沖壓知識分享:沖壓工藝與產品設計知識點大全值得收藏學習(P20模具鋼等常見的腐蝕形式)
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沖壓知識分享:沖壓工藝與產品設計知識點大全值得收藏學習
折彎成型機理:金屬材料受到的應力大于彈性極限(屈服強度)而又小于斷裂極限(抗拉強度),造成板料在彎曲變形區內的曲率發生變化,形成折彎。
折彎受力分析:折彎時材料內側受壓應力、外側受拉應力,并且拉應力占主導作用,故材料的中性層為材料中心偏向折彎內側。
材料的外層纖維由于受到拉應力材料產生相對移動,材料的不足由寬度方向補充。
1)凸模運動接觸板料(毛坯)由于凸,凹模不同的接觸點力作用而產生彎矩,在彎矩作用下發生彈性變形,產生彎曲。
2)隨著凸模繼續下行,毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸,使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之減少,毛坯與凹模接觸點由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。
3)隨著凸模的繼續下行,毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。
4)壓平階段,隨著凸凹模間的間隙不斷變小,板料在凸凹模間被壓平。
5)校正階段,當行程終了,對板料進行校正,使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需的形狀。
3、彎曲產品容易出現的兩類問題(回彈、開裂)。
回彈的原因:材料是由眾多層的纖維排列而成的,每一層纖維的受力情況不一樣,(最外層受拉應力最大,最里層受壓應力最大,兩種力的大小向中性層方向遞減),故在折彎成形后,并不是所有的纖維層的受力都大于材料的彈性極限,所以處于彈性變形階段的材料有回復的現象。
1)沖壓件在彎曲時,大部分材料層的應變都進入塑性變形區域,這些材料層不會產生回彈。
2)靠中性層距離較近的材料層應變依然處在彈性變形區域,這些材料層在外力消失后(折彎沖頭離開工件)會產生回彈。
(1)材料的彈性極限越高,所需要的變形應力就越大,回彈也就越大。
(2)材料的相對彎曲半徑R/T越小,應力就越集中,彈性變形占的比例越小,回彈就越小。
折彎時工件的部分材料層受到的應力大于抗拉極限時,工件出現開裂現象。
(離中性層越遠的材料層,其應力應變越大)。
避免開裂的方法:避免折彎時,彎角內側的R角過小。
(1)、材料的外層纖維由于受到拉應力,材料產生相對移動,材料的不足由寬度和厚度方向補充,故材料寬度尺寸減小。
(2)、材料的內層纖維由于受到壓應力,內層材料向寬度方向移動、致使材料內層寬度增加。
(3)、當寬度小于3倍的材料厚度時,以上現象明顯,產品設計時應避免寬度小于3倍的材料厚度的情況。
5.與產品設計相關的彎曲工藝要點及設計舉例。
(1)彎曲件的圓角半徑不宜小于最小彎曲半徑,以免產生裂紋;但也不宜過大,否則由于變形不徹底,回彈回較大.(一般情況下最小彎曲半徑R>0.5T)。
1)產品設計時應避免折彎R角過小,否則易引起應力集中。
(具體原因:折彎時工件貼緊沖頭,沖頭的R角決定了工件的R角,并且易于控制和調整。
(2)彎曲件的彎邊長度不宜過小,否則在彎邊時模具對材料的支持長度太小,不容易得到形狀準確的零件,彎曲件往往容易外倒.H>R+2T。
注意:產品設計時應避免折彎直邊過小,否則易引起外倒,不易控制垂直度。
(3)彎曲件不應位于零件寬度突變處折彎,以避免撕裂.若必須在寬度突變處彎曲時,應事先設計工藝槽。
(4)由于在彎曲時毛坯或多或少都會有滑移現象,故產品設計時應盡量設計工藝孔。
成型機理:金屬材料受到的應力大于彈性極限(屈服強度)而又小于斷裂極限(抗拉強度),在塑性變形范圍內產生設計人員想要的變形模式。
成型工藝分類:1.拉深2.擠壓3.翻邊4.翻孔(抽孔)5.縮口、擴口。
2、與產品設計相關的成型工藝要點及設計舉例。
a.當凸包做定位銷使用時,需要嚴格控制凸臺的直徑,一般情況下凸臺的直徑公差可控制在+/-0.04mm左右b.由于凸包是擠壓成型的,故凸包的側面全是光亮帶;。
原則:1)必須保證凸包和母體之間有足夠的材料連接,否則凸包易脫落。
2)作為凸焊使用時凸點直徑D>2t+0.7,并且大于1.8mm。
凸點高度H>(0.4t+0.25),并且大于0.5mm。
注意:標注凸包尺寸時,只能夠控制外凸部位尺寸,不能控制內凹部位尺寸。
擠壓凸包模具結構:凹模的尺寸決定凸包的直徑頂針和擠凸沖頭共同決定凸包的高度。
注意:標注凸包尺寸時,只能夠控制外凸部位尺寸,不能控制內凹部位尺寸。
a)作為鉚釘連接零件使用(包括沖鉚、翻鉚);。
原則:a)必須保證有足夠的材料流動(即,必須計算抽孔可行性)。
b)作為翻鉚使用時,必須控制抽孔的外徑(尺寸標外徑)。
注意:模具對抽孔的內、外徑都可以控制,沖頭控制內徑;凹模控制外徑,但不能同時控制。
c)作為螺母使用時,必須控制抽孔的內徑(尺寸標內徑)。
d)作為螺母使用時,必須保證抽孔后變薄的直邊厚度大于1.3倍的螺紋牙距。
e)作為螺母使用并且有強度要求時,必須保證抽孔后直邊最小高度大于3倍的螺紋牙距。
抽孔:沿內孔周圍將材料翻成側立凸緣的沖壓工序。
翻孔系數:預沖孔直徑與翻孔后直邊的中徑的比值(翻孔系數越大變形程度越小)。
b)預沖孔相對直徑D/t,D/t越小,翻孔系數越小。
(若翻孔較高,則毛刺位于內側時,不易開裂;位于外側時需增加導面工序然后再抽孔。
(球面沖頭能夠使翻孔系數減小,增大變形程度。
理論上需要根據抽孔系數來判斷抽孔工藝是否可行(該方法需要確定的因素太多,費時費力)。
一般情況下可根據預沖孔與料厚的比例關系,進行判斷。
當預沖孔相對直徑D/t大于1時,一般認為可行。
AB{HEF-(π/4-1)EFEF}/T。
預沖孔直徑d=D-2AB一般翻孔后材料的厚度變薄,變薄系數取0.45到0.9之間。
P20模具鋼等常見的腐蝕形式
金屬在腐蝕介質和拉應力(外部應力或內部應力)的共同作用下開裂。
斷裂方式主要是沿晶和穿晶斷裂,是一種低應力的危險脆性斷裂。
應力腐蝕經常發生在含氯和堿性的大氣氧化物或其他水溶性介質中,在許多設備事故中占相當大的比例。
點腐蝕是發生在金屬表面局部區域的一種腐蝕損傷形式。
點蝕形成后,它會迅速發展到很深,最后滲入金屬。
發生腐蝕后,應及時拋光或涂漆,以避免進一步腐蝕。
點蝕是金屬表面鈍化膜在介質作用下的局部損傷。
或者在含有氯離子的介質中,材料的表面缺陷是松散的,非金屬夾雜物會引起點腐蝕。
金屬在腐蝕介質和交變應力下的破壞以腐蝕坑和大量裂紋為特征。
以上就是小編對P20模具鋼的常見腐蝕形式的分析介紹,你是否了解了呢。
模具鋼有哪些材質?模具鋼高速切削的條件是什么?
機床制造商大多采用全閉環位置伺服控制的小導程、大尺寸、高質量的滾珠絲杠或大導程的多頭絲杠。
隨著電機技術的發展,先進的直線電機已經問世并成功應用于數控機床。
先進的直線電機驅動使數控機床不再存在質量慣性、超前、滯后、振動等問題,加快了伺服響應速度,提高了伺服控制精度和加工精度。
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