金属工艺学-3金属塑性加工

1、2022/8/221第三篇 金属压力加工主要内容：本篇重点：了解金属塑性成型的实际根底；掌握金属的塑性成型方法及工艺；掌握薄板冲压成形工艺，包括各种成形模具构造、根本工序和典形零件的工艺制定。第9章 金属压力加工根底第10章 常用的锻造方法第11章 板料冲压 第12章 特种压力加工方法简介2022/8/2222022/8/223概述一、金属压力加工塑性成形或俗称“打铁 金属在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有一定外形、尺寸和机械性能的原资料、毛坯或零件的消费方法，也称为压力加工。二、塑性成形的根本消费方式5模锻 1轧制 2挤压3拉拔4自在锻造6板料冲压2022/8/224 1轧制 2022/

2、8/225轧制产品 2022/8/2262挤压 施加强大压力作用于模具，迫使放在模具内的金属坯料产生定向塑性变形并从模孔中挤出，从而获得所需零件或半废品的加工方法。2022/8/227挤压产品2022/8/2283拉拔将金属坯料从拉拨模的模孔中拉出而变形的加工方法2022/8/229拉拔产品2022/8/22104自在锻造上砥铁下砥铁坯料 只用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需锻件的锻造方法。2022/8/22115模锻 利用模具使坯料变形而获得所需锻件的锻造方法。2022/8/22126板料冲压 利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分别或变形获得所需零件的工艺方

3、法。2022/8/22134. 毛坯或零件的精度较高三、塑性成形压力加工的特点1力学性能高1组织致密；2晶粒细化；3压合铸造缺陷；4正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零件的抗冲击性能 2节约资料 3消费率高 金属塑性成形主要是靠金属的体积重新分配，而不需求切除金属 。 金属塑性成形加工普通是利用压力机和模具进展成形加工。第9章 塑性成型的实际根底9.1 金属塑性变形的本质 9.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 9.3 金属的可锻性 重点内容： 1. 金属塑性成型的原理； 2. 纤维组织的构成及利用； 3. 金属可锻性及其影响要素。主要内容2022/8/2214上次课内容的回想常用

4、的压力加工消费方式：自在锻、模锻、板料冲压、轧制、挤压、拉拔2022/8/2215型砂应具备的性能：强度、透气性、耐火性、退让性特种铸造铸件壁厚的设计：1 铸件壁厚应均匀、防止厚大截面1 铸件的构造圆角2 防止锐角衔接3 厚壁与薄壁间的联接要逐渐过渡4 减缓筋、辐收缩的妨碍2铸件壁的衔接：2022/8/2216第一节 金属塑性变形的本质 1.单晶体的塑性变形1滑移： 单晶体接受切应力时，晶领会发生弹性变形，当切应力的数值超越某一临界值时，晶体内的一部分相对另一部分沿一定的晶面称滑移面和晶向称滑移方向发生相对滑动。2022/8/2217但实践金属的滑移是靠位错的挪动来实现的。 实践晶体内部存在大

5、量缺陷。其中，以位错对金属塑性变形的影响最为明显。由于位错的存在，部分原子处于不稳定形状。在比实际值低得多的切应力作用下，处于高能位的原子很容易从一个相对平衡的位置上挪动到另一个位置上，构成位错运动。位错运动的结果，就实现了整个晶体的塑性变形。2022/8/22182孪生：晶体的一部分相对另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对转动。2. 多晶体的塑性变形晶内变形晶间变形滑移孪生滑动转动多晶体塑性变形的本质：晶粒内部发生滑移和孪生；同时晶粒之间发生滑移和转动。2022/8/2219第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响1. 金属在常温下经塑性变形后，内部组织将发生变化：晶粒沿变形最大方向伸长；晶格与

6、晶粒均发生畸变；晶粒间产生碎晶。2. 加工硬化：随着变形程度的添加，其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降。有利：强化金属资料不利：进一步的塑性变形带来困难缘由：滑移面附近的晶粒碎晶块，晶格扭曲畸变，增大滑移阻力，使滑移难以进展。2022/8/22203. 回复T回 = 0.250.3T熔(K) 加工硬化是一种不稳定的景象，具有自发恢复到稳定形状的倾向。对具有加工硬化景象的金属加热，使原子获得热能，当加热温度T回(用K氏温标)并使原子恢复正常陈列，消除晶格扭曲，使加工硬化景象得到部分消除。 经过回复处置能使冷变形后的金属在具备高强度的同时，减少脆性，适当提高其塑性。注：开尔文温度绝对温度 (

7、T) 单位:开尔文(K) 换算关系:T=t+273 2022/8/2221 对具有加工硬化景象的金属加热，使原子获得热能，当加热温度T再(用K氏温标)并使某些碎晶或杂质为中心构成新晶粒，从而消除了全部加工硬化景象。 经过回复处置能使冷变形后的金属恢复良好的塑性。4. 再结晶T再 = 0.4 T熔(K)2022/8/2222金属的回复和再结晶表示图5 . 冷变形及热变形1冷变形：在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但变形程度不宜过大，否那么易裂。2热变形：再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变形时无加工硬化痕迹。8/22/2022 7

8、:31 PM 1、将铸锭加热进展压力加工后，由于金属经过塑性变形及再结晶，从而改动了粗大的铸造组织，获得细化的再结晶组织。2、同时铸锭中的气孔、缩松等经热塑变形后被压实或焊合在一同，使金属组织更加致密，其力学性能会有很大提高。3、铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒外形和沿晶界分布的杂质外形都发生了变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维外形。这种构造叫纤维组织。 具有纤维组织的金属，各个方向上的力学性能不一样。顺纤维方向的力学性能比横纤维方向的好。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织，热加工后组织性能变化：2022/8/22246 . 纤维组织 变形程度越大，纤维组织越明显。

9、压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。 拔长时锻造比 y拔=A0/A 镦粗时锻造比 y镦=H0/H 纤维组织很稳定，不能难以用热处置方法来消除。只需经过锻压来改动其方向、外形。铸锭热变形前后的组织2022/8/2225 在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量使纤维组织不被切断。1在平行于纤维组织的方向上：资料的抗拉强度提高2在垂直于纤维组织的方向上：资料的抗剪强度提高螺栓的冷镦2022/8/2226第三节 金属的可锻性一、可锻性 金属资料在压力加工时成形的难易程度。可锻性的优劣是以金属的塑性和变形抗力来综合评定的。1 . 可锻性的衡量目的*

10、1塑性：2变形抗力：资料的塑性越好，其可锻性越好。资料的变形抗力越小，其可锻性越好。 塑性是指金属资料在外力作用下产生永久变形，而不破坏其完好性的才干。 变形抗力是指金属对变形的抵抗力。2 . 影响可锻性的要素金属的可锻性取决于资料的性质(内因)和加工条件(外因)。2022/8/22271金属的本质内在要素化学成分：纯金属的可锻性比合金好；有些元素可使可锻性显著下降如铬，钨，钒等。钢的含碳量越低，可锻性越好。组织形状：纯金属和固溶体具有良好的可锻性。2加工条件外在要素变形温度：T温越高，资料的可锻性越好。温度原子的运动才干容易滑移塑性变形抗力可锻性改善.过热：超越一定温度，晶粒急剧长大，锻造性

11、能， 机械性能。已过热工件可经过锻造，控制冷却速度，热处置，使晶粒细化。 过烧：接近资料熔化温度，晶间的低熔点物质开场熔化，且晶界上构成氧化层。金属失去锻造性能，一击便碎，无法挽回。2022/8/2228始锻温度：终锻温度：过热、过烧 缺陷加工硬化45: 1200800变形速度 ：单位时间的变形程度。加工硬化积累塑性，变形抗力，可锻性变差变形热效应塑性，变形抗力，可锻性变好变形速度塑性、变形抗力塑性变形抗力变形速度对塑性及变形抗力的影响2022/8/2229应力形状： 1三向应力中，压应力数目愈多，那么塑性越好；拉应力数目愈多，那么塑性越差。 2同号应力形状下引起的变形抗力大于异号应力形状下引

12、起的变形抗力。2022/8/2230第十章 锻造第一节 锻造方法 金属塑性成型方法主要分为无模自在成型(也称为自在锻)和模膛塑性成型(也称为模锻)。 只用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需锻件的锻造方法。一、自在锻造 优点：设备工具简单、通用性大，本钱低，工艺灵敏性，运用范围广，特别适用于单件、小批量消费。自在锻是大型件独一的锻造方法。 缺陷：消费率低，劳动强度大，锻件精度差、外表粗糙、加工余量大。2022/8/2231 自在锻分自在锻分为手工自在锻和机器自在锻两种，目前大多采用机器锻造。 1手工自在锻：运用锻锤空气锤和蒸汽-空气自在锻锤，依托产生的冲击力使金属坯

13、料变形，由于才干有限，只用来锻造中、小型锻件。 2机器自在锻：运用液压机水压机和油压机，依托产生的静压力使金属坯料变形。其中，水压机可产生很大作用力，能锻造质量达300t的锻件，是重型机械厂锻造消费的主要设备。2022/8/22321、自在锻的工序根本工序：使金属坯料实现较大变形，到达或根本到达锻件所需外形和尺寸的工序。主要包括：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、改动等。辅助工序：进展根本工序之前的预变形工序。如压钳口、倒棱、压肩等。精整工序：在完成根本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精度的工序。如修整鼓形、平整端面、校直弯曲。2022/8/22332、自在锻根本工序1镦粗 定义：使坯料高度减小，

14、横截面积增大的锻造工序，假设使资料部分截面增大那么为部分镦粗。镦粗后坯料外表将成鼓形。适用：1锻造高度小、截面大的饼块、盘套类的工件。 2空心锻件冲孔前的端面平整。 3添加杆类零件拔长时的锻造比。留意：为防止镦粗时产生弯曲，坯料的高径比为：1. 5H0/D02.52022/8/2234当镦粗时的H0/D0 2.53时2022/8/22352拔长 定义：使坯料横截面积减小，长度添加的锻造工序。适用锻造轴类、杆类工件。留意：1拔长的送进量应小于坯料宽度； 2拔长矩形坯料时，要不断将坯料翻转90，以免偏心与弯曲； 3将圆形断面坯料拔长为圆形断面锻件时，应先拔长为较大截面的方坯，再拔长为小方坯，最后滚

15、圆成圆棒； 4为到达规定的锻造比和改动金属内部组织构造，锻制以钢锭为坯料的锻件时，拔长经常与镦粗交替反复运用。2022/8/2236芯轴拔长 拔长套筒类的空心锻件时，要运用一定锥度的芯棒，称为芯轴拔长。2022/8/22373冲孔定义：使坯料具有通孔或盲孔的锻造工序。留意：1主要用于带孔的饼块类锻件及长筒类锻件的成形； 2孔径大于400mm，采用空心冲子冲孔； 3薄饼类锻件上的孔在垫环上进展单面冲孔； 4孔径小于25mm，不冲出； 5圆环类锻件，冲孔后还应进展扩孔； 6为了保证冲孔质量，应先将坯料镦粗并使端面平整， 常用方法：镦粗冲孔； 镦粗冲孔扩孔。2022/8/2238芯轴扩孔 减小空心坯

16、料的壁厚而增大其内、外径的锻造工序，称为芯轴扩孔。2022/8/22394弯曲定义：使坯料弯成规定外形的锻造工序。 2022/8/22405错移定义：使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的锻造工序，用来锻造曲拐或曲轴、麻花钻等工件。 2022/8/22412、自在锻件构造工艺性1 尽量防止锥体和斜面构造锻造工艺复杂操作不方便成形困难降低设备的运用率轴类锻件构造2022/8/22422锻件应由简单的几何体组成防止圆柱与圆柱面相交(相贯线)杆类锻件构造上次课内容的回想回复温度高，消除格扭曲 ，消除部分加工硬化。再结晶 温度到该金属熔点绝对温度的0.4倍时，消除全部加工硬化。冷变形及热变形再结晶温度

17、上、下 具有纤维组织的金属，各个方向上的力学性能不一样。顺纤维方向的力学性能比横纤维方向的好。尽量使纤维组织不被切断。加工硬化：强度和硬度上升而塑性下降的景象称为加工硬化。有利：强化金属资料不利：进一步的塑性变形带来困难缘由：滑移面附近的晶粒碎晶块，晶格扭曲畸变，增大滑移阻力，使滑移难以进展。上次课内容的回想防止锥体和斜面构造几何体间的交接处不应构成空间曲线常用的锻造方法:自在锻和模锻自在锻是大型件独一的锻造方法。自在锻根本工序:镦粗、拔长、冲孔、弯曲、改动、切割等。金属的可锻性可锻性的优劣是以金属的塑性和变形抗力来综合评定的2022/8/22453锻件设计应防止出现加强筋、凸台等异形构造盘类

18、锻件构造(a) 工艺性差的构造 (b) 工艺性好的构造2022/8/22464防止锻打横截面有急剧变化或外形复杂的锻件,可分段锻造，再用机械衔接或焊接组成整体。组合类锻件构造2022/8/22473、锻件分类及根本工序方案1盘类零件锻造工序：镦粗或拔长及镦粗，冲孔2轴类零件锻造工序：拔长或镦粗及拔长，切肩和锻台阶2022/8/22483筒类零件锻造工序：镦粗或拔长及镦粗，冲孔，在心轴上拔长4环类零件锻造工序：镦粗或拔长及镦粗，冲孔，在心轴上扩孔2022/8/22495曲轴类零件锻造工序：拔长或镦粗及拔长，错移，锻台阶，改动6弯曲类零件锻造工序：拔长，弯曲2022/8/2250二、模锻模锻是利用

19、模具使坯料变形而获得所需锻件的锻造方法。特点：1消费率高； 2锻件的尺寸精度和外表质量高；3资料利用率高；4可锻造外形较复杂的零件；5模具本钱高、设备昂贵；6锻件不能恣意大。普通不得超越150kg。固定模锻消费设备 蒸气 空气模锻锤 曲柄压力机 摩擦压力机 平锻机 模锻按运用设备的不同，可分为：固定模锻锤上模锻、压力机上模锻和胎模锻。2022/8/2251蒸气 空气模锻锤2022/8/2252曲柄压力机行程不能调理不能拔长和滚挤；每个变形工步在一次行程中完成。2022/8/2253摩擦压力机 螺杆与滑块非刚性衔接，接受偏心才干差； 滑块行程、打击能量可自动调理。2022/8/2254平锻机电动

20、机运动传到6曲轴后，一方面经过主滑块8带动10凸模作纵向运动。同时，经过凸轮19带动侧滑块17，经杠杆系统16带动活动凹模14横向运动2022/8/22551、锤上模锻1锻模构造锻模模膛飞边槽桥部仓部 构成锻件根本外形和尺寸的空腔。 包容多余的金属。 添加金属流动的阻力，促使金属充溢模膛。锤上模锻所用的锻模飞边槽2022/8/2256单模膛锻模及其固定 1下模 2上模 3锤头 4模座 5上模用楔 6上模用键 7下模用楔 8下模用键 9模座楔 10砧座 A坯料 B变形 C带飞边的锻件 D切下的飞边 E锻件 2022/8/22572模膛的分类模膛模锻模膛制坯模膛预锻模膛终锻模膛拔长模膛滚压模膛弯曲

21、模膛切断模膛1)预锻模膛a、预锻模膛的功用 使坯料变形到接近于锻件的外形和尺寸, 减少终锻变形量, 以保证终锻时获得成形丰满、无折叠、裂纹或其它缺陷的优质锻件。 对于外形简单或批量不大的模锻件可不设置预锻模膛。2022/8/2258 b、预锻模膛的特征预锻模膛没有毛( 飞 )边槽, 模锻斜度和圆角半径较大。c、飞边槽的作用包容多余的金属添加充型力2022/8/2259a、终锻模膛的功用 用来完成锻件的最终成形。b、终锻模膛的特征 终锻模膛有毛(飞)边槽,模锻斜度和圆角半径较小。2)终锻模膛终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。2022/8/2260弯曲连杆锻造过程弯曲连杆锻造过程弯曲连杆模

22、锻模膛2022/8/22612、胎模锻 在自在锻设备上，采用不与上、下砧相衔接的活动模具消费模锻件的方法。 胎模锻普通采用自在锻方法制坯，然后在胎模中成型。1胎模锻与自在锻相比, 胎模锻件具有: 外形和尺寸靠模具来保证。 尺寸精度和外表质量高, 加工余量小。 纤维分布合理 , 内部组织致密 , 锻件质量较高。 操作简便 , 消费率较高。2.胎模锻与锤上模锻相比, 胎模锻具有: 消费工艺顺应性较好, 操作灵敏。 胎模构造较简单, 制造容易, 制造周期短 , 本钱较低。 不需求昂贵的设备, 能用小设备锻制大锻件, 适宜中小批量消费。2022/8/22621. 扣模胎膜按其构造大致可分为扣模、套模及

23、合模三种类型。 1用来对坯料进展全部或部分扣形，以消费长杆类非回转体锻件； 2为合模锻造进展制坯； 3用扣模锻造时坯料不转动。2022/8/22632. 筒模筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等盘类锻件。2022/8/22643. 合模 合模由上模和下模组成，并有导向构造，可消费外形复杂精度较高的非回转体锻件。2022/8/22653、模锻件的构造工艺性 1必需有一个合理的分模面。分模面应保证模锻件能从模腔中取出来；分模面的选择应使模膛浅而对称；分模面的选择应使锻件上所加敷料最少；分模面应最好是平直面。分模面的定义：上下模锻在模锻件上的分界面。分模面的选择原那么：2022/8/2266必需有一个合理

24、的分模面2022/8/22672只对机件配合面进展机加工。3一定要有模锻斜度和圆角。2022/8/22684外形力求简单, 平直和对称,防止零件截面间差别过大,例如：薄壁、高筋、凸起等。2022/8/22695在构造设计时应防止有深孔或多孔构造，只能设计余块，锻后机械加工成形。2022/8/22706简化模锻工艺, 采用锻 焊组合工艺。2022/8/2271第二节 锤上模锻工艺规程的制定 制定锤上模锻工艺规程：1绘制锻件图： a选择分模面 b确定余量、公差和敷料 c确定模锻斜度 d确定圆角半径2计算坯料的质量和尺寸3模锻工序的选择4制定修整工序2022/8/2272第二节 锻造工艺规程的制定

25、一、绘制锻件图1分模面的选择分模面应保证模锻件能从模腔中取出来；分模面的选择应使模膛深度小利于金属填充和取件；分模面的选择应使模膛对称易于发现错模；分模面的选择应使锻件上所加敷料最少；分模面的选择原那么：分模面应最好是平直面。2022/8/22732确定加工余量、公差和敷料加工余量：14mm公差：0.33mm1加工余量：在零件加工外表上为机械加工而添加的尺寸。3敷料(余块) :为了简化零件的外形和构造、便于锻造而添加的一部分金属。2公差：锻件的实践尺寸与名义尺寸之间所允许的偏向。孔径小于30mm时，普通不直接锻出。2022/8/22743设计模锻斜度外壁斜度：57 0内壁斜度：712 04设计

26、模锻圆角内圆角：r = 1.512mm外圆角：R=23r 锻件一切两平面的交角处都应做成圆角，可以易于充溢模膛，防止尖角处产生裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损。模膛越深，圆角半径越大。 为方便锻件脱模，锻件沿锤击方向应有一定的斜度。模膛越深，斜度越大。内侧斜度比外侧稍大些。2022/8/22755确定冲孔连皮1孔径d大于25mm的通孔应锻出，但需留冲孔连皮。2当孔径d=3080mm时，冲出连皮的厚度s=48mm。3孔径d小于25mm或孔深大于冲头直径3倍时,只压出凹穴。 模锻只能锻出盲孔，不能锻出通孔。 具有通孔的锻件，不能够靠上、下模模膛的突起部分将冲孔处的金属全部挤掉，故终锻后在锻件孔内总要留

27、下一层薄金属，称冲孔连皮。2022/8/2276 上述各参数确定后，便可绘制锻件图。以下图为齿轮坯的模锻锻件图。双点划线为零件轮廓外形，分模面选在锻件高度的中部。零件轮辐部分不加工，故不留加工余量。图中内孔中部的两条程度直线为冲孔连皮切除后的痕迹线。2022/8/2277坯料质量 模锻件质量+毛边质量+氧化损失坯料截面积 (0.61.0) 锻件最大部分截面积 二、计算坯料的质量和尺寸 三、模锻工序的选择1长轴类锻件的根本工步:拔长; 滚挤; 弯曲; 预锻; 终锻等。2饼块类锻件的根本工步:镦粗制坯 ( 拔长 ; 滚挤 ; 打扁) ; 终锻等。2022/8/22782022/8/2279切边校正

28、冲孔四、制定修整工序2022/8/2280第十一章 冲压 板料冲压：利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分别或变形获得所需零件的工艺方法。 板料冲压普通是在冷态下进展的，所以又叫冷冲压。只需当板厚超越810mm时，才采用热冲压。板料冲压具有以下特点： 便于实现自动化，消费率很高，操作简便。 节省原资料，节省能源耗费。 产品分量轻、强度高、刚性好。 产品尺寸稳定，互换性好，可以加工外形复杂的零件。2022/8/22812. 冲床：板料冲压消费中的主要设备。安装上模具用于冲裁、弯曲、拉深和成形等冲压工序。1. 剪床：把板料剪成一定宽度的条料，以供下一道冲压工序用的下料设备。1斜刃剪2平刃剪3圆盘剪

29、1开式冲床2闭式冲床 板料冲压的设备主要是剪床和冲床。2022/8/2282第一节 分别工序 冲裁：板料沿封锁轮廓分别的工序分别工序：使坯料的一部分相对另一部分产生分别的工序。板料冲压的根本工序可分为分别工序和变形工序两大类。一、冲裁 冲裁包括落料和冲孔两个详细工序。成形工序：拉深、弯曲、胀形和翻边分别工序：剪切、落料、冲孔和修整落料：被分别的部分为废品，而周边是废料；冲孔：被分别的部分为废料，而周边是废品;2022/8/2283一样：1、模具构造；2、坯料变形过程。问题 ：冲孔和落料有何异同？上次课内容的回想终锻模膛： 沿模膛周围有飞边槽，用以添加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充溢模膛，同

30、时包容多余的金属。 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。固定模锻: 预锻模膛、终锻模膛、制坯模膛模锻圆角半径 锻件上一切转角处都应做成圆角。普通内圆角半径应大于其外圆半径。模锻斜度、加工余量、圆角、冲孔连皮根本工序：分别工序、变形工序分别工序：如落料、冲孔、切断、精冲等 模锻只能锻出盲孔，不能锻出通孔。2022/8/22842022/8/22851冲裁的变形过程冲裁件断面质量及其影响要素 塌角(圆角带a：它是在冲裁过程中刃口附近的资料被牵连拉入变形弯曲和拉伸的结果。光面光亮带b：它是在塑性变形过程中凸模或凹模挤压切入资料，使其遭到剪切应力和挤压应力的作用而构成的。毛面断裂带c：它是由于刃

31、口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展断裂而构成的。毛刺d：冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上资料出现微裂纹时构成的。要提高冲裁件的质量，就要增大光面的宽度，减少塌角和毛刺高度，并减少冲裁件翘曲。2022/8/2286 冲裁件断面的质量主要与凸凹模间隙、刃口锋利程度有关，同时也受模具构造、资料性能及板料厚度等要素影响。2022/8/2287a(小b好c大当间隙过小时，如图a所示，凸模刃口裂纹外错，冲裁件产生第二次剪切，出现第二光亮带，塌角、毛刺都有所减小，工件质量较高，模具寿命下降。当间隙过大时，如图c所示，凸模刃口裂纹内错，冲裁件产生第二次拉裂，光亮带减小，塌角与毛刺增大，冲裁件质量下降，模具寿命较高

32、。当间隙适宜时，如图b所示，这光阴亮带约占板厚的1/21/3左右，切断面的塌角和毛刺、断裂带均很小。零件的尺寸几乎与模具一致，完全可以满足运用要求。凸凹模间隙对冲裁件质量的影响冲裁间隙ZZ = D dZ = 5%10%t t为板厚2022/8/22881设计落料模时，以凹模刃口尺寸作为基准，根据间隙的大小确定凸模尺寸。凹模尺寸等于落料件的尺寸D凹 = d落 D凸= D凹 Z2设计冲孔模时，以凸模刃口尺寸作为基准，根据间隙的大小确定凹模尺寸。凸模尺寸等于冲孔件的尺寸D凸 = d孔 D凹 = D凸 + Z落料凹模尺寸应取落料件公差范围内的最小极限尺寸冲孔凸模尺寸应取冲孔件公差范围内的最大极限尺寸凸

33、凹模刃口尺寸确实定在冲裁件尺寸的丈量和运用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是凹模刃口挤切资料产生的孔的光面是凸模刃口挤切资料产生的2022/8/2289冲裁件排样要合理排样：冲裁件在条料、带料或板料上合理布置的方法。 排样合理可使废料最少，资料利用率高。落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。2022/8/2290N精细冲裁：改动冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制资料的断裂，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在资料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现资料的分别，从而得到断面光滑而垂直的精细零件。k 平安系数1.3 L 冲裁件周边长度mmt 坯料厚度mm 坯料的抗剪强度N/mm2冲

34、裁力计算精细冲裁2022/8/2291第二节 变形工序 外缘修整内孔修整 修整可提高其尺寸精度 IT6-IT7 ，降低外表粗糙度 Ra = 1.6-0.8 。 利用修正模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，切掉剪裂带和毛刺。二、修整使坯料的一部分相对一部分产生位移而不被破坏的工序。拉深、弯曲、翻边、成形等2022/8/22921拉深变形过程1 . 拉深拉延 变形区在一拉一压的应力形状作用下，使坯料在凸模的作用下压入凹模，获得空心零件的冲压工序。拉深过程及变形特点：凸模和凹模有一定的圆角，其间隙普通稍大于板料厚度。拉深件的底部普通不变形，厚度根本不变。直壁厚度有所减小。2022/8/2293因直壁

35、ABDC区受轴向拉应力，直壁的厚度有所减小，而直壁与底部之间的过渡圆角处减薄最严重，易开裂凹模外的环形区受径向拉应力和切向压应力，因切向压应力作用，法兰的厚度有所添加，易失稳起皱。拉深过程中的变形和应力在凸模作用下，位于凸模底部的板料ABO区被拉入凸模和凹模的间隙中，构成中空的筒底。筒底受径向和切向拉应力，这部分板料根本不变形，只起传力作用。2022/8/22942拉深缺陷 拉裂拉穿：当拉应力值超越资料的强度极限时，拉深件直壁与底部的过渡圆角处将被拉穿构成废品。 起皱：在凹模圆角处，切向压应力过大，板料过薄，易失稳产生起皱。2022/8/22953预防拉深缺陷采取的措施 凸凹模的任务部分必需具

36、有一定的圆角；r凹=10t r凸=0.61r凹 凸凹模间隙要合理 Z =1.11.2t Z 单边间隙 正确选择拉深系数m多次拉深 拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m = d/D。 它是衡量拉深变形程度的目的。 m越小，阐明拉深件直径越小，变形程度越大，坯料被拉入凹模越困难，易产生拉穿废品。 拉深系数不小于0.50.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。 第一次拉深系数 m1 = d1/D 第二次拉深系数 m2 = d2/d1 第几次拉深系数 mn = dn/dn-1 总的拉深系数 m = m1m2mn 当m0.5时，采用多次拉深工艺，每一两次中间安排退火，以消除加工

37、硬化，多次拉深时m应逐渐递增。 总拉深系数值等于各次拉深系数的乘积。2022/8/2297例：知坯料直径D=100mm，工件直径d=20mm，求拉深次数及工艺。解： m = d / D = 20/ 100= 0.2 m2 m1 ，且超越12次拉深后，应安排工序间的退火处置。2022/8/2298 涂光滑油：为了减少摩擦、降低拉深件壁部的拉应力和减小模具的磨损，拉深时通常要加光滑剂或对坯料进展外表处置。添加毛坯相对厚度/D和拉深系数：相对厚度越小或拉深系数越小，越容易起皱。 设置压边圈2022/8/22992. 弯曲 将平直板料弯成一定角度或圆弧的工序。1弯曲的变形特点 变形区域主要在圆角部位；

38、 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。2弯曲缺陷：弯曲部位破裂 引起弯曲部位破裂的要素： 资料的强度偏低： 弯曲半径太小； 弯曲轴线与纤维方向不垂直；2022/8/221003防止弯曲件缺陷的方法 合理选择弯曲半径 弯曲半径r rmin=0.251t 如要r 2t；假设H2s，那么必需压槽，或添加弯曲边高度，然后加工去掉。 带孔件的弯曲：为防止孔变形， 孔的边缘距弯曲中心应有一定的间隔，孔的位置L1.52t。L过小时,可在弯曲线上冲工艺孔，如对零件孔的精度要求较高，那么应弯曲后再冲孔。2022/8/221063对拉深件的要求拉深件的外形应力求简单、对称，并不宜太高； 拉深件的圆角半径应满足：rdt、R 2t； 2. 改良构造可简化工艺及节省资料：采用冲焊构造2022/8/22107 在强度和刚度允许的条件下，应尽能够采用较薄的资料，以减少金属的耗费。对部分刚度不够的部位，可采用加强筋，以实现薄资料替代厚资料3、冲压件的厚度2022/8/221084、冲压件的精度和外表质量 对冲压件的精度要求，不应超越冲压工艺所能到达的普通精度，并应在满足需求