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機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零 部 件圖 號 02 機械加工工藝過 程卡片 產(chǎn)品名稱 落料 拉深 復合 模 零 部 件 名稱 凸凹 模 共 2 頁第 1 頁 材料牌號 C r1 2 M o V 毛坯 種類 棒 料 毛坯外 型尺寸 135 mm 320 每個毛坯可制件 數(shù) 4 每臺 件數(shù) 1 備注 工時工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 準終 單件 1 下料 剪切長 80mm 的棒料 金工車 間 1 鋸床 鋸床專用夾具 20 5 2 鍛造 反復多次鐓粗拔長 鍛造車 間 1 自由 鍛 120 30 3 熱處 理 去應力退火 鍛造車 間 5 加熱 爐 圓口鉗 90 90 4 車削 車外圓和端面 金工車 間 2 車床 車床專用夾具 60 60 5 熱處 理 高溫淬火 回火 鍛造車 間 5 電熱 爐 圓口鉗 120 12 0 6 線切 割 切削凹?？?金工車 間 6 線切 割機 床 線切割專用夾具 120 12 0 7 精磨 磨削外圓 金工車 間 5 磨床 磨床專用夾具 30 30 8 修整 鉗工修整外部輪廓 金工車 間 8 30 30 設計日 期 審 核 日 期 標準化 日期 會簽 日期 標記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更該 文件 號 2006 5 模具典型零件機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零 部 件圖號 02 機械加工工序 卡片 產(chǎn)品名稱 落料 拉深 沖孔 復合 模 零 部 件名 稱 凸凹模 共 2 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 6 線切割 Cr12MoV 毛坯種類 毛坯外形 尺寸 每個毛坯可 制件數(shù) 每臺件數(shù) 棒料 135 4 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 線切割機 床 DK7710 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 皂化液 工序工時工位器具編號 工位器具名 稱 準終 單件 120 120 工步工時工 步 號 工步內容 工藝裝 備 主軸轉 速 r min 1 切削速度 m min 1 進給量 mm r 1 切削深度 mm 進給次數(shù) 機動 輔助 1 穿絲孔的 加工 鉆床 600 1 5 70 3 5 2 2 工件的找 正 5 5 3 確定電極 絲中心坐 標 5 5 4 加工 1 30 15 設 計 日期 審 核 日期 標準化 日期 會 簽 日期 標 記 處 數(shù) 更改文 件號 簽 字 日 期 標 記 處 數(shù) 更改文 件號 簽 字 日 期 2006 5 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計 論文 開題報告 學生姓名 王紅亮 學 號 0312229 專 業(yè) 模具設計與制造 設計 論文 題目 落料拉深沖孔復合模 指導教師 原紅玲 2006 年 5 月 8 日 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 1 結合畢業(yè)設計 論文 課題情況 根據(jù)所查閱的文獻資料 撰寫 1500 字左右 本科生 200 字左右 的文獻綜述 包括目前該課題在國內 外的研究狀況 發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā) 開題報告 1 課題來源 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 對模具技術的要求也越來越高 綜觀現(xiàn)代模具技術 其集合了 機械 電子 化學 光學 材料 計算機 精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡等諸多學科 是一個 綜合性多學科的系統(tǒng)工程 模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著如下的方向發(fā)展 趨勢 1 高精度現(xiàn)代模具的精度要求比傳統(tǒng)的模具精度至少要高一個數(shù)量級 2 長壽命現(xiàn)代模具的壽命比傳統(tǒng)模具的壽命要高出 5 10 倍 如現(xiàn)代模具一般均可 達到 500 萬次以上 最高可達 6 億次之多 3 高生產(chǎn)率由于采用多工位的級進模 多能模 多腔注塑模和層疊注塑模等先進模 具 可以極大地提高生產(chǎn)率 從而帶來顯著的經(jīng)濟效益 如用四工位的注塑模生產(chǎn)塑 料汽水瓶 每小時可生產(chǎn) 8000 件以上 4 結構復雜隨著社會需求的多樣化和個性化以及許多新材料 新工藝的廣泛應用 對現(xiàn)代模具的結構形式和型腔要求也日益復雜 若采用傳統(tǒng)的模具制造方法 不僅成 本高 生產(chǎn)率低 而且很難保證模具的質量要求 傳統(tǒng)模具設計制造技術 根本不能滿足市場對模具的要求 因此 研制和開發(fā)新 的模具設計 制造技術勢在必行 模具 CAD CAM 和 RT 技術正是在這種形勢下被 開發(fā) 出來的 并在現(xiàn)代模具的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用 因此模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高 模具制造周期不斷縮短 模具生產(chǎn)朝著信息化 無圖化 精細化 自動化的方向發(fā)展 模具企業(yè)向著技術集成化 設備精良化 產(chǎn)批品牌化 管理信息化 經(jīng)營國際化的方 向發(fā)展 基于此 合理的設計模具有著極為重要和深遠的意義 2 研究目的和意義 盡管改革開放以來 模具工業(yè)有了較大發(fā)展 但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了 國內市場的需求 造成產(chǎn)需矛盾突出的原因 一是專業(yè)化 標準化程度低 除少量標 準件外購外 大部分工作量均需模具廠去完成 再有企業(yè)管理的體制上的約束 造成 模具制造周期長 不能適應市場要求 二是設計和工藝技術落后 如模具 CAD CAM 技 術采用不普遍 加工設備數(shù)控化率低等 亦造成模具生產(chǎn)效率不高 周期長 因此我 們必須意識到 對模具設計的研究的目的和意義在于能夠更好的認識模具工業(yè)在國民 經(jīng)濟中的地位的重要性 利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進行成批或大批生 產(chǎn)的主要技術手段 它對保證制品質量 縮短試用周期 進而爭先占領市場 以及產(chǎn) 品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義 因此德國把模具稱為 金屬加工中的 帝王 把模具工業(yè)視為 關鍵工業(yè) 美國把模具稱為 美國工業(yè)的基石 把模 具工業(yè)視為 不可估量其力量的工業(yè) 日本把模具說成是 促進社會富裕繁榮的動 力 把模具視為 整個工業(yè)發(fā)展的秘密 因此 要使國民經(jīng)濟各個部門獲得高速發(fā)展 加速實現(xiàn)社會主義四個現(xiàn)代化 就 必須盡快將模具工業(yè)搞上去 使模具生產(chǎn)形成一個獨立的工業(yè)部門 從而充分發(fā)揮模 具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的關鍵作用 3 國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 1 我國模具工業(yè)發(fā)展主要成就 我國模具工業(yè)起步較晚 基礎薄弱 長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生 產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方 因此發(fā)展緩慢 1984 年 我國成立了中國模具工業(yè)協(xié)會 1987 年模具首次被列入機電產(chǎn)品目錄 當時全國共有模具生產(chǎn)廠點約 6 000 家 總產(chǎn) 值約 30 億元 隨著我國改革開放的日益深化 市場經(jīng)濟進程的加快 獨立于產(chǎn)品制造 企業(yè)的模具及其標準件 配套件企業(yè)大量出現(xiàn) 模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展 在市場競爭 中 模具企業(yè)生產(chǎn)技術不斷提高和規(guī)模不斷擴大 模具行業(yè)得到很快發(fā)展 目前 我 國模具產(chǎn)值已排名世界第三 2005 年達到 500 億元 1988 年 1992 年 由原國家經(jīng)貿委下達計劃 由機械部和中國模具工業(yè)協(xié)會實施 在 全國范圍內組織了上百個模具企業(yè)和有關科研單位 大專院校 共同進行模具技術攻 關 取得了豐碩成果 這些成果主要有 沖壓模具的設計制造技術 塑料模具的設計 制造技術 鑄壓模具的設計制造技術 鍛造模具的設計制造技術 模具表面處理技術 模具材料 模具計算機輔助設計與制造 CAD CAM 技術 模具標準件 模具加工關鍵設 備 模具壽命研究等方面 由于這些成果的取得及推廣應用 使我國模具技術前進了 一大步 七五 后期和 八五 期間 國家對模具工業(yè)加大了投入 分批分期改造了一批 具有特色專長的專業(yè)模具廠和模具標準件廠 引進了一大批模具加工關鍵設備及精密 塑料模 級進模 精沖模等設計制造技術 對提高我國模具生產(chǎn)技術水平起到了推動 作用 同時 許多大專院校開始設立模具專業(yè) 由前聯(lián)邦德國 日本援建及我國自己 投資興辦的模具技術培訓中心也陸續(xù)建立 模具技術人員及技術工人的培養(yǎng)開始步入 軌道 20 世紀 90 年代以來 在國內汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用 CAD CAM 技術 國家科委 863 計劃將東風汽車公司作為 CIMS 應用示范廠 由華中理工大學作為技 術依托單位 開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具 CAD CAM 軟件系統(tǒng) 在模具和設計制造中 實際應用 取得顯著效益 3 2 模具檢測 加工設備向精密 高效和多功能方向發(fā)展 1 模具檢測設備的日益精密 高效精密 復雜 大型模具的發(fā)展 對檢測設備 的要求越來越高 現(xiàn)在精密模具的精度已達 2 3 m 目前國內廠家使用較多的有 意大利 美國 日本等國的高精度三坐標測量機 并具有數(shù)字化掃描功能 2 數(shù)控電火花加工機床日本沙迪克公司采用直線電機伺服驅動的 AQ325L 具有驅 動反應快 傳動及定位精度高 熱變形小等優(yōu)點 瑞士夏米爾公司的 NCEDM 具有 P E3 自適應控制 PCE 能量控制及自動編程專家系統(tǒng) 另外有些 EDM 還采用了混 粉加工工藝 微精加工脈沖電源及模糊控制等技術 3 高速銑削機床銑削加工是型腔模具加工的重要手段 而高速銑削具有工件溫升 低 切削力小 加工平穩(wěn) 加工質量好 加工效率高及可加工硬材料等諸多優(yōu)點 因而在模具加工中日益受到重視 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 本課題的研究思路 包括要研究或解決的問題和擬采用的研究 方法 手段 途徑 及進度安排等 研究內容 途徑及技術路線 1 了解落料拉深沖孔復合模具的特點 2 對復合模具進行工藝分析 設計模具 模具制圖等 3 技術路線 通過查閱 收集的資料的研究方法 工作的主要階段 速度和技術指標 1 在 1 到 6 周完成搜索 整理資料 重要找參考資料和網(wǎng)址 2 在 7 到 13 周完成建模 計算和撰寫畢業(yè)論文 提交初稿及修改等 3 在 14 到 15 周完成論文資料的完善并提交論文成果 準備畢業(yè)答辯 4 在 16 周 教師批閱 評閱論文成果 現(xiàn)有條件及必須采取的措施 在這四年里的專業(yè)學習及實習 使我對這課題有了一定的認識 由于還處 于學生階段 理論和實踐不能夠很好的統(tǒng)一起來 同時專業(yè)水平也不是很高 我必須不斷的復習和查閱相關資料 聽取指導老師的批評和建議 按部就班的 完成各個階段的任務 盡自己最大的能力完成畢業(yè)設計 參考文獻 1 盧吉連著 我國模具應用技術現(xiàn)狀與發(fā)展 模具技術 2000 2 胡石玉 龔光容著 模具制造技術 南京 東南大學出版社 1997 3 黃毅宏著 模具知道工藝 北京 機械工業(yè)出版社 2000 4 李發(fā)致著 模具先進制造技術 北京 機械工業(yè)出版社 2003 5 陳良杰著 國外模具技術發(fā)展動態(tài) 模具工業(yè) 2005 6 高佩福著 實用模具制造技術 第二版 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 7 萬戰(zhàn)勝著 沖壓工藝及模具設計 北京 中國鐵道出版社 1995 8 馮曉曾 王家瑛 何世禹著 模具壽命指南 機械工業(yè)出版社 1994 9 郭廣興著 拉深模具磨耗分析及解決 天津汽車 2002 10 王德俊著 板料拉深的新工藝與新模具 機電工程技術 2005 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 指導教師意見 1 對 文獻綜述 的評語 本綜述具有一定的廣度 說明作者在撰寫的過程中查閱了大量的相關文獻 對目前先進的工藝進行了調查研究 并針對課題進行初步分析 提出了可行的 設計方案 2 對本課題的研究思路 深度 廣度及工作量的意見和對設計 論 文 結果的預測 查閱資料充分 研究思路新穎 能達到預期的設計目的 指導教師 年 月 日 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計 論文 任務書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 生 姓 名 王紅亮 學 號 0312229 設計 論文 題目 落料拉深沖孔復合模 起 迄 日 期 2006 年 04 月 13 日 05 月 14 日 指 導 教 師 原紅玲 發(fā)任務書日期 2006 年 03 月 10 日 任務書填寫要求 1 畢業(yè)設計 論文 任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體 情況填寫 經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查 系主管領導簽字后 生效 此任務書應在畢業(yè)設計 論文 開始前一周內填好并發(fā) 給學生 2 任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設 計的電子文檔標準格式 可從教務處網(wǎng)頁上下載 打印 不得 隨便涂改或潦草書寫 禁止打印在其它紙上后剪貼 3 任務書內填寫的內容 必須和學生畢業(yè)設計 論文 完 成的情況相一致 若有變更 應當經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領導 審批后方可重新填寫 4 任務書內有關 系 專業(yè) 等名稱的填寫 應寫中文 全稱 不能寫數(shù)字代碼 學生的 學號 要寫全號 請規(guī)范化 填寫 5 任務書內 主要參考文獻 的填寫 應按照國標 GB 7714 87 文后參考文獻著錄規(guī)則 的要求書寫 不能有隨意 性 6 有關年月日等日期的填寫 應當按照國標 GB T 7408 94 數(shù)據(jù)元和交換格式 信息交換 日期和時間表示法 規(guī)定 的要求 一律用阿拉伯數(shù)字書寫 如 2002 年 4 月 2 日 或 2002 04 02 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 1 本畢業(yè)設計 論文 課題來源及應達到的目的 工件名稱 杯形件 材 料 Q235 料 厚 1 5mm 圖 紙 零號圖 說 明 書 一萬字以上 2 本畢業(yè)設計 論文 課題任務的內容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術要求 工作要求等 1 制件工藝性分析與方案的確定 2 工作部分尺寸分析與計算 3 工作零部件的結構設計 4 其它零部件的結構設計 5 模具裝配與調試 6 總結 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 系部意見 系領導 年 月 日 1 中文 4900 字 沖壓變 形 沖壓變形工藝可完成多種工序 其基本工序可分為分離工序和變形工序兩 大類 分 離 工 序 是 使 坯 料 的 一 部 分 與 另 一 部 分 相 互 分 離 的 工 藝 方 法 主 要 有 落 料 沖孔 切邊 剖切 修整等 其中有以沖孔 落料應用最廣 變形工序是使坯 料的一部分相對另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工藝方法 主要有拉深 彎曲 局部成形 脹形 翻邊 縮徑 校形 旋壓等 從本質上看 沖壓成形就是毛坯的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應的塑 性 變形 所以變形區(qū)的應力狀態(tài)和變形性質是決定沖壓成形性質的基本因素 因 此 根據(jù)變形區(qū)應力狀態(tài)和變形特點進行的沖壓成形分類 可以把成形性 質相 同的成形方法概括成同一個類型并進行系統(tǒng)化的研究 絕大多數(shù)沖壓成形時毛坯變形區(qū)均處于平面應力狀態(tài) 通常認為在板材表面上 不受外力的作用 即使有外力作用 其數(shù)值也是較小的 所以可以認為垂直于 板面方向的應力為零 使板材毛坯產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互垂 直的兩個主應力 由于板厚較小 通常都近似地認為這兩個主應力在厚度方向 上是均勻分布的 基于這樣的分析 可以把各種形式?jīng)_壓成形中的毛坯變形區(qū) 的 受 力 狀 態(tài) 與 變 形 特 點 在 平 面 應 力 的 應 力 坐 標 系 中 沖 壓 應 力 圖 與 相 應 的 兩 向 應 變 坐 標 系 中 沖 壓 應 變 圖 以 應 力 與 應 變 坐 標 決 定 的 位 置 來 表 示 也 就 是 說 沖 壓 應 力 圖 與 沖 壓 應 變 圖 中 的 不 同 位 置 都 代 表 著 不 同 的 受 力 情 況 與 變 形 特 點 1 沖 壓 毛 坯 變 形 區(qū) 受 兩 向 拉 應 力 作 用 時 可 以 分 為 兩 種 情 況 即 0 t 0 和 0 t 0 再這兩種情況下 絕對值最大的應力都是拉應力 以下 對這兩種情況進行分析 1 當 0 且 t 0 時 安全量理論可以寫出如下應力與應變的關系式 1 1 m m t t m k 式中 t 分別是軸對稱沖壓成形時的徑向主應變 切向主應變 和 厚度方向上的主應變 t 分別是軸對稱沖壓成形時的徑向主應力 切向主應力和厚度 方向上的主應力 m 平均應力 m t 3 k 常數(shù) 在平面應力狀態(tài) 式 1 1 具有如下形式 2 3 2 3 2 t 3 t t k 1 2 因 為 0 所以必定有 2 0 與 0 這 個 結 果 表 明 在 兩 向 拉 應 力 的 平 面 應 力 狀 態(tài) 時 如 果 絕 對 值 最 大 拉 應 力 是 則 在 這 個 方 向 上 的 主 應變一定是正應變 即是伸長變形 又因為 0 所以必定有 t 0 與 t2 時 0 當 0 的變化范圍是 0 在雙向等拉力狀態(tài)時 有 式 1 2 得 0 及 t 0 且 t 0 時 有式 1 2 可知 因為 0 所以 1 定有 2 0 與 0 這個結果表明 對于兩向拉應力的平面應力狀 態(tài) 當 的絕對值最大時 則在這個方向上的應變一定時正的 即一定是 伸長變形 又因為 0 所以必定有 t 0 與 t 0 當 0 的變化范圍是 0 當 時 0 也 就 是 在雙 向等拉力狀態(tài)下 在兩個拉應力方向上產(chǎn)生數(shù)值相同的伸長變形 在受單 向 拉應力狀態(tài)時 當 0 時 2 也就是說 在受單向拉應力狀態(tài) 下 其變形性質與一般的簡單拉伸是完全一樣的 這種變形與受力情況 處于沖壓應變圖中的 AOC 范圍內 見圖 1 1 而 在沖壓應力圖中則處于 AOH 范圍內 見圖 1 2 上述兩種沖壓情況 僅在最大應力的方向上不同 而兩個應力的性質以及 它們引起的變形都是一樣的 因此 對于各向同性的均質材料 這兩種變形是 完全相同的 1 沖壓毛坯變形區(qū)受兩向壓應力的作用 這種變形也分兩種情況分析 即 o t 0 和 0 t 0 1 當 0 且 t 0 時 有 式 1 2 可 知 因 為 0 一定 3 有 2 0 與 0 這個結果表明 在兩向壓應力的平面應力狀態(tài)時 如果 4 絕對值最大拉應力是 0 則 在 這 個 方 向 上 的 主 應 變 一 定 是 負 應 變 即 是 壓 縮變形 又因為 0 與 t 0 即在板料厚度 方 向上的應變是正的 板料增厚 在 方向上的變形取決 于 與 的數(shù)值 當 2 時 0 當 2 時 0 當 0 這時 的變化范圍是 與 0 之間 當 時 是 雙 向 等 壓 力 狀 態(tài) 時 故有 0 當 0 時 是受單向壓應力狀態(tài) 所以 2 這種變形情況處于沖壓應變圖中的 EOG 范 圍 內 見 圖 1 1 而 在 沖 壓 應 力 圖 中則處于 COD 范圍內 見圖 1 2 2 當 0 且 t 0 時 有 式 1 2 可 知 因 為 0 所 以 一定有 2 0 與 0 這個結果表明 對于兩向壓應力的平面應 力狀 態(tài) 如果絕對值最大是 則在這個方向上的應變一定時負的 即一 定是壓 縮變形 又因為 0 與 t 0 即在板料厚度 方 向上的應變是正的 即為壓縮變形 板厚增大 在 方向上的變形取決 于 與 的數(shù)值 當 2 時 0 當 2 0 當 0 這時 的數(shù)值只能在 0 之間變化 當 時 是雙 向 等壓力狀態(tài) 所以 0 這種變形與受力情況 處于沖壓應變圖中的 GOL 范圍內 見圖 1 1 而在沖壓應力圖中則處于 DOE 范圍內 見圖 1 2 1 沖 壓 毛 坯 變 形 區(qū) 受 兩 個 異 號 應 力 的 作 用 而 且 拉 應 力 的 絕 對 值 大 于 壓 應 力的絕對 值 這種變形共有兩種情況 分別作如下分析 1 當 0 時 由 式 1 2 可 知 因 為 0 所以一定有 2 0 及 0 這個結果表明 在異號 的 平面應力狀態(tài)時 如果絕對值最大應力是拉應力 則在這個絕對值最大的 拉應 力方向上應變一定是正應變 即是伸長變形 又因為 0 所 以 必 定 有 0 0 0 時 由式 1 2 可知 用與 前 項 相 同 的 方 法 分 析 可 得 0 即 在 異 號 應 力 作 用 的 平 面 應 力 狀 態(tài) 下 如 果 絕 對值最大應力是拉應力 則 在 這 個 方 向 上 的 應 變 是 正 的 是 伸 長 變 形 而 在 壓應力 方 向 上 的 應 變 是 負 的 0 0 0 時 由式 1 2 可知 因為 0 所以一定有 2 0 及 0 0 必定有 2 0 即在拉應力方向 上 的應變是正的 是伸長變形 這時 的變化范圍只能在 與 0 的范圍內 當 時 0 0 0 時 由式 1 2 可知 用 與前 項相同的方法分析可得 0 0 AON GOH 伸長類雙向受拉 o 0 0 o AOC AOH 伸長類 o EOG COD 壓縮類雙向受壓 o 0 0 o MON FOG 伸長類異號應力 o 0 LOM EOF 壓縮類 COD AOB 伸長類異號應力 o 0 DOE BOC 壓縮類 表 1 2 伸長類成形與壓縮類成形的對比 項目 伸長類成形 壓縮類成形 9 變形區(qū)質量問題的表 現(xiàn)形式 變形程度過大引起變形區(qū) 產(chǎn)生破裂現(xiàn)象 壓力作用下失穩(wěn)起皺 成形極限 1 主要取決于板材的塑 性 與厚度無關 2 可用伸長率及成形極 限 DLF 判斷 1 主要取決于傳力區(qū)的 承載能力 2 取決于抗失穩(wěn)能力 3 與板厚有關 變形區(qū)板厚的變化 減薄 增厚 提高成形極限的方法 1 改善板材塑性 2 使變形均勻化 降低局 部變形程度 3 工序間熱處理 1 采用多道工序成形 2 改變傳力區(qū)與變形區(qū) 的力學關系 3 采用防起皺措施 擴口 圖 1 3 沖壓應變圖 1 0 圖 1 3 體系化研究方法舉例 1 1 Categories of stamping forming Many deformation processes can be done by stamping the basic processes of the stamping can be divided into two kinds cutting and forming Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut form the other It mainly includes blanking punching trimming parting and shaving where punching and blanking are the most widely used Forming is a process that one part of the blank has some displacement form the other It mainly includes deep drawing bending local forming bulging flanging necking sizing and spinning In substance stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and to be studied systematically The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state Usually there is no force or only small force applied on the blank surface When it is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equal to zero two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material Due to the small thickness of the blank it is assumed approximately that the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction Based on this analysis the stress state and 10 the deformation characteristics of the deformation zone in all kind of stamping forming can be denoted by the point in the coordinates of the plane princ ipal stress diagram of the stamping stress and the coordinates of the corresponding plane principal stains diagram of the stamping strain The different points in the figures of the stamping stress and strain possess different stress state and deformation characteristics 1 When the deformation zone of the stamping blank is subjected toplanetensile stresses it can be divided into two cases that is 0 t 0and 0 t 0 In both cases the stress with the maximum absolute value is always a tensile stress These two cases are analyzed respectively as follows 2 In the case that 0and t 0 according to the integral theory the relationships between stresses and strains are m m t t m k 1 1 where t are the principal strains of the radial tangential and thickness directions of the axial symmetrical stamping forming and tare the principal stresses of the radial tangential and thickness directions of the axial symmetrical stamping forming m is the average stress m t 3 k i s a constant In plane stress state Equation 1 1 3 2 3 2 t 3 t t k 1 2 Since 0 so 2 0 and 0 It indicates that in plane stress state with two axial tensile stresses if the tensile stress with the maximum absolute value is the principal strain in this direction must be positive that is the deformation belongs 11 to tensile forming In addition because 0 therefore t 0 and t2 0 and when 0 The range of is 0 In the equibiaxial tensile stress state according to Equation 1 2 0 and t 0 and t 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that for the plane stress state with two tensile stresses when the absoluste value of is the strain in this direction must be positive that is it must be in the state of tensile forming Also because 0 therefore t 0 and t 0 and when 0 12 The range of is 0 When 0 that is in equibiaxial tensile stress state the tensile deformation with the same values occurs in the two tensile stress directions when 0 2 that is in uniaxial tensile stress state the deformation characteristic in this case is the same as that of the ordinary uniaxial tensile This kind of deformation is in the region AON of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region GOH of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 Between above two cases of stamping deformation the properties of and and the deformation caused by them are the same only the direction of the maximum stress is different These two deformations are same for isotropic homogeneous material 1 When the deformation zone of stamping blank is subjected to two compressive stresses and t 0 it can also be divided into two cases which are 0 t 0 and 0 t 0 1 When 0 and t 0 according to Equation 1 2 2 0 與 0 This result shows that in the plane stress state with two compressive stresses if the stress with the maximum absolute value is 0 the strain in this direction must be negative that is in the state of compressive forming Also because 0 and t 0 The strain in the thickness direction of the blank t is positive and the thickness increases The deformation condition in the tangential direction depends on the values 13 of and When 2 0 when 2 0 and when 0 The range of is 0 When it is in equibiaxial tensile stress state hence 0 when 0 it is in uniaxial tensile stress state hence 2 This kind of deformation condition is in the region EOG of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region COD of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 2 When 0and t 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that in the plane stress state with two compressive stresses if the stress with the maximum absolute value is the strain in this direction must be negative that is in the state of compressive forming Also because 0 and t 0 The strain in the thickness direction of the blank t is positive and the thickness increases The deformation condition in the radial direction depends on the values of and When 2 0 when 2 0 and when 0 The range of is 0 When it is in equibiaxial tensile stress state hence 0 This kind of deformation is in the region GOL of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region DOE of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 3 The deformation zone of the stamping blank is subjected to two stresses with opposite signs and the absolute value of the tensile stress is larger than that of the compressive stress There exist two cases to be analyzed as follow 14 1 When 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that in the plane stress state with opposite signs if the stress with the maximum absolute value is tensile the strain in the maximum stress direction is positive that is in the state of tensile forming Also because 0 therefore When then 0 0 0 according to Equation 1 2 by means of the same analysis mentioned above 0 that is the deformation zone is in the plane stress state with opposite signs If the stress with the maximum absolute value is tensile stress the strain in this direction is positive that is in the state of tensile forming The strain in the radial direction is negative When then 0 0 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 and 0 therefore 2 0 The strain in the tensile stress direction is positive or in the state of tensile forming The range of is 0 When then 0 0 0 according to Equation 1 2 and by means of the same analysis mentioned above When then 0 0 AON GOH TensileBiaxial tensile stress state 0 0 AOC AOH Tensile EOG COD Compress ive Biaxial compressive stress state 0 0 MON FOG TensileStateof stress with opposite signs 0 LOM EOF Compress ive COD AOB TensileState of stress with opposite signs 0 DOE BOC Compress ive 20 Table 1 2 Comparison between tensile and compressive forming Item Tensile forming Compressive forming Representation of the quality problem in the deformation zone Fracture in the deformation zone due to excessive deformation Instability wrinkle caused by compressive stress Forming limit 3 Mainly depends on the plasticity of the material and is irrelevant to the thickness 4 Can be estimated by extensibility or the forming limit DLF 4 Mainly depends on the loading capability in the force transferring zone 5 Depends on the anti instability capability 6 Has certain relationship to the blank thickness Variation of the blank thickness in the deformation zone Thinning Thickening Methods to improve forming limit 4 Improve the plasticity of the material 5 Decrease local 4 Adopt multi pass forming process 5 Change t he mechanics 21 deformation and increase deformation uniformity 6 Adopt a n intermediate heat treatment process relationship between the force transferring and deformation zones 6 Adopt anti wrinkle measures Fig 1 1 Diagram of stamping strain 4 4 expanding Fig 1 2 Diagram of stamping stress 22 Fig 1 3 Examples for systematic research methods