冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)經(jīng)典課件--第5章 其他成形

1、本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求：1了解翻邊、脹形、縮口、校形等工序的變形特點(diǎn)；2了解脹形模、翻邊模、縮口模、校形模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。重點(diǎn)：重點(diǎn)：翻邊、脹形工序的變形特點(diǎn)、工藝計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 難點(diǎn)：難點(diǎn)：翻邊工序的變形特點(diǎn)、工藝計(jì)算。 在掌握沖裁、彎曲、拉深成形工藝與模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，本章介紹其它成形工藝特點(diǎn)和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。涉及翻邊、脹形、縮口、校形等成形工序的變形特點(diǎn)、工藝與模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)。第第5章章 其他成形其他成形翻邊：將毛坯或半成品的外邊緣或孔邊緣沿一定的曲線翻成豎立的邊緣的沖壓方法。 1 1圓孔翻邊圓孔翻邊()圓孔翻邊的變形特點(diǎn)變形特點(diǎn)與變形程度 變形程度DdK 極

2、限翻邊系數(shù)minK見表5-1。5.1.1 5.1.1 內(nèi)孔翻邊內(nèi)孔翻邊 5 .1 翻翻 邊邊（）翻邊的工藝計(jì)算平板坯料翻邊的工藝計(jì)算預(yù)沖孔直徑d豎邊高度H)72. 043. 0(2trHDdtrKDHtrdDH72.043.0)1 (272.043.02trKDH72. 043. 0)1 (2minmax或極限高度先拉深后沖底孔再翻邊的工藝計(jì)算先拉深后翻邊的高度h預(yù)制孔直徑或翻邊的極限高度rKDrdDh57. 0)1 (257. 02rKDh57. 0)1 (2minmaxDKdminmax214. 1hrDd拉深高度rhHhmax先拉深后沖底孔再翻邊的工藝計(jì)算用圓柱形平底凸模翻邊時(shí)，可按下式

3、計(jì)算：用錐形或球形凸模翻邊的力略小于上式計(jì)算值stdDF)(1 . 1（）翻邊力的計(jì)算翻邊凹模圓角半徑可取該值等于零件的圓角半徑；翻邊凸模圓角半徑應(yīng)盡量取大些，以便有利于翻邊變形。凸、凹模單邊間隙/2（0.750.85） 圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸（）翻邊模工作部分的設(shè)計(jì)1-為整形臺(tái)階；2-為錐形過(guò)渡部分 圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸2.2.非圓孔內(nèi)孔翻邊非圓孔內(nèi)孔翻邊 內(nèi)凹外緣翻邊(a) 分類外凸緣翻邊(b)內(nèi)凹外緣翻邊變形程度用翻邊系數(shù)表示： bRb伸外凸緣翻邊的變形程度用翻邊系數(shù)表示：bRb壓5.1.2 5.1.2 平面外緣翻邊平

4、面外緣翻邊 內(nèi)孔翻邊模內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模5.1.3 5.1.3 翻邊模結(jié)構(gòu)翻邊模結(jié)構(gòu) 內(nèi)孔翻邊模內(nèi)孔翻邊模(a) (a) 內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具( (b)b)1、8凸凹模;2沖孔凸模;3推件塊;4落料凹模;5頂件塊;6頂桿;7固定板;9卸料板;10墊片 落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模 當(dāng)坯料外徑與成形直徑的比值/ /時(shí)，其成形完全依賴于直徑為的圓周以內(nèi)金屬厚度的變薄變薄實(shí)現(xiàn)表面積的表面積的增大增大而成形。脹形的變形區(qū)脹形的變形區(qū)及其應(yīng)力應(yīng)變示意圖: 5 .2 脹脹 形形 5.2.1 5.2.1 脹形變形特點(diǎn)脹形變形

5、特點(diǎn) 起伏成形俗稱局部脹形局部脹形，可以壓制加強(qiáng)筋、凸包、凹坑、花紋圖案及標(biāo)記等。 1 1壓加強(qiáng)筋壓加強(qiáng)筋簡(jiǎn)單的起伏成形零件簡(jiǎn)單的起伏成形零件，其極限變形程度可按下式近似確定：壓制加強(qiáng)筋所需的沖壓力，可用下式近似計(jì)算：bKLtFKlll%100001極加強(qiáng)筋 K=0.70.75(半圓筋取大值，梯形筋取小值) 用薄料對(duì)小工件壓筋或兼有校形變形力2KAtF 5.2.2 5.2.2 平板毛坯的起伏成形平板毛坯的起伏成形 壓凹坑時(shí)，成形極限常用極限脹形深度表示，如果是純脹形，凹坑深度因受材料塑性限制不能太大。用球頭凸模對(duì)低碳鋼、軟鋁等脹形時(shí)，可達(dá)到的極限脹形深度h約等于球頭直徑d的1/3。用平頭凸模脹

6、形可能達(dá)到的極限深度取決于凸模的圓角半徑，其取值范圍見表5-3。2 2壓凹坑壓凹坑 空心坯料的脹形:脹形方法剛性模具脹形剛性模具脹形軟模脹形軟模脹形 俗稱凸肚凸肚，將空心件或管狀坯料脹出所需曲面的一種加工方法。用這種方法可以成形高壓氣瓶、球形容器、波紋管、自行車三通接頭等產(chǎn)品或零件。 3.3.空心毛坯的脹形空心毛坯的脹形1分瓣凸模;2芯軸;3毛坯;4頂桿 剛性模具脹形剛性模具脹形1凸模;2凹模;3毛坯;4軟體介質(zhì);5外套 軟模脹形軟模脹形 脹形系數(shù)DdKmax和坯料伸長(zhǎng)率1maxKDDd的關(guān)系為(1)脹形系數(shù) 剛模脹形所需壓力： tgtgHtFb2122軟模脹形圓柱形空心毛坯所需壓力：F=Ap

7、)2(2maxRtmdtpb(2)脹形力 A為成形面積，p為單位壓力坯料直徑坯料長(zhǎng)度KdDmax式中l(wèi) 變形區(qū)母線長(zhǎng)度； 坯料切向拉伸的伸長(zhǎng)率；h切邊余量，一般取520。 hLL)6 . 03 . 0(10(3)脹形的坯料尺寸計(jì)算 1下模板;2螺栓;3壓包凸模;4壓包凹模;5脹形下模;6脹形上模;7聚氨脂橡膠;8拉桿;9上固定板;10上模板;11螺栓;12模柄;13彈簧;14螺母;15拉桿螺栓;16導(dǎo)柱;17導(dǎo)套罩蓋脹形模罩蓋脹形模(4)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 縮口縮口：坯料變形區(qū)受兩向壓應(yīng)力的作用5.3.1 縮口變形特點(diǎn)及變形縮口變形特點(diǎn)及變形 程度程度縮口的變形程度用縮口系數(shù)ms表示 將管坯或預(yù)先拉

8、深好的圓筒形件通過(guò)縮口模將其口部直徑縮小的一種成形方法。ms=d/D5. .3 縮縮 口口縮口形式 5. .3. .1 縮口成形特點(diǎn)與變形程度縮口成形特點(diǎn)與變形程度1.1.縮口次數(shù)及其縮口系數(shù)確定縮口次數(shù)及其縮口系數(shù)確定 若工件的縮口系數(shù) 小于允許的縮口系數(shù)時(shí)，則需進(jìn)行多次縮口，縮口次數(shù)按下式估算： spszmmnlglg5. .3. .2 縮口工藝計(jì)算縮口工藝計(jì)算 多次縮口時(shí)，最好每道縮口工序之后進(jìn)行中間退火，各次縮口系數(shù)可參考下面公式確定：各次縮口后的直徑則為：DmmdmdDmmdmdDmmdmdDmdnnnnnnnnn1112123112112.2.縮縮口直徑口直徑斜口形式:直口形式：球

9、面形式：dDDdDhH1sin805. 11221dDDdDDdhhH1sin805. 112221221141dDdDhH3.毛坯尺寸計(jì)算毛坯尺寸計(jì)算 cos1)1 (11 . 10ctgDdDtkFb只有外支承的縮口壓力，可按下式估算： 式中 F縮口力，N； k速度系數(shù)，用曲柄壓力機(jī) k=1.15； 材料的抗拉強(qiáng)度，MPa； 工件與凹模接觸面的摩擦系數(shù)； 其他符號(hào)意義見圖5-16。 4.縮口力縮口力 不同支承方法的縮口模 5. .3. .3 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)縮口與擴(kuò)口復(fù)合?？s口與擴(kuò)口復(fù)合模 校形：校形： 通常指平板工序件的校平校平和空間形狀工序件的整形整形。目的：（1）只在工序件局部位置使

10、其產(chǎn)生不大的塑性變形；（2）模具的精度比較高；（3）所用設(shè)備最好為精壓機(jī)。若用機(jī)械壓力機(jī)時(shí)，機(jī)床應(yīng)有較好的剛度，并需要裝有過(guò)載保護(hù)裝置。校平和整形工序的共同特點(diǎn)：使沖壓件獲得高精度的平面度、圓角半徑和形狀尺寸。 5.4 校校 形形5. .4. .1 校形的特點(diǎn)及應(yīng)用校形的特點(diǎn)及應(yīng)用校平方式：平板零件的校平模形式：加熱校平法：校平力可按下式計(jì)算：ApF 模具校平、手工校平、在專門校平設(shè)備上校平。 光面校平模光面校平模、齒形校平模齒形校平模5. .4. .2 平板零件的校平平板零件的校平光面校平模光面校平模齒形校平模齒形校平?？臻g形狀零件的整形：目的：整形模的特點(diǎn)：整形力可按下式計(jì)算：ApF 指在彎曲、拉深或其他成形工序之后對(duì)工序件的整形。 使工序件某些形狀和尺寸達(dá)到產(chǎn)品的要求，提高精度。 與前工序的成形模相似，但對(duì)模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圓角半徑和間隙較小。5. .4. .3 空間形狀零件的整形空間形狀零件的整形彎曲件的整形方法彎曲件的整形方法：無(wú)凸緣拉深件的整