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1、軸承防塵蓋沖壓工藝分析系 部: 機(jī) 電 工 程 系 學(xué)生姓名: 劉 飛 專業(yè)班級(jí): 模 具 08C2 班 學(xué) 號(hào): 081031211 指導(dǎo)教師: 成 立 2011年03月20日聲 明本人所呈交的軸承防塵蓋沖壓工藝分析 ,是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名: 日 期: 【摘要】沖壓加工就是制造金屬制品的一種方法,是借助于常規(guī)或?qū)S脹_壓設(shè)備的動(dòng)力使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得一定形狀,尺寸和性
2、能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料、模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高,塑性較差的板料加工;后者則在室溫下進(jìn)行,是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術(shù)。本課題就是通過對(duì)“軸承防塵蓋”進(jìn)行功能介紹,對(duì)沖壓機(jī)床進(jìn)行簡單闡述,并對(duì)軸承防塵蓋沖壓工藝將做詳細(xì)的分析和研究。使自己對(duì)沖壓方面有一定的認(rèn)識(shí),對(duì)沖壓成型有概括性的了解,對(duì)軸承防塵蓋的作用進(jìn)行深入研究,并能把自己在學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)切實(shí)的與實(shí)踐緊密結(jié)合,最終能達(dá)到舉一反三的效果?!娟P(guān)鍵詞】:沖壓,零件,工藝目 錄引言3一、沖壓技術(shù)的發(fā)展簡介1(一)沖壓
3、技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀1(二)沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1二、軸承防塵蓋的概念及特征1三、軸承防塵蓋加工設(shè)備介紹2(一)機(jī)床概述3(二)設(shè)備組成3(三)主要技術(shù)參數(shù)3(四)安全操作機(jī)床的規(guī)程4(五)安全操作注意點(diǎn)4四、軸承防塵蓋的工藝分析和步驟5(一)軸承防塵蓋零件圖分析和材質(zhì)分析5(二)工藝步驟及要求7(三)零件的工藝性分析和方案確定7五、軸承防塵蓋加工過程中的注意點(diǎn)9(一)拉伸工序的注意點(diǎn)9(二)防塵蓋的正火熱處理10六、軸承防塵蓋產(chǎn)品檢測(cè)11(一)檢測(cè)方法11(二)沖壓件的常見缺陷11(三)防塵蓋不合格品的判定12(四)導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的原因及改進(jìn)方法12總結(jié)13參考文獻(xiàn)15謝辭16引言隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速
4、高效的發(fā)展,軸承已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于許多重要的領(lǐng)域,給我們的社會(huì)帶來了日新月異的變化。同時(shí),與軸承有關(guān)的相關(guān)零部件的需求量也在不斷增加,軸承防塵蓋就是軸承保證質(zhì)量和延長使用壽命非常重要的一個(gè)部件。該類產(chǎn)品的主要作用就是防止塵埃等細(xì)小雜物進(jìn)入軸承,從而影響軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢性。軸承防塵蓋有塑料件也有金屬?zèng)_壓件,本課題主要研究防塵蓋的沖壓件,沖壓模具是完成沖壓件的必備工藝設(shè)備,是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等,與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低,是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。本課題將主要研究該
5、產(chǎn)品的材料、沖壓工藝、生產(chǎn)以及軸承防塵蓋在生活中的廣泛應(yīng)用等內(nèi)容,同時(shí)也切身體驗(yàn)企業(yè)的6S生產(chǎn)管理制度,熟悉產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,努力提高自己對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的理解,積極鍛煉自己在企業(yè)一線的崗位實(shí)踐能力和與他人溝通的能力。進(jìn)一步提高自己在企業(yè)中的工作能力。一、沖壓技術(shù)的發(fā)展簡介(一)沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)日益復(fù)雜與多樣化,產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高,因而對(duì)冷沖壓技術(shù)提出了更高的要求。沖壓技術(shù)自身也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以歸納為以下幾個(gè)方面:1沖壓加工自動(dòng)化與柔性化;2塑性成形的基礎(chǔ)理論已基本形成;3以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)日趨成
6、熟,為人們認(rèn)識(shí)成形過程的本質(zhì)規(guī)律提供了新途徑;4CAD/CAE/CAM等技術(shù)的不斷深入應(yīng)用,使模具質(zhì)量提高、制造周期下降; 5新的成形方法不斷出現(xiàn)并得到成功應(yīng)用。(二)沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 21世紀(jì)的今天,中國憑借豐富且廉價(jià)的人力資源、龐大的市場(chǎng)及其他許多有利條件,已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地。隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投資日漸增加,中國模具已經(jīng)與世界模具密不可分,中國模具在世界模具中的地位和影響越來越重要。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析,未來十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒓性谝韵聨讉€(gè)方面:1模具結(jié)構(gòu)日趨大型、精密、復(fù)雜及壽命日益提高;2CAD/CAE/CAM技
7、術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造中的廣泛應(yīng)用;3快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的推廣應(yīng)用;4提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;5開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù);6沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化;7成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實(shí)用化方向取得很大的發(fā)展;8注重產(chǎn)品制造全過程,最大程度的實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)全局優(yōu)化;9對(duì)產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評(píng)估能力將有大的發(fā)展;10沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性,以適應(yīng)未來少量多品種混流生產(chǎn)模式及市場(chǎng)多樣化、修改化需求的發(fā)展趨勢(shì)。二、軸承防塵蓋的概念及特征 (一)概念通常由薄金屬板沖壓而成的環(huán)形罩,固定在軸承一個(gè)套圈或墊圈上,遮住軸承內(nèi)部空間,但不與另一套圈或墊圈接觸。
8、UG實(shí)體如圖2-1所示,零件實(shí)體如圖2-2所示。(二)特征 1 ZZ:擋圈式鋼板軸承防塵蓋 。微型軸承用,沖壓加工的金屬鋼板用彈簧緊圈固定在外圈上的結(jié)構(gòu),如圖2-3所示。 2 ZZ:沖壓式鋼板軸承防塵蓋。減少油脂滲出,用沖壓加工把金屬鋼板加固在外圈上的結(jié)構(gòu),如圖2-4所示。圖2-1軸承防塵蓋UG實(shí)體圖 圖2-2軸承防塵蓋實(shí)物圖 圖2-3沖壓式鋼板防塵蓋零件圖 圖2-4擋圈式鋼板防塵蓋零件圖三、軸承防塵蓋加工設(shè)備介紹完成該零件的彎曲、落料工序采用“JE25200型”沖床設(shè)備,如圖3-1所示。圖3-1“JE25200型”沖床(一)機(jī)床概述JE25200型機(jī)床適應(yīng)大面積薄板沖裁及高效自動(dòng)化級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)
9、的款臺(tái)面壓力機(jī);由于采用雙曲軸逆向傳動(dòng)、鋼板焊接機(jī)身、矩形六面體導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu),提高了機(jī)床抗偏載能力和精度穩(wěn)定性,保證了生產(chǎn)高效、穩(wěn)定和高質(zhì)量;該機(jī)采用液壓過載保護(hù)裝置、電氣采用PLC控制??筛鶕?jù)用戶需要配備送料輸出軸、模墊及變速裝置。(二)設(shè)備組成 沖床主要由操作臺(tái)面、工作臺(tái)面、配電箱馬達(dá)等組成,如圖3-2、圖3-3、圖3-4、圖4-5所示。圖3-2沖床操作臺(tái)面 圖3-3沖床配電箱圖3-4沖床工作臺(tái)面 圖3-5沖床氣壓缸(三)主要技術(shù)參數(shù) “JE25200型”沖床的主要技術(shù)參數(shù)見表3-1所示。表3-1“JE25200型”沖床的主要技術(shù)參數(shù)公稱力2000KN公稱力行程6mm滑塊行程200mm每分鐘
10、行程次數(shù)45最大裝模高度500mm裝模高度調(diào)節(jié)量110mm喉深430mm工作臺(tái)尺寸(前后×左右)2420×840模柄孔尺寸50×80mm立柱間距離1900mm出廠編號(hào)660003T制造日期2006.03(四)安全操作機(jī)床的規(guī)程1沖床工必須經(jīng)過學(xué)習(xí),掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能,熟悉操作規(guī)程并取得操作許可方可獨(dú)立操作。2要檢查機(jī)床各傳動(dòng)、連接、潤滑等部位及防護(hù)保險(xiǎn)裝置是否正常,檢查裝模具螺釘必須牢固,不得移動(dòng)。3該機(jī)床在工作前要作空運(yùn)轉(zhuǎn)2-3分鐘,主要是檢查腳閘等控制裝置的靈活性,確認(rèn)正常后方可使用,不得帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。4設(shè)備的模具時(shí)要緊牢固,并且要上、下模對(duì)正,還喲啊保證位置正
11、確,要用手搬轉(zhuǎn)機(jī)床試沖(空車),以確保在模具處于良好情況下工作。5設(shè)備的沖床取動(dòng)時(shí)或運(yùn)轉(zhuǎn)沖制中,操作者站立要恰當(dāng),并且手和頭部應(yīng)與沖床保持一定的距離,并還要時(shí)刻注意沖頭動(dòng)作,嚴(yán)禁與他人閑談。6在進(jìn)行沖制或猥制長體零件時(shí),應(yīng)設(shè)制安全托料架或采取其它安全措施,以免掘傷。7機(jī)器在單沖時(shí),人員的手腳不準(zhǔn)放在手、腳閘上,還必須沖一次搬(踏)一下,嚴(yán)防事故。8如果是兩人以上共同操作時(shí),而負(fù)責(zé)搬(踏)閘者,必須注意送料人的動(dòng)作,并且要嚴(yán)禁一面取件,一面搬(踏)閘。9在工作結(jié)束時(shí)及時(shí)停車,一定切斷電源,要記得擦拭機(jī)床,整理環(huán)境。(五)安全操作注意點(diǎn)1愛護(hù)設(shè)備,嚴(yán)禁野蠻操作,不得隨意攀爬翻越機(jī)臺(tái)要嚴(yán)格按SOP作
12、業(yè);2禁止使用鋼類工具接觸模具型腔表面和敲打模具,如需進(jìn)行此類操作時(shí),應(yīng)使用紫銅類軟質(zhì)工具,應(yīng)由專業(yè)人員操作,非專業(yè)人員不得操作;3操作時(shí),思想要高度集中,不允許一邊與人聊天,一邊進(jìn)行操作;4小件產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),嚴(yán)禁手入模具內(nèi)取產(chǎn)品,一定要用輔助工具拿取工件;5工具、原料不要停放靠在機(jī)床邊上,防止掉落引起開關(guān)松動(dòng)發(fā)生安全事故;6工作時(shí)應(yīng)穿好防護(hù)用品(工作服、手套、安全鞋);7作業(yè)結(jié)束或下班要對(duì)自己工作區(qū)域認(rèn)真打掃5S清理機(jī)床表面廢料等;8將不良品放到指定區(qū)域,切勿亂放;9下班后應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確上報(bào)產(chǎn)量,上交生產(chǎn)記錄表。四、軸承防塵蓋的工藝分析和步驟(一)軸承防塵蓋零件圖分析和材質(zhì)分析如圖4-1所示軸承防
13、塵蓋零件圖,該零件圖尺寸標(biāo)注完整,輪廓描述清楚;模具的安裝就有很高的要求,零件的孔距和零件毛邊要求較高,圖4-2是軸承防塵蓋零件的俯視圖。圖4-1軸承防塵蓋零件截面圖圖4-2軸承防塵蓋零件俯視圖該零件材質(zhì)為Q195材料鋼板,如圖4-3所示。1主要特性 :具有高的塑性、韌性和焊接性能,良好的壓力加工性能,但強(qiáng)度低。美國ASTM的牌號(hào)是Gr.B(s185)。s185就是屈服強(qiáng)度為185MPa。 中國GB/T 700: Q195 國際標(biāo)準(zhǔn) ISO: HR2(s195) 原蘇聯(lián) rOCT: CT1K 日本JIS: SS330(SS34)(s205) 德國DIN: St33 英國BS: 040A10 法
14、國NF: A33 中國國標(biāo)的鋼號(hào)Q195代表的意思是“屈服強(qiáng)度s=195MPa”,它是以16mm的鋼棒測(cè)的實(shí)驗(yàn)值。如果直徑是1640mm的鋼,屈服極限就是185MPa,美國ASTM采用的命名規(guī)則就是這個(gè)。圖4-3Q195鋼板2化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%) C:0.06-0.12 Mn:0.25-0.50 Si:0.30 S:0.050 P:0.045 脫氧方法:F、b、Z 3力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度(b/MPa):315-430 伸長率(5/%):33(鋼材厚度或直徑16mm),32(鋼材厚度或直徑>16-40mm) 4主要特性 具有高的塑性、韌性和焊接性能,良好的壓力加工性能,但強(qiáng)度低。 5應(yīng)
15、用舉例 用于制造地腳螺栓、犁鏵、煙筒、屋面板、鉚釘、低碳鋼絲、薄板、焊管、拉桿、吊鉤、支架、焊接結(jié)構(gòu)等。 6熱處理工藝熱處理規(guī)范:熱軋。 金相組織:鐵素體+珠光體。 交貨狀態(tài):一般以熱軋(包括控軋)狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求,經(jīng)雙方協(xié)議,也可以正火處理狀態(tài)交貨。(二)工藝步驟及要求根據(jù)零件特點(diǎn),安排該零件的加工工藝過程,如表4-1所示為軸承防塵蓋零件加工工藝步驟及要求一覽表。表4-1軸承防塵蓋零件加工工藝步驟及要求一覽表序號(hào)工序名稱工藝內(nèi)容及要求1材料的選擇Q1952下料為充分利用板材,剪板機(jī)將鋼板剪成110mm×1000mm長條3落料、沖孔、拉伸選取模具并安裝在沖床上,對(duì)板材進(jìn)行落料、
16、沖孔加工,同時(shí)對(duì)落料件進(jìn)行拉伸處理4正火熱處理為達(dá)到防塵蓋的高度防塵要求,零件須經(jīng)過正火處理,提高硬度(三)零件的工藝性分析和方案確定零件材料為Q195鋼板,板厚1mm,制件精度要求為IT11級(jí),形狀簡單,尺寸結(jié)構(gòu)不大,屬普通沖壓件,需要大批量生產(chǎn)。1. 工藝性分析根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸,在沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):1) 該制件為落料拉深沖孔件,在設(shè)計(jì)時(shí),毛坯尺寸要計(jì)算準(zhǔn)確;2) 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件的要求;3) 各工序凸凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥、連貫。2. 工藝方案的分析根據(jù)制件的工藝性分析,其基本工序有落料、沖孔、拉深三種。拉深件的
17、毛坯尺寸及拉深次數(shù),應(yīng)通過計(jì)算確定。1) 毛坯直徑D的計(jì)算因?yàn)槔钕鄬?duì)高度h/d=16/99=0.162,因?yàn)槭菬o凸緣零件,h<20,查課本表6-4,取修邊余量=1mm,毛坯直徑D按下式計(jì)算:D=d 12+4d2(h+)+6.28rd1+8r21/2=942+4×99(16+1)+6.28×2.5×94+8×2.52 1/2=130.74mm2) 拉深次數(shù)n的計(jì)算因?yàn)閠/D×10²=100/130.74=0.765, 所以查表6-8知采用壓邊圈。拉伸系數(shù)m=d/D=99/130.74=0.757 可知可一次拉深出零件尺寸的外形。
18、同理,零件內(nèi)部尺寸拉深也可以一次拉深成形。3. 工藝方案的確定因制件有落料、沖孔、拉深三道工序,故可采用落料、沖孔、拉深復(fù)合模。沖裁件的尺寸精度主要決定于凸、凹模刃口尺寸及公差,模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn):1) 由于凸凹模之間存在間隙,使落下的料或沖出的孔都是帶有錐度的,且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸,沖孔件的小段端尺寸等于凸模尺寸。2) 在測(cè)量與使用中,落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn),沖孔件以小端尺寸為基準(zhǔn)。3) 沖裁時(shí),凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦,凸模越磨越小,凹模越磨越大,結(jié)果使間隙越來越大。由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí),需考慮下述原
19、則:1) 落料件尺寸由凹模尺寸決定,沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí),以凹模為基準(zhǔn),間隙取在凸模上;設(shè)計(jì)沖孔模時(shí),以凸模為基準(zhǔn),間隙取在凹模上。2) 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損,設(shè)計(jì)落料模時(shí),凹?;境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的尺寸;設(shè)計(jì)沖孔模時(shí),凸?;境叽鐒t應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍較大的尺寸。這樣,在凸凹模磨損到一定程度的情況下,仍能沖出合格零件。凸、凹模間隙則取最小合理間隙值。確定沖裁刃口制造公差時(shí),應(yīng)考慮制件的精度要求。如果對(duì)刃口精度要求過高,會(huì)使模具制造困難,增加成本,延長生產(chǎn)周期;如果刃口精度要求過低,則生產(chǎn)出來的零件可能不合格,或是使模具的壽命降低。若零件沒有標(biāo)注公
20、差,則對(duì)于非圓形件可按IT14級(jí)精度來處理,沖模則可以按IT11級(jí)精度制造;對(duì)于圓形件,一般可按IT67精度來制造模具。落料刃口尺寸計(jì)算:先以凹模為基準(zhǔn)件,然后配做凸模。凹模磨損后,尺寸變大,根據(jù)公式A=(A-x )式中:A工件標(biāo)稱尺寸(mm);A凹模刃口尺寸(mm);工件公差(mm);x系數(shù),為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān)凹模制造偏差(mm), =/44. 計(jì)算各工序壓力計(jì)算沖裁力的目的是為了合理地選用沖床和設(shè)計(jì)模具,沖床的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力,以適應(yīng)沖裁的要求。1) 沖裁力的計(jì)算2) 落料力的計(jì)算查資料得Q195號(hào)鋼,抗拉強(qiáng)度315430MP
21、aF落=dt=3.14×130.74×1×430=176.53KN3) 拉深力的計(jì)算查資料得:Q195號(hào)鋼抗拉強(qiáng)度b=315430MPa, K1=0.50,零件外部拉深時(shí),F(xiàn)拉=d1tb k1=3.14×130.74×1×370×0.50=75946.866N=75.947KN4) 沖孔力的計(jì)算F沖=1×1.3×204.1×1×370=98.124KNK系數(shù)(取K=1.3);孔的個(gè)數(shù),n=1。沖孔周長,mm材料厚度,材料抗剪強(qiáng)度,430MPa,取MPa。五、軸承防塵蓋加工過程中的注意點(diǎn)
22、(一)拉伸工序的注意點(diǎn)1起皺及控制拉伸時(shí)坯料凸緣區(qū)出現(xiàn)波紋狀的皺折稱為起皺,起皺是一種受壓失穩(wěn)現(xiàn)象。起皺產(chǎn)生的原因:凸緣部分是拉伸過程中的主要變形區(qū),而該變形區(qū)受最大切向壓應(yīng)力作用,其主要變形是切向壓縮變形。當(dāng)切向壓應(yīng)力較大而坯料的相對(duì)厚度t/D(t為料厚,D為坯料)又較小時(shí),凸緣部分的料厚與切向壓應(yīng)力之間失去了應(yīng)有的比例關(guān)系,從而在凸緣的整個(gè)周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲,這就是拉伸時(shí)的起皺現(xiàn)象。影響起皺的主要因素:1)坯料的相對(duì)厚度t/D 坯料的相對(duì)厚度越小,拉伸變形區(qū)抵抗失穩(wěn)的能力越差,因而就越容易起皺。2)拉伸系數(shù)m 根據(jù)拉伸系數(shù)的定義m=d/D可知,拉伸系數(shù)m越小,拉伸變形程度越大,拉伸變
23、形區(qū)內(nèi)金屬的硬化程度也越高,因而切向壓應(yīng)力相應(yīng)越大。另一方面,拉伸系數(shù)越小,凸緣變形區(qū)的寬度相對(duì)越大,其抵抗失穩(wěn)的能力就越小,因而越容易起皺。3)拉伸模工作部分的幾何形狀與參數(shù) 凸模和凹模圓角及凸、凹模之間的間隙過大時(shí),則坯料容易起皺。控制起皺的措施:最常用的方法是在拉伸模具上設(shè)置壓料裝置,如壓邊圈。2拉裂及控制拉裂產(chǎn)生的原因:在拉伸過程中,由于凸緣變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變很不均勻,靠近外邊緣的坯料壓應(yīng)力大于拉應(yīng)力,其壓應(yīng)變?yōu)樽畲笾鲬?yīng)變,坯料有所增厚;而靠近凹??卓诘呐髁侠瓚?yīng)力大于壓應(yīng)力,其拉應(yīng)變?yōu)樽畲笾鲬?yīng)變,坯料有所變薄。因而,當(dāng)凸緣區(qū)轉(zhuǎn)化為筒壁后,拉伸件的壁厚就不均勻,口部壁厚增大,底部壁厚減小,壁
24、部與底部圓角相切處變薄最嚴(yán)重。變薄最嚴(yán)重的部位成為拉伸時(shí)的危險(xiǎn)斷面,當(dāng)筒壁的最大拉應(yīng)力超過了該危險(xiǎn)斷面材料的抗拉強(qiáng)度時(shí),便會(huì)產(chǎn)生拉裂。另外,當(dāng)凸緣區(qū)起皺時(shí),坯料難以或不能通過凸、凹模間隙,使得筒壁拉應(yīng)力急劇增大,也會(huì)導(dǎo)致拉裂控制拉裂的措施:生產(chǎn)實(shí)際中常用適當(dāng)加大凸、凹模圓角半徑、降低拉伸力、增加拉伸系數(shù)、在壓料圈底部和凹模上涂潤滑劑等方法來避免拉伸的產(chǎn)生。(二)防塵蓋的正火熱處理由于零件需要獲得較好的硬度、強(qiáng)度和韌性,另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,節(jié)約成本,因此選擇正火工藝。1正火工藝正火,又稱常化,是將工件加熱至Ac3或Accm以上3050,保溫一段時(shí)間后,從爐中取出在空氣中或噴
25、水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。如圖5-3所示為.正火的加熱溫度范圍圖。正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些,其機(jī)械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。圖5-3 .正火的加熱溫度范圍正火的主要應(yīng)用范圍有:用于低碳鋼,正火后硬度略高于退火,韌性也較好,可作為切削加工的預(yù)處理。用于中碳鋼,可代替調(diào)質(zhì)處理作為最后熱處理,也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理。用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。用于鑄鋼件,可以細(xì)化鑄態(tài)組織,改
26、善切削加工性能。用于大型鍛件,可作為最后熱處理,從而避免淬火時(shí)較大的開裂傾向。用于球墨鑄鐵,使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高,如用于制造汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件。 過共析鋼球化退火前進(jìn)行一次正火,可消除網(wǎng)狀二次滲碳體,以保證球化退火時(shí)滲碳體全部球?;?。軸承防塵蓋零件為Q195普通碳素結(jié)構(gòu)鋼材料,適合采用正火熱處理工藝。2.正火主要目的正火的目的是得到以細(xì)片狀的珠光體組織,由于它具有較高的硬度和強(qiáng)度,還有很不錯(cuò)的韌性,因此在某種程度上來講,可以取代調(diào)質(zhì),節(jié)約能源,降低成本。軸承防塵蓋零件因用于隨軸承高速旋轉(zhuǎn)要經(jīng)受高載荷、極強(qiáng)沖擊力、以及銹屑侵入等場(chǎng)合,需要有足夠的硬度和韌性,通過正
27、火工藝可使軸承防塵蓋零件獲得所要的硬度和韌性。3.正火的過程將沖壓好的軸承防塵蓋零件放入的正火爐內(nèi),將零件加熱至Ac3或Accm以上3050,保溫一定時(shí)間,拿出零件空冷。六、軸承防塵蓋產(chǎn)品檢測(cè)(一)檢測(cè)方法本產(chǎn)品的缺陷以目測(cè)判定為主,因此必須嚴(yán)格遵守目測(cè)的標(biāo)準(zhǔn):1通常在30cm處目測(cè),如果發(fā)現(xiàn)缺陷,換個(gè)角度和距離觀測(cè),難以看得到及不太明顯缺點(diǎn)為OK。2觀察角度:垂直于被觀察面及上下45度角。(二)沖壓件的常見缺陷由于該零件是沖壓件,它通常有沖壓產(chǎn)品的缺陷,主要有以下缺陷:1毛刺:是由于裂紋的起點(diǎn)不在刃口,而是在刃口附近的側(cè)面而自然形成的。2起皺:主要原因是壓邊力(小)不夠,致使進(jìn)料速度太快;另
28、外,模具的壓邊圈上涂的油太多;還有就是和板材的大?。ㄐ。┮灿幸欢ǖ年P(guān)系;當(dāng)然也和模具的圓角半徑(太大)也有關(guān)系3拉裂:當(dāng)最大拉應(yīng)力大于變薄最嚴(yán)重部位的抗拉強(qiáng)度時(shí),便會(huì)產(chǎn)生拉裂。4還有其他不良缺陷如:拉痕、麻點(diǎn)、裂紋、凹坑、厚度變薄等。圖6-1起皺現(xiàn)象 圖6-2拉裂現(xiàn)象(三)防塵蓋不合格品的判定遵照以上檢測(cè)方法,各類不合格產(chǎn)品如表6-1所示。表6-1各類不合格產(chǎn)品判定一覽表序號(hào)檢查項(xiàng)目判定基準(zhǔn)方法工具1毛刺產(chǎn)品周邊有胡須狀刺物,不合格品目測(cè)2起皺零件側(cè)壁上部位條狀擠光痕跡,不合格品目測(cè)3拉裂出現(xiàn)拉裂裂縫,不合格品目測(cè)4拉痕有明顯的拉痕,不合格品目測(cè)5裂紋零件有裂紋,不合格品目測(cè)6厚度變薄厚度變薄
29、不合格品游標(biāo)卡尺(四)導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的原因及改進(jìn)方法1沖裁件毛刺的產(chǎn)生產(chǎn)生原因沖裁間隙太大、太小或不均勻;沖模工作部分刃口變鈍;凸模和凹模由于長期的受振動(dòng)沖擊而中心線發(fā)生變化,軸線不重合,產(chǎn)生單毛刺。改進(jìn)方法:保證凸凹模的加工精度和裝配質(zhì)量,保證凸模的垂直度和承受側(cè)壓力及整個(gè)沖要有足夠的剛性;在安裝凸模時(shí)一定要保證凸凹模的正確間隙并使的凸凹模在模具固定板上安裝固沒,上下模的端面要與壓力機(jī)的工作臺(tái)面保持相互平行。要求壓力機(jī)的剛性要好,彈性變形小,道軌的精度以及墊板與滑塊的平行度等要求高;要求壓力機(jī)要有足夠的沖裁力。2拉深件凸緣在拉深過程中起皺的原因及改進(jìn)方法原因:凸緣部位壓邊力太小,無法抵制過大
30、的切向壓應(yīng)力;而引起切向變形因而失去穩(wěn)定后形成皺紋。材料較薄也較易形成皺紋。改進(jìn)方法:加大壓邊圈的壓邊力和適當(dāng)?shù)募哟蟛牧系暮穸取?拉深件壁部被拉裂的原因及改進(jìn)方法原因:a材料在拉深時(shí)承受的徑向拉應(yīng)力太大;b凹模圓角半徑太小,c拉深潤不良;d原材料塑性較差。改進(jìn)方法:減小壓邊力;加大凹模圓角半徑;正確使用潤滑劑;選用素行較好的材料。4拉深時(shí)零件邊緣高低不平及有褶皺的原因及改進(jìn)方法 原因:毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻,以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大,在拉深的最后階段脫離了壓邊圈,使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺。改進(jìn)方法:沖模重新定位,校正
31、凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(chǎn)(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺) 5零件拉伸時(shí)表面產(chǎn)生拉痕的原因及預(yù)防措施凸模或凹模表面有尖利的壓傷,致使工件表面相應(yīng)的產(chǎn)生拉痕,此時(shí)應(yīng)將壓傷表面進(jìn)行修磨或拋光即可。凸凹模間隙過小或者間隙不均勻,使其在啦深時(shí)工件表面被刮傷,此時(shí)應(yīng)修整凸凹模間隙直至合適為止。凹模圓角表面粗糙,拉深時(shí)工件表面被刮傷,此時(shí)應(yīng)將凹模圓角半徑進(jìn)行修磨打光;沖壓時(shí)由于沖模工作表面或材料表面不清潔而混進(jìn)雜物從而壓傷了工件表面,因此在拉誰呢時(shí)一定要始終保持凸凹模表面的清潔,坯料拉深前一定要擦拭;當(dāng)凸凹模硬度低時(shí),其表面附有金屬廢屑后,也使得拉深工件表面產(chǎn)生拉痕,因此除了增加凸凹模表面的硬度外在拉深時(shí)還要時(shí)常檢查凸凹模表面即使清除其遺留下的金屬廢屑。潤滑劑質(zhì)量差,也會(huì)使拉深工件表面粗糙度加大,這時(shí)應(yīng)使用適合于拉深工藝使用的潤滑劑,必要時(shí)應(yīng)將潤滑劑過濾后再使用。以防止雜質(zhì)混入而損傷工件表面。總結(jié)通過四個(gè)多月的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,我終于將要完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)了,自己覺得學(xué)會(huì)很多以前認(rèn)為很難甚至是沒接觸過的知識(shí),從開始的不知怎么著手到現(xiàn)在論文接近尾聲,曾經(jīng)抱怨過,想過逃避,但最終還是堅(jiān)持把它完成了,有好幾次都不想做了,但最終我還是頂住壓力做完了,最終的我收獲了很多,不論是這件事還是其他的,并且總結(jié)出以后做人做事的原則,
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