沖壓工藝學(xué)-4-成形工序-脹形.ppt

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第五章 脹形,5.1 脹形變形特點(diǎn),脹形主要用于平板毛坯的局部脹形（壓凸起，凹坑，加強(qiáng)筋，花紋，圖形及標(biāo)記等）、圓柱空心毛坯脹形及拉形等。,第五章 脹形,根據(jù)模具類型，脹形可分為剛模脹形和軟模脹形（氣體、液體、橡膠等）以及非接觸脹形（磁脈沖脹形）,第五章 脹形,脹形變形特點(diǎn) 1）毛坯的塑性變形局限于一個固定的變形區(qū)范圍內(nèi)。板料不向變形區(qū)外轉(zhuǎn)移，也不從外部進(jìn)入變形區(qū)。變形區(qū)內(nèi)板料變形主要靠表面局部增大實(shí)現(xiàn)。因此，脹形變形中板厚變薄是不可避免的。,第五章 脹形,2）變形區(qū)受兩向拉應(yīng)力作用，屬伸長類變形，其成形極限與材料塑性及塑性成形穩(wěn)定性有關(guān)，破壞特點(diǎn)主要是拉裂。,3）由于受雙向拉應(yīng)力，而且沿厚度分布均勻，因此不易失穩(wěn)起皺，彈復(fù)小，尺寸精度高，表面質(zhì)量好。,第五章 脹形,2.成形極限圖（FLD）,第五章 脹形,1）圖形 OA線： ，雙向等拉， OB線：單向拉伸， ，考慮各向異性有 橫軸：平面應(yīng)變 應(yīng)變點(diǎn)在安全區(qū)，表示零件沖壓成功，在破裂區(qū)表示零件破裂，在臨界區(qū)，成品率降低。,第五章 脹形,2) 繪制方法 一般通過試驗(yàn)的方法獲得成形極限線，如半球形脹性試驗(yàn)和圓柱形凸模脹形試驗(yàn)等。 首先在毛坯上制好網(wǎng)格，再改變潤滑條件、毛坯尺寸、成形力等，以建立不同雙向拉應(yīng)力比值 下的實(shí)驗(yàn)變形條件，以獲得不同的極限變形時的 值。測量成形后的網(wǎng)格尺寸，以確定 的極限值，得到一系列 ，便可作出成形極限線。 網(wǎng)格的印制方法：光化學(xué)法、電化學(xué)法和混合法。,第五章 脹形,3）用途 成形極限線為提高沖壓成形極限和產(chǎn)品質(zhì)量提供了理論依據(jù)和工藝方向。如可以預(yù)見沖壓設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的危險程度和安全裕度、合理利用變形的可控因素、完善沖壓過程、試模調(diào)整、確定毛坯尺寸、零件缺陷分析和實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制等等。,第五章 脹形,5.2 平板毛坯局部脹形,1. 變形程度 這類成形工藝的目的是提高零件的剛性以及使零件美觀。 用脹形深度表示。主要與材料機(jī)械性能（ 值）、凸模幾何形狀及潤滑條件等有關(guān)。 壓凹坑：用球形沖頭對低碳鋼及軟鋁局部脹形h=d/3 用平端面沖頭，見下表 壓加強(qiáng)筋：對軟鋼板，當(dāng)具有圓滑過渡時 生產(chǎn)中，常用變形區(qū)材料的平均延伸率估算,第五章 脹形,,2.變形力 剛模脹形： 式中 K－系數(shù)，一般取0.7～1.0 L－脹形區(qū)周邊長 軟模脹形： 局部成形 條形筋,第五章 脹形,5.3 圓柱空心毛坯脹形,2.變形力 1）剛模脹形 式中：H－圓柱空心毛坯高度 －摩擦系數(shù)，一般為0.15～0.20 －中軸錐角，一般為,1.變形程度 脹形系數(shù)：,第五章 脹形,2）軟模脹形 1) 毛坯兩端不固定，允許軸向收縮 2) 毛坯兩端固定，不產(chǎn)生軸向收縮,第五章 脹形,200立方米液化石油氣儲罐 （直徑7.1米，材料16MnR，壁厚24毫米，三類容器）,3）球體脹形,,第五章 脹形,3.毛坯計(jì)算 一般情況下毛坯兩端不固定，以減輕材料變薄， 式中 L－工件母線長； －工件切向最大延伸率； b－切邊余量，一般取10~20 mm； c－系數(shù)，一般取0.3~0.4。,第五章 脹形,小結(jié)（小結(jié)） 掌握脹形的概念和平板脹形變形特點(diǎn) 成形極限圖,