其他成型工艺.pdf

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1、第五章其它成形工艺与模具设计讲课课时：3学时本章不作重点内容讲解，通过本章学习，主要使学生了解胀形、翻边、缩口、整形等工序的变形特点及模具的结构特点。1在冲压生产中，除冲裁、弯曲和拉深工序以外，还有一些是通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸的冲压成形工序，如胀形、翻边、缩口、旋压和校形等，这类冲压工序统称为其它冲压成形工序。应用这些工序可以加工许多复杂零件，如图所示的自行车多通接头，就是通过切管、胀形、制孔、圆孔翻边等工序加工的。这些成形工序的共同特点是通过材料的局部变形来改变坯料或工序件的形状；但变形特点差异较大，胀形和圆内孔翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形

2、区过大拉应力而破裂的限制；缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大压应力而失稳起皱的限制；校形时，由于变形量一般不大，不易产生开裂或起皱，但需解决弹性恢复影响校形精确度等问题；至于旋压这种特殊的成形方法，可能起皱，也可能破裂。所以在制定成形工艺和设计模具时，一定要根据不同的成形特点，合理设计。第一节翻边翻边是在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法；根据坯料的边缘状态和应力、应变状态的不同，翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边，也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。一、圆孔翻边（一）圆孔翻边的变形机理圆孔的翻边过程就是把平板上或空心件上预先制好的

3、孔扩大成带有竖立边缘的孔的过程。圆孔翻边的受力特点是变形区在凹模圆角区内，凸模低下的材料为主要变形区，变形区材料处于切向、径向受拉的应力状态，切向应力在孔边缘最大，径向应力在孔边缘为零。d变形程度K=D极限翻边系数见教材表5-1和5-2d翻边后竖边边缘的厚度，可按下式估算：t′=t=tKDK称为翻边系数，K值愈小，则变形程度愈大。翻边时孔边不破裂所能达到的最小K值，称为极限翻边系数。影响极限翻边系数的因素很多，除材料塑性外，还有翻边凸模的形式、孔的加工方法及预制的孔径与板料厚度的比值（体现工序件相对厚度的影响）。2(二）圆孔翻边的工艺计算预冲孔直径dd=D−(2H−.0

4、43r−.072t)D−d竖边高度HH=+.043r+.072t2D或H=1(−K)+.043r+.072t2D极限高度H=1(−K)+.043r+.072tmaxmin22）先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算采用多次翻边所得制件竖边壁部有较严重的变薄，若对壁部变薄有要求时，则可采用预先拉深，在底部冲孔然后再翻边的方法。在这种情况下，应先决定预拉深后翻边所能达到的最大高度，然后根据翻边高度及零件高度来确定拉深高度及预冲孔直径。(四）翻边力的计算先拉深后翻边的高度h用锥形或球形凸模翻边的力略小于上式计算值。用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：D−dh=+0.57r=(五）翻

5、边模设计F2=1.1π(D−d)tσsD用锥形或球形凸模翻边的力略小于上式计算值1(−K)+0.57r翻边模的结构与拉深模具相似。2Dh=1(−K)+.057r翻边的极限高度maxmin2预制孔直径d=KminD或d=D+.114r−2hmax拉深高度h′=H−h+rmax图示为落料、拉深、冲孔、翻边复合模。凸凹模8与落料凹模4均固定在固定板7上，以保证同轴度。冲孔凸模2压入凸凹模1内，并以垫片10调整它们的高度差，以此控制冲孔前的拉深高度，确保翻出合格的零件高度。该模的工作顺序是：上模下行，首先在凸模1和凹模4的作用下落料。上模继续下行，在凸凹模1和凸凹模8相互作用下

6、将坯料拉深，冲3床缓冲器的力通过顶杆6传递给顶件块5并对坯料施加压料力。当拉深到一定深度后由凸模2和凸凹模8进行冲孔并翻边。当上模回升时，在顶件块5和推件块3的作用下将工件顶出，条料由卸料板9卸下。二、外缘翻边（一）内曲翻边内曲翻边即伸长类外缘翻边时，其变形类似于内孔翻边，但由于是沿不封闭曲线翻边，坯料变形区内切向的拉应力和切向的伸长变形沿翻边线的分布是不均匀的，在中部最大，而两端为零。假如采用宽度ｂ一致的坯料形状，则翻边后零件的高度就不是平齐的，而是两端高度大，中间高度小的竖边。另外，竖边的端线也不垂直，而是向内倾斜成一定的角度。为了得到平齐一致的翻边高度，应在坯料的

7、两端对坯料的轮廓线做必要的修正，采用如图a中虚边所示的形状，其修正值根据变形程度和的大小而不同。如果翻边的高度不大，而且翻边沿线的曲率半径很大时，则可以不做修正。4（二）外曲翻边外曲翻边即压缩类平面翻边其变形类似于拉深，所以当翻边高度较大时，模具上也要带有防止起皱的压料装置；由于是沿不封闭曲线翻边，翻边线上切向压应力和径向拉应力的分布是不均匀的――中部最大，而在两端最小。为了得到翻边后竖边的高度平齐而两端线垂直的零件，必须修正坯料的展开形状，修正的方向恰好和伸长类平面翻边相反，如图ａ虚线所示。压缩类曲面翻边时，坯料变形区在切向压应力作用下