冲压模具技术范玖红56章节

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1、冲压模具技术第五章其他冲压方法其他冲压成形是指除弯曲和拉深以外的冲压成形工序，包括胀形、翻孔与翻边、缩口、旋压和校形等冲压工序。这些成形工序的共同特点是通过材料的局部变形来改变坯料或工序件的形状，但各自的特点又很突出，所以在制定工艺和设计模具时，一定要根据不同的成形特点，确定合理的工艺参数。第一节胀形胀形变形区内金属处于双向受拉的应力状态，其成形极限将受到拉裂的限制。材料的塑性越好，硬化指数n值越大，可能达到的极限变形程度就越大。一、平板坯料的起伏成形起伏成形俗称局部胀形，可以压制加强肋、凸包、凹坑、花纹图案及标记等，如图5-1所示。经过局部成形后的冲压件，特

2、别是生产中广泛应用的压肋成形，由于压肋后工件惯性矩的改变和材料加工后的硬化，能够有效地提高工件的刚度和强度。二、空心坯料的胀形空心坯料的胀形是材料沿径向拉伸，将空心工序件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面，如壶嘴、带轮、波纹管等。1.胀形方法(1)刚性模具胀形如图5-2所示，胀形时凹模1向下,迫使锥形芯块4将分瓣凸模2顶开，使工序件胀出所需的形状,开模时拉簧3使分瓣凸模复位。分瓣凸模的数目越多，工件的精度越好。这种胀形方法的缺点是很难得到精度较高的、表面光滑的旋转体，变形的均匀程度差，模具结构复杂。(2)柔性模胀形如图5-3所示，其原理是利用橡胶(或聚氨酯

3、)、液体、气体等代替刚性凸模。软模胀形时材料的变形比较均匀，容易保证工件的精度，便于成形复杂的空心工件，所以在生产中广泛采用。2.胀形的变形程度空心坯料胀形的变形主要是依靠材料的切向拉伸，故变形是依靠变形区部分材料厚度变薄，表面积增大来实现的。胀形的变形程度常用胀形系数K表示由于坯料的变形程度受到材料的伸长率限制,所以只要知道材料的伸长率便可以按上式求出相应的极限胀形系数。表5-1是一些材料的胀形系数，可供参考。3.胀形力的计算胀形时，所需的胀形力F可按下式计算第二节翻孔与翻边翻孔是在预先冲制好孔的工序件上冲出竖立边缘的成形方法；翻边是使毛坯的平面部分或曲面部

4、分的边缘沿一定曲线翻起。一、翻孔翻孔时变形区材料受拉应力作用，主要危险在于孔口边缘拉裂。破裂的条件取决于变形程度的大小。翻孔前后尺寸的变化如图5-4所示。变形程度以翻孔前直径d与翻孔后孔径D的比值K来表示，即K称为翻孔系数，K值越小，则变形程度越大。翻孔时孔边不破裂所能达到的最小K值，称为极限翻孔系数，低碳钢圆孔的极限翻孔系数，见表5-2。二、翻边按变形的性质，翻边可分为伸长类翻边和压缩类翻边。1.伸长类翻边伸长类翻边如图5-5所示。图a为沿不封闭内凹曲线进行的平面翻边，图b为在曲面坯料上进行的伸长类翻边。它们的共同特点是坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生

5、切向的伸长变形，边缘容易拉裂。2.压缩类翻边压缩类翻边如图5-5所示。图c为沿不封闭外凸曲线进行的平面翻边，图d为压缩类曲面翻边。它们的共同特点是变形区主要为切向受压，在变形过程中材料容易起皱。三、翻边、翻孔模具结构图5-6所示为翻孔模，其结构与拉深模基本相似。图5-7所示为翻孔及翻边同时进行的模具。第三节缩口缩口是将管坯或预先拉深好的圆筒形件通过缩口模将其口部直径缩小的一种成形方法。图5-8所示为不同支承方法的缩口模。图5-8a是无支承形式，其模具结构简单，但缩口过程中坯料稳定性差。图5-8b是外支承形式，缩口时坯料的稳定性较前者好。图5-8c是内外支承形式

6、，其模具结构较前两种复杂，但缩口时坯料的稳定性最好，允许缩口系数为三者中最小。图5-9为有夹紧装置的缩口模，图5-10为缩口与扩口复合模，可以得到特别大的直径差。第四节旋压如图5-11所示，旋压是将坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压。第五节校形校形通常指平板工序件的校平和空间形状工序件的整形。校形工序大都是在冲裁、弯曲、拉深等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、圆角半径或某些形状尺寸经过校形后达到产品的要求，所以它在冲压生产中具有相当重要的意义，故应用广泛。一、平板工序件的校平1)光面校平模适用于软材料、薄料或表面不允许有压

7、痕的制件。在实际生产中有时将工序件背靠背地(弯曲方向相反)叠起来校平，能收到一定的效果。为了使校平不受压力机滑块导向精度的影响，校平模最好采用浮动式结构，如图5-12所示。2)齿形校平模适用于平直度要求较高或抗拉强度高的较硬材料的工件。齿形模有尖齿和平齿两种，图5-13a所示为平齿齿形，上齿与下齿互相交错。图5-13b所示为尖齿校平模，模具的尖齿挤压进入材料表面层内一定的深度，使之形成很多塑性变形的小网点，改变了材料原有的应力状态，故能减少回弹，校平效果较好，但在校平工件的表面上留有较深的压痕，而且工件也容易粘在模具上不易脱模，所以在生产中多用平齿校平模。二、

8、空间形状工序件的整形(1)弯曲件的整形