板料金属成形技术简化

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1、板料金属成形技术金属成形工艺及模具西安交通大学机械工程学院模具与先进成形技术研究所臧顺来板料金属成形技术板料金属成形技术板料金属技术§4.1冲裁工艺§4.2弯曲工艺§4.3拉深工艺§4.4胀形工艺§4.5翻边工艺§4.6模具技术板料金属成形技术4.1冲裁工艺板料金属成形技术(1)冲裁件尺寸与模具尺寸的关系及其测量基准凸、凹模刃口尺寸和公差决定了间隙的大小。正确计算和确定凸、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模具设计的重要工作。设计时需综合考虑变形特点，模具磨损规律，制件精度要求和模具制造水平。冲裁件尺寸与模具尺寸的关系及其测量基准如图所示。1)冲裁件尺寸与模具尺寸的关系落料件大端尺

2、寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸；凸、凹模要与工件或废料发生摩擦，使凸模尺寸变小，凹模尺寸变大，间隙增大。2)冲裁件尺寸的测量基准在测量和使用中，落料件外径（被包容尺寸）以大端尺寸为基准，冲孔件孔径（包容尺寸）以小端尺寸为基准。a)落料件外径b)冲孔件孔径图工件与模具的尺寸关系板料金属成形技术(2)模具刃口尺寸和公差计算原则1）模具的设计基准落料模以凹模为基准，缩小凸模尺寸获得间隙；冲孔模以凸模为基准，扩大凹模尺寸获得间隙。2）模具的基本尺寸设计落料模时，应使凹模内径的基本尺寸接近或等于制件最小极限尺寸；设计冲孔模时，应使凸模外径接近或等于制件的最大极限尺寸。3

3、）新模具的间隙模具磨损后间隙总是增大的，模具要在合理间隙范围内有较大的磨损量，新模具应取最小合理间隙值Cmin。4)模具刃口制造公差一般而言，模具刃口制造精度比冲裁件的精度高2－3级。若制件尺寸未注公差，可按IT14来处理，对于非圆形件，模具可按IT9～IT11制造；对于圆形件，模具可按IT6～IT7制造。近年来，模具加工设备和技术有了较大程度的提高，故根据实际生产条件可将模具的制造精度适当提高。板料金属成形技术4.2弯曲工艺板料金属成形技术a)b)c)e)f)d)g)a）通用压机上弯曲b）折弯机上弯曲c）滚弯机上弯曲d）滚压成形机上弯曲e）弯管机上弯曲f）拉弯机上弯曲g）

4、自动弯曲机上弯曲图3-1各种弯曲方法示意图板料金属成形技术图3-4工件侧面正方形网格的变化a）窄板b）宽板图3-5窄板与宽板弯曲后横断面的变化情况板料金属成形技术（1）相对弯曲半径的概念从上述弯曲变形特点分析可以看出，在弯曲件受拉区域最外层的纤维变形程度最大。由图3-10可见，最外层纤维的纵向应变为：ε≈[(r+t)α-(r+t/2)α]/(r+t/2)α=1/(1+2r/t)即纵向应变与相对弯曲半径r/t有近似反比关系。生产中，习惯上用相对弯曲半径r/t来表示弯曲的变形程度。由式中可见，r/t越小，变形程度越大。（2）最小弯曲半径的概念生产中习惯用最外层纤维产生裂纹时的相

5、对弯曲半径来反映板料的弯曲加工极限，用rmin/t来表示，称为最小相对弯曲半径，简称最小弯曲半径。图3-10弯曲变形区的几何关系板料金属成形技术(3)采用补偿法如图3-16和3-17所示,根据弯曲件的回弹趋势与回弹量，修正冲模工作部分弯曲角和圆角半径，使弯曲以后，工件的回弹量恰好得到补偿。图3-16V形弯曲件回弹的补偿图3-15利用局部精压来减小回弹图3-17U形弯曲件回弹的补偿板料金属成形技术(4)加背压顶料板如图3-18所示,设臵背压装臵可以减小回弹.这里存在一个最佳背压值，使回弹角等于零。图3-18顶料板背压对回弹角的影响6)采用聚氨酯软凹模如图3-19所示，用聚氨酯

6、制作弯曲软凹模时，由于它在容框中有如流体的传压作用，能将强压力均匀地传递到材料上，使弯曲工件与金属凸模完全贴合，其回弹量比金属凹模小得多，而且不受材料厚度偏差的影响，1—凸模；2—工件；3—容框；4—转向棒；5—聚氨酯即使材料厚度偏差较大，工件回弹图3-19聚氨酯软凹模上的弯曲角仍然很小且很稳定。板料金属成形技术(5）采用摆动式凹模或兼有校正作用的分块式凸（凹）模如图所示,采用摆动式凹模不仅可以一次弯曲出较复杂的工件，而且通过调整凸模下死点的位臵，便能增加变形区的压应力，从而减小回弹。图摆动式弯曲模板料金属成形技术(6)改变变形区应力状态如图和所示,采用端部加压法和拉弯成形

7、,由于改变了弯曲变形区的受力状态,增大了塑性变形程度,均可减小弯曲回弹量,提高弯曲制件的精度。图端部加压法1—液压缸；2—机座；3—凹模；4—凸模图专用拉弯机原理图板料金属成形技术(7)凸、凹模工作部分的尺寸与公差1)用外形尺寸标注的弯曲件(以凹模为基准先确定凹模尺寸)a.当工件为双向偏差时（图3-24a），凹模尺寸为：dL(L0.5)d0图3-24用外形尺寸标注的弯曲件板料金属成形技术4.3拉深工艺板料金属成形技术图4-1拉深件的分类板料金属成形技术(5)圆筒形件拉深变形规律如图所示，毛坯底部带有底孔时