模具设计与制造 杨占尧 第9章 其他冲压工艺与模具

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1、第9章其他冲压工艺与模具学习目的及要求熟悉校形的目的与方法掌握圆孔翻边的计算方法掌握圆孔翻边的模具结构了解胀形的工艺方法熟悉缩口的工艺计算与模具结构熟悉多工位级进模的用途与结构用各种不同性质的局部变形来改变毛坯(或由冲裁、弯曲、拉深等方法制得的半成品)的形状和尺寸的冲压工序称为成形。或者说除弯曲和拉深以外的使板料产生塑性变形的其它冲压工序都可称为成形。主要有校形、翻边、缩口、胀形和起伏成形等。9.1校形校形包括校平与整形，属于修整性的成形工艺，大都是在冲裁、弯曲、拉深等冲压工序之后进行的，主要是为了把冲压件的不平度、圆角半径或某些形状尺寸修整到合格的要求。校平和整形工序具有以下

2、特点：1.校形所用的模具精度高，这是因为校形后工件的精度要求较高。2.只在工序件的局部位置使其产生不大的塑性变形,以得到提高零件形状和尺寸精度的目的。3.由于校形属于精加工，同时回弹是其主要的问题，所以校形时需要在压力机达到下止点时对工序件施加校正力，因此所用设备最好为精压机或刚度较好并装有过载保护装置的机械压力机。9.1.1校平校平通常是在冲裁工序后进行的。由于冲裁后制件产生穹弯，特别是无压料装置的连续模冲裁所得的制件更不平。对于平直度要求比较高的零件便需要进行校平。根据板料的厚度和对表面的要求，可以采用光面模校平或齿形模校平。对于料薄质软而且表面不允许有压痕的制件，一般应采

3、用光面模校平。光面模对改变材料内应力状态的作用不大，仍有较大回弹，特别是对于高强度材料的零件校平效果较差。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。为了使校平不受压机滑块导向精度的影响，校平模最好采用浮动式结构，如图9-1所示为光面校平模。应用光面模进行校平时，由于回弹较大，特别是对于高强度材料的制件，校平效果比较差。图9-1光面浮动校平模示意图返回对于平直度要求比较高、材料比较厚的制件或者强度极限比较高的硬材料的零件，通常采用齿形校平模进行校平。齿形模有细齿和粗齿两种，上齿与下齿相互交错，如图9-2所示，图9-2（a）为细齿，图9-2（b

4、）为粗齿，图中有齿形尺寸。用细齿校平模校平后，制件表面残留有细齿痕。粗齿校平模适用于厚度较小的铝、青铜、黄铜等制件。齿形校平模使制件的校平面形成许多塑性变形的小网点，改变了制件原有应力状态，减少了回弹，校平效果较好。图9-2齿形校平模示意图返回校平力可按下式计算：（9-1）式中——校平力（）；——校平零件面积（mm2）；——校平单位面积的压力（MPa），可查表9-1。表9-1校平和整形单位面积压力返回9.1.2整形整形一般用于拉深、弯曲或其他成形工序之后，经过这些工序的加工，制件已基本成形，但可能圆角半径还太大，或是某些形状和尺寸还未达到产品的要求，这样可以借助于整形模使工序件

5、产生局部的塑性变形，以达到提高精度的目的。整形模和前工序的成形模相似，但对模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圆角半径和间隙较小。弯曲件的整形方法如图9-3所示。整形时整个工序件处于三向受压的应力状态，改变了工序件的应力状态，故能达到较好的整形效果。整形前半成品的长度略大于零件长度，以保证整形时材料处于三向应力状态。图9-3弯曲件的整形示意图返回带凸缘拉深件的整形如图9-4所示。小凸缘根部圆角半径的整形要求外部向圆角部分补充材料。如果圆角半径变化大，在工艺设计时，可以使半成品高度大于零件高度，整形时从直壁部分获得材料补充，如图9-4（b）所示（h为半成品高度，h为成品高度）；如

6、果半成品高度与零件高度相等，也可以由凸缘处收缩来获得材料补充，但当凸缘直径过大时，整形过程中无法收缩，此时只能靠根部及附近材料变薄来补充材料，如图9-4（a）所示，从变形特点看，相当于变形不大的胀形，因而整形精度高，但变形部位材料伸长量不得大于2%～5%，否则，过分伸长制件可能破裂。图9-4拉深件的整形示意图返回直筒形拉深件整形可以使整形模间隙等于（0.9～0.95）t，整形时制件直壁略有变薄。这种整形也可以和最后一道拉深工序结合在一起进行。9.2翻边翻边是将制件的孔边缘或外边缘在模具的作用下翻出竖立或一定角度的直边。按其工艺特点：翻边可分为内孔翻边（如图9-5a、b所示）和外

7、缘翻边：外缘翻边又分为外凸的外缘翻边（如图9-5c所示）和内凹的外缘翻边（如图9-5d所示）两种。此外，根据竖边厚度的变化情况，可分为不变薄翻边和变薄翻边。图9-5各种翻边示意图返回9.2.1.内孔翻边1.圆孔翻边（1）圆孔翻边的变形特点和翻边系数圆孔翻边同样可以采用网格法，通过观察网格在变形前后的变化来分析变形，如图9-6所示。由图中可以看出其变形区在直径d和D1之间的环形部分。在翻边后，坐标网格由扇形变成了矩形，可见变形区材料沿切向伸长，愈靠近孔口伸长愈大，接近于单向拉伸应力状态，切向应