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1、沖壓工藝與模具設(shè)計,第五章 其他成形工藝與模具設(shè)計,第一節(jié) 翻邊 翻邊：利用模具，將工件上的孔邊緣或外緣邊緣（曲線邊緣）翻成豎立直邊的沖壓方法。,5.1 翻邊,一.內(nèi)孔翻邊(翻孔) 1.變形特點,5.1 翻邊,(1) 毛坯外緣部分由于受到壓邊力的約束或由于外緣寬度與翻邊孔直徑之比較大通常是不變形區(qū)，豎壁部分已經(jīng)變形是傳力區(qū)，帶孔底部是變形區(qū)； (2) 變形區(qū)處于雙向拉應(yīng)力狀態(tài)，厚度變??； (3) 孔邊緣 、 達到最大，變薄最嚴重，是危險斷面。,5.1 翻邊,5.1 翻邊,非圓孔的內(nèi)孔翻邊，變形區(qū)沿翻邊線其應(yīng)力與應(yīng)變分布是不均勻的。由于材料的連續(xù)性，曲線部分的變形將擴展到直線部位，使曲線部分的切
2、向伸長變形得到一定程度的減輕。,5.1 翻邊,2.圓孔翻邊變形程度 (1) 翻孔系數(shù)K,(2) 影響翻孔極限的因素 a. 材料的塑性； b.孔的加工方法 ； c. 預(yù)制孔的相對厚度 ； d. 凸模的形狀,5.1 翻邊,二.外緣翻邊 1.內(nèi)曲翻邊（內(nèi)凹翻邊） (1) 內(nèi)曲翻邊特點 在切向拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生切向伸長和厚度變薄變形。 (2) 變形程度表示,5.1 翻邊,2.外曲翻邊(外凸翻邊) (1) 外曲翻邊特點 在切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生切向壓縮和厚度增厚變形。 (2) 變形程度表示,三.變薄翻邊 凸模和凹模之間的間隙小于材料的厚度，豎邊材料在小間隙內(nèi)進一步塑性變形，豎邊厚度減薄，高度增加。,5.
3、1 翻邊,變薄系數(shù)：,5.2 縮口,第二節(jié) 縮口 縮口：將桶形空心件或管狀毛坯的開口端直徑縮小的沖壓方法。,5.2 縮口,一.縮口成形的應(yīng)力應(yīng)變,5.2 縮口,二.縮口變形程度 1.縮口系數(shù),2.影響縮口極限的因素 (1) 模具結(jié)構(gòu) (2) 材料性能 (3) 材料厚度,5.2 縮口,三.縮口模結(jié)構(gòu) 1.無支撐 2.外支撐 3.內(nèi)外支撐,5.2 縮口,5.3 旋壓,第三節(jié) 旋壓 旋壓：采用滾輪、趕棒等工具作進給運動，加壓于隨模芯一起旋轉(zhuǎn)的金屬薄壁毛坯，使金屬產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形，成為所需空心回轉(zhuǎn)體零件的加工方法。 按照變形前后毛坯壁厚的變化，分普通旋壓和變薄旋壓。,5.3 旋壓,一.普通旋壓 1
4、.普通旋壓特點 (1) 旋壓過程中，切向受壓，徑向受拉，產(chǎn)生局部凹陷和塑性流動，并沿旋壓方向倒伏； (2) 滾輪與毛坯是點接觸，用較小的力就可加工； (3) 為防止起皺或過度變薄，選擇合理的模芯轉(zhuǎn)速、加力、過渡形狀很重要。 2.旋壓變形程度,5.3 旋壓,3.普通旋壓成形方法,5.3 旋壓,二.變薄旋壓 1.變薄旋壓特點 (1) 毛坯在較高接觸壓力的作用下，厚度減薄而直徑無明顯變化,5.3 旋壓,(2) 毛坯只有軸向的剪切滑移，而無其他任何變形。,(3) 加工過程中坯料凸緣不產(chǎn)生收縮變形，因此沒有凸緣起皺問題，也不受坯料相對厚度的限制，可以一次旋壓出相對深度較大的零件。,5.3 旋壓,(4)
5、變薄旋壓是局部變形，因此變形力比冷擠壓小得多。 (5) 旋壓后，材料晶粒緊密細化，提高了強度，表面質(zhì)量也比較好，表面粗糙度Ra可達0.4。 2.旋壓變形程度,第四節(jié) 脹形 一.脹形變形過程 脹形：利用模具，迫使板料厚度減薄和 表面積增大的沖壓工藝。 (1) 彎曲 (2) 局部脹形 (3) 加工硬化，貼模面積增大,5.4 脹形,二.脹形變形特點 (1) 當(dāng) d/D 3 時，環(huán)形部分金屬不可能向凹模內(nèi)流動，其成形完全依賴于直徑為 d 的圓周以內(nèi)金屬厚度的變薄實現(xiàn)表面積的增大。 (2) 脹形變形區(qū)的徑向和切向均為伸長變形，因此變形區(qū)毛坯不會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象； (3) 脹形變形時拉應(yīng)力沿截面方向的變化
6、很小，因此回彈小，尺寸精度容易保證。,5.4 脹形,三.影響脹形成形極限的因素 (1) 材料的硬化指數(shù) (2) 均勻伸長率 (3) 材料的厚度 (4) 工件的形狀與尺寸 (5) 良好的潤滑,5.4 脹形,四.平板毛坯上的局部脹形 起伏成形：平板毛坯產(chǎn)生局部凹下或凸起的沖壓方法，主要是由凸模接觸區(qū)內(nèi)的材料在雙向拉應(yīng)力作用下的變薄來實現(xiàn)的。,5.4 脹形,欲提高脹形極限變形程度，可以采用兩次脹形法。,5.4 脹形,5.4 脹形,五.圓柱空心毛坯上的脹形 圓柱空心毛坯脹形：將圓柱形空心毛坯在半徑方向向外擴張的沖壓成形方法。,5.4 脹形,1.分類 (1) 剛性凸模脹形,5.4 脹形,(2) 軟體凸模脹形 a. 橡皮(或石蠟)凸模脹形,5.4 脹形,b. 液壓脹形,
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