎曲設(shè)計(jì) 各參數(shù)按下表來選取 僅當(dāng)彎曲高度公差小于或等于0 06時(shí) 才使用高度限位塊 3 2 材料厚度大于或等于1 5mm3 2 1 具體參數(shù)范圍3 2 2 展開長(zhǎng)度計(jì)算展開長(zhǎng)度計(jì)算公式為 L L1 L3 2 Ri k t 中性層系數(shù)k的取值見下表 3 2 3 模具結(jié)構(gòu)參數(shù) 見右圖 1 彎頭結(jié)構(gòu)參數(shù) 見下圖 材質(zhì) DC53外形尺寸應(yīng)考慮其強(qiáng)度和剛度 2 壓肩鑲塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 見右圖 材質(zhì) DC53VCM產(chǎn)品彎曲時(shí) 在彎曲高度和彎曲寬度上應(yīng)同時(shí)限位 3 3 彎曲高度小于1 5t3 3 1 具體參數(shù)范圍3 3 2 該特征所面臨的問題原因在于彎曲直邊短 彎曲根部堆積的材料未來的及被彎曲邊所吸收時(shí) 彎曲過程結(jié)束 同時(shí)由于彎頭在彎曲過程中對(duì)彎腳頂部材料產(chǎn)生擠壓 端部厚度小于材料厚度t 見圖 彎曲后直邊不滿足要求 3 3 3 該特征設(shè)計(jì)改進(jìn)方案 1 彎曲外側(cè)打U型槽 見下圖 A 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)該U型槽為半圓形 即COINING沖頭半徑為Hp B 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)可查表 2 彎曲線內(nèi)側(cè)打V型槽 見下圖 A 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)B 彎曲完成后外觀比較好 但彎曲線內(nèi)側(cè)有縫隙 油污清洗不盡 可能產(chǎn)生電不良 二 翻邊翻邊是將金屬平板坯或半成品工序的某一部分 沿其一定的輪廓線使其內(nèi)法蘭部分變大 成為有豎邊邊緣零件的沖壓成形方法 也有不變成豎邊 只把坯料中某一部分的孔加以擴(kuò)大的 圓孔翻邊是翻邊的基本形式 亦有叫翻孔的 雖然還有一些翻邊形式在變形特點(diǎn)與應(yīng)力狀態(tài)上較圓孔翻邊要復(fù)雜些 但究其基礎(chǔ)仍然是圓孔翻邊 說翻邊是拉伸類沖壓成形的典型工序之一 也是基于這個(gè)道理 下面簡(jiǎn)單介紹一下翻孔成形的一些基本概念及特征參數(shù) 1 翻孔的基本概念 翻孔是沿內(nèi)孔周圍將材料翻成側(cè)立凸緣的沖壓工序 翻孔一般用作小螺紋底孔 裝配時(shí)的定位以及接合由薄料 0 6mm以下 制成的零件 2 翻孔的基本形式 常見的翻孔形式有如下三種 平面翻孔 拉深件翻孔 拉深后翻孔 3 錐形沖頭翻孔特征參數(shù) t 材料厚度 Ds1 預(yù)孔直徑 Ds2 板材直徑 Dp 沖頭直徑 rp 沖頭圓角半徑 a 沖頭角度 C 凸凹模間隙 rd 凹模圓角半徑 4 錐形沖頭翻孔成形過程 翻孔時(shí) 帶圓孔的板材被壓料板夾緊 變形區(qū)凹模圓角以內(nèi) 并在凸模輪廓的約束下受到拉應(yīng)力作用 隨著凸模下降 板材上的圓孔不斷脹大 凸模下面的材料向側(cè)面轉(zhuǎn)移 直到完全貼靠凹模側(cè)壁 形成直立的豎邊 翻孔過程中 孔緣處只受切向拉應(yīng)力作用 厚度變薄最為嚴(yán)重 因此 主要危險(xiǎn)在孔緣拉裂處 由此也可以說明 翻孔屬伸長(zhǎng)類變形 5 翻孔的成形極限 翻孔的變形程度用翻孔系數(shù)K表示 K do Dm式中do 板材上的預(yù)孔直徑 Dm 翻孔后豎邊的中徑 翻孔的成形極限是根據(jù)孔緣是否發(fā)生破裂來確定 改善翻孔成形性的措施 1 提高材料的塑性 材料延伸率和應(yīng)變硬化指數(shù)n大 K就小 有利于翻孔 2 翻孔孔緣無毛刺和硬化層時(shí) K較小 成形極限較大 為此可在沖孔后進(jìn)行修整 消除毛刺 撕裂帶和硬化層或在沖孔后退火 為消除孔緣表面的硬化 可以用鉆削代替沖孔 為了避免毛刺而降低成形極限 翻孔時(shí)須將預(yù)制孔有毛刺的一面朝向凸模放置 3 用球形 錐形和拋物線形凸模翻孔時(shí) 孔緣會(huì)被圓滑地張開 變形條件比平底凸模優(yōu)越 4 板材相對(duì)厚度越大 在斷裂前 5 若翻孔過程中板材外徑 法蘭部分 可能產(chǎn)生的絕對(duì)伸長(zhǎng)越大 K越小 成形極限越大 發(fā)生收縮 翻孔就無法進(jìn)行 這時(shí)就要增加一些附加工序 如增大板材外徑 防止外徑收縮 增加翻孔后再修正外徑的工序 或落料后先進(jìn)行拉深 然后再?zèng)_孔 翻孔 6 翻孔高度 包括圓角半徑在內(nèi) 要滿足h 1 5r 否則得不到垂直的豎邊 為此要增加翻孔高度 翻孔后再對(duì)高度進(jìn)行修整 6 翻孔成形的影響因素 1 模具幾何形狀和尺寸 a 翻孔沖頭接觸形狀翻孔沖頭對(duì)翻孔結(jié)果的影響 歸根到底 就是在翻孔成形的過程中 沖頭與板材接觸部分對(duì)翻孔的影響 在翻孔成形的過程中 沖頭與板材曾經(jīng)接觸的部分 稱為沖頭接觸形狀 對(duì)于一定厚度的板材 沖頭接觸形狀由沖頭圓角半徑 沖頭角度以及預(yù)孔半徑共同決定 顯而易見 就整個(gè)翻孔成形來說 同一個(gè)沖頭接觸形狀 可以有多種不同的條件 沖頭圓角半徑 沖頭角度和預(yù)孔半徑 組合 因此 沖頭接觸形狀對(duì)翻孔結(jié)果的影響 就是這三個(gè)因素共同作用的結(jié)果 b 翻孔內(nèi)徑大小c 翻孔間隙 2 沖壓條件a 預(yù)孔大小b 預(yù)孔的加工方法c 板材大小d 摩擦系數(shù)e 壓料力 第三講 脹形與熨薄 一 脹形脹形即凸張成形 是一種凸緣流變?yōu)榱慊驑O小 僅利用模孔內(nèi)材料的厚度變薄和表面積增大 來獲得部品幾何形狀的變形工藝 凸張成形大多使用在寬廣面積中局部需膨脹的情況 1 凸張成形的分類與特點(diǎn) 2 凸張成形的力學(xué)特點(diǎn)凸張成形的過程中 變形區(qū)限制在?？滓詢?nèi)的板材上 在凸模力作用下 與沖頭面接觸的板材處于兩向受拉的應(yīng)力狀態(tài) 忽略板厚方向的應(yīng)力 沿切向和徑向產(chǎn)生拉伸變形 使板材厚度減薄 表面積增大 得到與凸模一致的凸包 由于凸張時(shí)板材處于雙向拉應(yīng)力狀態(tài) 板材不會(huì)產(chǎn)生壓縮失穩(wěn) 主要應(yīng)防止拉伸破裂 3 利用柔軟模具的凸張成形加工用作凸張成形加工的柔軟模具 多為橡皮或液體 1 對(duì)向液壓凸張法對(duì)向液壓凸張成形方法 是在薄板的反方向賦予預(yù)備凸張后壓入剛體沖頭的方法 使用剛體模具作凸張成形時(shí) 其平均伸長(zhǎng)率有10 左右 而使用此方法時(shí)可達(dá)到30 以上 可大幅度提高凸張高度 2 復(fù)式液壓凸張法復(fù)式液壓凸張成形法 是以液壓凸張作為預(yù)備成形 并以剛體沖模壓向已經(jīng)凸張的狀態(tài) 藉凸張用液壓與金屬模獲得最終形狀的方法 使用于平底形狀的成形 3 強(qiáng)制潤(rùn)滑凸張法強(qiáng)制潤(rùn)滑凸張成形法 利用液體進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑 改善凸模的潤(rùn)滑環(huán)境 降低摩擦系數(shù) 從而增加凸張成形的高度 4 凸張成形性的支配因子凸張成形性主要受以下兩大因子所支配 1 應(yīng)變的均勻性 2 材料的延性 成形極限 4 1 應(yīng)變的均勻性應(yīng)變的均勻性如圖所示 A與B不同 當(dāng)凸張至相同深度時(shí) 應(yīng)變均勻的A材料由于各部分普遍均勻伸長(zhǎng) 其最大應(yīng)變部的應(yīng)變量較低 至成形極限尚有盈余 還可以進(jìn)行更深的成形 而另一方面 B材料應(yīng)變局部集中 變形已達(dá)成形極限 無法再作更深的成形 由此可知 應(yīng)變均勻 即可進(jìn)行深度成形 4 2 材料的延性材料的延性如圖所示 延性的大小意味著成形極限應(yīng)變的高低 成形極限應(yīng)變較大者 當(dāng)然成形深度也較大 因此 我們研討凸張成形性 也就是要闡明影響應(yīng)變均勻性和延性的因素及其影響結(jié)果 5 影響變形均勻性的主要因素5 1 材料性質(zhì)的影響a 加工硬化指數(shù)nn值一般與材料的抗拉強(qiáng)度與屈服點(diǎn)的比值 b c 約成正比 加工硬化指數(shù)n值對(duì)應(yīng)變均勻性的影響很大 n值大 材料的硬化效應(yīng)大 變形抗力增大 從而使應(yīng)變分布趨于均勻化 b 厚向異性系數(shù)rr值表示板面方向與板厚方向的變形容易程度的差異 又稱垂直異方性系數(shù) 依條件的不同 r值的增加對(duì)應(yīng)變均勻性有好與壞兩種效果 5 2 模具結(jié)構(gòu)及尺寸的影響a 沖頭形狀采用平底沖頭進(jìn)行凸張時(shí) 應(yīng)變基本集中于沖頭角部彎曲半徑附近 當(dāng)沖頭頭部材料往側(cè)壁流入時(shí) 由于受到?jīng)_頭肩部摩擦力的阻礙而沒有什么伸長(zhǎng) 在沖頭肩部稍往側(cè)壁處的材料產(chǎn)生很大的變形而造成很大的伸長(zhǎng)和板厚的減小 自沖頭肩部至沖模肩部側(cè)的材料則變形極小 利用球形沖頭凸張時(shí) 其應(yīng)變的分布變得緩和 且應(yīng)變最高點(diǎn)的位置也易受摩擦的影響而變動(dòng) b 模具幾何尺寸沖頭直徑 圓角及凹模圓角等模具幾何尺寸對(duì)變形的均勻性具有很大的影響 5 3 沖壓條件的影響a 潤(rùn)滑效果對(duì)于凸張成形 潤(rùn)滑效果常有正面作用 潤(rùn)滑效果可以全面提升破斷部以外的應(yīng)變水準(zhǔn) 改善應(yīng)變的不均勻性 同時(shí)對(duì)破斷位置也有影響 平底沖頭凸張成形的破斷位置局限在沖頭肩部 而球頭沖頭凸張則因潤(rùn)滑性能的不同 破斷位置會(huì)有很大的變化 降低潤(rùn)滑性能使摩擦系數(shù)較大的情況下 破斷位置會(huì)大大遠(yuǎn)離中心 反之則會(huì)靠近中心 b 沖壓速度提高變形速度 則可降低摩擦系數(shù) 從而降低金屬流動(dòng)的阻力 改變變形的不均勻性 6 影響延性的主要因素材料的延性之一為母材的延性 決定于均勻分散的介在物及晶粒度等平均的性質(zhì) 另一個(gè)影響因素為受到表面附近大型介在物的直接影響 在薄板中會(huì)造成問題的一般是屬于前者形態(tài)的延性 而在凸張同時(shí)另附加有彎曲要素的中厚板 其成形則受后者形態(tài)所支配 6 1 延伸率 延伸率由均勻延伸率和局部延伸率所構(gòu)成 延伸率大 破裂前允許的變形程度大 成形極限也就大 6 2 材料厚度t在凸張成形中 基本存在板厚效應(yīng) 1 隨著板厚的增加 破斷極限應(yīng)變會(huì)增加 2 板厚較大時(shí) 若將成形極限以破斷極限來看 破斷附近的領(lǐng)域 應(yīng)變非常大的領(lǐng)域 占整體的比例會(huì)變大而增加成形極限深度 此種現(xiàn)象也意味著較厚的板件在頸縮開始至破裂的時(shí)間較長(zhǎng) 料厚與制件尺寸的比值較小時(shí) 板厚效應(yīng)不顯著 薄板的凸張成形性由應(yīng)變的均勻性與延性決定 但當(dāng)制件尺寸較小時(shí) 最大應(yīng)變領(lǐng)域占整體的比例較大 因此延性的效果較大 反之 在大尺寸的凸張成形中 應(yīng)變均勻性的效果較大 二 熨薄 擠扁 熨薄工藝是根據(jù)材料體積相等的原理來改變零件形狀 以達(dá)到客戶圖紙所要求的尺寸規(guī)格 1 熨薄的工藝流程如下 1 預(yù)切 為打扁作準(zhǔn)備 外形單邊留0 2mm的修邊量 2 打扁 一般打扁0 1 0 15mm 用于消除材料不均勻?qū)D扁的影響 3 倒角 卸料板一側(cè) 防止擠扁時(shí)材料流入鑲塊與鑲塊之間的間隙內(nèi) 4 修邊 彎曲線處需往里挖 以防擠扁時(shí)材料鼓出 修邊后寬度比最終擠扁寬度單邊小0 04mm 5 切斷 依據(jù)材料體積不變?cè)?確定切斷寬度 切斷時(shí)一般對(duì)材料兩側(cè)進(jìn)行倒角 6 預(yù)彎 用于減小擠扁時(shí)的受力和提高擠扁的穩(wěn)定性 預(yù)彎角度一般為45度 鑲塊讓位寬度間隙為單邊0 02mm 7 擠扁 擠扁沖頭兩擠扁面間距離按最終尺寸單邊加0 05mm設(shè)計(jì) 擠扁面寬度按最終尺寸設(shè)計(jì) 有回彈 2 熨薄影響因素 沖頭角度 沖頭圓角 熨薄量 摩擦系數(shù) 3 熨薄模具結(jié)構(gòu)參數(shù)t 材料厚度c 熨薄后薄壁厚度Rp 沖頭圓角a 沖頭角度由于熨薄高度較難控制 通常我們?cè)黾酉尬粊砜刂票”诘母叨瘸叽缇?薄壁高度為h 0 15 則限位尺寸設(shè)計(jì)為 h 0 05 限位鑲塊與熨薄沖頭之間要有0 01的間隙 以避免熨薄沖頭表面的鍍層被破壞 第四講 拉深成形 一 材料特性與拉深性能 續(xù)表 二 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)注 多步拉深時(shí) 相應(yīng)變量附以角標(biāo) 如第二步的Punch直徑為Dp2 三 拉深成形的基本概念1 工藝特點(diǎn)拉深與凸張成形的區(qū)別就是凸張成形靠減少板厚來增加表面積 而拉深并非以減少板厚為目的 從理論上來講 拉深可以成形任何深度的零件 從成形極限深度考慮拉深與凸張成形的區(qū)別 見右圖 2 拉深加工的力學(xué)特性根據(jù)受力及變形性質(zhì) 可將其分為五個(gè)區(qū) 參見下圖 1 底部平面應(yīng)力狀態(tài) 厚向應(yīng)變很小 2 Punch圓角部拉深與凸張成形的區(qū)別受兩向拉伸作用 厚向受壓 拉深斷裂常在此處產(chǎn)生 3 側(cè)壁傳力區(qū) 平面應(yīng)變狀態(tài) 4 Die圓角部凸緣與側(cè)壁之過渡部分 受拉壓作用 5 凸緣部凸緣徑向受拉 切向受壓 此即為產(chǎn)生皺紋的內(nèi)在原因 拉深的區(qū)域說明 3 拉深加工的現(xiàn)象 1 材料流動(dòng)狀況 見下圖一 2 等效應(yīng)力分布 見下圖二 圖一 圖二 3 拉深過程中沖頭力的變化拉深過程初期至中期 加工硬化的程度超過凸緣面積減少的程度 因此沖頭力隨之增大 在行程中期 沖頭力達(dá)到穩(wěn)定值 這是因?yàn)閮烧咛幱诰鉅顟B(tài) 如若繼續(xù)成形 則凸緣面積減少的速度