弯曲件折叠缺陷的工艺研究
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模锻件锻造折叠问题的若干方面论述对于易受循环应力影响的各种零件,为了进一步提高其抗蠕变、抗疲劳性能、刚性、塑性、强度,降低零件的自身重量,一般选择锻件为零件提供毛坯。
在模锻件的生产过程中,受到各种因素的影响,时常会发生各类不同程度的缺陷问题,其中最为常见的是锻造折叠问题。
锻造折叠发生的主要原因在于,模锻件锻造过程中过氧化表层的金属相互汇合,且其折叠的深度通常存在一定的差异。
如果折叠缺陷发生在机加工面且深度较浅,则可以利用切削加工进行处理;如果折叠缺陷发生在非加工面上且深度较大,则其会对于零件的性能产生十分严重的影响,因而属于一种必须要避免的锻造缺陷。
裂纹表象和锻造折叠现象的表现较为相似,但其性质存在较大的差异,折叠属于非扩展性缺陷的一种,而裂纹则属于扩展性缺陷的一种。
1毛刺进入锻件造成的折叠毛刺进入模锻件所导致的折叠现象主要发生在有热校正工序以及多火次成型的模锻件生产制造过程中。
模锻件前一火次成型处理完成后,需要在切边模上进行切边处理,因为凸凹模间存在一定的间隙,切边处理过程中会产生沿剪切方向立起的毛刺。
在下一火次成型处理过程中,带毛刺的模锻件需要置于前一火次相同的型腔内。
这一毛刺冷却方法具有硬度高、温度低、速度快等特征,但模锻件自身的强度较低、温度较高且体积更大。
在对击上下模时,毛刺受到上模作用的影响会进入锻件内部,且毛刺并不会被挤压变小、变形。
在本体和毛刺的交接部位会产生折叠现象。
热校正过程中会产生与多火次成型相同的情况,折叠位置通常分布在分模面上,沿分模线环绕一周,并出现“裂纹”状的形态。
这一现象的处理方法包括:提高模具的生产质量以及制造工艺水平,从而保证一火完全成型,避免热校正工序,也就是不在对模锻件进行型腔二次处理。
然而,在其生产制造过程中需要对工人操作、产品质量、生产率、成本、工艺和设备等环节进行综合考虑,对于所有的终锻型腔,均有可能使用到热校正、预锻和制坯等环节。
另一制造手段在于,在锻件再次置入型腔前,需要将其模线附近的毛刺完全修磨掉,但是,这一处理技术的生产效率较低,且操作成本较高,会降低产品生产质量的稳定性,大大增加工人的工作量和工作强度。
高精度弯曲件工艺方案及改进措施探讨高精度弯曲件是一种重要的工程零部件,其设计和加工必须满足高精度要求。
本文将探讨高精度弯曲件的工艺方案和改进措施。
1.设计方案设计高精度弯曲件时应考虑以下几点:(1)弯曲半径:应根据材料类型和尺寸大小来确定弯曲半径,弯曲半径越小,弯曲难度越大,应适度考虑折弯方式。
(2)弯曲角度:应在材料可承受范围内,根据应用需要确定弯曲角度。
(3)加工精度:考虑到加工中可能存在的误差,应将所需加工精度略高于设计精度。
2.工艺流程(1)材料准备:应根据设计要求选择合适的材料,进行切割、磨光等预处理。
(2)制备弯曲模具:根据设计要求,制作合适的弯曲模具,可采用铸造、加工、压制等方式。
(3)弯曲加工:将材料放入弯曲模具中,通过压力和热力的作用,使材料弯曲成设计所需的形状。
(4)后处理:对弯曲件进行抛光、打磨、清洗等后处理,以确保其质量。
3.加工注意事项(1)材料选择:应选择合适的材料,具有良好的韧性和可塑性,易于加工。
(2)弯曲速度:应掌握适宜的弯曲速度,过快或过慢都不利于加工,易造成材料破裂或变形。
(3)模具设计:设计合适的弯曲模具可以确保高精度的弯曲形状和尺寸。
1. 加工设备的改进采用数控弯管机、喷砂机等高科技加工设备,提高加工精度和效率。
2. 不断提高员工技能水平员工的技能水平决定着加工质量,加强技能培训和学习交流,提高员工的技术素质。
3. 强化质量管理制定严格的质量标准和管理规范,强化检验和测试环节,及时发现和解决问题,以提高产品质量。
4. 优选供应商建立长期稳定的供应商合作关系,优选优质、稳定的原材料供应商,以确保材料质量和供应能力。
总之,高精度弯曲件的生产需要从设计、材料选择、加工工艺和质量管理等多个方面进行综合考虑和优化改进,以确保产品质量、提高生产效率和市场竞争力。
弯曲工艺与弯曲质量分析实验一、实验目的:理解弯曲工艺参数对弯曲件质量的影响。
二、实验内容:校正弯曲的弯曲力与弯曲质量。
弯曲变形时伴随有弹性变形,当外载荷去除后,塑性变形保留下来,而弹性变形会完全消失,使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致,称为弯曲回弹。
板料的弯曲回弹主要表现为弯曲件曲率变化和弯曲角的变化。
回弹问题是冲压成形中最棘手的问题,主要表现在影响回弹量的因素上,实践表明,回弹量随材料强度、模具间隙及弯曲半径的增加而增加,岁板厚的增加而减少,而材料的各向异性将导致各处的回弹量不同。
而会谈两又必须控制在容许范围内,以确保零件的最终形状满足外观要求,并能进行装配。
特别是在近年来由于高强度钢板和铝合金板材的大量使用,回弹问题更为突出。
当板料变形不大时,如2D弯曲件,回弹以弹性为主,当拉力使板料彻底发生塑性变形时,回弹将最小化。
板料冲压成形过程中回弹缺陷的控制方法主要分为两类:一类是通过修正模具型面获模具结构使冲压件过正成形,利用回弹规律,使其卸载后的形状与期望值相符或相近;另一类是制定合理的成形工艺,改变板料成形时的应力状态,抑制回弹变形的发生。
本实验主要研究第二类控制回弹缺陷的方法,即通过制定合理的成形工艺来抑制回弹的发生。
三、实验原理:通过获得实际结构在真实载荷作用及工艺条件下回弹前后的实际数据,然后再整理成为经验公式和图标,用作参考。
弯曲件的回弹变形如图3-1所示,p、α、γ分别表示回弹前板料中性层的曲率半径、弯角和弯曲板料内表面的圆角半径;p、、α、、γ、分别表示卸载后板料中性层的曲率半径、弯角和弯曲板料内表面的圆角半径。
如前所述,影响弯曲件回弹变形的因素很多,本实验主要研究校正弯曲力对回弹变形的影响。
板料的弯曲过程分为两种情况:一是自由弯曲过程;一是校正弯曲过程(如图3-2和3-3所示)。
图3-2 自由弯曲过程图3-3校正弯曲过程自由弯曲时,由于弯曲件的成形部分在冲压过程中不受模具的校正影响,所以卸载后回弹量较大,故在实际生产中较少使用;而校正弯曲是在板材自由弯曲的终了阶段,凸模继续下行将弯曲件压靠在凹模上,对弯曲件的圆角和直边进行精压,减少了回弹的影响,所以在实际中较为常见。
总第210期2020年第10期机械管理幵发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal 210No. 10, 2020D01:10.16525/l4-1134/th.2020.10.062折弯件缺陷原因分析及解决方案王保保\霍婧怡2(1.山西北方机械制造有限责任公司,山西太原030024 ; 2.晋西铁路车辆有限责任公司铁货分公司,山西太原030024)摘要:分析了金属折弯产品存在的因角度不易控制而产生的易产生裂纹和回弹等典型缺陷问题,从结构设计、工艺设计、实际操作等方面确定解决方案,并在生产过程中予以控制和预防。
实践表明,采取相应有效的工 艺方法可提高工件质量,实现快速判断故障、及时解决问题的目的。
关键词:折弯件缺陷裂纹控制和预防解决方案中图分类号:TG386.3+1 文献标识码:A引言金属折弯件在机械产品中应用较广,弯曲零件有V形、U形、Z形及其他较复杂的弯曲形状。
其比焊接结构件具有外形美观,强度高,加工方便快捷等特点,但也存在角度不好控制,易产生裂纹等质量问题。
为满足产品质量和生产需要,折弯的质量标准也逐渐提高。
折弯工艺的合理性直接影响到产品最终成形的尺寸和外观。
通过从理论方面对折弯件的缺陷产生原因进行分析,从结构设计、工艺设计、实际操作等方面着手确定解决方案并在生产过程予以控制和预防,采取相应有效的工艺方法来提高工件质量,实现快速判断故障,及时解决问题的目的。
在产品的加工过程中,折弯件的制造缺陷有多种,本文对较为典型的四种缺陷现象进行分析,提出解决方案。
1折弯件缺陷现象的案例1) 某产品板材材料为20C r M n S i,板厚5=10 m m 的护板折弯/?8 m m后,在折外表面出现裂纹缺陷;2) 某产品零件,在折弯后发生回弹现象,直接影 响工件的尺寸精度。
3) 某产品板材材料为35,板厚S=10 m m,宽度 400 m m的挡板,在与板材乳制方向平行的方向折弯/?12 m m后,在折弯线内表面出现裂纹缺陷;4) 某产品板材材料为20,板厚5=14 m m,材料 经剪切或冲裁后,在边缘常出现毛刺或细小裂纹,弯曲时出现折裂缺陷,工件折裂时剪切面(带毛刺面)向外,开裂位置发生在工件的剪裂带和揉压带。
教案年月日编号:271)弯曲半径弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径,也不宜过大。
因为过大时,受到回弹的影响,弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。
2)弯边高度弯曲件的弯边高度不宜过小,其值应为t>,如图44a+h2r所示。
当h较小时,弯边在模具上支持的长度过小,不容易形成足够的弯矩,很难得到形状准确的工件。
若t<时,则须先压槽,或增加弯边高度,弯曲+rh2后再切掉(见图44b)。
如果所弯直边带有斜角,则在斜边高度小于t+的区段r2不可能弯曲到要求的角度,而且此处也容易开裂(见图44c)。
因此必须改变零件的形状,加高弯边尺寸(见图44d)。
图44 弯曲件的弯边高度(2)预冲工艺孔或切槽如图45所示,对阶梯形坯料进行局部弯曲时(见图45a),在弯曲线与外形轮廓相一致的情况下,会使根部撕裂或畸变,这时应改变弯曲线的位置(见图45b)。
必要时,在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽或在弯曲前冲出工艺孔(见图45c、d、e),工艺槽深度A大于弯曲半径,槽宽B大于材料厚度。
(3)弯曲件孔边距离弯曲有孔的工序件时,如果孔位于弯曲变形区内,则弯曲时孔要变形。
为此必须使孔处于变形区之外(见图46)。
一般孔边至弯曲半径r中心的距离按料厚确定,即当mmL2≥。
≥时,t≤时,tt2L≥;当mmt2如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小,为防止弯曲时孔变形,可采取冲凸缘形缺口或月牙槽的措施(见图47a, b)。
或在弯曲变形区内冲工艺孔,以转移变形区(见图47c)。
图45 改变弯曲线的位置及预冲工艺槽孔图46 弯曲件孔边距离图47 防止弯曲时孔变形的措施(4)弯曲样的几何形状弯曲件应尽量设计成对称状,弯曲半径左右一致,以防弯曲变形时坯料受力不均而产生偏移。
如果不对称,应增设工艺孔定位(见图48b)。
有些带缺口的弯曲件,如图48a所示,若将坯料冲出缺口,弯曲变形时会出现叉口,严重时无法成形,这时应在缺口处留连接带,待弯曲成形后再将连接带切除。
高精度弯曲件工艺方案及改进措施探讨随着现代加工技术的不断发展,许多零件加工工艺得到了大幅度的优化,其中高精度弯曲件的加工技术得到了广泛的应用。
高精度弯曲件是一种精度要求非常高的零件,其加工质量直接决定了其在使用过程中的性能和寿命。
因此,研究高精度弯曲件的加工工艺方案及改进措施对于提高产品质量和供应能力具有重要意义。
高精度弯曲件的加工工艺方案通常包括以下几个方面:1.材料选择材料的选择是决定加工工艺方案的重要因素之一。
在选择材料时要考虑到零件的使用环境和使用要求,以及材料的成本、加工性能和机械性能等因素。
通常情况下,高强度、高韧性和耐腐蚀性能好的材料是首选。
2.模具设计模具的设计是决定加工工艺方案的另一个重要因素。
在设计模具时要根据零件的几何形状和尺寸、材料性能等因素确定模具的结构类型、尺寸和加工精度。
通常情况下,采用高精度数控刀具进行切削是一种较为常见的加工方式。
3.加工过程控制加工过程控制是确保零件加工精度的关键措施。
在加工过程中,需要掌握适当的加工参数,以确保整个加工过程的稳定性和一致性。
此外,还需要采用适当的加工润滑剂和冷却液,以确保加工质量和延长模具的使用寿命。
4.质量检测及控制质量检测及控制是确保零件加工质量的关键环节。
在加工完成后,需要通过各种检测手段对零件的尺寸精度、表面质量、硬度等进行检测。
如果发现零件存在质量问题,需要及时调整加工工艺参数或改进模具设计。
此外,还需要建立合理的质量控制体系,以确保零件加工质量的稳定性和一致性。
二、改进措施为进一步提升高精度弯曲件的加工质量和供应能力,需要采取一系列改进措施。
具体措施如下:1. 引进先进加工设备和技术引进先进加工设备和技术是提高高精度弯曲件加工能力的重要措施。
目前,一些国际知名的设备和技术已得到广泛应用,如高精度数控加工中心、激光切割机和全自动弯曲机等。
2. 采用高强度材料采用高强度、高韧性的材料是提高高精度弯曲件质量的关键措施。
该类材料具有优异的机械性能和抗弯曲性能,能够保证零件在使用过程中的安全性和可靠性。
锻件折叠缺陷、产生成因及预控方法摘要:文章分析了影响锻件发生折叠缺陷的几种原因,从锻造工艺等其它方面提出相应的改进措施。
关键词:锻件折叠缺陷;产生成因;预控方法模锻件有不少封闭的断面,两肋间距离短,肋较薄,两肋间距和腹板间厚度大,并且不少部位表面是非加工成的。
因为模锻件肋薄很多,在生产中经常在薄肋和腹板相交处、肋和缘条连接处产生折叠问题。
模锻件上折叠破坏其连续性,由于它使断面部分变弱,或在使用时出现应力集中而发生疲劳裂纹,很大程度上减小锻件承载能力,而肋一般都用来给予刚性或为别的零件提供安装或者链接面,所以要防止折叠缺陷。
1 铝合金模锻件折叠缺陷部位和原因分析1.1 模锻件折叠部位由锻件结构与外形能够看出,在生产中折叠大多发生在锻件腹板和筋、筋和缘条部位。
1.2 折叠缺陷的原因①毛料设计,设计不合理,造成金属分配存在差异性。
锻件工艺选择直径是180 mm×420 mm长棒材,按照二次多方段进行打方,直到120 mm×180 mm×480 mm,然后对其中间局部进行拔长,再在50水压机上终压成型。
由其外形可知,其上下筋对称,虽然毛料外形与锻件外形接近,如图1所示。
但是通过图1可知锻件毛料上部与底部金属不均匀,底部金属分布较大,高度不够,锻件是上下对称的,在模压时,上部筋充满着型腔,下部金属没有充满,随着变形在型腔中圆角上部就产生一个空穴,最终在此处金属与下部汇合充填,产生折叠。
②从腹板和筋连接部位圆角半径分析,由于该圆角半径小,在模锻中,两筋充满后,上下模不断靠拢,表面金属顺着阻力较小方向穿过,流进毛边槽,并带动表面金属外流,使筋与腹板叠在一起,产生折叠。
③从金属流向考虑模压时,金属填充型腔中,不是贴着圆角壁流入,离开圆角,使金属先和相对侧壁接触,再与底部接触,向圆角处出现金属倒流,这使正流与倒流金属表面发生重合,进而形成折叠。
④上一次模压完时修伤没有彻底,没有快速把折叠修干净而使其进入下一次模压,使锻件内部与外部都有折叠。
高精度弯曲件工艺方案及改进措施探讨高精度弯曲件工艺方案及改进措施探讨一、背景介绍弯曲件在工业生产中应用广泛,其加工精度直接影响产品质量。
传统的弯曲工艺存在一些问题,如精度偏差大、变形量大、效率低等。
探讨高精度弯曲件工艺方案及改进措施对于提高产品质量和效率具有重要意义。
二、优化传统弯曲工艺的方案1. 选用合适的材料:选择具有较好可塑性和强度的材料对于提高弯曲件的加工精度至关重要。
材料的选择应根据产品的具体要求和工艺条件进行,避免由于材料强度不足或过高而导致加工难度增加或变形量偏大。
2. 设计合理的模具:模具是影响弯曲件加工精度的重要因素。
应根据产品的形状和尺寸特点,设计合理的模具结构,保证弯曲件在加工过程中能够获得稳定的加工力和变形控制。
3. 控制加工参数:加工参数的合理控制对于提高弯曲件的加工精度非常重要。
包括加工速度、加工力、夹持力和模具温度等。
通过合理调整这些参数,可以降低工艺难度,提高加工精度。
4. 加强工艺监控:工艺过程中的监控和反馈控制对于提高弯曲件加工精度非常重要。
可以通过引入传感器和自动控制系统,实时检测加工过程中的参数和状态,及时调整工艺参数,降低误差。
三、改进措施的应用1. 引入数控技术:数控弯曲技术具有高精度、高效率的特点,可以实现对加工过程的精确控制。
通过引入数控技术,可以提高弯曲件的加工精度和效率。
2. 使用先进的材料:先进的材料具有更好的可塑性和稳定性,能够降低变形量和误差。
使用这些材料可以提高弯曲件的加工精度和质量。
3. 优化模具设计:模具设计的优化可以降低变形量和加工难度,提高加工精度。
可以采用复合模具、调整模具结构等方式进行改进。
四、结论针对高精度弯曲件加工的需求,我们可以通过优化传统弯曲工艺方案和引入改进措施来提高加工精度和效率。
选择合适的材料、设计合理的模具、控制加工参数和加强工艺监控是提高加工精度的关键。
引入数控技术、使用先进的材料、优化模具设计和引入人工智能技术等也是提高加工精度的重要手段。
弯曲件的工艺性分析一、弯曲件经济性分析1、由零件图可知,该弯曲件的批量为大批量,得知该弯曲件适合冲压生产二、弯曲件材料分析1、由零件图可知该弯曲件材料为08冷轧钢板,易成形三、弯曲件结构与尺寸1、弯曲件的形状由零件图可知该弯曲件左右对称,变形区附近没有缺口,即不需要在连接带,但最好在配料上预先增添定位工艺孔2、弯曲件的相对弯曲半径由零件图可知该弯曲件的相对弯曲半径r/t=1.5/1.5=1,所以该弯曲件受回弹的影响不大,精度易保证3、弯曲件的弯边高度由零件图可知该弯曲件的弯边高度h>r+2t。
即零件不需要改变。
4、弯曲件的孔边距离由零件图可知t=1.5,所以孔边距离为L>t。
该零件的孔边距离L=2.5>1.5,无需采取措施来保证孔不产生变形5、避免弯曲根部开裂为了避免弯曲根部撕裂,应该使不弯曲部分退出万曲线外,即b≥r,由零件图可知满足条件6、弯曲件的尺寸标注由于弯曲件的尺寸标注不同会影响冲压工序安排,该零件的孔位置精度不受坏料的展开长度影响,即采用a类标注法标注四、弯曲件回弹及其控制1、影响回弹的因素影响回弹的因素有很多,该零件的材料、相对弯曲半径、弯曲角度、弯曲形状都已确定,主要考虑弯曲方式和凸、凹模间隙。
2、回弹值的确定该零件的相对弯曲半径为1<5~8 ,属于大变形程度。
查I书表5—4可知回弹角为3°五、弯曲件的精度1、弯曲件的精度受坯料的定位、偏移、回弹、翘曲、等因素的影响,弯曲的工序数目越多,精度也越低。
对弯曲件的精度要求应合理,一般弯曲件长度尺寸公差等级在IT13级以下,角度公差大于15,托架五个孔的公差等级精度为IT9级,其余尺寸为自由公差。
各孔的尺寸精度是允许在冲裁的精度范围内的,孔径大于允许的最小孔径,25、30、36、46、它们的公差等级都在IT13级以下六、冲压工艺的方案设计1、从零件的结构和形状得出,所需要的基本工序为落料、冲孔、弯曲这三种。
经过确定各次冲压的工序性质、冲压的工序数量、冲压的工序次数、冲压工序的组合方式提出以下六中工序种类的组合方式。