冷冲压工艺与模具设计教学课件

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1、冷冲压工艺与模具设计教学课件下载-样章.ppt成形工艺与模具设计概述5.1胀形5.2翻边5.3缩口5.4校平与整形返回目录概述成形：用不同性质的局部变形来改变毛坯或半成品形状和尺寸的冲压工序。伸长类成形：如胀形和内缘翻边，受拉应力而产生伸长变形，易被拉裂而破坏；压缩类成形：如缩口和外缘翻边，受压应力而产生压缩变形，易起皱而破坏。5.1胀形学习目标：能够掌握胀形的概念、成形特点及分类，掌握胀形模的结构及工作原理。教学要求：掌握常见胀形模的工作过程，能够根据模具设计手册，进行胀形模的设计。胀形：利用模具使坯料局部塑性变形，材料变薄，表面积增

2、大的冲压方法。5.1.1胀形成形的特点和分类外部材料不进入变形区，变形区材料受双向拉应力，产生拉伸变形，材料变薄。当坯料外径与成形直径的比值Ｄ/ｄ＞３时，其成形完全依赖于直径为ｄ的圆周以内金属厚度的变薄实现表面积的增大而成形。胀形主要有起伏成形和空心毛坯胀形两类。5.1.2起伏成形通过材料局部拉深变形，形成凹进或凸起，用于腹板类板料零件压制加强肋（加强工件刚度）或压制凸包、凹坑、花纹图案及标记等。a）加强肋b）凸包一、加强肋1.变形部位受双向拉应力，其极限变形程度式中一起伏成形的极限变形程度一材料单向拉伸的延伸率一胀形变形区变形前后截面

3、的长度一形状系数，加强肋在0.7～0.75（半圆肋取最大值，梯形肋取最小）若加强肋不能一次成形，则应先压制半球形过渡形状，再压出工件所需形状。如加强肋与边缘的距离小于（3~5t）时，在成形中由于边缘的收缩，需考虑增加切边余量。2.压筋力对在曲柄压力机上用薄料（t<1.5mm）对小工件（面积<2000mm2）压肋或压肋兼有校形工序时的变形力按式计算。K-系数，取0.7～1；L-加强肋长度（mm）；t-材料料厚（mm）；—材料的抗拉强度（Mpa）；A-局部成形面积；二、压凸包D—拉深件凸缘直径；dp—拉深件筒身外径；当局部鼓凸的变形量较大时

4、，应先成形加强鼓凸肚部分，后成形其他周围部分。如果工件要求的鼓凸深度超过许用成形高度，则需先预成形球形到一定深度后，再冲压凸包到设计深度。5.1.3圆柱形空心毛坯胀形将空心件或管状坯料径向向外扩张，胀出所需凸起曲面的冲压方法。根据模具的不同，可分为钢性胀形、橡胶模胀形和液压胀形。1—凸模2—凹模3—毛坯4—软体介质5—外套1－上模　2－轴头　3－下模　4－管坯加轴向压缩的液体胀形1.胀形变形程度胀形系数K-材料的胀形系数；Dmax–胀形后所能达到的最大直径；d–胀形前毛坯的直径；2.胀形毛坯的计算—修边余量，一般取ｂ＝10～20ｍｍ；—

5、制件切向最大伸长率；L—制件母线长度。3.胀形力软模胀形圆柱空心件的单位压力p两端不固定两端固定钢模胀形所需压力的计算公式，可根据力的平衡方程式推导得到，其表达式为：5.1.4胀形模结构1－凹模　２－分瓣凸模　3－拉簧　4－锥形芯块斜块胀形模墩压胀形模1-上模板；2-上凹模；3-下凹模；4-下模板；5-凸轮；6-轴承钉；7-手把；8-凸模课后思考1、胀形的变形特点怎样？为什么采用胀形工序加工的零件表面质量好？2、什么叫胀形？胀形方法一般有哪几种？各有什么特点？3、胀形模的主要结构特点是什么？5.2　翻边学习目标：能够掌握翻边的概念、成形

6、特点及分类，掌握翻边模的结构及工作原理。教学要求：掌握常见翻边模的工作过程，能够根据模具设计手册，进行翻边模的设计。翻边：利用模具，将工件的孔边缘或外缘边缘翻成竖立直边的成形方法。5.2.1内孔翻边1.变形特点及变形系数坯料受切向和径向拉伸，接近预孔边缘变形大，易拉裂。翻边系数2.工艺计算与翻边力（1）平板毛坯内孔翻边时预孔直径及翻边高度内孔的翻边极限高度：（2）在拉深件的底部冲孔翻边允许的翻边高度：拉深高度：预孔直径：或式中D—翻边直径；r—翻边件半径；t—材料厚度。（3）非圆孔翻边变形特点：I部分视为圆孔翻边；II视为弯曲变形；II

7、I部分视为拉深。最小圆角部分进行允许变形程度的校核。翻边系数：预制孔：分别按弯曲，翻边，拉深展开；圆弧处宽度比直线部分宽5～10%，再光滑连结。（4）翻边力的计算翻边力一般不大，非圆孔翻边力比圆孔翻边力小圆柱形凸模：圆锥形（球形）凸模：(m=0.05～0.25)5.2.2外缘翻边沿毛坯的曲边，使材料的拉伸或压缩，形成高度不大的竖边。1.分类（1）外凸外缘翻边：属压缩类翻边，近似于局部浅拉深，易起皱。（2）内凹外缘翻边：属伸长类翻边，近似于局部孔翻边，易开裂。2.变形程度内凹外缘翻边的变形程度用翻边系数Es表示：外凸外缘翻边的变形程度用翻

8、边系数Ec表示：3.外缘翻边力k=0.2～0.35.2.3翻边模结构1.结构与拉深模相似，但凸模圆角半径较大，常做成球形或抛物面形。（以避免成为拉深）凹模圆角半径影响不大，一般取工件圆角半径（但应大于翻边圆