金属模具

1塑性加工是金属加工的方法之一。它是指金属材料在一定的外力作用下，利用金属的塑性而使其成形为具有一定的形状及一定的力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工。

2塑性成形工艺具有以下几个方面的特点：

1.材料利用率高

2.力学性能好

3.尺寸精度高

4.生产效率高

按照塑性成形毛坯的特点，通常又将塑性成形分为体积成形（块料成形）和板料成形两大类。

3冲压加工概念在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

4冲压加工的三要素: 合理的冲压成形工艺先进的模具高效的冲压设备

5板料对冲压成形工艺的适应能力称为板料的冲压成形性能。有可能形成：

拉伸失稳压缩失稳

利用冲模使板料相互分离的冲压工序叫冲裁。冲裁工艺的种类很多，常用的有落料、冲孔、切边、修边、整修等。

6根据冲裁变形机理的不同，冲裁工艺可分为普通冲裁和精密冲裁两大类。普通冲裁是由凸凹模刃口之间产生剪裂纹的形式实现材料分离

的，冲出的冲件断面比较粗糙，精度较低。而精密冲裁则是以塑性变形的形式实现材料分离的，冲出的冲件断面比较光洁，精度较高。

冲裁变形过程大致可分为如下三个阶段，见图2-2：

（1．弹性变形阶段

变形区内部材料应力小于屈服应力。

(2．塑性变形阶段

变形区内部材料应力大于屈服应力。凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。（3．断裂分离阶段

变形区内部材料应力大于强度极限。

7冲裁件的断面质量它由塌角、光亮带、断裂带和毛刺四个部分组成。8影响冲件尺寸精度的因素：

一是冲模本身的制造精度，

二是模具间隙，

三是材料性质，

四是工件形状与尺寸等。其中间隙起主导作用。

9间隙是指凹模工作部分尺寸与凸模工作部分尺寸之差.在设计和制造模具时，应采用最小合理间隙。

10冲裁过程中模具的失效形式一般有：磨损、崩刃和凹模洞口胀裂三种。

11确定间隙值的方法有理论计算法和经验查表法两种

12冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲压加工工艺的适应性，即冲裁

件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位偏差与尺寸基准等是否符合冲裁加工的工艺要求。

13压力机的公称压力必须大于或等于冲压力

14三种方法来降低冲压力。1、阶梯凸模冲裁（图2-17）2．斜刃冲裁（图2-18）3、加热冲裁

一排样原则

1、提高材料利用率废料分为:工艺废料和结构废料两种。材料的利用率冲件的实际面积与所用材料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量材料合理利用的一项重要经济指标。

2、使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度。

3、使模具结构简单，模具寿命提高。

4、排样应保证冲裁件的质量。

二排样时，冲件与冲件之间及冲件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边和侧搭边。

三根据材料经济利用程度,排样分为三种类型:

1、有废料排样（a)

2、少废料排样(b)：

3、无废料排样(c,d)：

使板料分离，得到所需形状和尺寸的平片毛坯或制件的冲模叫冲裁模排样是指冲裁件在条料或板料上的布置方法

最小弯曲半径１）材料的机械性能

（ 2 ）板材的方向性（３）弯曲件的宽度（４）板材的表面质量和剪切断面质量

（５）弯曲角（６）板材的厚度

影响弹复的因素

（１）材料的机械性能材料的屈服极限越高，弹性模数Ｅ越小，加工硬化越激烈（Ｆ值和n值大），弯曲变形的弹复也越大。

（２）相对弯曲半径r/t 当相对弯曲半径减小时，弯曲毛坯外表面上的总切向变形程度增大，其中塑性变形和弹性变形成分也都同时增大，但在总变形中弹性变形所占的比例则相应地减小。

（３）弯曲角弯曲角 越大，表示变形区的长度越大，弹复角也越大。但对曲率半径的弹复没有影响。

（４）毛坯非变形区的变形与弹复

减小弹复的措施

（1）改进弯曲件局部结构（2）选用合适的材料

（3）工艺措施（4）采用补偿法

（5）改变变形区的应力状态（6）软模弯曲（7）拉弯法

第四章拉深

1拉深也称拉延，是利用模具使冲裁后得到的平面毛坯变成为开口的

空心零件的冲压方法。

2按变形力学的特点，各种拉深件可以分为：

圆筒形零件（指直壁旋转体）

曲面形状零件（指曲面旋转体）

盒形件（直壁非旋转体）

非旋转体曲面形状零件

3拉深系数表示了拉深前后毛坯直径的变化量，即拉深系数反映了毛坯外边缘在拉深时的切向压缩变形的大小。

4为了保证拉深变形的顺利进行，必须保证变形区是弱区，在此条件下可能采用的最小拉深系数，叫作极限拉深系数。确定拉深工序时必须使得每一道工序产生的拉深变形程度低于这一极限程度。

5胀形的特点

由于胀形时板料处于双向受拉的应力状态，在一般情况下，变形区的毛坯不会产生失稳起皱现象，冲成零件的表面光滑，质量好

第5章其他成型工艺与模具设计

翻边、胀形等工艺的变形特点

翻边：在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。

胀形的变形特点:当坯料外径与成形直径的比值Ｄ/ｄ＞３时，其成形完全依赖于直径为ｄ的圆周以内金属厚度的变薄实现表面积的增大而成形。

第九章锻造

锻造生产的优越性在于：它不但能获得金属零件的形状，而且能改善金属的内部组织，提高金属的力学性能和物理性能。

1热锻指终锻温度高于再结晶温度的锻造过程。变形过程中冷变形强化和再结晶同时存在，属于动态再结晶。

2冷锻指室温下进行的体积塑性成形。可以避免加热出现的缺陷，精