缩口工艺原理与应用

1、缩口工艺介绍缩口是将预先成形好的圆筒件或管件坯料，通过缩口模具将其口部缩小的 一种成形工序。缩口工序的应用比较广泛，可用于子弹壳、炮弹壳、钢制气瓶、 自行车车架立管、自行车坐垫鞍管、钢管拉拔等的缩口加工。对细长的管状类零 件，有时用缩口代替拉深可取得更好的效果。与缩口相对应的是扩口工序。缩口变形示意图缩口成形特点与变形程度1缩口成形特点常见的缩口形式如图所示，有斜口式、直口式和球面式。缩口属于压缩类 成形工序，其变形区的应力应变特点如图所示，变形区为各向压应力状态，其中 切向压应力的绝对值最大。使直径缩小，厚度和高度增加，所以切应变为压应变， 径向应变和厚向应变为拉应变。变形区由于受到较大切向

2、压应力的作用易产生切 向失稳而起皱，起传力作用的筒壁区由于受到轴向压应力的作用易产生轴向失稳 而起皱，所以失稳起皱是缩口工序的主要障碍。a）b）c）缩口形式a）斜口形式b）直口形式c）球面形式2变形程度缩口变形程度用缩口系数表小,其表达式为：式中:一缩口后直径；一缩口前直径。缩口极限变形程度用极限缩口系数表示，取决于对失稳条件的限制，其值 大小主要与材料的机械性能、坯料厚度、模具的结构形式和坯料表面质量有关。 材料的塑性好、屈强比值大，允许的缩口变形程度大（极限缩口系数小）；坯料 越厚，抗失稳起皱的能力就越强，有利于缩口成形；采用内支承（模芯）模具结 构，口部不易起皱；合理模角、小的锥面粗糙度

3、值和好的润滑条件，可以降低缩 口力，对缩口成形有利。当缩口变形所需压力大于筒壁材料失稳临界压力时，此时非变形区筒壁将先失稳，也将限制一次缩口的极限变形程度。表1是一些材料在不同模具结构形式下的极限缩口系数。当计算出的缩口系数小于表中值时，要进行多次缩口无支承外妍内外支承2 70co. 7S口.550,600.3(W),35黄铜（祐2、ME8 ）0 650. 700, 5OU, 55(T 270. 32辑0.687k 720.53n ST0.27田 32硬铝退火）& 730一 80G600 630、357r 40硬铝（淬火）。一 7S7) 一 80S 6811 720. 40-0. 43

4、福具绢学招式树可表1不同模具结构的极限缩口系数缩口工艺计算1缩口次数及其缩口系数确定当计算出的缩口系数小于极限缩口系数时，要进行多次缩口，其缩口次数 由下式确定：n =式中：一总缩口系数，=；平均缩口系数，可先取=。的计算值一般是小 数，应进位成整数。多次缩口工序中第一道次采用比平均值小 10%勺缩口系数，以后各道次采 用比平均值大5%-10%勺缩口系数。考虑材料的加工硬化以及道次增加可能增加 的生产成本等因素，缩口次数不宜过多。2毛坯尺寸计算毛坯尺寸的主要设计参数是缩口毛坯高度，按照图所示的不同的缩口形式，根据体积不变条件，可得如下毛坯高度计算公式：斜口形式：直口形式:球面形式,1-幺（1+

5、如初一D）cos a3缩口力只有外支承的缩口压力值得注意的是，当缩口变形所需压力大于筒壁材料 失稳临界压力时，此时筒壁将先失稳，缩口就无法进行。此时，要对有关工艺参数进行调整。气瓶缩口模1一顶杆2一下模板3、14螺栓4、11一销钉5一下固定板6一垫板7外 支承套8一缩口凹模9一顶出器10一上,板12一打料杆13一模柄15导柱16 导套模具结构设计及举例缩口模结构根据支承情况分为无支承、外支承和内外支承三种形式，可根 据缩口变形情况和缩口件的尺寸精度要求选取相应的支承结构。止匕外，旋压缩口 法是靠旋轮沿一定的轨迹（或芯模）进行缩口变形的，具模具是旋轮和芯模缩口凹模锥角的正确选用很关键。在相同缩口系数和摩擦系数条件下，锥 角越小缩口变形力在轴向的分力越小，但同时变形区范围增大使摩擦阻力增加， 所以理论上应存在合理锥角，在此合理锥角缩口时缩口力最小，变形程度得到提 高。通常可取，一般使，最好使。由于缩口变形后的回弹，使缩口工件的尺寸往往比凹模内径的实际尺寸稍 大。所以对有配合要