第三篇 金属压力加工.ppt

1、第三篇五金冲压，第一章金属塑性变形，2020/7/28，1.1金属塑性形变的实质、弹性变形是在外力作用下在材料内部产生应力，应力使原子强制离开原来的平衡位置，改变原子间的距离，使金属变形。 引起原子位能的上升，但原子有向低能转移的倾向。 外力不起作用的话，应力消失，随之变形也消失。 图3-1若塑性形变内的应力超过金属的屈服极限，则外力停止作用后，金属的变形并不完全消失。 滑移面在切向应力的作用下，结晶的一部分相对于另一部分沿着一定的结晶面产生相对滑动，这一面称为滑移面。 2020/7/28，重排运动引起塑性形变的现代物理学证明，晶体并非在滑移面上，原子并非在整体的刚性运动，而是在重排中引起金属

2、塑性形变。 位错：旧的原子对沿着滑移面被破坏，新的原子对形成图3-2的多晶体的塑性形变(粒内和粒间变形)粒内变形：在外力的作用下，某晶粒的塑性形变。 粒间变形：粒间的相互位移或旋转。 由于外力，一部分晶粒处于对塑性形变有利的位置时，首先塑性形变。 有些处于不利于塑性形变的位置，有些暂时不变形。 晶粒间移动、旋转，这一优点和优点的位置发生变化，塑性形变正在进行。 图3-3、2020/7/28、1.2塑性形变对金属组织和性能的影响是，金属在常温下塑性形变和内部组织发生变化。 晶粒向变形最大的方向延伸的晶格和晶粒产生扭曲，在产生内部应力的晶粒上产生碎晶。 冷硬化、现象：强度、硬度上升，塑性、韧性下降

3、。 原因：滑移面附近的晶粒破碎结晶块，晶格扭曲变形，增大滑动阻力，滑动难以进行。 2020/7/28，恢复和再结晶恢复：冷硬化是一种不稳定的现象，有自发恢复到稳定状态的倾向。 在室温下难以实现。 提高温度，原子得到热能，热运动加剧，加热温度t次： t次=(0.250.3)T熔化，原子排列成正常，消除晶格扭曲，使加工变硬，部分消除。2020/7/28、1.3金属的可锻性，一、金属的本质化学成分的影响纯金属的可锻性比合金好，一些元素体可显着降低可锻性，钢的碳含量越低，可锻性越好。 锻性的测定：塑性(断面收缩率、伸长率)、变形阻力。 锻造性取决于金属的本质和加工条件。 2020/7/28，金属组织的

4、影响组织不同，锻性有差异，纯金属、固态溶液的锻性好，碳化物的锻造性差，铸坯柱状组织和粗晶粒不像晶粒那么细小均匀。 2 .加工条件的变形温度的影响温度原子的运动能力容易滑动，塑性，变形阻力.锻造温度：初锻温度精加工温度，过低难以锻造的图3-8，2020/7/28，第2章锻造，1，自由锻造利用冲击力或压力使金属接触上下两个，可以得到所希望的形状及尺寸的锻造品。 可以在变形方向上自由流动。 锤子：冲击力使金属变形，只能锻造中小锻件。 液压机：通过静压使金属变形，可以加工大型锻件。2.1锻造方法、2020/7/28、自由锻造工序基本工序镦粗：适用于摇滾乐类，盘片定径套类的挖墙脚长度：适用于轴类，杆类的

5、挖墙脚长度、镦粗长度经常交替重复使用。 有时候一只沉下去，另一只伸长。 (通孔、百叶帘孔)打孔机孔：常用方法：镦粗打孔机孔的镦粗弯曲：在工件轴线上产生一定的曲率。 扭转：某一部分旋转一定角度。 偏移：例如曲轴。 切割：2020/7/28，2.2锻造工艺规程的制定，一、锻件图的修整，质量及公差修整：为了简化零配件的形状和构造，便于锻造增加的某些金属是修整。 佟量：零配件表面因切削加工而增加的尺寸称为佟量。 锻件公差：查表决定。图2-35、2020/7/28、分离面分离面：上下模锻成型锻件的界面。 选择分离面的原则： I )必须保证模锻件能够从型腔中取出。 图3-26 a-a ii )请确保上下两

6、个模具沿着分离面的型腔轮廓一致。 图3-26 b-b iii )请将分型面选取到模穴深度最浅的位置。 图3-26 b-b iv )调味汁最少。 v )分离面最好是平面。2020/7/28、2.3锻件结构的加工性，一、自由锻造件结构加工性图3-33图3-34二，锻件结构加工性模锻件有合理的分离面，便于取出工件，修整少。 口模容易制造。 在零配件上与其他零配件组合时，请进行机械加工，其他面请设定为非加工面。 因此，要注意模锻的倾斜，模锻圆角。 锻件的外形要求简单、平坦、对称，不能直径差太大，也不能有薄壁、高筋、高台、深孔、多孔等。2020/7/28、第三章冲床、冲床又称冷冲压，在810mm时用热冲

7、压的特点： (1)可冲压形状复杂的零配件，废弃物少。 (2)高精度、低粗糙度、零配件互换性好。 (3)重量轻，易耗品少，强度刚性好。 (4)操作简单，生产效率高。 常用材料：低碳钢、铜合金、铝合金等塑性好的材料。 一般设备：床和打孔机压力机。 基本工序： 1、分离过程2、变形工序。2020/7/28、一、冲裁及冲裁(统称冲裁)冲裁落下部分为成品。 冲裁掉落部分是废品。 1、冲压变形过程(1)弹性变形阶段、3.1分离过程、2020/7/28、(2)塑性形变阶段板材中的应力值达到屈服极限，板材金属塑性形变、发生硬化，凹凸型刀尖硬化加剧，发生裂纹。 (3)在断裂分离阶段，上下裂纹重叠，杆分离。 分离

8、面的质量主要有以下关系： a .间隙关系b .刀尖锐的c .模具关系d .材料关系e .板厚关系，2020/7/28，一、拉深1，拉深过程的底部金属一般不变，有传递拉力的作用，厚度几乎不变，面团儿，3.2变形2、2节流中的废品节流材料主要受到抗拉应力，应力超过强度极限时出现废品，最危险的地方是直壁和园角的转移处。 关于挖墙脚现象，(1)与凹凸型的圆角半径有关，钢材采用r凹=10、r凸=(0.61)r凹。 (2)凹凸型的间隙：光圈的间隙大，一边间隙C=(1.11.2 )。 间隙过小：摩擦力大、易拉动工件、易损伤表面的模具寿命短。 间隙过大：工件容易起皱。2020/7/28、3.3打孔机轮廓(P120 )、一、冲压零配件的形状和尺寸1、对冲压零配件和冲压零配件的要求(1)冲压零配件的外形和冲压零配件的孔形状简单，对称要尽量避免圆形、矩形的长槽或细长的悬臂结构。 注意抽样，提高利用率。 3.4冲压零配件的结构加工性、2020/7/28、(2)冲压零配件的结构尺寸(如孔径、孔距)必须考虑材料劳动的