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综述:用钢板模锻成形工艺的研究现状
摘要:本文介绍了本发明的组成部分及其应用,为本领域的研究和工程工作提供了指导。根据冲压和锻造的组合方式,对各种材料进行了重新分类。回顾了组合的工艺原理,并对其应用进行了讨论。本发明的组成部分表明本领域的未来工作应侧重于开发高强度材料、更好的润滑控制方法、形成具有智能控制能力和特殊功能的机器,以及一些有关高强度超高强度材料的新消息。
关键词:金属薄板;冲压;锻造;冲压-锻造工艺。
1.介绍
众所周知,金属塑性成形是指在制造业中使用的金属塑性成形方法。通常包括压模和大锻件。金属零件具有较大的特定表面,在机械工业中具有可替代的作用。当底板变形时,应控制在近似平面应力的范围内。通常情况下,底板的工作部件会减少拐角处的应力,并增加倾斜度。然而,在重新形成资产时,它很小的厚度和较大的外形尺寸的特点使其满足了用棒或方坯进行锻造的高负荷要求。
对具有定制特性、大规格表面和功能的轻质金属产品的要求,在工业领域中是不可替代的,如电话、飞机、电子产品和不久的将来。通常,要保持工件的预期特性,需要复杂的技术过程和工具,这可能会增加资源密集度和时间消耗。此外,要降低生产成本,减少网络形状和耳朵网络形式,以便在不需要增加操作次数的情况下确定技术。
冲压过程(SFP)是一类新的过程,包括捣固和同时锻造,以制造带有金属零件的功能部件,在这些零件中,板的指定区域已成形;在绘制和展开之前,请先对平板进行裁剪。与常规的放弃或夯实操作相比,需要减少额外的机械加工步骤,也可以将其应用到工具中。本文件中列出了艺术品的状态及其应用,并为本领域的研究和工程工作提供了指南。在本论文中,各种SFP根据冲压和锻造操作的组合方式进行分类。对于类,给出了基本工艺原理,并讨论了其典型应用
2.冲压过程分类
Merklein团队介绍了基于刀具运动的钢板,以及厚度和厚度随厚度变化的钢板。
近年来,许多新的冲压工艺都得到了发展。一般来说,抽样和锻造操作的具体组合可以使零件具有特定的特点。为了更好地理解和提供研究指南,在本论文中,根据抽样和锻造的组合方式重新分类选项,如表1所示。以下各节详细说明了相关的处理原理和步骤
3.组合成形法
3.1拉拔/翻边与镦粗的结合
所有加厚或功能性修改的零件都可以通过不加厚的拉深/法兰组合来实现。在这种组合中,可以避免所有最初的拉深或法兰组合,以及增加壁厚或功能性修改的不加厚操作。此过程在加厚零件的制造中有最广泛的应用。Wang团队和Luo团队加厚了用于汽车的飞轮板的外部配流盘。如图1所示,该片由一个内孔冲头冲入水中,然后将其压缩。最后,壁厚从10毫米增加到11毫米。
Suzumura团队开发了一种组合工艺,使成形的阶梯形铜具有加厚的法兰。如图2所示,在底托期间,由内孔、外孔测量的边缘牵引。当法兰由外孔拉紧时,防止了弯曲。最终的厚度可以通过改变内孔的行程来调整穿孔的移动由一种级进压力机控制。
夹杂着翻边和镦粗的夹杂在一起的夹芯板的内壁变厚。首先在形成垂直壁的中心孔周围的空白处,然后用一个内芯轴将壁面与另一个外芯轴一起冲洗,并在三次翻边和镦粗时进行,如图3所示。Yan团队还研究了翻边和镦粗过程,其对法兰和镦粗的半径和间隙没有影响最后讨论并优化了获得的参数为1.25mm的所有设置。Wu团队利用相似的过程来驱动离合器毂,因此获得的法兰拐角具有较小的误差和较小的铰链。
Wang团队和Luo团队开发了厚壁餐具的双杯形零件的多步加工,如图4所示。第一步,通过正向拉伸使周围的毛坯变形。第二步,通过反向拉伸使中间的毛坯变形,其中,当向上拉伸时,法兰盘将向下展开。第三步,底部在底部壁厚和翻边处。然后,通过在上一步中进行几次设置操作,使内部壁厚增加。
除了厚壁的制造零件外,这种组合还可以用于制造零件,这些零件的功能部件在整个床垫金属上。结合绘图和设置制造齿轮零件来开发处理。活动元件如图5(a)所示,操作顺序如图5(b)-(d)所示。首先,是一个绘图过程无需安装夹持器,也无需安装在金属表面终饰板上。在本步骤中,使用了一个中心曲线图来降低穿过齿槽时的成形力和成形速度。在拉深后,将上部设置强制将材料降低到齿槽中,并最终将外部设置为38个齿槽形式。组合绘图和设置齿轮的难度有助于控制材料的流动,因此必须克服在壁面和腹板之间的折叠式结构
根据上面的研究,拉拔/翻边和安装的组合可以在过去的几次中进行。传统的液压机或机械压力可以用于有顺序的过程,但在有顺序的过程中需要多次动作。然而,墙壁会弯曲,容易导致折叠。因此,这是不可忽视的单步限制。为了获得更大的厚度,应雇佣多个阶段的工艺。如果将填塞和加厚结合在一起,则需要降低复杂性和多作用压力。由于抗摩擦性,材料流动的难度会随着壁高的增加而增加,从而导致壁高几乎为允许的。此外,不加设置的拉拔/法兰的组合也不能用于加厚比例不在壁厚的部分,如在厚度和压力下的拉拔/法兰组合加厚底座的RTS不能直接应用于平板。
3.2图纸与反向网格的组合
在这种组合中,坯料首先被拉制成铜槽,然后被拉深冲头所指示的其他部分固定在提升机构中。冲头将坯料压缩到平面上,使冲力在平面上改变,以压缩目标部分。通过压缩,目标部分变厚。这种组合可以用于生产,也可以用于生产,但不能用于生产加厚零件。
3.2.1矿产资源部
绘图和展开的组合最广泛地用于形成共享到加厚角部件的尾部或尾部。
Zhao团队开发了一种冲压成形工艺,该工艺适用于金属板的中心区域。如图6所示,在第一步中,将两个坯料的中心区域分别绘制在第二步中。在第二步中,当中心区域平坦时,将限制工作件的中心区域,并通过另一个压缩进行限制。Tan团队开发了两个阶段,用于将加工过程升级到最大值按板条制造。在第一阶段中,将空白处的目标端口绘制到负载中。在第二阶段中,将目标端口反向压缩到平面上,并使用一个范围卡箍来增加如图7所示的厚度。
由于某个工程师将多个部件的拐角处导线的厚度降低到了原机械性能,因此,应将多个加厚的部件的厚度降低到最小,以增加部件的厚度。Abe团队开发了三个阶段的制造过程,包括在第一阶段和第二阶段,底部加厚和拐角处法兰孔的厚度,而在第一阶段和第二阶段,加厚的部件的厚度是由D形成的锥形冲头和锥形底部的体积比平底冲头大。在第三个阶段中,在板夹和板夹之间夹紧的情况下,锥形底部通过孔口和孔口压缩成扁平,导致底部和法兰角的厚度增加。最后,法兰角底部的砂壁厚度增加10%,如图8所示
在这些过程中,提取出该关键因素,如果提取出该工具,则中心点的增加量将由原来的单一增加到相反的空白处,否则,该过程不会变大。因此,需要多次测试以确保该过程可以通过具有平移运动的压力实现,如液压和机械压力。
3.2.2底部加厚零件
拉伸和压缩的组合可用于制造底部加厚的零件。Jin团队采用单部冲压锻造工艺制造非均匀厚度的铝合金外壳零件。在这个过程中,使用了一个带有浮动功能的设置。如图9所示,将该视图安装在一个位置上,并固定在一起。将计数器安装在浮动功能的弹簧座上。在开始时,将空白放在该位置上。然后,将下推的模块安装在工件上,并将工件向下推到计数器上。在这个过程中,首先形成一个凹板,然后在拉伸时将墙挤压到底部。然后,将底部压缩并加厚,从4毫米到4.25毫米。
3.3压缩变形的组合
承受和压缩的组合通常用于制造平直加厚的零件。在这一过程中,原始板材首先进入一个接触到两个倾斜部分的形状,然后将其压缩到一个平板上。由于该流程,实现了区域内的垂直组,并且四个角都有问题,如图10所示。图纸的临界高度为28.3mm。Wang团队开发了压缩过程,将其压缩到如图11所示的支架上的连接端口处并加厚。由于两个端口之间的间距较大,因此连接端口应缩短。因此,连接端口首先为U形,然后用平冲头固定两端进行压缩。然后压缩部分变粗变短。
根据上述两个过程,该过程可用于制造排板或短板。该过程的关键因素是在墙边或底边倾斜,也就是说,在技术研究所中,一个较大的重量的导线可用于折叠,压缩与绘制-反向压缩过程相似。对比第3.2节中描述的过程,在该过程中,该区域直接作为线上空白部分。
3.4拉伸与挤压的结合
当在工件上应用熨平工艺时,不但使工件的壁厚减薄,而且消除了壁厚的分布。如图12所示,采用Nakano团队开发的一种用于生产具有减薄壁的双杯形件的拉深和熨平组合工艺。将工件的壁厚减至1.5毫米厚厚度5毫米,制造精度高。
这种组合可用于阶梯形墙,如管和皮碗。Mori团队介绍了一种完整的工艺流程,用于绘制和拉伸的薄壁管。通过拉伸和熨平,形成阶梯形、不同厚度和锐角。Kampus团队将金属材料叠加在复合工艺的上边缘设置和运行,并在外部内部壁增厚的情况下获得以下情况(见图14)。
此图结合了拉深和拉直两种工艺,可用于简单的筒形件加工。Zhang团队提出了用伺服控制压力机拉深和拉深的复合拉深和拉深产生的复合拉深方法,如图15所示。在此过程中,详细地设计了复合拉深和拉深过程中的分离运动和步进运动它显示了在过程的早期使用步进运动时,可以有效地提高金属的表面质量,并减少裂纹的范围。
Mori团队开发了一种高强度钢的成形工艺。图16所示为本发明成形工艺的顺序。图16所示为16(a),向上电极在上电极和下电极之间通电,然后,如图16(b)所示,向上电极被卸下到一个气缸中。最后,向上电极被卸下到另一个气缸中(见图16(c))。为了实现加热、释放和成形的顺序,CNC加工与加热电源同步,并与提供电源的电极和回路同步。制造齿轮的困难在于控制材料以完全填满齿轮顶部。
拉深管与后向挤压相结合。Wang团队提出了拉深和压缩成形的新组合工艺,用平板固定。图17(a)显示了工艺原理。当向上移动和拉深时,采用恒定的未加载量。当底板被压缩时,将厚壁土挤压到底板中。
为了研究在图17C中所示的情况下,波谱位置对双波谱形成行为的影响。波谱中心到波谱中心的距离在3-13mm的范围内变化。图17C并比较通过模拟和实验获得的截面。实验结果表明,模拟和模拟的结果吻合得很好。
Sheng团队建议采用混合成形工艺,方法是将臂图和热挤压相结合,生产出具有较薄RRIB的铜件,其中,首先在成形温度和成形温度下,将其绘制成预成形件,然后将其保存在图18所示的所需的测量仪中。
Lin团队从成形空心零件金属板上刮平法兰,包括拉深和冷挤压。如图19所示,一个带有用于反拉深的中心孔的第一个杯形工件。第二个是将其放入抽芯中。在该过程中,孔和孔可以从该工件上挤到成形法兰上,该法兰位于底部背面的中心由装潢器和移动模具定位。前件如图19C所示。
拉深与前挤压的组合可以使所有部分或耳朵变薄。此组合的关键因素是二者的中心肩角度。过大的压力会导致更大的变形,从而产生更大的内摩擦力。此外,角与零件壁厚的比例限制在一起。过小的角度会使材料变薄难以流动。当材料最终难以填满齿尖时,通常会发生变形。绘图的次数与用于形成实心杯的后向挤压结合在一起,这是因为在底部流中形成的绝热层使底部流中的材料产生了较小的应力。从而减小了成形载荷。也就是说,当厚度变大时,会产生较低的应力要求从底部将血液流动补偿到全部。与工艺中制造中空法兰部件的常规孔法兰的优势相比,形成的限制更高。
3.5板料与锻件的结合
一些冲压工艺与锻造工艺相结合。Hui团队将冲压工艺与封闭的模具相结合,加工成如图20所示的通径接头。首先,该工艺的主要形状是在冲裁过程中完成的,然后该分支机构最终成为主要的供应商RMEDB为闭式模锻。Li团队通过将图纸与闭式模锻结合起来开发工艺。在第一步中,通过冲压将重新格式化的坯料绘制到两个视图中。当达到某个深度时,将工件的中心部分压缩到一起,并将有一个刻度和一个能将材料吹到钻孔机中。I第二个台阶用倒角测量,而不是用冲压材料制成的压缩材料来代替镍。因此,拐角处的厚度如图21所示。
在这些过程中,通常情况下,这些应力在整个锻造过程中都是高强度的。
4薄板锻造法
4.1突出
挤压的特征是材料流动方向。Zhang团队建议将AZ31B磁性元件按250°反向挤压,如图22所示。该工艺也适用于几何结构复杂的镁合金书架,如图23所示,在其中,该实验室的墙壁和支架可同步30。Wang团队采用反向挤压图24a从1100-H14铝合金板材中冷却而Sun团队研究了加工参数对最终结果的影响,并还研究了Z31镁合金板材的反向挤压成形。结果表明,坯料的形状比板材的形状更好。此外,还研究了材料的摩擦系数,使板材的形状更好。但载荷的增加并降低侧壁的形状增加了材料的价格。
挤压分析在两个侧面进行,如果需要改变截面,则需要多个台阶。如图26所示,Cai团队开发多个挤压制造和承载盘。
在后期挤压加工中,按平面图中的空白处,接触的区域将变大。在承受高静水压时,材料和材料的材料将变硬。因此,该加工的关键在于降低预加载,并提高材料的流动性,以达到预期的效果。Maeno团队通过应用加载在图27中所示的紧固件和螺纹孔处,其载荷脉动有效地改善了成形形状,降低了成形载荷。
挤压分析用于平面齿轮成形。Hetzner团队成形的平面齿轮通过使用齿轮啮合来压缩板材。在本研究中,两个预备的公式,一个是径向摩擦系数m=0.12,另一个是径向摩擦系数m=0.3,另一个是径向摩擦系数m=0.05,如图28所示(a) 。结果表明,通过改变摩擦条件可以明显改善啮合情况。
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