翻邊孔工藝與設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

優(yōu)選翻邊孔工藝與設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)ppt目前一頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)1.翻邊的概念一.內(nèi)孔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，也可分為伸長類翻邊和壓縮類翻邊。2.圓孔翻邊1）圓孔翻邊的變形特點(diǎn)與變形程度

將畫有距離相等的坐標(biāo)網(wǎng)格（圖）的坯料，放入翻邊模內(nèi)進(jìn)行翻邊（圖）。翻邊后從圖所示的沖件坐標(biāo)網(wǎng)格的變化可以看出：坐標(biāo)網(wǎng)格由扇形變?yōu)榫匦?，說明金屬沿切向伸長，愈靠近口伸長越大。同心圓之間的距離變化不明顯，即金屬在徑向變形很小。豎邊的壁厚有所減薄，尤其在孔口處減薄較為明顯。由此不難分析，翻孔時(shí)坯料的變形區(qū)是d和D1之間的環(huán)形部分。變形區(qū)受兩向拉應(yīng)力—切向拉應(yīng)力σ1和σ3的作用（圖

）;其中切向拉應(yīng)力是最大主應(yīng)力。在坯料孔口處，切向拉應(yīng)力達(dá)到最大值。因此，圓孔翻邊的成型障礙在于孔口邊緣被拉裂。破裂的條件取決于變形程度的大小。變形程度以翻邊前徑d與翻邊后孔徑D的比值K來表示，即：

K=d/D目前二頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊圖1.1.1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)制的孔徑與板料厚度的比值（體現(xiàn)工序件相對(duì)厚度的影響）。目前三頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊翻邊凸模形狀底孔加工方法材料相對(duì)厚度d/t100503520151086.5531球頭凸模鉆孔去毛刺0.700.600.520.450.400.360.330.310.300.250.20沖孔模沖孔0.750.650.570.520.480.450.440.430.420.42-平頭凸模鉆孔去毛刺0.800.700.600.500.450.420.400.370.350.300.25沖孔模沖孔0.850.750.650.600.550.520.500.500.480.47-表1.1.2低碳鋼圓孔的極限翻邊系數(shù)Kmin目前四頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊2）翻邊的工藝計(jì)算

（1）平板坯料翻邊的工藝計(jì)算在進(jìn)行翻邊之前，需要在坯料上加工出待翻邊的孔，其孔徑d按彎曲展開的原則求出，即

d=D-2(H-0.43r-0.72t)

(1.2.2)式中符號(hào)均表示圖1.2.1中豎邊高度則為

H=(D-d/2)+0.43r+0.72t

或H=D/2(1-K)+0.43r+0.72t如以極限翻邊系數(shù)Kmin代入，便求出一次翻邊可達(dá)到的極限高度為HMax=D/2(1-KMin)+0.43r+0.72t(1.2.3)圖平板坯料翻邊尺寸計(jì)算

目前五頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊3）翻邊力的計(jì)算

翻邊力F一般不大，用圓柱形平底凸模翻邊時(shí)，可按下式計(jì)算：F=1.1Л（D-d）tσs式中

D--翻邊后直徑（按中線算）；d--坯料預(yù)制孔直徑；t--材料厚度；

σs--材料屈服點(diǎn)當(dāng)零件要求的高度H>HMaX

時(shí)，就不能一次翻邊達(dá)到制件高度中，這時(shí)可以采用加熱翻邊，多次翻邊或先拉深后沖底孔再翻邊的方法。采用多次翻邊時(shí)，應(yīng)在每次工序間進(jìn)行退伙。第一次以后的極限翻邊系數(shù)K’min

可取為：K’min=（1.15~1.20）Kmin

（）螺孔規(guī)格預(yù)沖孔(d)實(shí)際值

預(yù)沖孔(d)計(jì)算值r翻邊后直徑（D）翻邊高度（H）RemarkM4【1.34】（1.30）0.54.02.4目前六頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊4）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)盡量取大些，以便有利于翻邊變形。圖

是幾種常用的圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸：圖ａ～圖ｃ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ｄ～圖ｅ所示的凸模端部帶有較長的引導(dǎo)部分，圖ｄ用于圓孔直徑為10ｍｍ以上的翻邊，圖ｅ用于圓孔直徑為10ｍｍ以下的翻邊；圖ｆ用于無預(yù)孔的不精確翻邊。

圖圓孔翻邊凸模的形狀和尺寸由于翻邊后材料要變薄，為了保證豎邊的尺寸和精度，凸，凹模間隙可小于材料原始厚度t，一般可取單邊間隙Z/2為：

Z/2=（0.75~0.85）t式中系數(shù)0.75用于拉深后孔的翻邊系數(shù)0.85用于平坯料孔的翻邊目前七頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)一.內(nèi)孔翻邊3.非圓孔翻邊圖為非圓孔翻邊，從變形情況看，可以沿孔分成Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三種不同的變形區(qū)，其中只有Ⅰ區(qū)屬于圓孔翻邊變形，Ⅱ區(qū)為直邊，屬于彎曲變形，而Ⅲ區(qū)和拉深變形情況相似。由于Ⅱ和Ⅲ區(qū)兩部分的變形性質(zhì)可以減輕Ⅰ部分的變形程度，因此非圓孔翻邊系數(shù)Kf(一般指小圓部分的翻邊系數(shù))可小于圓孔翻邊系數(shù)，兩者的關(guān)系大致是：

Kf=（0.85~0.95）K非圓孔翻邊坯料的預(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。

圖1.3.1

非圓孔翻孔

目前八頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)二.外緣翻邊1.伸長類翻邊

伸長類外緣翻邊時(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ｂ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，而是向成一定的角度。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，內(nèi)傾斜采用如圖中虛邊所示的形狀，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，而且翻邊沿線的的曲率半徑很大時(shí)，則可以不做修正。

ａ）伸長類平面翻邊ｂ）伸長類曲面翻邊圖2.1.1伸長類翻邊

伸長類曲面翻邊時(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早地進(jìn)行翻邊，而引起徑向和切向方向上過大的伸長變形，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)修正成為圖

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2.1.2

伸長類曲面翻邊凸模形成的修正1－凹模2－頂料板3－凸模圖曲面翻邊時(shí)的沖壓方向目前九頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)2.壓縮類翻邊二.外緣翻邊如圖為沿不封閉外凸曲線進(jìn)行的平面翻邊，圖為壓縮曲面翻邊。它們的共同點(diǎn)是變形主要在切向壓力的作用下產(chǎn)生切向壓縮，在變形過程中才撈容易起皺。其變形程度ε壓=b/R+b

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，修正的方向恰好和伸長類平面翻邊相反，如圖ａ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類曲面翻邊時(shí)相同.

ａ）壓縮類平面翻邊ｂ）壓縮類曲面翻邊圖壓縮類翻邊1－凹模2－壓料板3－凸模圖壓縮類曲面翻邊凹模形狀的修正目前十頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)三.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，既可提高生產(chǎn)率,又能節(jié)約材料。圖3.1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滑。

從變薄翻邊的過程可以看出，變形程度不僅決定于翻邊系數(shù)，還決定于壁部的變薄系數(shù)。變薄系數(shù)用Kb表示：

Kb=ti/ti-1

式中ti--變薄翻邊后豎邊材料厚度

ti-1--變薄翻邊前豎邊材料厚度

在一次翻邊中的變比系數(shù)可達(dá)Kb=0.4~0.5，甚至更小。豎邊的高度應(yīng)按體積不變定律進(jìn)行計(jì)算。

變薄翻邊經(jīng)常用于平板坯料或工序工件上沖制Ｍ５以下的小螺孔，翻邊參數(shù)見圖3.2。

ａ）零件ｂ）凸模

圖3.1用階梯形凸模變薄翻邊

圖3.2小螺孔的翻邊

目前十一頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)四.翻邊模結(jié)構(gòu)圖4.1所示為內(nèi)孔翻邊模，其結(jié)構(gòu)與拉深?；鞠嗨?。圖4.2所示為內(nèi)、外緣同時(shí)翻邊的模具。

圖4.1

內(nèi)孔翻邊模圖4.2

內(nèi)、外緣翻邊模

圖4.3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?；厣龝r(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卸下。

目前十二頁\總數(shù)十五頁\編于八點(diǎn)四.翻邊模結(jié)構(gòu)圖4.3落料、拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模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