沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第五章

1、第第5章章 成形工藝成形工藝 5.1 翻邊5.2 脹形5.3 縮口5.4 校形5.5 旋壓 5.1 翻邊翻邊5.1.1 內(nèi)孔翻邊內(nèi)孔翻邊5.1.2 內(nèi)凹外緣翻邊內(nèi)凹外緣翻邊5.1.3 外凸外緣翻邊外凸外緣翻邊 5.1.1 內(nèi)孔翻邊內(nèi)孔翻邊1內(nèi)孔翻邊的變形機(jī)理2內(nèi)孔翻邊系數(shù)表表5.1 翻邊系數(shù)翻邊系數(shù)m、m min3內(nèi)孔翻邊工藝與計(jì)算4內(nèi)孔翻邊模結(jié)構(gòu)表表5.1 翻邊系數(shù)翻邊系數(shù)m、m min 退火材料mm min白鐵皮碳鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鎳鉻合金鋼軟鋁（t0.55mm）硬鋁紫銅黃銅H62（t0.56mm）0.700.740.870.800.870.650.690.710.830.890.720.680

2、.650.650.710.700.770.570.610.630.740.800.630.690.625.1.2 內(nèi)凹外緣翻邊內(nèi)凹外緣翻邊 沿著具有內(nèi)凹形狀的外緣翻邊稱為內(nèi)凹外緣翻邊，沿著具有內(nèi)凹形狀的外緣翻邊稱為內(nèi)凹外緣翻邊，屬于拉伸類平面翻邊。其變形情況近似于內(nèi)孔屬于拉伸類平面翻邊。其變形情況近似于內(nèi)孔翻邊，變形區(qū)主要是周向受拉，邊緣處變形最翻邊，變形區(qū)主要是周向受拉，邊緣處變形最大，容易開(kāi)裂。內(nèi)凹外緣翻邊的變形程度可用大，容易開(kāi)裂。內(nèi)凹外緣翻邊的變形程度可用下式表示：下式表示：內(nèi)凹外緣翻邊的極限變形程度見(jiàn)內(nèi)凹外緣翻邊的極限變形程度見(jiàn)表表5.4。bRb凹表表5.4 外緣翻邊的極限變形程度外

3、緣翻邊的極限變形程度 /%凸/%凹材 料橡皮成形模具成形橡皮成形模具成形L4ML4Y1LF21MLF21Y12505230530083008636340124012LF2MLF3Y1LY12MLY12YLY11MLY11YH62軟H62半硬H68軟H68半硬10鋼20鋼1Cr18Ni9軟1Cr18Ni9硬2Cr18Ni9200514061406301035102508200820064014451438221540400.60.30.60.50.40.00.80.40.80.43512300930004516551610101010105.1.3 外凸外緣翻邊外凸外緣翻邊 沿著具有外凸形狀的不

4、封閉外緣翻邊稱為外凸外沿著具有外凸形狀的不封閉外緣翻邊稱為外凸外緣翻邊，如緣翻邊，如圖圖5.13 所示，屬于壓縮類平面翻所示，屬于壓縮類平面翻邊。變形情況近似于淺拉深，變形區(qū)主要周向邊。變形情況近似于淺拉深，變形區(qū)主要周向受壓和由此產(chǎn)生的徑向受拉。材料最外邊緣壓受壓和由此產(chǎn)生的徑向受拉。材料最外邊緣壓縮變形最大，易起皺。外凸外緣翻邊的變形程縮變形最大，易起皺。外凸外緣翻邊的變形程度用下式表示度用下式表示bRb凸 圖圖5.13 外凸外緣翻邊外凸外緣翻邊 5.2 脹形脹形 5.2.1 脹形的變形特點(diǎn)及成形極限脹形的變形特點(diǎn)及成形極限 5.2.2 起伏起伏 5.2.3 空心板料毛坯的脹形空心板料毛坯

5、的脹形 5.2.1 脹形的變形特點(diǎn)及成形極限脹形的變形特點(diǎn)及成形極限脹形的應(yīng)變狀態(tài)可以用網(wǎng)目法表示，脹形前先將毛坯變脹形的應(yīng)變狀態(tài)可以用網(wǎng)目法表示，脹形前先將毛坯變形區(qū)畫(huà)出許多小圓圈，脹形后毛坯變形區(qū)變薄，表面形區(qū)畫(huà)出許多小圓圈，脹形后毛坯變形區(qū)變薄，表面積增大，圓圈形狀發(fā)生了變化，如圖積增大，圓圈形狀發(fā)生了變化，如圖5.12所示。在變所示。在變形區(qū)的底部、側(cè)面和邊緣的圓圈，其部位不同，圓圈形區(qū)的底部、側(cè)面和邊緣的圓圈，其部位不同，圓圈的變形就不同，即應(yīng)變狀態(tài)不同。的變形就不同，即應(yīng)變狀態(tài)不同。圖圖5.17(a)所示為底所示為底部產(chǎn)生雙向相等拉應(yīng)變、，圓圈直徑變大。圖部產(chǎn)生雙向相等拉應(yīng)變、，圓

6、圈直徑變大。圖5.17(b)所示為側(cè)面產(chǎn)生單向拉應(yīng)變，圓圈變成長(zhǎng)圓形。圖所示為側(cè)面產(chǎn)生單向拉應(yīng)變，圓圈變成長(zhǎng)圓形。圖5.17(c)所示為變形區(qū)邊緣拉應(yīng)變加大，并在所示為變形區(qū)邊緣拉應(yīng)變加大，并在y方向有方向有一比較小的壓應(yīng)變，圓圈變成細(xì)長(zhǎng)圓形。一比較小的壓應(yīng)變，圓圈變成細(xì)長(zhǎng)圓形。圖圖5.17 脹形件不同區(qū)域的變形狀態(tài)脹形件不同區(qū)域的變形狀態(tài) 5.2.2 起伏起伏 1. 起伏制件的結(jié)構(gòu)工藝性起伏制件的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)起伏制件的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表表5.5。如果起伏的筋邊到制件邊緣的距離小于如果起伏的筋邊到制件邊緣的距離小于(33.5)t，而且，而且鼓凸制件的外形有效尺寸小于鼓凸直徑的鼓凸制件的外形有效尺寸小于

7、鼓凸直徑的4倍時(shí)，起倍時(shí)，起伏時(shí)邊緣處的材料受牽連而收縮。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際伏時(shí)邊緣處的材料受牽連而收縮。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的收縮量留出適當(dāng)?shù)那羞呌嗔?，成形后增加一道切邊的收縮量留出適當(dāng)?shù)那羞呌嗔?，成形后增加一道切邊工序。工序?. 壓加強(qiáng)肋常見(jiàn)的加強(qiáng)肋形式和尺寸見(jiàn)表常見(jiàn)的加強(qiáng)肋形式和尺寸見(jiàn)表5.6所列所列 表表5.5 起伏間距離和起伏距邊緣的極起伏間距離和起伏距邊緣的極限尺寸限尺寸 圖 例DLl6.58.510.513151824313643485510131518222634445160687867.591113162026303540455.2.3 空心板料毛坯的脹形空心板料毛坯的脹形 1.

8、 變形特點(diǎn)2. 脹形系數(shù)K極限脹形程度見(jiàn)表5.7。 3. 脹形毛坯的計(jì)算板料毛坯的直徑板料毛坯的直徑d0和允許軸向自由收縮的板料毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度和允許軸向自由收縮的板料毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度L0，按，按下式計(jì)算下式計(jì)算4. 脹形力的計(jì)算5. 脹形的方法及其模具脹形的方法有剛性凸模脹形、軟模脹形、液體脹形等多種。脹形的方法有剛性凸模脹形、軟模脹形、液體脹形等多種。Kdd0bKLL)1 (10表表5.7 脹形系數(shù)值脹形系數(shù)值 材 料厚度(mm)材料許用延伸率(%)極限脹形系數(shù)K高塑鋁合金0.5251.25純鋁1.01.22.02832321.281.321.32耐熱不銹鋼0.51.0263228341.261.

9、321.281.34低碳鋼0.51.020401.201.245.3 縮口縮口 1. 變形特點(diǎn)縮口的變形特點(diǎn)如圖5.27所示。 2. 縮口系數(shù)3. 殼體毛坯尺寸的計(jì)算4. 縮口模圖圖5.27 縮口的變形特點(diǎn)縮口的變形特點(diǎn) 5.4 校校 形形 5.4.1 校平校平 5.4.2 整形整形 5.4.1 校平校平1. 校平所產(chǎn)生的變形特點(diǎn)與校平力校平所產(chǎn)生的變形情況如圖5.32所示。在上、下模的作用下，板料產(chǎn)生反向彎曲變形而被壓平。上模在沖床的下死處施力，使材料處于塑性三向壓應(yīng)力狀態(tài)。校平的工作行程較小，但壓力很大，校平力P用下式概略估算 P=pF 2. 平板校平模平板制件的校平模分平面校平模和齒面校

10、平模兩種。平板制件的校平模分平面校平模和齒面校平模兩種。圖圖5.32 校平所產(chǎn)生的變形校平所產(chǎn)生的變形 5.4.2 整形整形 1. 彎曲件整形(1)壓校壓校(2)鐓校鐓校 (3)2拉深件整形(4)拉深件筒壁整形拉深件筒壁整形(5)拉深件圓角整形拉深件圓角整形 (6)圖圖5.41 拉深件整形拉深件整形 圖圖5.41 拉深件整形拉深件整形 (a)高度不變的整形； (b)高度減小的整形 5.5 旋旋 壓壓 5.5.1 不變薄旋壓不變薄旋壓5.5.2 變薄旋壓變薄旋壓 5.5.1 不變薄旋壓不變薄旋壓1變形特點(diǎn)2旋壓系數(shù)旋壓的變形程度以旋壓系數(shù)旋壓的變形程度以旋壓系數(shù)m表示表示3旋壓工藝參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速合理經(jīng)驗(yàn)值見(jiàn)表5.13 4旋壓方法及胎具Ddm 表表5.13 主軸轉(zhuǎn)速合理經(jīng)驗(yàn)值主軸轉(zhuǎn)速合理經(jīng)驗(yàn)值 材 料主軸轉(zhuǎn)速軟鋼鋁鋼硬鋁銅鋼黃銅40060080012005009006008008001105.5.2 變薄旋壓變薄旋壓 1變形特