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章节及课题第八章冲压工艺基础时数与日期2课时2015年11月10日星期二（5-6节）汽装1401目的要求知识1、掌握弯曲工艺与弯曲件的工艺性2、掌握拉伸工艺及拉伸工艺性技能重点和难点重点难点教学方法讲授教具选用教材：汽车车身结构与设计（机械工业出版社）教学过程时间分配教学内容及师生活动过程方法和手段组织教学（2分钟）点名，教师统计人数记入日志处理作业（分钟）检查复习（分钟）引入新课（3分钟）新课教学一、弯曲工艺与弯曲件的工艺性（一）弯曲工艺1、弯曲工艺及其种类（1）弯曲工艺：是将板料、杆料和管料弯成一定角度或形状的一种冲压工艺。（2）种类：根据弯曲的不同材料、使用的不同设备和工具，弯曲可分为：①压弯：在普通压力机上进行的弯曲；②滚弯：在滚弯机上进行的弯曲；③折弯：在折弯机上进行的弯曲；④拉弯：在拉弯机上进行的弯曲。2、压弯的变形过程将板料3放在凹模2上，将使板料弯曲变形并逐渐地与凸模和凹模贴合，待板料与凸模完全贴合后，在压力机的作用下，凸模退回，便得到所需的弯曲件。在弯曲过程中，材料经历了弹性变形和塑性变形两个阶段。（1）如果凸模把材料压向凹模相互贴合时，凸模再对材料施压，则称此弯曲为校正弯曲。（2）如果在弯曲过程中，工件没有得到校正，则称此弯曲为自由弯曲。结论：校正弯曲要比自由弯曲所得到的弯曲件精度高。3、弯曲件的质量分析在实际生产中，影响弯曲件质量的主要因素是弯曲件的回弹、弯曲件的偏移和弯曲件的弯裂。（1）弯曲件的回弹：在弯曲变形过程中，变形是由弹性变形过渡到塑性变形的，其塑性变形必然伴随有弹性变形。当弯曲结束卸去外力时，储存在弯曲件内的弹性变形将会弹性恢复，表现为从模具中取出的弯曲件尺寸与在模具里的尺寸不完全一致，这种现象称为弯曲回弹。如图1-12所示。弯曲回弹的大小用半径回弹值和角度回弹值表示：Δφ=φ-φnΔr=r-rn式中：△r、△φ——弯曲半径和弯曲角的回弹值；r，φ——弯曲件的半径和弯曲角；rn、φn——凸模的半径和角度。※分析：不同的材料、不同的弯曲角度产生的弯曲回弹值不相同。在工程中减小弯曲回弹值时多采用以校正弯曲代替自由弯曲，加大弯曲变形程度讲授讲授讲授进行回弹补偿。（2）弯曲件的偏移：在弯曲过程中，弯曲毛坯沿着凹模边缘滑动时受到摩擦力的作用，由于毛坯各边所受到的摩擦力不相等，毛坯会出现向左或向右的过量移动，这种现象称为偏移。※分析：在弯曲中弯曲坯料受到不同摩擦力的原因可能有坯料的形状不对称、凸模与凹模圆角半径不对称、弯曲模具的凸模与凹模间隙不一致、凹模圆角半径的圆弧表面粗糙度不一致等。（3）弯曲件的弯裂：在弯曲板料时，当变形处材料超过一定变形程度（材料的极限变形程度）时，弯曲件的外表面会出现裂纹，造成废品，如图1-17所示。※分析：弯曲变形程度与弯曲件的弯曲半径r有关。在一定板料厚度时，弯曲半径r愈小，则弯曲变形程度愈大，就愈容易产生弯曲裂纹。一般用最小的弯曲半径rmin来表达最大的弯曲变形程度。最小弯曲半径rmin除了与材料性能、状态有关外，还与材料的纤维方向等有关。实际生产中应使弯曲件的弯曲半径r尽量大于rmin。部分材料的最小弯曲半径rmin，（二）弯曲件的工艺性1、弯曲件的工艺要求（1）弯曲半径r：应使弯曲件的弯曲半径r≥t，对于硬度大的厚材料，要求r≥2t。如果弯曲件r≤rmin，必须从工艺上采取措施才能保证工件的尺寸。（2）弯曲件直边高度：应使弯曲件直边高度hl≥2t。如果h1过小，工件不易成形，此时需增加直边高度，弯曲后将加高的部分去除。（3）孔与槽的位置：带有孔和槽的弯曲件，为了防止孔、槽在弯曲中的变形，必须保证孔、槽边沿距弯曲线有一定的距离（图1-l8c）。（4）弯曲件的材料：弯曲件应选择塑性好、屈强比低、弹性模量大（回弹小）的材料。2、弯曲件工艺路线安排的一般原则（1）弯曲件上应有合适的定位基准，使坯料在模具中能准确定位，使工人操作方便。（2）每次弯曲成形的部位不宜过多，以防止制件变形不均匀。（3）弯曲部位较多、形状较复杂的工件，应先弯曲外角后弯曲内角。（4）与弯曲工序有关的孔且相互位置有要求时，应先弯曲后再冲孔。（5）在弯曲过程中，后续的弯曲工序不能破坏前面工序已经成形的部位，前面已弯曲部位不能给后续工序的定位或装配带来不便。二、拉伸工艺与拉伸件工艺性（一）拉伸工艺1、拉伸工艺及分类（1）拉伸（亦称拉延、压延、拉伸）工艺：是指将一定形状的平板毛坯通过拉伸模制成各种形状的开口空心零件，或以开口空心零件为毛坯，通过拉伸模进一步使空心件毛坯改变形状和尺寸的冲压变形工艺。（2）分类根据拉伸件的形状，拉伸分为圆筒形拉伸（有凸缘和无凸缘）、锥形拉伸、矩形拉伸、阶梯形拉伸和变薄拉伸（拉伸后零件壁厚明显变薄）等。2、拉伸变形分析（1）凸缘部分的变形过程：该部分材料随着凸模下行外径逐渐减小，材料逐渐转移到筒壁部分形成拉伸体，该区域是主要变形区。该区材料的变形是径向受拉伸长、切向受压缩短，厚度增加。此处材料受到较大的切向压力，如果切向压力超过了材料抗失稳的能力，材料就会失稳而弯曲隆起，这种现象称为起皱。常常在模具中设置压边圈。压边圈在拉伸时可将材料压住，但不能压紧。若压边圈将材料压得过紧，将使材料与凹模和压边圈之间的摩擦力加大，导讲授讲授讲授讲授致拉伸力增大，会引起拉伸件的其他部位破裂。（2）凹模圆角部分的变形过程：该部分是过渡区，材料经过凹模圆角被拉入凹模型孔内，在该区材料径向受拉伸长、切向受压缩短，变形量较小，厚度由于受到凹模转角的顶压和弯曲作用，使材料厚度减薄。（3）筒壁部分的变形过程：这部分已经过塑性变形，是将凸模的拉伸力传递到凸缘的传力区，主要受到拉伸力作用。（4）凸模圆角部分的变形过程：该部分也是过渡区，承受径向和切向的拉力，厚度方向由于受凸模的顶压和弯曲作用，因此变形是径向伸长、厚度减薄。此处材料减薄量较大，对传递拉伸力不利，常称此处为“危险部位”。当拉伸力很大时，拉伸件可能在此处严重变薄或破裂（导致废品），如图1－24所示。（5）筒底部分的变形过程：该部分材料起着把接受到的凸模压力传给筒壁的作用，材料基本上没有发生变化。此区为不变形区。3、拉伸系数拉伸系数是拉伸后工件的直径d中与拉伸前毛坯直径D之比，即m＝d/D。拉伸系数越小，拉伸时材料的变形程度就越大。材料拉伸系数的最小数值称为极限拉伸系数。（二）拉伸件的工艺性（1）拉伸件应选用塑性好、屈强比小的材料。（2）拉伸件的各部分应对称于轴线，以防止材料变形不均匀。（3）拉伸件的圆角半径要适当（4）拉伸件的直径精度一般在IT13－IT12以下。讲授复习巩固（10分钟）1.掌握板料冲裁变形过程2.掌握落料模具结构本节小结（4分钟）布置作业（2分钟）板书设计一、弯曲工艺与弯曲件的工艺性（一）弯曲工艺1、弯曲工艺及其种类（1）弯曲工艺（2）种类①压弯②滚弯③折弯④拉弯2、压弯的变形过程3、弯曲件的质量分析（1）弯曲件的回弹（2）弯曲件的偏移（3）弯曲件的弯裂1、弯曲件的工艺要求（1）弯曲半径r（2）弯曲件直边高度（3）孔与槽的位置（4）弯曲件的材料2、弯曲件工艺路线安排的一般原则二、拉伸工艺与拉伸件工艺性（一）拉伸工艺1、拉伸工艺及分类2、拉伸变形分析（1）凸缘部分的变形过程（2）凹模圆角部分的变形过程（3）筒壁部分的变形过程（4）凸模圆角部分的变形过程（5）筒底部分的变形过程3、拉伸系数课后评注