沖壓工藝學(xué)6-脹形與翻邊.

1、第第5 5章章 脹形與翻邊脹形與翻邊 利用脹形模具，使板平面或圓柱面內(nèi)局部利用脹形模具，使板平面或圓柱面內(nèi)局部區(qū)域坯料在雙向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生兩向伸長(zhǎng)區(qū)域坯料在雙向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生兩向伸長(zhǎng)變形，厚度減薄，表面積增大，以獲得所需要變形，厚度減薄，表面積增大，以獲得所需要幾何形狀和尺寸制件的沖壓工序。生產(chǎn)中起伏幾何形狀和尺寸制件的沖壓工序。生產(chǎn)中起伏成形、圓柱形空心毛坯的鼓肚成形，波紋管及成形、圓柱形空心毛坯的鼓肚成形，波紋管及平板毛坯張拉成形均屬脹形成形。平板毛坯張拉成形均屬脹形成形。5.1 脹形脹形脹形常與其它方式的成形同時(shí)發(fā)生。某些汽脹形常與其它方式的成形同時(shí)發(fā)生。某些汽車、拖拉機(jī)覆蓋件和

2、一些復(fù)雜形狀零件成形車、拖拉機(jī)覆蓋件和一些復(fù)雜形狀零件成形，常常包含一定程度脹形成分。脹形加工中，常常包含一定程度脹形成分。脹形加工中，金屬流動(dòng)量小，因此，使坯料變形均勻以，金屬流動(dòng)量小，因此，使坯料變形均勻以及控制整個(gè)成形工序中脹形變形量是決定成及控制整個(gè)成形工序中脹形變形量是決定成敗及制件質(zhì)量的關(guān)鍵。敗及制件質(zhì)量的關(guān)鍵。a）彎曲、局部脹形）彎曲、局部脹形 b）脹形擴(kuò)展至變形結(jié)束）脹形擴(kuò)展至變形結(jié)束圖圖5-1 脹形變形過程脹形變形過程(1)(1)平板毛坯脹形變形特點(diǎn)平板毛坯脹形變形特點(diǎn) 1) 1)變形過程變形過程 凸模下降與毛坯接觸時(shí)，在彎矩凸模下降與毛坯接觸時(shí)，在彎矩和拉應(yīng)力作用下，凹模圓

3、角處坯料發(fā)生彎曲變和拉應(yīng)力作用下，凹模圓角處坯料發(fā)生彎曲變形。與此同時(shí)，凸模底部少量毛坯承受了全部形。與此同時(shí)，凸模底部少量毛坯承受了全部脹形變形力，應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)，便產(chǎn)生了變脹形變形力，應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)，便產(chǎn)生了變形。與凸模底部接觸坯料屈服后產(chǎn)生硬化，變形。與凸模底部接觸坯料屈服后產(chǎn)生硬化，變形向外擴(kuò)展，貼模坯料逐漸增加，表面積增大形向外擴(kuò)展，貼模坯料逐漸增加，表面積增大, ,厚度減薄，直至坯料全部包敷凸模，完成加厚度減薄，直至坯料全部包敷凸模，完成加工。脹形變形是彎曲，局部脹形及由于加工硬工。脹形變形是彎曲，局部脹形及由于加工硬化，貼模面積增加，脹形向外擴(kuò)展的過程?；?，貼模面積增加，脹形

4、向外擴(kuò)展的過程。 2)2)脹形變形區(qū)及應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)脹形變形區(qū)及應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài) 如圖如圖5-15-1所示，所示，脹形變形過程中，毛坯被帶凸筋的壓邊圈壓脹形變形過程中，毛坯被帶凸筋的壓邊圈壓緊，外部材料無法流入，變形被限制在凸筋緊，外部材料無法流入，變形被限制在凸筋或凹模圓角以內(nèi)的局部區(qū)域?；虬寄A角以內(nèi)的局部區(qū)域。 圖圖5-25-2顯示了平板毛坯局部脹形成形時(shí)，顯示了平板毛坯局部脹形成形時(shí)，變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。在變形區(qū)內(nèi)，坯變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。在變形區(qū)內(nèi)，坯料在雙向拉應(yīng)力作用下，沿切向和徑向產(chǎn)生伸料在雙向拉應(yīng)力作用下，沿切向和徑向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，厚度變薄，表面積增大。長(zhǎng)變形，厚度變薄，表面積

5、增大。a）應(yīng)力狀態(tài)）應(yīng)力狀態(tài) b）應(yīng)變狀態(tài)）應(yīng)變狀態(tài)圖圖5-2 變形區(qū)應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)變形區(qū)應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài) 3)3)變形力變形力行程曲線行程曲線 與拉深不同，脹形時(shí)變與拉深不同，脹形時(shí)變形區(qū)是在不斷擴(kuò)大的。由于加工硬化，脹形變形區(qū)是在不斷擴(kuò)大的。由于加工硬化，脹形變形力行程曲線是單調(diào)增曲線，產(chǎn)生破裂時(shí)脹形力行程曲線是單調(diào)增曲線，產(chǎn)生破裂時(shí)脹形力達(dá)到最大值。形力達(dá)到最大值。 a）徑向和厚度方向應(yīng)變分布）徑向和厚度方向應(yīng)變分布 b）切向和徑向應(yīng)變分布）切向和徑向應(yīng)變分布圖圖5-3 脹形件的應(yīng)變分布和應(yīng)變狀態(tài)圖脹形件的應(yīng)變分布和應(yīng)變狀態(tài)圖 4)4)應(yīng)變和板厚的分應(yīng)變和板厚的分布布 圖圖5-35-3是平

6、板毛是平板毛坯局部脹形時(shí)的應(yīng)坯局部脹形時(shí)的應(yīng)變分布圖。由圖中變分布圖。由圖中可見，變形區(qū)內(nèi)徑可見，變形區(qū)內(nèi)徑向應(yīng)變向應(yīng)變r(jià)和切向應(yīng)和切向應(yīng)變變?nèi)看笥诹?，全部大于零，而厚度方向的?yīng)變而厚度方向的應(yīng)變小于零，坯料變薄。小于零，坯料變薄。 5)5)脹形變形服從材料的變形規(guī)律脹形變形服從材料的變形規(guī)律 當(dāng)存在多種變形可能性時(shí)，實(shí)際的變形方式當(dāng)存在多種變形可能性時(shí)，實(shí)際的變形方式使得載荷最小。毛坯的外徑足夠大，內(nèi)孔較小使得載荷最小。毛坯的外徑足夠大，內(nèi)孔較小時(shí)，拉深變形阻力和擴(kuò)孔、翻邊變形阻力大于時(shí)，拉深變形阻力和擴(kuò)孔、翻邊變形阻力大于脹形變形阻力時(shí)，變形性質(zhì)由脹形決定。脹形變形阻力時(shí)，變形性質(zhì)由脹形

7、決定。圖圖4-6 毛坯尺寸和工序類型的關(guān)系毛坯尺寸和工序類型的關(guān)系 a） b）a）加強(qiáng)筋和凸包壓制）加強(qiáng)筋和凸包壓制 b）汽車前圍壓字）汽車前圍壓字圖圖5-4 起伏成形的例子起伏成形的例子(2)平板毛坯脹形成形極限平板毛坯脹形成形極限1)起伏成形起伏成形 是一種使材料變薄，表面積增大，形是一種使材料變薄，表面積增大，形成局部凹進(jìn)或凸起來改變毛坯形狀的方法。如圖成局部凹進(jìn)或凸起來改變毛坯形狀的方法。如圖5-4所示，起伏成形主要用于壓制凸包、加強(qiáng)筋和藝術(shù)所示，起伏成形主要用于壓制凸包、加強(qiáng)筋和藝術(shù)裝飾品浮雕。裝飾品浮雕。 在寬法蘭件的成形中，法蘭寬度大于某值在寬法蘭件的成形中，法蘭寬度大于某值后，

8、法蘭部分不再產(chǎn)生塑性流動(dòng)，法蘭尺寸后，法蘭部分不再產(chǎn)生塑性流動(dòng)，法蘭尺寸保持不變。成形靠凹模圓角以內(nèi)材料的變薄保持不變。成形靠凹模圓角以內(nèi)材料的變薄，極限成形高度與毛坯直徑無關(guān)，這一階段，極限成形高度與毛坯直徑無關(guān)，這一階段就是脹形變形階段。它與拉深的分界點(diǎn)取決就是脹形變形階段。它與拉深的分界點(diǎn)取決于毛坯尺寸，材料性能，模具幾何參數(shù)和壓于毛坯尺寸，材料性能，模具幾何參數(shù)和壓邊力大小，如圖邊力大小，如圖5-55-5所示，所示，d/Dd/D0 0約在約在0.380.380.350.35之間。曲線以上為破裂區(qū)，以下為安全之間。曲線以上為破裂區(qū)，以下為安全區(qū)，線上為臨界狀態(tài)。區(qū)，線上為臨界狀態(tài)。圖圖5

9、-5 拉深與起伏成形的分界拉深與起伏成形的分界2)平板毛坯脹形變形程度及成形極限平板毛坯脹形變形程度及成形極限壓凸包壓凸包: :脹形深度脹形深度h；最大脹形深度最大脹形深度hmax壓筋壓筋:( :(圖圖5-6)5-6)伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率最大伸長(zhǎng)率最大伸長(zhǎng)率%1001LLLmaxmax(0.70.75)圖圖5-6 沖制加強(qiáng)筋時(shí)的伸長(zhǎng)率沖制加強(qiáng)筋時(shí)的伸長(zhǎng)率 如圖如圖5-75-7所示所示, ,如果凸包深度大于最大脹形深如果凸包深度大于最大脹形深度，則應(yīng)增加工序。與拉深加工不同度，則應(yīng)增加工序。與拉深加工不同, ,由于脹形由于脹形時(shí)材料變薄嚴(yán)重時(shí)材料變薄嚴(yán)重, ,工序數(shù)不會(huì)太多。前道工序主工序數(shù)不會(huì)太多。前

10、道工序主要目的是使變形均勻要目的是使變形均勻, , 為后道工序準(zhǔn)備材料。為后道工序準(zhǔn)備材料。圖圖5-7 兩道工序完成的凸形兩道工序完成的凸形(2)(2)圓柱形空心毛坯的脹形圓柱形空心毛坯的脹形1) 1)脹形方式脹形方式a a橡皮（或聚氨酯）凸模橡皮（或聚氨酯）凸模脹形脹形 該脹形方式如圖該脹形方式如圖5-85-8所示。由于聚氨酯橡膠優(yōu)所示。由于聚氨酯橡膠優(yōu)良的物理機(jī)械性能，用它良的物理機(jī)械性能，用它作工作介質(zhì)的脹形得到愈作工作介質(zhì)的脹形得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。來愈廣泛的應(yīng)用。 圖圖5-8 橡皮凸模脹形橡皮凸模脹形 b.b.分塊式凸模脹形分塊式凸模脹形 如圖如圖5-95-9所示，采用剛性凸模，所示

11、，采用剛性凸模，凸模必須作成分塊式，以便出模時(shí)由楔狀心塊凸模必須作成分塊式，以便出模時(shí)由楔狀心塊將其分開。將其分開。圖圖5-9 分塊式凸模脹形分塊式凸模脹形c. c.液壓脹形液壓脹形 如圖如圖5-5-1010所示，用液體作所示，用液體作為凸模的脹形方式為凸模的脹形方式稱做液壓脹形。稱做液壓脹形。d.d.石蠟脹形石蠟脹形 除采用除采用橡皮和液體等軟模橡皮和液體等軟模來成形外來成形外, ,還可采用還可采用石蠟作為傳力介質(zhì)石蠟作為傳力介質(zhì)進(jìn)行脹形。進(jìn)行脹形。 a）直接傾注液體法）直接傾注液體法 b）充液橡皮囊法）充液橡皮囊法圖圖5-10 液壓脹形液壓脹形2)2)圓柱形空心毛坯脹形的成形極限圓柱形空心

12、毛坯脹形的成形極限 生產(chǎn)中用生產(chǎn)中用脹形系數(shù)脹形系數(shù)K K表示圓柱形空心毛坯脹形的變形程表示圓柱形空心毛坯脹形的變形程度。用最大脹形系數(shù)度。用最大脹形系數(shù)K Kmaxmax表示其破裂成形極表示其破裂成形極限。限。 脹形系數(shù)脹形系數(shù): : K=dK=dmaxmax/d/d 在脹形時(shí)對(duì)毛坯軸向加壓的話，脹形成形在脹形時(shí)對(duì)毛坯軸向加壓的話，脹形成形極限可以增大。對(duì)毛坯變形區(qū)局部加熱會(huì)顯極限可以增大。對(duì)毛坯變形區(qū)局部加熱會(huì)顯著增大脹形變形程度。著增大脹形變形程度。(3)(3)影響脹形成形極限的因素影響脹形成形極限的因素1) 1)材料性能材料性能 加工硬化指數(shù)加工硬化指數(shù)n n值對(duì)脹形成形極限值對(duì)脹形成

13、形極限影響極大。影響極大。 n n值大，加工硬化能力強(qiáng)，可促使值大，加工硬化能力強(qiáng)，可促使應(yīng)變分布趨于均勻化，同時(shí)還能提高材料的局應(yīng)變分布趨于均勻化，同時(shí)還能提高材料的局部強(qiáng)度，故成形極限也大。部強(qiáng)度，故成形極限也大。2)2)變形均勻程度變形均勻程度 脹形破裂發(fā)生在板料厚度減薄脹形破裂發(fā)生在板料厚度減薄最大部位。變形均勻，板料厚度減薄均勻能獲最大部位。變形均勻，板料厚度減薄均勻能獲得較大的脹形變形程度。得較大的脹形變形程度。3)3)制件形狀和尺寸制件形狀和尺寸 就就球形凸模和平底凸模而球形凸模和平底凸模而言言, ,球形凸模脹形時(shí)，應(yīng)變分布比較均勻，能球形凸模脹形時(shí)，應(yīng)變分布比較均勻，能獲得較大

14、的脹形變形程度。獲得較大的脹形變形程度。4)4)潤(rùn)滑條件、變形速度及材料厚度潤(rùn)滑條件、變形速度及材料厚度 (4)(4)脹形力的計(jì)算脹形力的計(jì)算1) 1)平板毛坯脹形成形力的計(jì)算平板毛坯脹形成形力的計(jì)算 壓制加強(qiáng)筋時(shí)壓制加強(qiáng)筋時(shí), ,近近似按下式計(jì)算。似按下式計(jì)算。 bKLtF 在曲柄壓機(jī)上對(duì)薄料在曲柄壓機(jī)上對(duì)薄料( (t t1.5mm)1.5mm)、小零件、小零件( (面積面積2000mm2000mm2 2 ) )脹形時(shí)脹形時(shí), ,其脹形力可用經(jīng)驗(yàn)其脹形力可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算公式計(jì)算。2KAtF 2)2)圓柱形空心毛坯脹形力的計(jì)算圓柱形空心毛坯脹形力的計(jì)算 可按下式可按下式計(jì)算。計(jì)算。 ApF脹形

15、單位壓力脹形單位壓力p可按下式計(jì)算?？砂聪率接?jì)算。 max215. 1dtpz 利用模具把板料孔緣或外緣翻成豎邊利用模具把板料孔緣或外緣翻成豎邊, ,或?qū)⒒驅(qū)A柱形空心毛坯口部翻出法蘭的沖壓工序。圓柱形空心毛坯口部翻出法蘭的沖壓工序。翻邊總是與彎曲變形同時(shí)發(fā)生。如圖翻邊總是與彎曲變形同時(shí)發(fā)生。如圖5-115-11所示，所示，根據(jù)翻邊件形狀及變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的不根據(jù)翻邊件形狀及變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的不同，翻邊可分為直線翻邊、伸長(zhǎng)類翻邊、壓同，翻邊可分為直線翻邊、伸長(zhǎng)類翻邊、壓縮類翻邊和復(fù)合翻邊四種形式。直線翻邊即縮類翻邊和復(fù)合翻邊四種形式。直線翻邊即彎曲，壓縮類翻邊的本質(zhì)與拉深相同。此外，彎曲，

16、壓縮類翻邊的本質(zhì)與拉深相同。此外，按翻邊材料厚度變化情況，翻邊還可分為普按翻邊材料厚度變化情況，翻邊還可分為普通翻邊與變薄翻邊兩類。通翻邊與變薄翻邊兩類。5.2 翻邊翻邊 a） b）c） d） a）直線翻邊）直線翻邊 b）伸長(zhǎng)類翻邊）伸長(zhǎng)類翻邊 c）壓縮類翻邊）壓縮類翻邊 d）復(fù)合翻邊）復(fù)合翻邊圖圖5-11 四種基本翻邊形式四種基本翻邊形式(1)(1)內(nèi)孔翻邊的變形特點(diǎn)內(nèi)孔翻邊的變形特點(diǎn) 1) 1)變形過程變形過程 圖圖5-125-12是內(nèi)孔翻邊變形過程示是內(nèi)孔翻邊變形過程示意圖。翻邊加工時(shí)，帶有圓孔的環(huán)形毛坯意圖。翻邊加工時(shí)，帶有圓孔的環(huán)形毛坯被壓邊圈壓緊，當(dāng)壓力機(jī)滑塊下行時(shí)，板被壓邊圈壓緊

17、，當(dāng)壓力機(jī)滑塊下行時(shí)，板料在凸模作用下產(chǎn)生彎曲的同時(shí)，毛坯中料在凸模作用下產(chǎn)生彎曲的同時(shí)，毛坯中心孔不斷擴(kuò)大，凸模下面的材料向側(cè)面轉(zhuǎn)心孔不斷擴(kuò)大，凸模下面的材料向側(cè)面轉(zhuǎn)移，直到完全貼靠凹模側(cè)壁形成直立的豎移，直到完全貼靠凹模側(cè)壁形成直立的豎邊。因此，邊。因此，內(nèi)孔翻邊的變形過程實(shí)質(zhì)上是內(nèi)孔翻邊的變形過程實(shí)質(zhì)上是彎曲、擴(kuò)孔和翻邊的復(fù)合變形過程彎曲、擴(kuò)孔和翻邊的復(fù)合變形過程。a）翻邊過程）翻邊過程 b）變形區(qū)應(yīng)力）變形區(qū)應(yīng)力,應(yīng)變狀態(tài)應(yīng)變狀態(tài)圖圖5-12 內(nèi)孔翻邊內(nèi)孔翻邊2)2)翻邊變形區(qū)及變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)翻邊變形區(qū)及變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài) 內(nèi)內(nèi)孔翻邊時(shí)，變形區(qū)被限制在凹模圓角以內(nèi)的孔翻邊時(shí)，變

18、形區(qū)被限制在凹模圓角以內(nèi)的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)。與拉深成形通過將板料沿圓周環(huán)狀區(qū)域內(nèi)。與拉深成形通過將板料沿圓周方向壓縮來形成側(cè)壁相反，內(nèi)孔翻邊是在板方向壓縮來形成側(cè)壁相反，內(nèi)孔翻邊是在板料向凹模圓角彎曲的同時(shí)，通過將板料沿圓料向凹模圓角彎曲的同時(shí)，通過將板料沿圓周方向拉長(zhǎng)形成側(cè)壁的過程。周方向拉長(zhǎng)形成側(cè)壁的過程。如圖如圖5-12b5-12b所示，變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)為雙向拉應(yīng)力所示，變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)為雙向拉應(yīng)力狀態(tài)，即狀態(tài)，即 0 0、r r00?？走吘壧帲捎趶??？走吘壧帲捎趶较虿牧峡梢宰杂勺冃?，向材料可以自由變形， r r為零而為零而 達(dá)到最大達(dá)到最大值。由孔邊緣向凹模圓角處過渡，徑向應(yīng)力逐值。由孔邊緣

19、向凹模圓角處過渡，徑向應(yīng)力逐漸增大而切向應(yīng)力逐漸減小。與脹形變形時(shí)板漸增大而切向應(yīng)力逐漸減小。與脹形變形時(shí)板平面的雙向伸長(zhǎng)變形不同，內(nèi)孔翻邊成形時(shí)，平面的雙向伸長(zhǎng)變形不同，內(nèi)孔翻邊成形時(shí)，在雙向拉應(yīng)力作用下，板料沿圓周方向伸長(zhǎng)，在雙向拉應(yīng)力作用下，板料沿圓周方向伸長(zhǎng)， 0 0，徑向收縮，徑向收縮，r r0 0。 3)3)翻邊變形力翻邊變形力行程曲線行程曲線 翻邊變形力主要由凹翻邊變形力主要由凹模圓角處坯料的彎曲力和擴(kuò)孔、翻邊變形阻力模圓角處坯料的彎曲力和擴(kuò)孔、翻邊變形阻力兩部分組成。如圖兩部分組成。如圖5-135-13所示，在變形過程中，所示，在變形過程中，由于變形區(qū)域的減小和加工硬化對(duì)擴(kuò)孔、

20、翻邊由于變形區(qū)域的減小和加工硬化對(duì)擴(kuò)孔、翻邊力影響的相反效果，力力影響的相反效果，力- -行程曲線也呈現(xiàn)出先升行程曲線也呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。此外，由圖中可見，翻邊力還受后降的趨勢(shì)。此外，由圖中可見，翻邊力還受到凸模底部形狀的很大影響，平底凸模成形力到凸模底部形狀的很大影響，平底凸模成形力較大，球底凸模的成形力較小。較大，球底凸模的成形力較小。 4) 4) 應(yīng)變和板厚的分布應(yīng)變和板厚的分布 由圖中可見，內(nèi)孔翻邊由圖中可見，內(nèi)孔翻邊時(shí)時(shí), ,切向應(yīng)變基本上都大于零，厚向應(yīng)變均小切向應(yīng)變基本上都大于零，厚向應(yīng)變均小于零，屬伸長(zhǎng)類變形于零，屬伸長(zhǎng)類變形, ,孔邊緣厚度減薄最為嚴(yán)孔邊緣厚度減薄最為嚴(yán)重

21、，變形區(qū)應(yīng)變分布極不均勻。內(nèi)孔翻邊的孔重，變形區(qū)應(yīng)變分布極不均勻。內(nèi)孔翻邊的孔緣在單向拉應(yīng)力作用下，切向伸長(zhǎng)變形引起的緣在單向拉應(yīng)力作用下，切向伸長(zhǎng)變形引起的厚度變薄最嚴(yán)重，一旦變形超過了材料伸長(zhǎng)率，厚度變薄最嚴(yán)重，一旦變形超過了材料伸長(zhǎng)率，該處就會(huì)產(chǎn)生破裂。通常把這種因材料局部塑該處就會(huì)產(chǎn)生破裂。通常把這種因材料局部塑性變形量過大引起的破裂叫做塑性破裂，它決性變形量過大引起的破裂叫做塑性破裂，它決定了伸長(zhǎng)類翻邊的成形極限?？走吘墧嗝尜|(zhì)量定了伸長(zhǎng)類翻邊的成形極限。孔邊緣斷面質(zhì)量狀況對(duì)這類翻邊的成形極限影響很大。狀況對(duì)這類翻邊的成形極限影響很大。 a）應(yīng)變分布圖）應(yīng)變分布圖 b）應(yīng)變狀態(tài)圖）應(yīng)變

22、狀態(tài)圖圖圖5-14 內(nèi)孔翻邊的應(yīng)變分布與應(yīng)變狀態(tài)圖內(nèi)孔翻邊的應(yīng)變分布與應(yīng)變狀態(tài)圖5)5)內(nèi)孔翻邊的變形規(guī)律內(nèi)孔翻邊的變形規(guī)律 如圖如圖5-155-15所示所示, ,變形性變形性質(zhì)與毛坯尺寸、凸凹模圓角半徑及形狀、模具質(zhì)與毛坯尺寸、凸凹模圓角半徑及形狀、模具間隙等因素有關(guān)。變形服從材料的變形規(guī)律間隙等因素有關(guān)。變形服從材料的變形規(guī)律, ,毛毛坯外徑足夠大，預(yù)制孔直徑較大或壓邊力大時(shí)，坯外徑足夠大，預(yù)制孔直徑較大或壓邊力大時(shí)，拉深變形和脹形變形阻力大于擴(kuò)孔翻邊變形阻拉深變形和脹形變形阻力大于擴(kuò)孔翻邊變形阻力。在這種情況下，變形的性質(zhì)由內(nèi)孔翻邊或力。在這種情況下，變形的性質(zhì)由內(nèi)孔翻邊或擴(kuò)孔變形來決定

23、。擴(kuò)孔變形來決定。 圖圖5-15 取決于取決于D0/d和和d0/d1組合的各種翻邊情況組合的各種翻邊情況(2)(2)內(nèi)孔翻邊的成形極限及其影響因素內(nèi)孔翻邊的成形極限及其影響因素1) 1)翻邊系數(shù)翻邊系數(shù)K Kf f 和最小翻邊系數(shù)和最小翻邊系數(shù)K Kfminfmin的概念的概念 生生產(chǎn)中用翻邊系數(shù)產(chǎn)中用翻邊系數(shù)K Kf f來表示圖來表示圖5-165-16圓孔翻邊的變圓孔翻邊的變形程度。形程度。 10ddKf翻邊時(shí)孔邊不破裂達(dá)到最大變形程度時(shí)的值稱翻邊時(shí)孔邊不破裂達(dá)到最大變形程度時(shí)的值稱為最小翻邊系數(shù)，用為最小翻邊系數(shù)，用K Kfminfmin表示，它表示了圓孔表示，它表示了圓孔翻邊的成形極限。

24、翻邊的成形極限。2)2)影響最小翻邊系數(shù)影響最小翻邊系數(shù)K Kfminfmin的因素的因素a. a.材料性能材料性能 材料的伸長(zhǎng)率材料的伸長(zhǎng)率值、硬化指數(shù)值、硬化指數(shù)n n值值與塑性應(yīng)變比與塑性應(yīng)變比值愈大，則值愈大，則K Kfminfmin愈小，即翻邊愈小，即翻邊的極限變形程度越大。的極限變形程度越大。b.b.預(yù)制孔的狀況預(yù)制孔的狀況( (鉆孔或沖孔，有無毛刺鉆孔或沖孔，有無毛刺) )c. c.毛坯的相對(duì)厚度毛坯的相對(duì)厚度( (以以t/Dt/D或或d/td/t表示表示) )e. e.凸模工作部分形狀凸模工作部分形狀 例如例如, ,采用球（拋物線或錐采用球（拋物線或錐）形凸模可得到比平底凸模小

25、的翻邊系數(shù)。）形凸模可得到比平底凸模小的翻邊系數(shù)。f. f.翻邊孔的形狀翻邊孔的形狀圖圖5-17 非圓形孔翻邊非圓形孔翻邊 圖圖5-18 非圓形孔翻邊的實(shí)例非圓形孔翻邊的實(shí)例(3) (3) 內(nèi)孔翻邊的工藝計(jì)算內(nèi)孔翻邊的工藝計(jì)算1) 1)圓孔翻邊的毛坯計(jì)算圓孔翻邊的毛坯計(jì)算a. a.預(yù)制孔徑計(jì)算預(yù)制孔徑計(jì)算 翻邊時(shí)材料主要是切向伸長(zhǎng)，翻邊時(shí)材料主要是切向伸長(zhǎng)，厚度變薄，徑向變形不大厚度變薄，徑向變形不大, ,可根據(jù)彎曲件中性層可根據(jù)彎曲件中性層長(zhǎng)度不變?cè)瓌t來求預(yù)制孔長(zhǎng)度不變?cè)瓌t來求預(yù)制孔徑。徑。 )72. 043. 0(22)2(1110trhdhtrDdb.翻邊高度計(jì)算翻邊高度計(jì)算trdddt

26、rddh72. 043. 0)1 (272. 043. 0210101trKd72. 043. 0)1 (21在翻邊系數(shù)達(dá)到在翻邊系數(shù)達(dá)到KfKfminmin時(shí)的最大翻邊高度時(shí)的最大翻邊高度h hmaxmax: :trKdh72. 043. 0)1 (2min1max 制件要求高度制件要求高度h hh hmaxmax時(shí)，不能一次翻邊時(shí)，不能一次翻邊成形。如果是單個(gè)毛坯的小孔翻邊，可采用成形。如果是單個(gè)毛坯的小孔翻邊，可采用變薄翻邊方法。對(duì)于大孔的翻邊或在帶料上變薄翻邊方法。對(duì)于大孔的翻邊或在帶料上連續(xù)拉深的翻邊則可采用圖連續(xù)拉深的翻邊則可采用圖5-195-19所示的先拉所示的先拉深、沖底孔、再翻邊的辦法。深、沖底孔、再翻邊的辦法。圖圖5-19 先拉深再翻邊先拉深再翻邊 先拉深后沖孔翻邊時(shí)，應(yīng)先決定翻邊所能先拉深后沖孔翻邊時(shí)，應(yīng)先