冷成型工艺及力的计算课件.ppt

1、冷成型工艺及力的计算 可使h0/d0增大到10，D/d025。首先材料是退火好的状态。2、制造螺栓和阶梯轴采用镦粗及多次缩径工艺，一次缩径的极限变形=0.36，缩细角230多次缩径的总极限为=0.961.36，第一次和第二次缩径的极限为=0.280.35，第三次、第四次=0.360.40。3、冷镦成型和挤压使用的硬质合金模具的工作表面粗糙度不应小于Ra=0.2，当模具工作表面达到Ra0.0250.05时，具有最高寿命。通过计算来确定工模具的压力，在个别情况下压力不应高于22002500MPa，能保证有力的冲压及最长的模具寿命的压力应不大于1500MPa。二、毛坯变形的纵向稳定性 毛坯的稳定性是

2、使零件获得指定的外形和尺寸 的必要条件。判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；d0-毛坯直径）。纵向稳定性取决于以下两个方面：1、变形毛坯端部夹持方法，金属的预成型形状，预成型冲头的锥腔角度，冲压件各模具的结构形状，变形施力点相对毛坯轴心线的位移，切面清洁度，毛坯两端的倾斜度，毛坯轴心线的弯曲度，模具工作面的状态（粗糙度、有无润滑油及其种类）。2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。对纵向稳定性影响最大的是冲压毛坯轴心线与模具轴心线的偏离和毛坯端面

3、的倾斜角度。镦锻毛坯与模具轴心偏离0.1d0，变形后，其偏离会提高35倍。但这种缺陷通过调整模具比较容易消除。采用带圆柱段的锥形冲模可以提高预镦稳定性，因为采用这种冲模会提高端部夹紧刚性。如果锥腔角度缩小，第一镦锻工位的毛坯稳定性提高，但后面工序的失稳概率可能会增大。第一位必须采用最佳锥度的锥形冲模，不符合这种要求会在圆柱体向锥体过渡的位置上形成环形褶皱。在锥度大于20度时和圆柱体是非圆弧过渡的情况下，按这种预成型变粗终锻时会形成分度线，甚至会形成圆褶皱。当锥角等于12 15 时，锥形头部的镦锻会获得良好的金属流动。冷成型工艺实例一工序简图：其余120 0-0120 0-0120 0-0120

4、 0-020 0-023.17 0-01d0，变形后，其偏离会提高35倍。2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。第一位必须采用最佳锥度的锥形冲模，不符合这种要求会在圆柱体向锥体过渡的位置上形成环形褶皱。通过计算来确定工模具的压力，在个别情况下压力不应高于22002500MPa，能保证有力的冲压及最长的模具寿命的压力应不大于1500MPa。s*（折算流动应力）=s6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次

5、于载荷不会对流动应力产生影响。JPG相关图片与文件调整图115_1518.05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。36，缩细角230多次缩径的总极限为=0.2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。p=sq/(q-1)(F/f)q-1-1+4 s*l/d

6、(F/f)q-1-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.2、制造螺栓和阶梯轴采用镦粗及多次缩径工艺，一次缩径的极限变形=0.在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。当锥角等于12 15 时，锥形头部的镦锻会获得良好的金属流动。一、设计思路：1、根据功能图要求的机械性能等级确定材料。2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆

7、部尺寸确定材料的规格。3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.45-0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。切断力：P=Kpf Kp=1.3-1.4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。F切口面积切应力：=b/3 0.6 b因此，在确定切断力时，各公式都可以用b取代Kp。镦粗、镦锻力：毛坯进行自由镦粗时的最大压力P=s*(1+0.4F/H)式中F-零件的横截面积；H-零件的高度-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.1

8、 s*（折算流动应力）=s=1-1.5(劳德系数)s-流动应力/真实应力；在塑性变形中产生硬化的材料，其流动应力和变形量有关。压缩（镦粗）时 对数变形量=lnF/F0=lnh/h0 相对变形量=(h0 h)/h0=(F-F0)/FG:相关图片与文件调整图115_1518.4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。s*（折算流动应力）=s2，当模具工作表面达到Ra0.首先材料是退火好的状态。判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。5、设计工艺变形，根据镦锻比计

9、算一位阳模预成型模膛的几何形状，这里主要是头部锥角角度及锥体长度，锥口直径，锥口圆角等。JPG相关图片与文件调整图115_1518.在许多情况下可用下列公式进行计算：可使h0/d0增大到10，D/d025。2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。35，第三次、第四次=0.如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。弯曲度，模具工作面的状态（粗

10、糙度、有无润滑油及其种类）。G:相关图片与文件调整图115_1518.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。相对变形量=(h0 h)/h0=(F-F0)/F4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。在许多情况下可用下列公式进行计算：s=0.9 b(1+2)s=b(1+1.6)缩径力：p=sq/(q-1)(F/f)q-1-1+4 s*l/d(F/f)q-1 式中q=(+tg)/(1-tg)tg l=缩径带宽度 F=缩径前截面积 f=缩径后截面积4、由所选用的

11、材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。5、设计工艺变形，根据镦锻比计算一位阳模预成型模膛的几何形状，这里主要是头部锥角角度及锥体长度，锥口直径，锥口圆角等。如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.03-0.05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。二位头部镦粗成型；三位缩径；四位切边 冷成型工艺实例二 G:相关图片与文件调整图115_1518.JPG相关图片与文件调整图115_1518.JPG730.525-0.350min10.9.A140.44-0.150-0.0512.92040-10.35A放大

12、R1.40.2+0.150-0.1514R0.5 0-0.0703A+0.70工序简图：-1013.8min8.519.31817.323.7其余s*（折算流动应力）=s4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。35，第三次、第四次=0.p=sq/(q-1)(F/f)q-1-1+4 s*l/d(F/f)q-136，缩细角230多次缩径的总极限为=0.弯曲度，模具工作面的状态（粗糙度、有无润滑油及其种类）。镦粗、镦锻力：毛坯进行自由镦粗时的最大压力6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。切应力：=b/36时，

13、往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。s-流动应力/真实应力；切应力：=b/3判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.2，当模具工作表面达到Ra0.G:相关图片与文件调整图115_1518.3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力

14、和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。36，缩细角230多次缩径的总极限为=0.2，当模具工作表面达到Ra0.4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。2，当模具工作表面达到Ra0.2，当模具工作表面达到R

15、a0.式中q=(+tg)/(1-tg)tg s*（折算流动应力）=s5、设计工艺变形，根据镦锻比计算一位阳模预成型模膛的几何形状，这里主要是头部锥角角度及锥体长度，锥口直径，锥口圆角等。1d0，变形后，其偏离会提高35倍。4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。3、冷镦成型和挤压使用的硬质合金模具的工作表面粗糙度不应小于Ra=0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。当锥角等于12 15 时，锥形头部的镦锻会获得良好的金属流动。判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯

16、变形部分的长度；05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。G:相关图片与文件调整图115_1518.s*（折算流动应力）=s因此，在确定切断力时，各公式都可以用b取代Kp。2、制造螺栓和阶梯轴采用镦粗及多次缩径工艺，一次缩径的极限变形=0.s*（折算流动应力）=sG:相关图片与文件调整图115_1518.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采

17、用多次于载荷不会对流动应力产生影响。JPG相关图片与文件调整图115_1518.2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。采用带圆柱段的锥形冲模可以提高预镦稳定性，因为采用这种冲模会提高端部夹紧刚性。可使h0/d0增大到10，D/d025。1d0，变形后，其偏离会提高35倍。p=sq/(q-1)(F/f)q-1-1+4 s*l/d(F/f)q-14、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。首先材料是退火好的状态。s-流动应力/真实应力；在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头

18、部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。35，第三次、第四次=0.2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。第一位必须采用最佳锥度的锥形冲模，不

19、符合这种要求会在圆柱体向锥体过渡的位置上形成环形褶皱。s-流动应力/真实应力；6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.因此，在确定切断力时，各公式都可以用b取代Kp。毛坯的稳定性是使零件获得指定的外形和尺寸 的必要条件。35，第三次、第四次=0.G:相关图片与文件调整图115_1518.对数变形量=lnF/F0=lnh/h04、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合

20、实际生产中设备的利用情况）。6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.0.-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。可使h0/d0增大到10，D/d025。镦粗、镦锻力：毛坯进行自由镦粗时的最大压力2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。s*（折算流动应力）=

21、sG:相关图片与文件调整图115_1518.2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。2，当模具工作表面达到Ra0.35，第三次、第四次=0.2，当模具工作表面达到Ra0.1、变形毛坯端部夹持方法，金属的预成型形状，预成型冲头的锥腔角度，冲压件各模具的结构形状，变形施力点相对毛坯轴心线的位移，切面清洁度，毛坯两端的倾斜度，毛坯轴心线的4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。在塑性

22、变形中产生硬化的材料，其流动应力和变形量有关。弯曲度，模具工作面的状态（粗糙度、有无润滑油及其种类）。2、变形金属的机械性能，毛坯的原始状态（退火、热轧、冷拔、晶粒大小、塑性变形过程中的硬化能力和精拔变形量）和各中间冲压工序的变形量。2，当模具工作表面达到Ra0.JPG相关图片与文件调整图115_1518.2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。首先材料是退火好的状态。判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=

23、h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；式中q=(+tg)/(1-tg)tg 1、变形毛坯端部夹持方法，金属的预成型形状，预成型冲头的锥腔角度，冲压件各模具的结构形状，变形施力点相对毛坯轴心线的位移，切面清洁度，毛坯两端的倾斜度，毛坯轴心线的6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。通过计算来确定工模具的压力，在个别情况下压力不应高于22002500MPa，能保证有力的冲压及最长的模具寿命的压力应不大于1500MPa。切应力：=b/32，当模具工作表面达到

24、Ra0.第一位必须采用最佳锥度的锥形冲模，不符合这种要求会在圆柱体向锥体过渡的位置上形成环形褶皱。相对变形量=(h0 h)/h0=(F-F0)/Fs*（折算流动应力）=s如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。对纵向稳定性影响最大的是冲压毛坯轴心线与模具轴心线的偏离和毛坯端面的倾斜角度。4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。05，以保证材料不被挤伤、刮伤、折叠等，并保证阴模模腔壁不粘结金属。36，缩细角230多次缩径的总极限

25、为=0.s*（折算流动应力）=s在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.因此，在确定切断力时，各公式都可以用b取代Kp。毛坯的稳定性是使零件获得指定的外形和尺寸 的必要条件。1、变形毛坯端部夹持方法，金属的预成型形状，预成型冲头的锥腔角度，冲压件各模具的结构形状，变形施力点相对毛坯轴心线的位移，切面清洁度，毛坯两端的倾斜度，毛坯轴心线的3、计算镦击力：切断力可以忽略（参考设备说明书）。JPG相关图片与文件调整图115_1518.镦锻毛坯与模具轴心偏离0.如图：根据材料规格设计一位阴模模膛尺寸，多数情况下模膛直径尺寸应比材料规格大0.二、毛坯变形的纵向稳

26、定性对数变形量=lnF/F0=lnh/h0G:相关图片与文件调整图115_1518.在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；36，缩细角230多次缩径的总极限为=0.4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。2，当模具工作表面达到Ra0.判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；5、设计工艺变形，根据镦锻比计算一位阳模预成型模膛的几何形状，这里主要是头部锥角角度及锥体长度，锥

27、口直径，锥口圆角等。通过计算来确定工模具的压力，在个别情况下压力不应高于22002500MPa，能保证有力的冲压及最长的模具寿命的压力应不大于1500MPa。5、设计工艺变形，根据镦锻比计算一位阳模预成型模膛的几何形状，这里主要是头部锥角角度及锥体长度，锥口直径，锥口圆角等。4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。2，当模具工作表面达到Ra0.2、计算镦制产品的用料重量（为生产、采购、财务提供计划及成本核算）、体积，计算出头部用料，根据试选材料规格计算出镦锻比（长径比），该镦锻比应以第二工位头部体积计算，并加以修正，根据最终产品杆部尺寸确定材料的规格。式中

28、q=(+tg)/(1-tg)tg 1、根据功能图要求的机械性能等级确定材料。s*（折算流动应力）=s6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。-带润滑材料的冷变形摩擦系数 0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.6时，往往对s会有影响，当各工位载荷之间的变形量大时，采用多次于载荷不会对流动应力产生影响。4、由所选用的材料的规格选用适当的设备（这里要结合实际生产中设备的利用情况）。在螺栓的成型过程中受力最大的应

29、该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.4，考虑切断刀及切料套筒切削刃结构状态、材料翘曲以及切削刃磨钝等因素的系数。35，第三次、第四次=0.s*（折算流动应力）=s判定纵向稳定性的依据是保证毛坯变形时不变曲的关系式：k=h0/d0(h0-毛坯变形部分的长度；在螺栓的成型过程中受力最大的应该是头部镦粗力，当各工位载荷之间的对数变形量小于0.2，当模具工作表面达到Ra0.1d0，变形后，其偏离会提高35倍。冷成型工艺实例三1.2-0.2+0.3132414.22414.211.2114.314.214.20.3221515.226.75min26.75min-0.332426.75min 023.6523.7523.5CQ3401614.8 0-0.71523.3801616标记CA8.5min工序简图：其余6.30.44171