冲压知识分享:冲压工艺与产品设计知识点大全值得收藏学习(P20模具钢等常见的腐蚀形式)
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冲压知识分享:冲压工艺与产品设计知识点大全值得收藏学习
折弯成型机理:金属材料受到的应力大于弹性极限(屈服强度)而又小于断裂极限(抗拉强度),造成板料在弯曲变形区内的曲率发生变化,形成折弯。
折弯受力分析:折弯时材料内侧受压应力、外侧受拉应力,并且拉应力占主导作用,故材料的中性层为材料中心偏向折弯内侧。
材料的外层纤维由于受到拉应力材料产生相对移动,材料的不足由宽度方向补充。
1)凸模运动接触板料(毛坯)由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩,在弯矩作用下发生弹性变形,产生弯曲。
2)随着凸模继续下行,毛坯与凹模表面逐渐靠近接触,使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少,毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
3)随着凸模的继续下行,毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
4)压平阶段,随着凸凹模间的间隙不断变小,板料在凸凹模间被压平。
5)校正阶段,当行程终了,对板料进行校正,使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
3、弯曲产品容易出现的两类问题(回弹、开裂)。
回弹的原因:材料是由众多层的纤维排列而成的,每一层纤维的受力情况不一样,(最外层受拉应力最大,最里层受压应力最大,两种力的大小向中性层方向递减),故在折弯成形后,并不是所有的纤维层的受力都大于材料的弹性极限,所以处于弹性变形阶段的材料有回复的现象。
1)冲压件在弯曲时,大部分材料层的应变都进入塑性变形区域,这些材料层不会产生回弹。
2)靠中性层距离较近的材料层应变依然处在弹性变形区域,这些材料层在外力消失后(折弯冲头离开工件)会产生回弹。
(1)材料的弹性极限越高,所需要的变形应力就越大,回弹也就越大。
(2)材料的相对弯曲半径R/T越小,应力就越集中,弹性变形占的比例越小,回弹就越小。
折弯时工件的部分材料层受到的应力大于抗拉极限时,工件出现开裂现象。
(离中性层越远的材料层,其应力应变越大)。
避免开裂的方法:避免折弯时,弯角内侧的R角过小。
(1)、材料的外层纤维由于受到拉应力,材料产生相对移动,材料的不足由宽度和厚度方向补充,故材料宽度尺寸减小。
(2)、材料的内层纤维由于受到压应力,内层材料向宽度方向移动、致使材料内层宽度增加。
(3)、当宽度小于3倍的材料厚度时,以上现象明显,产品设计时应避免宽度小于3倍的材料厚度的情况。
5.与产品设计相关的弯曲工艺要点及设计举例。
(1)弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径,以免产生裂纹;但也不宜过大,否则由于变形不彻底,回弹回较大.(一般情况下最小弯曲半径R>0.5T)。
1)产品设计时应避免折弯R角过小,否则易引起应力集中。
(具体原因:折弯时工件贴紧冲头,冲头的R角决定了工件的R角,并且易于控制和调整。
(2)弯曲件的弯边长度不宜过小,否则在弯边时模具对材料的支持长度太小,不容易得到形状准确的零件,弯曲件往往容易外倒.H>R+2T。
注意:产品设计时应避免折弯直边过小,否则易引起外倒,不易控制垂直度。
(3)弯曲件不应位于零件宽度突变处折弯,以避免撕裂.若必须在宽度突变处弯曲时,应事先设计工艺槽。
(4)由于在弯曲时毛坯或多或少都会有滑移现象,故产品设计时应尽量设计工艺孔。
成型机理:金属材料受到的应力大于弹性极限(屈服强度)而又小于断裂极限(抗拉强度),在塑性变形范围内产生设计人员想要的变形模式。
成型工艺分类:1.拉深2.挤压3.翻边4.翻孔(抽孔)5.缩口、扩口。
2、与产品设计相关的成型工艺要点及设计举例。
a.当凸包做定位销使用时,需要严格控制凸台的直径,一般情况下凸台的直径公差可控制在+/-0.04mm左右b.由于凸包是挤压成型的,故凸包的侧面全是光亮带;。
原则:1)必须保证凸包和母体之间有足够的材料连接,否则凸包易脱落。
2)作为凸焊使用时凸点直径D>2t+0.7,并且大于1.8mm。
凸点高度H>(0.4t+0.25),并且大于0.5mm。
注意:标注凸包尺寸时,只能够控制外凸部位尺寸,不能控制内凹部位尺寸。
挤压凸包模具结构:凹模的尺寸决定凸包的直径顶针和挤凸冲头共同决定凸包的高度。
注意:标注凸包尺寸时,只能够控制外凸部位尺寸,不能控制内凹部位尺寸。
a)作为铆钉连接零件使用(包括冲铆、翻铆);。
原则:a)必须保证有足够的材料流动(即,必须计算抽孔可行性)。
b)作为翻铆使用时,必须控制抽孔的外径(尺寸标外径)。
注意:模具对抽孔的内、外径都可以控制,冲头控制内径;凹模控制外径,但不能同时控制。
c)作为螺母使用时,必须控制抽孔的内径(尺寸标内径)。
d)作为螺母使用时,必须保证抽孔后变薄的直边厚度大于1.3倍的螺纹牙距。
e)作为螺母使用并且有强度要求时,必须保证抽孔后直边最小高度大于3倍的螺纹牙距。
抽孔:沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的冲压工序。
翻孔系数:预冲孔直径与翻孔后直边的中径的比值(翻孔系数越大变形程度越小)。
b)预冲孔相对直径D/t,D/t越小,翻孔系数越小。
(若翻孔较高,则毛刺位于内侧时,不易开裂;位于外侧时需增加导面工序然后再抽孔。
(球面冲头能够使翻孔系数减小,增大变形程度。
理论上需要根据抽孔系数来判断抽孔工艺是否可行(该方法需要确定的因素太多,费时费力)。
一般情况下可根据预冲孔与料厚的比例关系,进行判断。
当预冲孔相对直径D/t大于1时,一般认为可行。
AB{HEF-(π/4-1)EFEF}/T。
预冲孔直径d=D-2AB一般翻孔后材料的厚度变薄,变薄系数取0.45到0.9之间。
P20模具钢等常见的腐蚀形式
金属在腐蚀介质和拉应力(外部应力或内部应力)的共同作用下开裂。
断裂方式主要是沿晶和穿晶断裂,是一种低应力的危险脆性断裂。
应力腐蚀经常发生在含氯和碱性的大气氧化物或其他水溶性介质中,在许多设备事故中占相当大的比例。
点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀损伤形式。
点蚀形成后,它会迅速发展到很深,最后渗入金属。
发生腐蚀后,应及时抛光或涂漆,以避免进一步腐蚀。
点蚀是金属表面钝化膜在介质作用下的局部损伤。
或者在含有氯离子的介质中,材料的表面缺陷是松散的,非金属夹杂物会引起点腐蚀。
金属在腐蚀介质和交变应力下的破坏以腐蚀坑和大量裂纹为特征。
以上就是小编对P20模具钢的常见腐蚀形式的分析介绍,你是否了解了呢。
模具钢有哪些材质?模具钢高速切削的条件是什么?
机床制造商大多采用全闭环位置伺服控制的小导程、大尺寸、高质量的滚珠丝杠或大导程的多头丝杠。
随着电机技术的发展,先进的直线电机已经问世并成功应用于数控机床。
先进的直线电机驱动使数控机床不再存在质量惯性、超前、滞后、振动等问题,加快了伺服响应速度,提高了伺服控制精度和加工精度。
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