冷冲压工艺及模具设计教程第五章-成形工艺

1、第5章 成形工艺 5.1 翻边5.2 胀形5.3 缩口5.4 校形5.5 旋压 5.1 翻边5.1.1 内孔翻边5.1.2 内凹外缘翻边5.1.3 外凸外缘翻边 5.1.1 内孔翻边1内孔翻边的变形机理2内孔翻边系数表5.1 翻边系数m、m min3内孔翻边工艺与计算4内孔翻边模结构表5.1 翻边系数m、m min 退火材料mm min白铁皮碳钢合金结构钢镍铬合金钢软铝（t0.55mm）硬铝紫铜黄铜H62（t0.56mm）0.700.740.870.800.870.650.690.710.830.890.720.680.650.650.710.700.770.570.610.630.740.8

2、00.630.690.625.1.2 内凹外缘翻边 沿着具有内凹形状的外缘翻边称为内凹外缘翻边，属于拉伸类平面翻边。其变形情况近似于内孔翻边，变形区主要是周向受拉，边缘处变形最大，容易开裂。内凹外缘翻边的变形程度可用下式表示：内凹外缘翻边的极限变形程度见表5.4。表5.4 外缘翻边的极限变形程度 材 料橡皮成形模具成形橡皮成形模具成形L4ML4Y1LF21MLF21Y12505230530083008636340124012LF2MLF3Y1LY12MLY12YLY11MLY11YH62软H62半硬H68软H68半硬10钢20钢1Cr18Ni9软1Cr18Ni9硬2Cr18Ni92005140

3、61406301035102508200820064014451438221540400.60.30.60.50.40.00.80.40.80.43512300930004516551610101010105.1.3 外凸外缘翻边 沿着具有外凸形状的不封闭外缘翻边称为外凸外缘翻边，如图5.13 所示，属于压缩类平面翻边。变形情况近似于浅拉深，变形区主要周向受压和由此产生的径向受拉。材料最外边缘压缩变形最大，易起皱。外凸外缘翻边的变形程度用下式表示 图5.13 外凸外缘翻边 5.2 胀形 5.2.1 胀形的变形特点及成形极限 5.2.2 起伏 5.2.3 空心板料毛坯的胀形 5.2.1 胀形的变

4、形特点及成形极限胀形的应变状态可以用网目法表示，胀形前先将毛坯变形区画出许多小圆圈，胀形后毛坯变形区变薄，表面积增大，圆圈形状发生了变化，如图5.12所示。在变形区的底部、侧面和边缘的圆圈，其部位不同，圆圈的变形就不同，即应变状态不同。图5.17(a)所示为底部产生双向相等拉应变、，圆圈直径变大。图5.17(b)所示为侧面产生单向拉应变，圆圈变成长圆形。图5.17(c)所示为变形区边缘拉应变加大，并在y方向有一比较小的压应变，圆圈变成细长圆形。图5.17 胀形件不同区域的变形状态 5.2.2 起伏 1. 起伏制件的结构工艺性起伏制件的结构尺寸见表5.5。如果起伏的筋边到制件边缘的距离小于(33

5、.5)t，而且鼓凸制件的外形有效尺寸小于鼓凸直径的4倍时，起伏时边缘处的材料受牵连而收缩。因此，应根据实际的收缩量留出适当的切边余量，成形后增加一道切边工序。2. 压加强肋常见的加强肋形式和尺寸见表5.6所列 表5.5 起伏间距离和起伏距边缘的极限尺寸 图 例DLl6.58.510.513151824313643485510131518222634445160687867.591113162026303540455.2.3 空心板料毛坯的胀形 1. 变形特点2. 胀形系数K极限胀形程度见表5.7。 3. 胀形毛坯的计算板料毛坯的直径d0和允许轴向自由收缩的板料毛坯展开长度L0，按下式计算4.

6、胀形力的计算5. 胀形的方法及其模具胀形的方法有刚性凸模胀形、软模胀形、液体胀形等多种。表5.7 胀形系数值 材 料厚度(mm)材料许用延伸率(%)极限胀形系数K高塑铝合金0.5251.25纯铝1.01.22.02832321.281.321.32耐热不锈钢0.51.0263228341.261.321.281.34低碳钢0.51.020401.201.245.3 缩口 1. 变形特点缩口的变形特点如图5.27所示。 2. 缩口系数3. 壳体毛坯尺寸的计算4. 缩口模图5.27 缩口的变形特点 5.4 校 形 5.4.1 校平 5.4.2 整形 5.4.1 校平1. 校平所产生的变形特点与校平

7、力校平所产生的变形情况如图5.32所示。在上、下模的作用下，板料产生反向弯曲变形而被压平。上模在冲床的下死处施力，使材料处于塑性三向压应力状态。校平的工作行程较小，但压力很大，校平力P用下式概略估算 P=pF 2. 平板校平模平板制件的校平模分平面校平模和齿面校平模两种。图5.32 校平所产生的变形 5.4.2 整形 1. 弯曲件整形压校镦校 2拉深件整形拉深件筒壁整形拉深件圆角整形 图5.41 拉深件整形 图5.41 拉深件整形 (a)高度不变的整形； (b)高度减小的整形 5.5 旋 压 5.5.1 不变薄旋压5.5.2 变薄旋压 5.5.1 不变薄旋压1变形特点2旋压系数旋压的变形程度以旋压系数m表示3旋压工艺参数主轴转速合理经验值见表5.13 4旋压方法及胎具表5.13 主轴转速合理经验值 材 料主轴转速软钢铝钢硬铝铜钢黄铜40060080012005009006008008001105.5.2 变薄旋