其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)

1、其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)第四章的內(nèi)容1拉深過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題有哪些？如何防止？第五章 其它成形工藝與模具設(shè)2拉深件坯料形狀和尺寸的確定原則？3拉深系數(shù)與極限拉深系數(shù)的概念？如何確定工件的拉深次數(shù)？4拉深模設(shè)計(jì)中，選擇壓力機(jī)公稱壓力時(shí)必須注意什么？5其它形狀零件的拉深有何特點(diǎn)？ 6拉深過程中的輔助工序有哪些？是何作用？第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)內(nèi)容簡介：學(xué)習(xí)目的與要求：1 了解脹形、翻邊、縮口、校形等工序的變形特點(diǎn)；2 了解脹形模、翻邊模、縮口模、校形模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。重點(diǎn)： 脹形、翻邊工序的變形特點(diǎn)、工藝計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 難點(diǎn)： 翻邊工序的變形特點(diǎn)、工藝計(jì)算。 在掌握沖裁、彎曲、拉

2、深成形工藝與模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，本章介紹其它成形工藝特點(diǎn)和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。涉及脹形、翻邊、縮口、校形等成形工序的變形特點(diǎn)、工藝與模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 第一節(jié) 概述第二節(jié) 脹形第三節(jié) 翻邊第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)第四節(jié) 縮口第五節(jié) 旋壓第六節(jié) 校形本章目錄第一節(jié) 概述 在沖壓生產(chǎn)中，通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的沖壓成形工序，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。伸長類成形： 如脹形和圓內(nèi)孔翻孔，成形極限主要受變形區(qū)過大拉應(yīng)力而破裂的限制；壓縮類成形： 如縮口和外緣翻凸邊，成形極限主要受變形區(qū)過大壓應(yīng)力而失穩(wěn)起皺的限制。 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)第二節(jié) 脹形

3、 當(dāng)坯料外徑與成形直徑的比值/時(shí)，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。脹形的變形區(qū)第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、脹形的變形特點(diǎn)第二節(jié) 脹形 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。 1壓加強(qiáng)筋第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、平板坯料的起伏成形簡單的起伏成形零件，其極限變形程度可按下式近似確定：若零件的加強(qiáng)筋超過極限變形程度時(shí)，可以采用多次成形的方法壓制加強(qiáng)筋所需的沖壓力，可用下式近似計(jì)算：第二節(jié) 脹形空心坯料的脹形:1.脹形方法第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空心坯料的脹形剛性模具脹形軟模脹形 軸向壓縮和高壓液體聯(lián)合作用的脹

4、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。 第二節(jié) 脹形第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空心坯料的脹形2.脹形的變形程度常用脹形系數(shù)表示和坯料伸長率的關(guān)系為第二節(jié) 脹形第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空心坯料的脹形3.脹形的坯料尺寸計(jì)算 坯料直徑坯料長度式中 變形區(qū)母線長度；坯料切向拉伸的伸長率；切邊余量，一般取1020。 第二節(jié) 脹形第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空心坯料的脹形4.脹形力的計(jì)算脹形時(shí)，所需的脹形力可按下式計(jì)算：脹形單位面積壓力可用下式計(jì)算：脹形變形區(qū)實(shí)際應(yīng)力，近似估算時(shí)取式中（材料的抗拉強(qiáng)度）第三

5、節(jié) 翻邊翻邊： 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。1圓孔翻邊（）圓孔翻邊的變形特點(diǎn)與變形程度 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊變形程度極限翻邊系數(shù) 見表5.3.1翻邊后豎邊邊緣的厚度，可按下式估算： 1圓孔翻邊（續(xù)）第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊（續(xù)）（）翻邊的工藝計(jì)算1）平板坯料翻邊的工藝計(jì)算預(yù)沖孔直徑d豎邊高度H或極限高度第三節(jié) 翻邊1圓孔翻邊（續(xù)）第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊（續(xù)）（）翻邊的工藝計(jì)算（續(xù)）2）先拉深后沖底孔再翻邊的工藝計(jì)算 先拉深后翻邊的高度h預(yù)制孔直徑或翻邊的極限高度拉深高度1圓孔翻邊（續(xù)）第五章 其它成形

6、工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊（續(xù)）（）翻邊力的計(jì)算用圓柱形平底凸模翻邊時(shí)，可按下式計(jì)算：用錐形或球形凸模翻邊的力略小于上式計(jì)算值第三節(jié) 翻邊1圓孔翻邊（續(xù)）第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊（續(xù)）（）翻邊模工作部分的設(shè)計(jì)翻邊凹模圓角半徑可取該值等于零件的圓角半徑；翻邊凸模圓角半徑應(yīng)盡量取大些，以便有利于翻邊變形。凸、凹模單邊間隙/2（0.750.85） 圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸第三節(jié) 翻邊2非圓孔翻邊第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、內(nèi)孔翻邊（續(xù)）變形區(qū)分類 非圓孔翻邊系數(shù) 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 （一般指小圓弧部分的翻邊系數(shù)）可小于圓孔翻邊

7、系數(shù)第三節(jié) 翻邊第三節(jié) 翻邊伸長類翻邊1.伸長類翻邊第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、外緣翻邊變形程度 應(yīng)在坯料的兩端對坯料的輪廓線做必要的修正 按變形的性質(zhì)分壓縮類翻邊）伸長類平面翻邊）伸長類曲面翻邊 第三節(jié) 翻邊1.伸長類翻邊第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、外緣翻邊（續(xù)）伸長類曲面翻邊：采用較強(qiáng)的壓料裝置 凸模的曲面形狀應(yīng)修正沖壓方向的選取）伸長類平面翻邊）伸長類曲面翻邊第三節(jié) 翻邊2.壓縮類翻邊第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、外緣翻邊（續(xù)）變形程度也要采用防皺的壓料裝置 凹模的曲面形狀應(yīng)修正沖壓方向的選取原則與伸長類曲面翻邊時(shí)相同 也需修正坯料的展開形狀壓縮類平面翻邊：壓縮類曲面翻邊

8、：）壓縮類平面翻邊）壓縮類曲面翻邊第三節(jié) 翻邊 變薄翻邊對生產(chǎn)豎邊較高的零件，既可提高生產(chǎn)率,又能節(jié)約材料。 變薄系數(shù)第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、變薄翻邊 豎邊的高度應(yīng)按體積不變定律進(jìn)行計(jì)算。 沖制以下的小螺孔第三節(jié) 翻邊內(nèi)孔翻邊模內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)四、翻邊模結(jié)構(gòu)落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模 思考與練習(xí)題1、2、6。作業(yè)布置：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)其它成形件第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)脹形變形區(qū)第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)起伏成形第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)起伏成形前后材料的長度第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)

9、深度較大的局部脹形法）預(yù)成形）最后成形第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)用剛性凸模的脹形1凹模分瓣凸模3拉簧4錐形芯塊 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)用軟凸模的脹形1凸模2分塊凹模3橡膠4側(cè)楔5液體第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)加軸向壓縮的液體脹形1上模2軸頭3下模4管坯第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)圓孔翻邊時(shí)的應(yīng)力與變形情況第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)圓孔翻邊凸模的形狀和尺寸第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)非圓孔翻孔第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)伸長類曲面翻邊凸模形狀的修正1凹模2頂料板3凸模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)曲面翻邊時(shí)的沖壓方向第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)壓縮類曲面翻邊凹模形狀的

10、修正1凹模2壓料板3凸模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)用階梯形凸模變薄翻邊）零件）凸模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)內(nèi)孔翻邊模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)內(nèi)、外緣翻邊模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)落料、拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模、凸凹模沖孔凸模推件塊4落料凹模頂件塊頂桿7固定板卸料板10墊片 復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容1.其它沖壓成形工序的共同特點(diǎn)是什么？ 哪些屬于伸長類成形？哪些屬于壓縮類成形？其成形極限各自主要受什么限制？ 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)2.當(dāng)工件的豎邊高度較高時(shí)，有哪些方法可成形？ 第四節(jié) 縮口縮口：坯料變形區(qū)受兩向壓應(yīng)力的作用第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、縮口變形特點(diǎn)及變形程

11、度縮口的變形程度用縮口系數(shù)表示 將管坯或預(yù)先拉深好的圓筒形件通過縮口模將其口部直徑縮小的一種成形方法。第四節(jié) 縮口1.縮口次數(shù) 若工件的縮口系數(shù)小于允許的縮口系數(shù)時(shí)，則需進(jìn)行多次縮口，縮口次數(shù)按下式估算： 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、縮口工藝計(jì)算第四節(jié) 縮口2.頸口直徑 多次縮口時(shí)，最好每道縮口工序之后進(jìn)行中間退火，各次縮口系數(shù)可參考下面公式確定：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、縮口工藝計(jì)算首次縮口系數(shù)后各次縮口系數(shù)各次縮口后的頸口直徑則為： 第四節(jié) 縮口3.坯料高度縮口前坯料高度按下面公式計(jì)算：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、縮口工藝計(jì)算圖5.4.2所示工件：圖5.4.2b所示工件

12、：圖5.4.2c所示工件：第四節(jié) 縮口4.縮口力 將圖5.4.2所示錐形縮口件，在圖5.4.3所示無支承縮口模上進(jìn)行縮口時(shí)，其縮口力可用下式計(jì)算： 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、縮口工藝計(jì)算材料抗拉強(qiáng)度；速度系數(shù)，在曲軸壓力機(jī)上工作時(shí)1.15。其余符號如圖5.4.2所示。 式中沖件與凹模接觸面摩擦系數(shù)；第四節(jié) 縮口不同支承方法的縮口模帶有夾緊裝置的縮口模第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、縮口模結(jié)構(gòu)縮口與擴(kuò)口復(fù)合模第五節(jié) 旋壓旋壓： 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。 優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備和模具都較簡單，除可成形各種曲線

13、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)： 生產(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)。 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)第五節(jié) 旋壓1.普通旋壓變形特點(diǎn)點(diǎn)接觸兩種變形：趕棒直接接觸的材料產(chǎn)生局部凹陷的塑性變形；坯料沿著趕棒加壓的方向大片倒伏。 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、普通旋壓工藝1頂塊2趕棒3模具4卡盤（ 系坯料的連續(xù)位置）第五節(jié) 旋壓1.普通旋壓變形特點(diǎn)（續(xù)）旋壓的基本要點(diǎn)：（1）合理的轉(zhuǎn)速（2）合理的過渡形狀（3）合理加力 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、普通旋壓工藝（續(xù)）第五節(jié) 旋壓2.旋壓成形極限變形程度以旋壓系數(shù)表示：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)

14、一、普通旋壓工藝（續(xù)） 坯料直徑可按等面積法求出，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。 圓筒形件的極限旋壓系數(shù)可取為：圓錐形件的極限旋壓系數(shù)可取為： 當(dāng)工件需要的變形程度較大（即較小）時(shí)，便需多次旋壓。多次旋壓時(shí)必須進(jìn)行中間退火。 第五節(jié) 旋壓1.變薄旋壓變形特點(diǎn)（1）無凸緣起皺，也不受坯料相對厚度的限制，可一次旋壓出相對深度較大的零件。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）局部變形，因此變形力比冷擠壓小得多。（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。 第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、變薄旋壓工

15、藝第五節(jié) 旋壓2.變薄旋壓成形極限變形程度第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)二、變薄旋壓工藝（續(xù)）用模具的半錐角當(dāng)時(shí)，所以極限變薄率和極限半錐角的關(guān)系為：也可以表示變薄旋壓的變形程度。第六節(jié) 校形校形： 通常指平板工序件的校平和空間形狀工序件的整形。目的：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)一、校形的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）只在工序件局部位置使其產(chǎn)生不大的塑性變形；（2）模具的精度比較高；（3）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，并需要裝有過載保護(hù)裝置。 校平和整形工序的共同特點(diǎn)：使沖壓件獲得高精度的平面度、圓角半徑和形狀尺寸。 第六節(jié) 校形校平方式：平板零件的校平模形式：第五章 其它成

16、形工藝與模具設(shè)計(jì)二、平板零件的校平加熱校平法校平力可按下式計(jì)算：模具校平、手工校平、在專門校平設(shè)備上校平。 光面校平模、齒形校平模第六節(jié) 校形空間形狀零件的整形：目的：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空間形狀零件的整形整形模的特點(diǎn)：整形力可按下式計(jì)算：指在彎曲、拉深或其它成形工序之后對工序件的整形。 使工序件某些形狀和尺寸達(dá)到產(chǎn)品的要求，提高精度。 與前工序的成形模相似，但對模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圓角半徑和間隙較小。 第六節(jié) 校形彎曲件的整形方法：無凸緣拉深件的整形：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)三、空間形狀零件的整形（續(xù)）帶凸緣拉深件的整形部位常常有：通常取整形模間隙等于（0.90.95），即采用變薄拉深的方法進(jìn)行整形。 凸緣平面、側(cè)壁、底平面和凸模、凹模圓角半徑。思考與練習(xí)題3、4、5、7。作業(yè)布置：第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)縮口工件第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)不同支承方法的縮口模）無支承）外支承）內(nèi)外支承第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)帶有夾緊