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塑性成形件结构设计 基本要求： 简单、对称，平直、顺畅 防止凸、凹模尺寸过小 孔径、孔距、孔边距、边距、凸、凹缘 最小弯曲半径 防止外层拉裂，与板厚相关。 最小弯曲高度 防止支撑不足， 无法正常弯曲 最小孔边距 防止孔进入弯曲 变形区 利用加强筋 减少材料 止裂孔 防止尖角转折 冲孔＋弯曲 简化工艺 3、拉深 外形：简单对称（回转）、深度小。 过渡圆角： 凸缘合理： 考虑变形与 起皱 d+12δd凸d+25δ 凸缘孔边距 冲焊结合 三、锻造性能对结构影响 锻造性越好，形状越可设计复杂 * * 自由锻零件结构工艺性 1、零件结构应尽可能简单、对称、平直；2、应避免零件上的锥形、楔形结构；如图2-3所示。 避免锥形、楔形结构 自由锻件的设计原则是： 在满足使用性能的前提下，锻件的形状应尽量简单，易于锻造。 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 自由锻零件结构工艺性 3、应避免几何体的交接处形成空间曲线 避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交； 避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 自由锻零件结构工艺性 4、零件上避免加强肋、凸台，工字形、椭圆形或其它非规则截面及外形 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 自由锻零件结构工艺性 5、合理采用组合结构 对横截面尺寸相差很大或形状复杂的零件，可设计成由数个简单件构成的组合体，应尽可能分别对其进行锻造，每个简单件锻造成形后，再用焊接或螺纹等机械联接方式构成整体零件。 a)工艺性差的结构 b)工艺性好的结构 模锻零件的结构工艺性 1．模锻零件应具有合理的分模面，以使金属易于充满模膛，模锻件易于从锻模中取出，且敷料最少，锻模容易制造。 2．模锻零件上，除与其它零件配合的表面外，均应设计为非加工表面。模锻件的非加工表面之间形成的角应设计模锻圆角，与分模面垂直的非加工表面，应设计出模锻斜度。 模锻零件的结构工艺性 3．零件的外形应力求简单、平直、对称，避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高肋、等不良结构。一般说来，零件的最小截面与最大截面之比不要小于0.5。 图c所示零件有一个高而薄的凸缘，使锻模的制造和锻件的取出都很困难。 图a所示零件的凸缘太薄、太高，中间下凹太深，金属不易充型。 图b所示零件过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易锻出，对保护设备和锻模也不利。 图d所示形状则较易锻造成形。 模锻零件的结构工艺性 4．在零件结构允许的条件下，应尽量避免有深孔或多孔结构。孔径小于30mm或孔深大于直径两倍时，锻造困难。如图所示齿轮零件，为保证纤维组织的连贯性以及更好的力学性能，常采用模锻方法生产，但齿轮上的四个Φ20mm的孔不方便锻造，只能采用机加工成形。 模锻齿轮零件 模锻零件的结构工艺性 5．对复杂锻件，为减少敷料，简化模锻工艺，在可能条件下，应采用锻造—焊接或锻造—机械联接组合工艺。 冲压零件结构工艺性 1．对冲裁件的要求1）冲裁件的外形应力求简单、对称；2）应避免长槽与细长悬臂结构；3）孔的有关尺寸应满足要求；冲压件上应采用圆角代替尖角联接，孔与沟槽尽量在变形工序前的平板坯料上冲出；最小圆角半径值可查有关手册。2．对弯曲件的要求1）弯曲件的形状应力求对称；2）弯曲边尺寸过短不易成形；孔亦不能距弯曲线太近。3．对拉深件的要求1）拉深件外形应简单、对称、且不宜太高；2）拉深件的最小许可圆角半径可查有关手册。 冲压零件结构工艺性 1．对冲裁件的要求1）冲裁件的外形应力求简单、对称；2）应避免长槽与细长悬臂结构；3）孔的有关尺寸应满足要求；冲压件上应采用圆角代替尖角联接，孔与沟槽尽量在变形工序前的平板坯料上冲出；最小圆角半径值可查有关手册。 冲压零件结构工艺性 冲压零件结构工艺性 2．对弯曲件的要求1）弯曲件的形状应力求对称；2）弯曲边尺寸过短不易成形； 3）孔亦不能距弯曲线太近。 冲压零件结构工艺性 3．对拉深件的要求1）拉深件外形应简单、对称、且不宜太高；2）拉深件的最小许可圆角半径可查有关手册。 冲压零件结构工艺性 *