其他成型工藝與模具設(shè)計(jì)

1、第五章 其他成型工藝與模具設(shè)計(jì)5.1概述在沖壓生產(chǎn)中，除沖裁、彎曲和拉深工序以外，還有一些是通過(guò)板料的局部變形來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸的沖壓成形工序，如脹形、翻邊、縮口、旋壓和校形等，這類沖壓工序統(tǒng)稱為其它沖壓成形工序。應(yīng)用這些工序可以加工許多復(fù)雜零件，如圖5.1.1所示的自行車多通接頭，就是通過(guò)切管、脹形、制孔、圓孔翻邊等工序加工的。這些成形工序的共同特點(diǎn)是通過(guò)材料的局部變形來(lái)改變坯料或工序件的形狀；但變形特點(diǎn)差異較大，脹形和圓內(nèi)孔翻孔屬于伸長(zhǎng)類成形，成形極限主要受變形區(qū)過(guò)大拉應(yīng)力而破裂的限制；縮口和外緣翻凸邊屬于壓縮類成形，成形極限主要受變形區(qū)過(guò)大壓應(yīng)力而失穩(wěn)起皺的限制；校形時(shí)，由于變形量一

2、般不大，不易產(chǎn)生開裂或起皺，但需解決彈性恢復(fù)影響校形精確度等問題；至于旋壓這種特殊的成形方法，可能起皺，也可能破裂。所以在制定成形工藝和設(shè)計(jì)模具時(shí)，一定要根據(jù)不同的成形特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)。  圖5.1.1 自行車多通接頭5.2脹形 圖5.2.1是脹形時(shí)坯料的變形情況，圖中涂黑部分表示坯料的變形區(qū)。當(dāng)坯料外徑與成形直徑的比值/時(shí)，與之間環(huán)形部分金屬發(fā)生切向收縮所必需的徑向拉應(yīng)力很大，屬于變形的強(qiáng)區(qū)，以致于環(huán)形部分金屬根本不可能向凹模內(nèi)流動(dòng)。其成形完全依賴于直徑為的圓周以內(nèi)金屬厚度的變薄實(shí)現(xiàn)表面積的增大而成形。很顯然，脹形變形區(qū)內(nèi)金屬處于切向和徑向兩向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，其成形極限將受

3、到拉裂的限制。材料的塑性愈好，硬化指數(shù)值愈大，可能達(dá)到的極限變形程度就愈大。由于脹形時(shí)坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，變形區(qū)的材料不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象，因此成形后零件的表面光滑，質(zhì)量好。同時(shí)，由于變形區(qū)材料截面上拉應(yīng)力沿厚度方向的分布比較均勻，所以卸載時(shí)的彈復(fù)很小，容易得到尺寸精度較高的零件。圖5.2.1 脹形變形區(qū) 起伏成形俗稱局部脹形，可以壓制加強(qiáng)筋、凸包、凹坑、花紋圖案及標(biāo)記等。圖5.2.2 是起伏成形的一些例子。經(jīng)過(guò)起伏成形后的沖壓件，由于零件慣性矩的改變和材料加工硬化，能夠有效地提高零件的剛度和強(qiáng)度。    圖5.2.2 起伏成形 加強(qiáng)筋的形式和尺

4、寸可參考表5.2.1當(dāng)在坯料邊緣局部脹形時(shí)（圖5.2.2 、圖5.2.2），由于邊緣材料要收縮，因此應(yīng)預(yù)先留出切邊余量，成形再切除。該成形方法的極限變形程度通常有兩種確定方法，即試驗(yàn)法和計(jì)算法。起伏成形的極限變形程度，主要受到材料的性能、零件的幾何形狀、模具結(jié)構(gòu)、脹形的方法以及潤(rùn)滑等因素的影響。特別是復(fù)雜形狀的零件，應(yīng)力應(yīng)變的分布比較復(fù)雜，其危險(xiǎn)部位和極限變形程度，一般通過(guò)試驗(yàn)的方法確定。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的起伏成形零件，則可以按下式近似地確定其極限變形程度：        如果零件要求的加強(qiáng)筋超過(guò)極限變形程度時(shí)，可以采

5、用圖5.2.4所示的方法，第一道工序用大直徑的球形凸模脹形，達(dá)到在較大范圍內(nèi)聚料和均勻變形的目的，用第二道工序成形得到零件所要求的尺寸。圖5.2.3 起伏成形前后材料的長(zhǎng)度 圖5.2.4 深度較大的局部脹形法    空心坯料的脹形俗稱凸肚，它是使材料沿徑向拉伸，將空心工序件或管狀坯料向外擴(kuò)張，脹出所需的凸起曲面，如壺嘴、皮帶輪、波紋管等。1. 脹形方法脹形方法一般分為剛性模具脹形和軟模脹形兩種。圖5.2.5 為剛性模具脹形，利用錐形芯塊將分瓣凸模頂開，使工序件脹出所需的形狀。分瓣凸模的數(shù)目越多，工件的精度越好。這種脹形方法的缺點(diǎn)是很難得到精度較高的正確旋

6、轉(zhuǎn)體，變形的均勻程度差，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖5.2.6 是柔性模脹形，其原理是利用橡膠（或聚氨酯）、液體、氣體或鋼丸等代替剛性凸模。軟模脹形時(shí)材料的變形比較均勻，容易保證零件的精度，便于成形復(fù)雜的空心零件，所以在生產(chǎn)中廣泛采用。圖5.2.6是橡皮脹形，圖5.2.6是液壓脹形的一種，脹形前要先在預(yù)先拉深成的工序件內(nèi)灌注液體，上模下行時(shí)側(cè)楔使分塊凹模合攏，然后在凸模的壓力下將工序件脹形成所需的零件。由于工序件經(jīng)過(guò)多次拉深工序，伴隨有冷作硬化現(xiàn)象，故在脹形前應(yīng)該進(jìn)行退火，以恢復(fù)金屬的塑性。 1凹模分瓣凸模3拉簧4錐形芯塊圖5.2.5 用剛性凸模的脹形1凸模2分塊凹模3橡膠4側(cè)楔5液體圖5.2.6 用軟凸

7、模的脹形圖5.2.7 是采用軸向壓縮和高壓液體聯(lián)合作用的脹形方法。首先將管坯置于下模，然后將上模壓下，再使兩端的軸頭壓緊管坯端部，繼而由軸頭中心孔通入高壓液體，在高壓液體和軸向壓縮力的共同作用下脹形而獲得所需的零件。用這種方法加工高壓管接頭、自行車的管接頭和其它零件效果很好。1上模2軸頭3下模4管坯圖5.2.7 加軸向壓縮的液體脹形 圖5.2.8 脹形前后尺寸的變化2. 脹形的變形程度 由于坯料的變形程度受到材料的伸長(zhǎng)率限制，所以只要知道材料的伸長(zhǎng)率便可以按上式求出相應(yīng)的極限脹形系數(shù)。表5.2.2和表5.2.3是一些材料的脹形系數(shù)，可供參考。3. 脹形的坯料尺寸計(jì)算（圖5.2.8）&

8、#160; 5.3翻邊翻邊是在模具的作用下，將坯料的孔邊緣或外邊緣沖制成豎立邊的成形方法，；根據(jù)坯料的邊緣狀態(tài)和應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的不同，翻邊可以分為內(nèi)孔翻邊和外緣翻邊，也可分為伸長(zhǎng)類翻邊和壓縮類翻邊。1. 圓孔翻邊（）圓孔翻邊的變形特點(diǎn)與變形程度 圖5.3.1 圓孔翻邊時(shí)的應(yīng)力與變形情況 K稱為翻邊系數(shù)，K值愈小，則變形程度愈大。翻邊時(shí)孔邊不破裂所能達(dá)到的最小K值，稱為極限翻邊系數(shù)。表5.3.1所列的是低碳鋼圓孔翻邊的極限翻邊系數(shù)。對(duì)于其它材料，按其塑性情況，可參考表列數(shù)值適當(dāng)增減。從表中的數(shù)值可以看出，影響極限翻邊系數(shù)的因素很多，除材料塑性外，還有翻邊凸模的形式、孔的加工方法及預(yù)制的

9、孔徑與板料厚度的比值（體現(xiàn)工序件相對(duì)厚度的影響）。(）翻邊的工藝計(jì)算1)平板坯料翻邊的工藝計(jì)算 圖5.3.2 平板坯料翻邊尺寸計(jì)算 2）先拉深后沖底孔再翻邊的工藝計(jì)算采用多次翻邊所得制件豎邊壁部有較嚴(yán)重的變薄，若對(duì)壁部變薄有要求時(shí)，則可采用預(yù)先拉深，在底部沖孔然后再翻邊的方法。在這種情況下，應(yīng)先決定預(yù)拉深后翻邊所能達(dá)到的最大高度，然后根據(jù)翻邊高度及零件高度來(lái)確定拉深高度及預(yù)沖孔直徑。圖5.3.3 預(yù)先拉深的翻邊 (）翻邊力的計(jì)算用錐形或球形凸模翻邊的力略小于上式計(jì)算值。(）翻邊模工作部分的設(shè)計(jì)翻邊凹模圓角半徑一般對(duì)翻邊成形影響不大，可取該值等于零件的圓角半徑。翻邊凸模圓角半徑應(yīng)盡量取

10、大些，以便有利于翻邊變形。圖5.3.4 是幾種常用的圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸：圖5.3.4 圖5.3.4 所示為較大孔的翻邊凸模，從利于翻邊變形看，以拋物線形凸模（圖c）最好，球形凸模（圖b）次之，平底凸模再次之；而從凸模的加工難易看則相反。圖5.3.4圖5.3.4所示的凸模端部帶有較長(zhǎng)的引導(dǎo)部分，圖5.3.4用于圓孔直徑為10以上的翻邊，圖5.3.4用于圓孔直徑為10以下的翻邊；圖5.3.4用于無(wú)預(yù)孔的不精確翻邊。圖5.3.4圓孔翻邊凸模的形狀和尺寸 當(dāng)翻邊模采用壓料圈時(shí)，則不需要凸模肩部。 2. 非圓孔翻邊 非圓孔的極限翻邊系數(shù)，可根據(jù)各圓弧段的圓心角大小，查表5.3.2。非

11、圓孔翻邊坯料的預(yù)孔形狀和尺寸，可以按圓孔翻邊、彎曲和拉深各區(qū)分別展開，然后用作圖法把各展開線交接處光滑連接起來(lái)。         圖5.3.5 非圓孔翻孔 5.3.2外緣翻邊按變形的性質(zhì)，外緣翻邊可分為伸長(zhǎng)類翻邊和壓縮類翻邊。1. 伸長(zhǎng)類翻邊伸長(zhǎng)類外緣翻邊時(shí)，其變形類似于內(nèi)孔翻邊，但由于是沿不封閉曲線翻邊，坯料變形區(qū)內(nèi)切向的拉應(yīng)力和切向的伸長(zhǎng)變形沿翻邊線的分布是不均勻的，在中部最大，而兩端為零。假如采用寬度一致的坯料形狀，則翻邊后零件的高度就不是平齊的，而是兩端高度大，中間高度小的豎邊。另外，豎邊的端線也不垂直，而

12、是向內(nèi)傾斜成一定的角度。為了得到平齊一致的翻邊高度，應(yīng)在坯料的兩端對(duì)坯料的輪廓線做必要的修正，采用如圖5.3.6a中虛邊所示的形狀，其修正值根據(jù)變形程度和 的大小而不同。如果翻邊的高度不大，而且翻邊沿線的曲率半徑很大時(shí)，則可以不做修正。）伸長(zhǎng)類平面翻邊）伸長(zhǎng)類曲面翻邊 圖5.3.6伸長(zhǎng)類翻邊 常用材料的允許變形程度見表5.3.3。伸長(zhǎng)類曲面翻邊時(shí)，為防止坯料底部在中間部位上出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，應(yīng)采用較強(qiáng)的壓料裝置；為創(chuàng)造有利于翻邊變形的條件，防止在坯料的中間部位上過(guò)早地進(jìn)行翻邊，而引起徑向和切向方向上過(guò)大的伸長(zhǎng)變形，甚至開裂，應(yīng)使凹模和頂料板的曲面形狀與工件的曲面形狀相同，而凸模的曲面形狀應(yīng)修正成為

13、圖5.3.7 所示的形狀；另外，沖壓方向的選取，也就是坯料在翻邊模的位置，應(yīng)對(duì)翻邊變形提供盡可能有利的條件，應(yīng)保證翻邊作用力在水平方向上的平衡，通常取沖壓方向與坯料兩端切線構(gòu)成的角度相同（圖5.3.8）。1凹模2頂料板3凸模 圖5.3.7 伸長(zhǎng)類曲面翻邊凸模形成的修正 圖5.3.8 曲面翻邊時(shí)的沖壓方向2. 壓縮類翻邊 壓縮類平面翻邊其變形類似于拉深，所以當(dāng)翻邊高度較大時(shí)，模具上也要帶有防止起皺的壓料裝置；由于是沿不封閉曲線翻邊，翻邊線上切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的分布是不均勻的中部最大，而在兩端最小。為了得到翻邊后豎邊的高度平齊而兩端線垂直的零件，必須修正坯料的展開形狀，修正的方向恰好

14、和伸長(zhǎng)類平面翻邊相反，如圖5.3.9虛線所示。壓縮類曲面翻邊時(shí)，坯料變形區(qū)在切向壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生的失穩(wěn)起皺是限制變形程度的主要因素，如果把凹模的形狀做成圖5.3.10所示的形狀，可以使中間部分的切向壓縮變形向兩側(cè)擴(kuò)展，使局部的集中變形趨向均勻，減少起皺的可能性，同時(shí)對(duì)坯料兩側(cè)在偏斜方向上進(jìn)行沖壓的情況也有一定的改善；沖壓方向的選擇原則與伸長(zhǎng)類曲面翻邊時(shí)相同. ）壓縮類平面翻邊）壓縮類曲面翻邊圖5.3.9壓縮類翻邊 1凹模2壓料板3凸模圖5.3.10壓縮類曲面翻邊凹模形狀的修正5.3.3變薄翻邊在不變薄翻邊時(shí)，對(duì)于豎邊較高的零件，需要先拉深再進(jìn)行翻邊。如果零件壁部允許變薄，這時(shí)可應(yīng)用變薄翻邊，既

15、可提高生產(chǎn)率,又能節(jié)約材料。圖5.3.11是用階梯形凸模變薄翻邊的例子。由于凸模采用階梯形，經(jīng)過(guò)不同階梯使工序件豎壁部分逐步變薄，而高度增加。凸模各階梯之間的距離大于零件高度，以便前一個(gè)階梯的變形結(jié)束后再進(jìn)行后一階梯的變形。用階梯形凸模進(jìn)行變薄翻邊時(shí)，應(yīng)有強(qiáng)力的壓料裝置和良好的潤(rùn)滑。變薄翻邊經(jīng)常用于平板坯料或工序工件上沖制以下的小螺孔，翻邊參數(shù)見圖5.3.12。）零件）凸模  圖5.3.11用階梯形凸模變薄翻邊 圖5.3.12小螺孔的翻邊對(duì)低碳鋼、黃銅、純銅和鋁制件進(jìn)行螺紋底孔翻邊時(shí)，也可參考表5.3.4所列的尺寸。圖5.3.13所示為內(nèi)孔翻邊模，其結(jié)構(gòu)與拉深模基本相似。圖5.3.1

16、4所示為內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具。圖5.3.13 內(nèi)孔翻邊模 圖5.3.14 內(nèi)、外緣翻邊模圖5.3.15 所示為落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模。凸凹模8與落料凹模4均固定在固定板7上，以保證同軸度。沖孔凸模2壓入凸凹模1內(nèi)，并以墊片10調(diào)整它們的高度差，以此控制沖孔前的拉深高度，確保翻出合格的零件高度。該模的工作順序是：上模下行，首先在凸模1和凹模4的作用下落料。上模繼續(xù)下行，在凸凹模1和凸凹模8相互作用下將坯料拉深，沖床緩沖器的力通過(guò)頂桿6傳遞給頂件塊5并對(duì)坯料施加壓料力。當(dāng)拉深到一定深度后由凸模2和凸凹模8進(jìn)行沖孔并翻邊。當(dāng)上模回升時(shí)，在頂件塊5和推件塊3的作用下將工件頂出，條料由卸料板9卸

17、下。1、8凸凹模2沖孔凸模3推件塊4落料凹模 5頂件塊6頂桿7固定板9卸料板10墊片圖5.3.15落料、拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模5.4縮口縮口是將管坯或預(yù)先拉深好的圓筒形件通過(guò)縮口模將其口部直徑縮小的一種成形方法?？s口工藝在國(guó)防工業(yè)和民用工業(yè)中有廣泛應(yīng)用，如槍炮的彈殼、鋼氣瓶等。縮口變形特點(diǎn)及變形程度縮口的應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)如圖5.4.1所示。在縮口變形過(guò)程中，坯料變形區(qū)受兩向壓應(yīng)力的作用而切向壓應(yīng)力是最大主應(yīng)力，使坯料直徑減小，壁厚和高度增加，因而切向可能產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。同時(shí)，在非變形區(qū)的筒壁，在縮口壓力的作用下，軸向可能產(chǎn)生失穩(wěn)變形。故縮口的極限變形程度主要受失穩(wěn)條件限制，防止失穩(wěn)是縮口工藝要解決的

18、主要問題?？s口的變形程度用縮口系數(shù)表示（圖5.4.1）：              m=d/D（5.4.1） 圖5.4.1    縮口系數(shù)愈小，變形程度愈大。表5.4.1是不同材料、不同厚度的平均縮口系數(shù)。表5.4.2是不同材料、不同支承方式下縮口的允許極限縮口系數(shù)參考數(shù)值。由表5.4.1、表5.4.2可以看出：材料塑性愈好，厚度愈大，縮口系數(shù)愈小。此外模具對(duì)筒壁有支承作用時(shí)，極限縮口系數(shù)可更小。注：無(wú)支承指圖5.4

19、.3所示的模具；外支承指圖5.4.3所示的模具；內(nèi)外支承指圖5.4.3所示的模具。 1. 縮口次數(shù)2. 頸口直徑3. 坯料高度 4. 縮口力將圖5.4.2所示錐形縮口件，在圖5.4.3所示無(wú)支承縮口模上進(jìn)行縮口時(shí)，其縮口力可用下式計(jì)算：    圖5.4.2縮口工件 圖5.4.3所示為不同支承方法的縮口模。圖5.4.3是無(wú)支承形式，其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但縮口過(guò)程中坯料穩(wěn)定性差。圖5.4.3是外支承形式，縮口時(shí)坯料的穩(wěn)定性較前者好。圖5.4.3是內(nèi)外支承形式，其模具結(jié)構(gòu)較前兩種復(fù)雜，但縮口時(shí)坯料的穩(wěn)定性最好。圖5.4.4為帶有夾緊裝置的縮口模。圖5.4

20、.5為縮口與擴(kuò)口復(fù)合模，可以得到特別大的直徑差。）無(wú)支承）外支承）內(nèi)外支承 圖5.4.3不同支承方法的縮口模 圖5.4.4有夾緊裝置的縮口系數(shù)圖5.4.5縮口與擴(kuò)口復(fù)合模5.5旋壓旋壓是將平板或空心坯料固定在旋壓機(jī)的模具上，在坯料隨機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，用旋輪或趕棒加壓于坯料，使之產(chǎn)生局部的塑性變形。在旋輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和坯料的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同作用下，使局部的塑性變形逐步地?cái)U(kuò)展到坯料的全部表面，并緊貼于模具，完成零件的旋壓加工。旋壓加工的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和模具都比較簡(jiǎn)單（沒有專用的旋壓機(jī)時(shí)可用車床代替），除可成形如圓筒形、錐形、拋物面形成或其它各種曲線構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體外，還可加工相當(dāng)復(fù)雜形狀的旋轉(zhuǎn)體零件。缺點(diǎn)是生

21、產(chǎn)率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，比較適用于試制和小批量生產(chǎn)。隨著飛機(jī)、火箭和導(dǎo)彈的生產(chǎn)需要，在普通旋壓的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了變薄旋壓（也稱強(qiáng)力旋壓）。1. 普通旋壓變形特點(diǎn)圖5.5.1是平板坯料的旋壓過(guò)程示意圖。頂塊把坯料壓緊在模具上，機(jī)床主軸帶動(dòng)模具和坯料一同旋轉(zhuǎn)，趕棒加壓于坯料反復(fù)趕輾，于是由點(diǎn)到線，由線及面，使坯料逐漸緊貼于模具表面而成形。為了使平板坯料變?yōu)榭招牡耐残瘟慵仨毷古髁锨邢蚴湛s、徑向延伸。但與普通拉深不同，旋壓時(shí)趕棒與坯料之間基本上是點(diǎn)接觸。坯料在趕棒的作用下，產(chǎn)生兩種變形：一是趕棒直接接觸的材料產(chǎn)生局部凹陷的塑性變形；二是坯料沿著趕棒加壓的方向大片倒伏。前一種現(xiàn)象為旋壓成形所必需，因

22、為只有使材料局部塑性變形，螺旋式地由筒底向外發(fā)展，才有可能引起坯料的切向收縮和徑向延伸，最終取得與模具一致的外形。后一種現(xiàn)象則使坯料產(chǎn)生大片皺折，振動(dòng)搖晃，失去穩(wěn)定或撕裂，妨礙旋壓過(guò)程的進(jìn)行，必須防止。因此旋壓的基本要點(diǎn)是：(1）合理的轉(zhuǎn)速如果轉(zhuǎn)速太低，坯料將在趕棒作用下翻騰起伏極不穩(wěn)定，使旋壓工作難以進(jìn)行。轉(zhuǎn)速太高，則材料與趕棒接觸次數(shù)太多，容易使材料過(guò)度輾薄。合理轉(zhuǎn)速一般是：軟鋼為400600/min；鋁為8001200r/min。當(dāng)坯料直徑較大，厚度較薄時(shí)取小值，反之則取較大值。(2）合理的過(guò)渡形狀旋壓操作如圖5.5.1所示，首先應(yīng)從坯料靠近模具底部圓角處開始，得出過(guò)渡形狀 。再輕趕坯料

23、的外緣，使之變?yōu)闇\錐形，得出過(guò)渡形狀 ，這樣做是因?yàn)殄F形的抗壓穩(wěn)定性比平板高，材料不易起皺。后續(xù)的操作和前述相同，即先趕輾錐形件的內(nèi)緣，使這部分材料貼模（過(guò)渡形狀 ），然后再輕趕外緣（過(guò)渡形狀 ）。這樣多次反復(fù)趕輾，直到零件完全貼模為止。(3）合理加力趕棒的加力一般憑經(jīng)驗(yàn)，加力不能太大，否則容易起皺。同時(shí)趕棒著力點(diǎn)必須不斷轉(zhuǎn)移，使坯料均勻延伸。1頂塊2趕棒3模具4卡盤（ 系坯料的連續(xù)位置）圖5.5.1用圓頭趕棒的旋壓程序 2. 旋壓成形極限坯料直徑可按拉深件計(jì)算坯料直徑的方法（等面積法）求出，但旋壓時(shí)材料的變薄較大些，因此應(yīng)將理論計(jì)算值減小57。一次旋壓的變形程度過(guò)大時(shí)，旋壓中容易起皺、工件壁

24、厚變薄嚴(yán)重、甚至破裂，故應(yīng)限制其極限旋壓系數(shù)。當(dāng)工件需要的變形程度比較大時(shí)（即小時(shí)），便需要多次旋壓。多次旋壓是由連續(xù)幾道工序在不同尺寸的旋壓模具上進(jìn)行，并且都以底部直徑相同的錐形過(guò)渡。5.5.2變薄旋壓工藝1. 變薄旋壓變形特點(diǎn)圖5.5.3所示錐形件的變薄旋壓。旋壓機(jī)的尾架頂塊把坯料壓緊在模具上，使其隨同模具一起旋轉(zhuǎn)，旋輪通過(guò)機(jī)械或液壓傳動(dòng)強(qiáng)力加壓于坯料，其單位面積壓力可達(dá)25003000Mpa。旋輪沿給定軌跡移動(dòng)并與保持一定間隙，使坯料厚度產(chǎn)生預(yù)定的變薄，加工成所需的零件。變薄旋壓的主要特點(diǎn)：(1）與普通旋壓相比，變薄旋壓在加工過(guò)程中坯料凸緣不產(chǎn)生收縮變形，因此沒有凸緣起皺問題，也不受坯料

25、相對(duì)厚度的限制，可以一次旋壓出相對(duì)深度較大的零件。變薄旋壓一般要求使用功率大、剛度大并有精確靠模機(jī)構(gòu)的專用強(qiáng)力旋壓機(jī)。(2）與冷擠壓相比，變薄旋壓是局部變形，因此變形力比冷擠壓小得多。某些用冷擠壓加工困難的材料，用變薄旋壓則可加工。 (3）經(jīng)強(qiáng)力旋壓后，材料晶粒緊密細(xì)化，提高了強(qiáng)度，表面質(zhì)量也比較好，表面粗糙度Ra可達(dá)0.4 。1模具2工件3坯料4頂塊5-旋輪圖5.5.3錐形件變薄旋壓 2. 變薄旋壓成形極限5.6.1校形的特點(diǎn)及應(yīng)用校形通常指平板工序件的校平和空間形狀工序件的整形。校形工序大都是在沖裁、彎曲、拉深等工序之后進(jìn)行，以便使沖壓件獲得高精度的平面度、圓角半徑和形狀尺寸，所以它在沖壓

26、生產(chǎn)中具有相當(dāng)重要的意義，而且應(yīng)用也比較廣泛。校平和整形工序的共同特點(diǎn)：（1）只在工序件局部位置使其產(chǎn)生不大的塑性變形，以達(dá)到提高零件的形狀和尺寸精度的目的。（2）由于校形后工件的精度比較高，因而模具的精度相應(yīng)地也要求比較高。（3）校形時(shí)需要在壓力機(jī)下止點(diǎn)對(duì)工序件施加校正力，因此所用設(shè)備最好為精壓機(jī)。若用機(jī)械壓力機(jī)時(shí)，機(jī)床應(yīng)有較好的剛度，并需要裝有過(guò)載保護(hù)裝置，以防材料厚度波動(dòng)等原因損壞設(shè)備。5.6.2平板零件的校平由于條料不平或者由于沖裁過(guò)程中材料的穹彎(尤其是無(wú)壓料的級(jí)進(jìn)模沖裁和斜刃沖裁)，都會(huì)使沖裁件產(chǎn)生不平整的缺陷，當(dāng)對(duì)零件的平面度有要求時(shí)，必須在沖裁后加校平工序。校平的方式通常有三種：模具校平、手工校平和在專門校平設(shè)備上校平。平板零件的校平模有光面校平模和齒形校平模兩種形式。光面校平模適用于軟材料、薄料或表面不允許有壓痕的制件。光面模改變材料的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的作用不大，仍有較大回彈，特別是對(duì)于高強(qiáng)度材料的零件校平效果比較差。在生產(chǎn)實(shí)際中有時(shí)將工序件背靠背地（彎曲方向相反）疊起來(lái)校平，能收到一定的效果。為了使校平不受壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向精度的影響，校平模最好采用浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)（圖5.6.1）。齒形校平模適用于平直度要求較高或抗拉強(qiáng)度高的較硬材料的零件。齒形模有尖齒和平齒兩種，圖5.6.2a為尖齒齒形，圖5.6.2b為平齒齒形，齒互相交