冷冲压加工工艺简介.ppt

冷冲压加工工艺知识简介,格力电器股份有限公司 工艺部,第一部分 冷冲压加工工艺简介,一、冷冲压工艺概述二、冷冲压工艺原理 三、冷冲压模具结构 四、冲压件的工艺性,一、冷冲压工艺概述,1、冷冲压加工特点：2、冷冲压加工的分类：3、冲压工艺的现状和发展方向：,1、冷冲压加工特点：,1）冷冲压加工是一种少切削或无切削的加工工艺方法，利用压力机和装在压力机上的模具，通过压力使被加工材料在冲模内加工成所需要的具有一定形状和尺寸精度的毛胚或制件，2）冷冲压加工所针对的材料可以是金属、也可以是非金属，可以是板材，也可以是条料、棒料、块料和型材。3）冷冲压加工是许多加工方法中最重要的加工方法之一，其在实际加工作业量中也是最大的几种之一。4|）就其加工件，从身边的家用品到生产用的机械，可以说到处都有，冲压加工技术象所有的加工技术一样，有非常强的实践性，它是在总结以往生产中的创造性研究和试行中失败与成功的经验基础上产生的，并在长年实践中不断地改进和提炼成为现代的冲压技术。,冲压加工工艺与其他加工工艺方法相比的优越性,a、生产效率高，在冷冲压工艺中，压力机的一次行程可完成一道工序，而压力机的行程次数是每分钟几次或几百次，所以在最短的时间内完成一道工序的工作。b、材料利用率高，冷冲压加工能以较少的废料，而得到强度大、刚性好，重量轻的机械零件。c、同一产品的形状和尺寸一致性好：用模具冲压加工如同复制，使零件的形状和尺寸非常接近模具工作部分，使零件的具有良好互换性。d、冷冲压操作简单，操作人员技能要求低（简单的普通冲压），以简单操作技术，可获得复杂产品零件。e、冷冲压便于实现机械化和自动化生产。,冲压加工零件,单机成线,多机连线,数控冲压站,多工位级进模,2、冷冲压加工的分类：,a、按冷冲压性质分：冲裁使材料产生分离变形（包括普通冲裁和精密冲裁）。又可分冲孔和落料 变形冲压使材料产生塑性变形的冲压加工。又分可：弯形、拉深、翻孔、翻边、压印等b、按工序数量分：简单、单工序冲压在一个冲压行程中只完成一个冲压工序内容。复杂冲压在一个冲压行程中完成二个或二个以上不同冲压工序的冲压加工。连续冲压在压力机的连续行程中，连续完成二个或二个以上不同冲压工序内容。,3、冲压工艺现状和发展方向：,冷冲压多项优越性，主要是依靠装在压力机上的冲模来实现。冷冲压模具是冷冲压必不可少的工艺装备，它是保证冷冲压加工实现优质、高效、低消耗的关键。以目前冲压工艺水平和模具制造技术所能达到工艺水准，对冷冲压零件冲裁料厚30mm，拉深料厚20mm，冲压件的尺寸精度，IT913（普通），IT79（精密冲压），,模具制造精度现状和发展方向,模具发展方向：结构上多工位连续模，高精度、长寿命，结构件标准化，在使用上朝只备件、无备模方向，在模具加工手段上广泛采用CAD，CAE，CAM，由平面向立体三维加工发展。所用冲压设备方面：高速冲床、多功能冲压中心。,模具制造现状,模具制造精度：尺寸精度（外表面）100万次；进口模具钢800万次 钢结硬制合金：（国产）1000万次；进口8000万次,二、冲压原理：,1、冲裁机理：2、弯曲原理：3、拉深原理4、冷挤压原理,1、冲裁,11冲裁变形的特点：冲裁由凸模和凹模完成，凸模和凹模组成一组刀口，把材料压在中间，凸模逐步靠近凹模，使材料受拉压力，最终材料分离。整个过程可分为三个阶段。,弹性变形阶段：,由于凸模施力的作用，材料的应力状况处于弹性阶段s表现在材料产生弹性弯曲，并略有挤入凹模刀口，此时若卸去压力，材料的弯形将消失。,塑性变形阶段：,随着凸模施力的继续，材料的应力大小超过弹性限度s达到塑性变形点（屈服点s），这时凸模挤入材料，同时材料也挤入凹模，此时卸载，材料的变形并不消失。,剪裂阶段：,继续施力，在靠近凹模刀口处材料所受应力首先达到并超过强度极限b到达，同时由于尖点处的应力集中，使凹模刀口处材料发生裂纹。,裂缝扩展与重合,随着凸模继续挤入凸模刀口处材料应力随之达到并超过b 最终到达抗剪强度，当凸模、凹模间隙Z/2合适时，凸、凹模刀口处出现的裂缝扩展重合而使材料分离成零件与废料。,冲裁零件端面构成部分,冲裁所得的零件表面（端面）有几部分构成，微园角部分（塌角）、光亮带部分（挤压带）、断裂部分（断裂带或粗糙带）。,冲裁的力学原理,使材料受拉压力的弹性阶段；变形发生的塑性阶段；最终材料分离剪裂强度阶段。整个过程可分为三个阶段。,1.2 间隙,冲裁凸模的横断面，一般都小于凹模孔，凸模和凹模间有适当的空隙，即间隙。间隙值的大小直接影响冲裁表面质量状况。选择适当的间隙可以使凸模，凹模刀口处产生的上下裂纹正好重合，获得良好切口断面的零件。间隙过小或过大裂纹都不能正好重合，间隙过小时产生由上下裂纹保卫的部分，即在刀口处产生二次剪切面（挤压）间隙过大，断裂面倾斜度变大。,不同间隙值与冲裁表面关系,间隙对冲裁力和卸料力的影响,间隙对冲裁力和卸料力有明显影响，特别是卸料力的影响更大，有试验表明随着间隙值的增加，冲裁力和卸料力明显减小，但增至一定值则基本趋于一个稳定值。,间隙与冲裁件的尺寸精度的影响，,间隙与冲裁件的尺寸精度也是有影响，由于冲裁加工时凸模、凹模的弹性变形，加工中材料的弯曲和轴向力引起的变形及回弹等原因，冲裁件的尺寸不一定与规定的模具尺寸一致，随着间隙和被加工材料等加工条件而发生变化。,间隙大小对模具寿命的影响,间隙大小对模具的使用寿命影响很大，由于间隙直接影响冲裁力的大小和冲裁件的尺寸，使得凸模、凹模的受力大小发生变化，应力大小和方向产生复杂化，导致侧向交变应力等诸多不正常应力产生。冲裁件尺寸的变化导致凸模、凹模磨损状况的发生和变化，一般情况间隙加大，模具的寿命明显延长。,1.3模具工作刀口尺寸的确定：,凸、凹模刀口部分计算方法与尺寸分类有关，其主要考虑工作刀口在实际工作中磨损走向而早晨的产品零件尺寸变化趋势，兼顾模具的使用寿命和制造工艺。为此大体可分为三类：A外形尺寸；B内形尺寸；C中心距尺寸.,模具尺寸的影响因素,外形尺寸 其尺寸变化趋势是随着模具磨损，零件尺寸变大，所以模具尺寸在强度设计上常将产品尺寸取下差作为其设计基点内形尺寸 其尺寸变化趋势是随着模具磨损，零件尺寸变小，所以模具尺寸在给定设计上常将产品尺寸取下差作为其设计基点。中心距尺寸：其尺寸变化趋势是随着模具磨损，零件尺寸基本不变，所以模具尺寸在给定设计上常将产品尺寸取中差作为其设计基点。,2、弯曲：,2.1弯曲变形的特点：弯曲是冲压工序的一种，它利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定角度，一定曲率的形状，弯曲工作可利用模具在普通压力机上进行，也可在其他专用设备上进行。,弯曲的形式,最简单的V形件弯曲过程如下：,在弯曲的开始阶段，毛胚自由弯曲，凸模下压毛胚的直边与凹模工作 表面靠拢。凸模继续下压到一定位置毛胚因变形与凸模三点接触，此后弯曲区继续缩小，半成形弯曲件的两边反弹向凸模，又被凸模向外撑开，逐步贴向凹模工作表面。在此阶段形成三个变形区，其变形的回弹大小最终决定于三个变形区弯曲角度的回弹方向和大小。在凸模的行程终了，由凸模、凹模对毛胚进行校正，使弯曲件的园角、直边与凸模、凹模全部紧贴，但此校正功效最终取决于三个变形区的回弹结果。,变形区应力形式,如果在毛胚的端面画上正方形网格，然后弯曲，则可以看到弯形区的网格形状发生了明显的变化。进一步分析变形区网格变形又可发现沿oo线内侧网格是受到压缩，外侧受到拉伸，而在压缩的内侧和拉伸的外侧必然有一条线是处于保持长度不变的，即中性层，其位置不一定在材料中线上。,材料弯曲带变形应力和结果,由于材料弯曲的应力性质不同和受应力作用，从而产生了材料弯曲带横剖面的畸变，此变化对于窄板b3t尤其明显，在宽板料弯曲时由于横向变形阻力较大，其断面的形状变化不大，由此可知窄板和宽板弯曲时的应力是不同的，获得的尺寸也不相同。,2.2 展开长度计算：,弯曲零件由于弯曲区的应力和应变存在，材料的展开长度计算既不能按外层圆弧也不能按内层圆弧，而是以计算中性层的长度为准，中性层的位置随弯曲内半径不同而有差异。,2.3 弯曲模具工作部分尺寸,弯曲件的成型尺寸依据要求的差异可分为四种表注方法：,模具工作部分尺寸,其尺寸给定以零件尺寸标注形式来确定U型件模具尺寸，标注零件内形尺寸时则以凸模为模具尺寸基准，凹模按此基础加材料厚度为间隙值（凹模尺寸），反之，当标注零件外形尺寸时则以凹模为模具尺寸基准，凸模按此基础加材料厚度为间隙值（凸模尺寸），同时也可以根据加工方式进行模具尺寸标注，加工方式分为配作法和分作法。,3、拉深,3.1拉深的变形特点：拉深把平的毛胚变为空心的零件，或者把空心件进一步改变它的形状和尺寸，拉深时空心件的形成，不以凸模底部材料的延伸为主因。,简形件的拉深,简形件的拉深，胚料被凸模1和凹模2拉深成空心件，原有的直径do变为d设想把图示中阴影所示的三角形部分切去，留下狭条部分，将它们沿圆弧d弯折过来，就可以成一个圆筒，直径为d、高度为h=1/2(do-d)，但实际拉深时中并非将拿三角形部分去掉，这就是所谓“多余三角形”，其在拉深中将在两侧材料的压力下产生塑性流动，沿着半径方向向外沿展，因此，实际拉深件的高度h1/2(do-d)。,在拉深中材料的应力分布,在拉深中，凸缘部分材料是小单元面积由扇形变为矩形，其过程可以想象为扇形毛胚被拉着通过一个楔形槽，在切线方向被压缩，半径方向被拉长，其应力状态为切向受压应力3达到作用，径向受拉应1的作用。凸缘材料受压应力作用，一旦失去稳定，就会拱弯曲，其情况与压杆受压失稳相似，凸缘失稳拱起形成的波纹折皱，叫起皱。,3.2拉深件的展开计算原理,拉深件的展开计算是依据拉深过程中假设材料厚度不改变，拉深前后体积不变，厚度不边，从而面积不边的原理，进行推导出毛胚展开尺寸。,拉深出工件的顶端不整齐,由于板材的各向异性，厚度不均匀以及定位不准或拉深间隙不均匀等原因，通常拉深出工件的顶端是不整齐，须在拉深后进行修边，因此在毛胚尺寸计算时也应考评率这一部分修边量。,3.3拉深工艺,拉深件材料的变形程度，即拉深件高度与材料的性质和厚度、工件的大小和形状、模具的结构尺寸参数、间隙、拉深速度、润滑及模工作部位的光洁度等诸多原因有关，往往无法一次拉深完成工件的形状要求，需通过多次拉深方可完成，且每次拉深均比后一工序拉深多5%的面积。,4冷挤压,当中空的筒形件高径比大于3倍关系时，若以采用拉深方法即必须经多道工序方可完成，这样一来势必造成冲压成本上升、效率低、工艺复杂化，但是若采用冷挤压工艺，则可一次完成，并可获得大的高径比零件。冷挤压是将材料置于模具形腔中，在凸、凹模的压力作用下，材料处于静压力的状态下，表现出一定的超塑性能，材料塑性变形性能增加，材料在凸模的压力下、沿间隙挤出形成筒形件。,冷挤压工艺按金属流向与凸模运动方向可分为，同向为正挤压，反向为负挤压和双向流的正反挤压。,三、冷冲压模具结构,1冲裁模具：冲裁模具主要有连接部件，冲裁工作刀口部件，导向定位部件，脱料部件和辅助部件等组件。,模具的零部件,连接部件：有上、下模板、正板、垫块和模柄等零件组成。冲裁工作刀口部件：有凸模、凹模、废料刀口和等工作刀口零件。导向定位件：有导柱、导套、定位板、定位销、导板导向性零件。脱料类零件：卸料板、顶件板、弹簧。辅助零部件：有螺钉、销钉、限位块。,模具的类型,1.1单工序模具：单工序模具是在压力机一次行程中在一工位上完成一道或更多工序内容的冲模。材料随压力机行程逐次送进到工位。2多工序模具(复合模、连续模)：完成两个或更多工序内容的模具，材料随压力机行程逐次送进一工位，从而使冲件逐步成形，或在机床一行程中完成多个工序,级进模,1.3精密冲裁模具：,精密冲裁,精密冲裁是光洁冲裁的一种，它利用有带齿轮圈压料板约束材料而产生静压力延迟裂纹产生，使冲压件整个断面全部或基本全部光洁。,2弯曲模具,弯曲模具的基本结构见图示，零件各功能与冲裁类形模具大体相同，最大的不同在于间隙值的大小和回弹措施选择，弯曲模的间隙值一般按材料厚度Z/2=t选择，同时并依据零件的结构要求进行适当调整。对于弯曲件回弹的克服有多种方法，其常用的有如图所列出的。,弯形模,3、拉深类模具：,拉深类模具依据拉深工艺要求可分为正拉深和反拉深。,四冲压件的工艺性 1、1 冲裁件的结构工艺性,（1）冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。（2）冲裁件的各直线和曲线的连接处，应有适当的圆角，只有其结构适于采用少切削，无废料排样时或拼装模具结构时不要圆角。（3）冲裁件的凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与狭槽。（4）冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜太小d2t。（5）孔与孔间的距离或孔与边缘的距离，由于受模具强度的限制，其值也不宜过小，一般大于2.5t，并不得小于34mm。（6）在弯形件或拉深件上冲孔时，其孔壁与零件直壁间的距离不能过小，尽可能不进入圆角区。,1.2 冲裁件的精度和毛刺,（1）精度 冲裁精度一般可分为精密级和经济级，精密级是冲压工艺技术上所允许能达到精度，但其经济性差，而经济级精度是以较经济的手段达到的精度。经济级一般以IT10以上，精度级IT10以下。（2）毛刺 由于冲裁工艺的特性，普通冲裁是不可避免毛刺的存在，毛刺的大小除了冲裁间隙影响外，还与所冲裁的材料有关，而一般强度越高b大，毛刺相对要小，过高的毛刺要求一方面增加成本，另一方面极大缩短模具的使用寿命。以我公司产品经济性角度，一般控制在0.15左右为宜。,2弯曲件的工艺性：1.1弯曲件的结构工艺性,（1）弯曲件的圆角半径不宜小于最小半径，但也不应过大，否则会因回弹的影响，弯曲角度和圆角都无法保证，另外，当弯曲线与材料轧制纹平行时，易产生裂纹。（2）弯曲件的弯边长度不宜过小，否则在模具上的支撑过小无法得到确定的形状。（3）弯曲线不应在位于零件宽度突变处，以免撕裂，如必须在宽度处弯曲，则应先冲工艺孔或槽。（4）孔、槽应尽可能不在弯曲范围内，否则在弯曲形时，孔、槽将会变形。（5）对称的弯曲件，左右弯曲半径应一致，否则弯曲过程受力将不平衡，零件易产生滑动。切舌和弯曲同时进行时，舌应有一斜度，以便脱模。,2.2 弯曲件的精度：,弯曲件的精度与很多因素有关，材料的机械性能、厚度、模具结构和模具精度，工序的多少和工序的次序以及弯曲件本身的结构性质和尺寸，精度一般在IT11IT17之间分出精密级与经济级。,3拉深件、成形件的工艺性。1.1结构工艺性：,（1）拉深件侧壁与底面或凸缘连接处圆角R1、R2应尽可能放大，尤其是凸缘处圆角，放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。（2）矩形拉深件四周的圆角也应放大，过小的圆角在较深拉深时以致无法完成拉深件。（3）除非在结构上有特殊要求，必须尽量避免，异常复杂非对称形状的拉深件对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉深件，然后剖切开比较有利。应尽可能避免曲面空心零件的尖底形状，尤其是高度大时，其工艺性差,3.2拉深件成形件的精度,由于拉深件的形状和尺寸获得，除决定于模具的形状和尺寸精度外，也与模具的安装和调整，工序的先后顺序等有关，所以其精度情况大致与弯曲件相似。,第二部分 常用金属材料知识,一、金属材料概述：二、模具用材料：三、产品零件用材料：,一金属材料概述：,日常生产所用金属材料可分为黑色金属和有色金属。有色金属除黑色金属以外的所有金属及其合金。黑色金属铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。目前应用最广的是黑色金属，以铁为基材的合金材料占整个结构材料和工具材料的90%以上。,随铁及铁中含碳量不同将铁合金可分为三类：工业纯铁(C0.0218%C)亚共析钢0.0218%C0.77%钢（0.0218%C2.11）共析钢C0.77%过共析钢0.77%C2.11%亚共晶白口铸铁 2.11C4.3%白口铸铁（0.0218%C6.69%）共晶白口铸铁 C=4.3%过共晶铸铁4.3C6.69%,根据含碳量及含有合金元素钢的分类,按是否含有合金元素分：合金钢和碳钢 低碳钢按钢的含碳量分 中碳钢 高碳钢 普通碳素钢按钢的质量分 优质碳素钢 高级优质碳素钢 合金结构钢 结构钢 碳素结构钢按用途 碳素 工具钢 合金,国产钢牌号的编制原则：1）、碳素钢：,普通碳素钢：以字母Q加钢材的屈服极限值及质量等级或冶炼方法简称代号表示钢号；如Q235-AF：表示屈服极限值235N/mm2、A级质量等级、沸腾钢。优质碳素结构钢：钢号用阿拉伯数字表示，用两位数字表示钢中含碳量（以万分之几计），字数后面加质量等级或用途或冶炼方法简称代号。如：结构钢号中碳含量万分之二十碳的沸腾钢。碳素工具钢：钢号用“T”和阿拉伯数字表示，含碳量以千分之几数表示。如T8A：钢中碳含量千分之八，“A”表示含杂质较少的高级优质钢。,2）、合金钢,合金结构钢：前面两位数字表示钢中含碳量（以万分之几计），数字后面加化学元素符号表示含主要合金元素的含量。如38CrMOALA：合金结构钢号中碳含量万分之三十八、含合金元素铬、钼、铝，“A”表示含杂质较少的高级优质钢。合金工具钢：一般不标出含碳量数字，若平均含碳量小于1%时可用一位数字表示含碳量（含碳量以千分之几计），平均合金含量小于1.5%不标出含量,平均合金含量为1.5%2.49%,2.5%3.49%。相应的写成2，3。,二、模具用材料：,模具用钢依据成分，性能和用途不同可分为：按合金元素含量不同分为碳素工具、低合金模具钢、中合金模具钢和高合金模具钢。按用途又可分为：冷作模具钢、热作模具钢、塑胶模具钢按性能分：耐磨韧性钢、微变形钢、高温模具钢、耐蚀镜面钢、高速切削用钢。常用的冷作模具用钢主要有：T7A、T8A、T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2和YG20等等。塑料模具用钢有：45、40Cr、T7A、T8A、CrWMn、9Mn2V、3Cr2Mo、3Cr2NiMo和4Cr13等等。,三、产品零件用材料：,按产品结构性能方面，以强度和刚度要求最为突出，在选材上主要以碳素结构钢为主要用材范围，由于产品的刚度要求和成形关系密切、产品形状变化大，将对材料的成形性能提出更高的要求，目前公司常用钢号有：Q235A、Q215A、Q195A、08F、08Al。另外、由于对材料的防蚀性能要求，故在上述性能牌号基础上增加了防蚀方法的牌号，如热镀锌、电镀锌、光整锌和合金化板，其中合金化板、电镀锌板是只作为生产中临时性防蚀用板，不可做最终防蚀功能板，必须进行涂装处理，而光整锌板则即可作最终防蚀性用械反也可做涂装要求用材，热镀锌板一般用作最终无需涂装的场合。,不锈钢,在一些特殊要求防蚀性能场合，常用材料涂装处理无法满足时，则应考虑选用不锈钢类材料。常用不锈钢类材料分两类：铬不锈钢（1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13）和铬镍不锈钢（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9）,不锈钢的特性,铬不锈钢：（3Cr13、4Cr13）可淬火至较高硬度（HRC50）适合于医疗工具、量具、弹性件。铬镍不锈钢：呈现非磁性，淬火后为单相奥氏体，硬度比退火还低。，适合于在腐蚀性介质中使用的容器。,热镀锌材料,电镀锌材料,第三部分 公差与配合,一、尺寸公差：二、形位公差：,一、尺寸公差：1、定义,其本尺寸：设计给予定的尺寸。实际尺寸：通过测量所得的尺寸。极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。尺寸偏差：某一尺寸减基本尺寸所得的代数差。尺寸公差：允许尺寸的变动量。尺寸公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。,公差带,公差带名称定义,公差带定义,标准公差：标准表中列出，用以确定公差带大小的任一公差。公差等级：确定尺寸精度程度的等级。基本偏差：标准表中列出，用以确定公差带相对位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。,配合性质定义,间隙或过去时盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差此差值为正时是间隙，为负时是过盈。配合：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。过渡配合：可能具有间隙和过盈的配合。,公差带与配合性质的关系（间隙与过盈),公差带与配合性质的关系（过渡),孔、轴配合的基制,基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成的各种配合的一种制度。标准规定的基准孔，其下偏差为零。基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成的各种配合的一种制度。标准规定的基准轴，其上偏差为零。,作用尺寸,孔和轴的作用尺寸：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴尺寸，称为孔的作用尺寸：与实际轴外接的最大理想孔尺寸，称为轴的作用尺寸,直线度误差的作用尺寸,椭圆度误差的作用尺寸,圆柱度误差的作用尺寸,2配合制度,标准规定有基孔制和基轴制，在一般情况下，优先采用基孔制，配合代号用孔，轴公差带的组合表示，写成分数形式分子为孔，分母为轴，如：H8/f7在精度的选定上，在一般情况下孔的精度等级要低于轴的精度等级。标准配合分类有三类：即间隙配合，过渡配合和过盈配合，属于那一种配合取决于孔，轴公差带的相互关系。,3、尺寸链,定义：按一定的顺序连接成封闭形式，并相互联系的尺寸系统叫尺寸链。组成尺寸链的每个尺寸均称为尺寸链的环。尺寸链可分零件尺寸链与装配尺寸链。若尺寸链中所有尺寸都在同一零件上，这种尺寸链称为零件尺寸链；若这些尺寸不在同一零件上，则称为装配尺寸链。零件尺寸链表示一个零件上表面或轴线间的尺寸联系；装配尺寸链则表示一个装配单元中几个零件、部件之间的尺寸联系。,装配尺寸链中的封闭环,在每一个尺寸链中，都有一个特殊环，而且也只有一个特殊环，它的实际尺寸是受其他尺寸所支配的，这个环叫做封闭环，常用字母表示。在装配尺寸链中，封闭环很容易确定。装配过程中最后形成的一环，即为封闭环。在零件尺寸链中，封闭环必须在加工顺序确定后才能判断。加工顺序改变，封闭环也随之改变，按加工顺序，最后得到的一环，即为封闭环。除去封闭环以外的各环都叫做组成环。在一个尺寸链中，组成环可能有很多个，属于同一尺寸链的组成环用同一字母表示。,尺寸链图形,装配尺寸链中的组成环,在尺寸链的组成环中又可分为增环和减环两种。当某个能组成环的尺寸增大时，封闭环的尺寸随之增大，这样的组成环称为增环；若某个组成环的尺寸增大时，封闭环的尺寸反而减小，这样的组成环则称为减环。,各组成环极限尺寸,所有尺寸链的计算，可分为两种，即计算封闭环尺寸和组成环尺寸。若已知各组成环极限尺寸，求封闭环的环极限尺寸，称之为正计算；若已知封闭环的极限尺寸和各组成环公称尺寸，求各组成环极限尺寸，称之为反计算；若已知封闭环的极限尺寸和各组成环极限尺寸，求一个组成环极限尺寸，称之为中间计算；,解尺寸连的原则,解尺寸连的方法很多，但常用的是极限法：用极限法计算尺寸链，是从各环的最大与最小极限尺寸出发的。封闭环的公称尺寸，等于所有增环公称尺寸之和，减去所有减环公称尺寸之和。当所有增环皆为最大极限尺寸，减环皆为最小极限尺寸时，封闭环必为最大极限尺寸。当所有增环皆为最小极限尺寸，减环皆为最大极限尺寸时，封闭环必为最小极限尺寸。极限偏差间的关系：封闭环的上偏差：等于所有增环上偏差之和，减去所有减环下偏差之和。封闭环的下偏差：等于所有增环下偏差之和，减去所有减环上偏差之和。封闭环的公差：等于所有组成环的公差之和。,尺寸量的计算,在进行反计算时，已知封闭环的公称尺寸及极限偏差，和组成环的公称尺寸，计算各组成环的极限偏差，为了确定各个未知数的大小，可以采用两种方法，即等公差法和等精度法。,公差法和等精度法。,等公差法：这种方法系先假定各组成环的尺寸公差相等，在满足公式（封闭环的公差：等于所有组成环的公差之和）的条件下，求出各组成环的平均公差，然后按照各环尺寸的大小及加工的难易程度加以调整。等精度法：此法系先假定各组成环尺寸按同一精度级制造成，由此求出平均公差单位数，然后确定各组成环的尺寸公差，最后调整个别组成环的尺寸公差。在工艺计算尺寸中用的最多的是中间计算：已知封闭环和其他组成环的公称尺寸及极限偏差，计算一个组成环的公称尺寸及极限偏差。,二形位公差,零件质量精度的高低除由尺寸精度衡量外还有形状精度和位置精度。形状精度用形状公差表示，它是零件构成要素（点、线、面）对实际形状与理想形状的允许变动量。位置精度用位置公差表示，它是零件构成要素（点、线、面）对实际位置与理想位置的允许变动量。,形位公差和位置公差项目的分类,形位公差包括的项目有：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等。位置公差包括的项目有：定向公差（平行度、垂直度、倾斜度），定位公差（同轴度、对称度、位置度）和跳动（圆跳动、全跳动）。在形位公差标注时，当形位公差带为圆或圆柱时；应在公差数值前加注符号“”或“R”。当形位公差带为圆球时；应在公差数值前加注符号“球”或“球R”。，对形位公差有附加要求时，则应在相应的公差数值后加注附加要求符号。,2、形位公差的相关性,形位公差与尺寸公差是两类不同性质的公差，但是在一定条件下可以相互影响、互相补偿。,形位公差的相关性定义,独立公差：其公差值即为图纸上给定的数值，与零件有关表面的实际尺寸无关。独立性相关公差：其公差值不仅与图纸上给定的数值有关，而且与零件有关表面的实际尺寸有关。最大实体状态：其代表被测要素是在材料最多的状态条件。,形位公差相关性作用原理,当形位公差为相关公差时，即使误差超过了给定值，但没有达到一定数值，仍是可保证其装配性。其原因在于相关的形位公差值是从最不利于装备的条件下给定的。即在最大实体条件下给定，并考虑零件的可装备性。相关公差的补偿值为零件有关表面的尺寸公差值，其补偿量一般为尺寸公差值。相关公差通常用在无严格要求的非运动部件、静止配合部件部位上，且相关公差的检验一般是用综合量规检查的，独立公差通常用在直接影响产品性能和使用要求的运动部位、配合部件的部位上，否则会影响到装配和工作间隙或过盈的均匀性及运动精度。,3、形位公差相关时标识要求：,当形位公差为最大实体状态下的相关公差时，应加注最大实体状态符号“M”。理论尺寸加方框的数字；表示该尺寸不附加公差用以确定形位公差的理想形状和理想位置,形位公差的相关性标注举例说明,形位公差的相关性标注举例说明,