请联系客服QQ
艾特贸易网首页

艾特贸易网

什么是冲孔变形,主要工艺特点是什么

提示:

冲孔变形是利用冲头或者模具上凸起的部分在毛坯锻出孔(通常是不透孔)的变形方式。锻造各种空心锻件时,都需要进行冲孔。模锻带孔的锻件时需要在锻模模膛中进行冲孔变形;平锻机上模锻生产环形件时,要在聚集工步之后进行终锻冲孔;在自由锻、胎模锻中,冲孔更是常用的工序。 冲孔变形分为开式冲孔和闭式冲孔。 开式冲孔

    冲孔变形是利用冲头或者模具上凸起的部分在毛坯锻出孔(通常是不透孔)的变形方式。锻造各种空心锻件时,都需要进行冲孔。模锻带孔的锻件时需要在锻模模膛中进行冲孔变形;平锻机上模锻生产环形件时,要在聚集工步之后进行终锻冲孔;在自由锻、胎模锻中,冲孔更是常用的工序。

    冲孔变形分为开式冲孔和闭式冲孔。

    开式冲孔时,毛坯外周处于无约束的自由状态。毛坯可以分为两部分,冲头下面为圆柱形的A区,外周为环形的B(1-11)A区处于冲头直接作用下而受力变形,相当于环形金属包围下的镦粗,高度减小,金属向径向外流、周向扩张,但又受到环壁的限制,因此处于三向压应力状态。B区的应力和变形主要是由于A区变形引起,产生径向压缩变形,周向伸长变形。

开式冲孔时的应力应变

    1-11    开式冲孔时的应力应变

    由于A区向下变形流动的带动,B区在轴向也受一定的压应力,越靠近A区其轴向压应力也越大。B区的轴向变形情况主要取决于环壁厚度。

    当环壁较薄时,高度方向为收缩变形,冲孔后毛坯高度减小;环壁较厚时,高度方向几乎无变形。因此,确定冲孔前毛坯高度的方法是当毛坯直径与冲头直径之比

    D/d5时,取:H0=H

    D/d<5时,取:H0=(1. 11.2)H

式中  H-冲孔后要求的高度;

    H0-冲孔前毛坯的高度。

    冲孔后,毛坯的高度减小,外径上小下大,下端面凸出,上端面凹进,这种现象称为“走样”。D/d越小,“走样”越严重。低塑性材料冲孔时常在外侧表面和内孔圆角处产生纵向裂纹(图1-12)。外侧表面裂纹的产生是由于A区金属外流扩张时,使外层B区金属受到周向拉应力。内孔圆角处的裂纹是由于此处温度降低较快,塑性较低,加之冲头一般都有锥度,冲头下冲时,此处容易胀裂,因此冲头的锥度不宜过大。生产中一般取:D/d3

    锻造工艺中一般不允许直接冲出通孔。因为在A区较薄时,无能力再向B区扩展,而且此时温度下降很多,冲孔力急剧上升,可能会使冲头损坏。一般是先留一层连皮,而后再将连皮冲切除去。

    如图1-13,当冲孔的孔径大于Φ450mm时,可以采用空心冲头冲孔,空心冲头冲孔可以减小B区外层金属的周向拉应力,避免产生表面裂纹;对于锭料,还能除掉中心部分质量不好的金属。

冲孔时的裂纹

    1-12    冲孔时的裂纹

空心冲头冲孔

    1-13    空心冲头冲孔

    闭式冲孔是依靠刚性的凹模筒壁,阻止圆环B区外周的自由胀大,在A区金属压缩并向四周扩张流动的作用下,B区产生很大的径向和周向压应力,产生沿轴向的伸长变形,如图1-14

闭式冲孔时的应力应变

    1-14    闭式冲孔时的应力应变

    闭式冲孔的主要质量问题是壁厚不均匀、产生纵向裂纹及横向裂纹(图1-15)等。壁厚不均匀的原因主要有:冲头导向不正;毛坯性质不均匀,冲头各处圆角或斜度不一致等引起侧向力,使冲头偏离正确位置。纵向裂纹发生在毛坯上局部流动较快的部位,流得快的部位受到流得慢的部位的牵制作用而受到附加拉应力。横向裂纹一般发生在毛坯上局部流动较慢的部位。由于流动较快部位对流动慢部位的牵制作用,使之受到轴向附加拉应力作用。

闭式冲孔时的裂纹

    1-15    闭式冲孔时的裂纹

    防止缺陷的主要措施是使沿圆周各处变形流动条件尽可能一致。例如,冲头导向要准确(冲头与毛坯中心对正),保证壁厚均匀;沿着圆周,冲头圆角、侧壁表面粗糙度、润滑状态等要均匀一致。

(作者稿费要求:需要高清无水印文章的读者3元每篇,请联系客服,谢谢!在线客服:艾特贸易网客服为您服务


(责任编辑: 艾特贸易网 )

  • 本文关键字:冲孔变形 

免责声明:本文章仅代表作者个人观点,与艾特贸易网无关。本站大部分技术资料均为原创文章,文章仅作为读者参考使用,请自行核实相关内容,如若转载请注明来源:艾特贸易网 http://www.aitmy.com