冲压工艺与模具设计 教学课件 作者 李大成 第 5 章 其它成型工艺及模具 设计.ppt

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1、胀形5.1缩口5.3翻边5.2第5章其他成型工艺及模具设计5.1胀形胀形的特点：胀形时变形区在板料方向呈双向拉应力状态，在板厚方向上是减薄变形，即厚度减薄而表面积增加．常用的胀形方法有刚模胀形和以液体、气体、橡胶等为施力介质的软模胀形.５.１.１胀形的变形特点与胀形极限变形程度１.胀形的变形特点(如图所示)球头凸模胀形平板毛坯时的胀形变形区及其主应力和主应变图。图中涂黑部分表示胀形变形区.２.胀形的极限变形程度胀形极限变形程度主要取决于材料的塑性和变形的均匀性.５.１.２平板毛坯的起伏成形（如图所示）

2、起伏成形的极限的变形程度多用胀形深度表示，也可以近似地按单向拉伸变形处理，即：欲提高胀形的极限变形程度,可采用(如图所示)所示１.压加强筋1)用刚性凸模压制加强筋的变形力按式计算:2)对在曲柄压力机上用薄料（<1.5）对小工件（面积<20002）压筋或压筋兼有校形工序时的变形力按式计算：3)软模胀形的单位压力可按式近似计算（不考虑材料厚度变薄）２.压凹坑压凹坑时，成形极限常用极限胀形深度表示，如果是纯胀形，凹坑深度因受材料塑性限制不能太大.５.１.３空心毛坯的胀形空心毛坯胀形是将空心件或管状坯料胀出所

3、需曲面的一种加工方法。用这种方法可以成形高压气瓶、球形容器、波纹管、自行车三通接头等产品或零件.刚模胀形(如图所示)软模胀形(如图所示)圆柱形空心毛坯胀形时的应力状态(如图所示)１.胀形系数空心毛坯胀形的变形程度用下式表示2.胀形力刚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:3.胀形毛坯尺寸的计算毛坯长度可按下式近似计算:5.2翻边（如图所示）按变形的性质，翻边分为伸长类翻边和压缩类反边５.２.１内孔翻边１.内孔翻边的变形特点圆孔翻边及其应力应变分布（如图所示）对非圆孔的内孔

4、翻边（如图所示）２.极限变形程度影响极限翻边系数的因素：１）材料的塑性２）孔的加工方法３）预制孔的相对直径４）凸模的形状３.孔翻边的模具设计计算１）预制孔直径d0和翻边高度Ha.一次翻边成形(如图所示)所示是在平板毛坯上一次翻孔的图.D0与H按下式计算:b.拉深后再翻边应先确定翻边高度h,再根据翻边高度确定预制孔直径D0和高度h1.由计算公式：２）凸、凹模的形状及尺寸翻边凸模的形状有平底形、曲面形（球形、抛物线形等）和锥形，几种常见的翻边凸模的结构形状（如图所示）３）凸、凹模的间隙４）翻边力与压边力在

5、所有凸模中，圆柱形平底凸模的翻边力最大其公式为：5.2.2平面外缘翻边平面外缘翻边可分为内凹外缘翻边和外凸外缘翻边（如图所示）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边系数Ec表示：5.2.3变薄翻边变薄翻边的变形程度用变薄系数表示，其表达式为：式中k为变薄系数，k＝０.４～０.５；t1—为工件翻边后竖边的厚度；t0—为毛坯厚度5.3缩口缩口是将预先成形好的圆筒件或管件坯料,通过缩口模具将其口部缩小的一种成形工序5.3.1缩口成形的特点与变形程度1.缩口的成形特点常见的缩口

6、形式有：斜口式、直口式和球面式.缩口属于压缩类成形工序,其变形区的应力应变特点(如图所示)变形区由于受到较大切向压应力的作用易产生切向失稳而起皱，起传力作用的筒壁区由于受到轴向压应力的作用易产生轴向失稳而起皱，所以失稳起皱是缩口工序的主要障碍。2.变形程度缩口变形程度用缩口系数ms来表示，其表达式：式中d—缩口后的直径D—为缩口前的直径5.3.2缩口的工艺计算１.缩口次数及缩口系数的确定缩口次数由下式确定：式中：：总缩口系数，：平均缩口系数，可先取n的计算值一般是小数，应进位成整数.2.毛坯尺寸的计算

7、斜口形式：直口形式：球面形式：３.缩口力只有外支承的缩口压力，可按下式估算：式中：F—缩口力（N)K—速度系数，用曲柄压力机时k=1.15—材料的抗拉强度（MPa)—工件与凹模接触的摩擦系数