第5章 其它成形工藝及模具設(shè)計

1、第五章其它成形工藝及模具設(shè)計其它成形工藝及模具設(shè)計在沖壓生產(chǎn)中，除常用的沖裁、彎曲和拉深等工序外，還有脹形、翻邊、縮口、旋壓、校形等基本工序。每種工序都有各自的變形特點(diǎn)，它們可以是獨(dú)立的沖壓工序，如空心零件脹形、鋼管縮口、封頭旋壓等，但在生產(chǎn)中往往和它還和其它沖壓工序組合在一起成形一些復(fù)雜形狀的沖壓零件。這些成形工序的共同特點(diǎn)是通過材料的局部變形來改變皮料或工序間的形狀，但各自的變形特點(diǎn)差異較大。下面分別介紹脹形、翻邊和縮口等成形工序的

2、變形特點(diǎn)、成形工藝和模具設(shè)計的基本方法。5.15.1脹形脹形脹形與其它沖壓成形工序的主要不同之處是，脹形時變形區(qū)在板面方向呈雙向拉應(yīng)力狀態(tài)，在板厚方向上是減薄，即厚度減薄表面積增加。脹形主要用于加強(qiáng)筋、花紋圖案、標(biāo)記等平板毛坯的局部成形；波紋管、高壓氣瓶、球形容器等空心毛坯的脹形；管接頭的管材脹形；飛機(jī)和汽車蒙皮等薄板的拉張成形。汽車覆蓋件等曲面復(fù)雜形狀零件成形時也常常包含脹形成分。常用的脹形方法有鋼模脹形和以液體、氣體、橡膠等作為施力

3、介質(zhì)的軟模脹形。軟模脹形由于模具結(jié)構(gòu)簡單，工件變形均勻，能成形復(fù)雜形狀的工件，如液壓脹形、橡膠脹形；另外高速、高能特種成形的應(yīng)用越來越受到人們的重視，爆炸脹形、電磁脹形等。5.2.1脹形變形特點(diǎn)與脹形極限變形程度1.脹形變形特點(diǎn)圖5.1.1所示，為球頭凸模脹形平板毛坯時的脹形變形區(qū)及其主應(yīng)力和主應(yīng)變圖。圖中涂黑部分表示脹形變形區(qū)。脹形變形具有如下特點(diǎn)：圖5.1.1脹形變形區(qū)及其應(yīng)力應(yīng)變示意圖（1）在毛坯脹形的變形區(qū)內(nèi)，切向應(yīng)力≥0，徑向

4、應(yīng)力≥0，周向應(yīng)變εθ≥0，徑向應(yīng)變ερ0，厚向應(yīng)變εt0，且在球頭凸模脹形時的底部=和εθ=ερ=0.5|εt|。所以，脹形變形屬板平面方向的雙向拉伸應(yīng)力狀態(tài)，變形主要是由材料厚度方向的減薄量支持板面方向的伸長量而完成的，變形后材料厚度減薄表面積增大。脹形屬伸長類變形?！鸱尚巫冃螀^(qū)變形前后截面的長度（圖5.1.3）；—形狀系數(shù)，加強(qiáng)筋=0.7～0.75（半圓加強(qiáng)筋取大值，梯形加強(qiáng)筋取小值）。a)b）圖5.1.2起伏成形a)加強(qiáng)筋；

5、b)局部凹坑欲要提高脹形極限變形程度，可以采用圖5.1.4所示的兩次脹形法：第一次用大直徑的球頭凸模使變形區(qū)達(dá)到在較大范圍內(nèi)聚料和均化變形的目的，得到最終所需的表面積材料；第二次成形到所要求的尺寸。如果制件圓角半徑超過了極限范圍，還可以采用先加大脹形凸模圓角半徑和凹模圓角半徑，脹形后再整形的方法成形。另外，降低凸模表面粗糙度值、改善模具表面的潤滑條件也能取得一定的效果。圖5.1.3起伏成形變形區(qū)變形前后截面的長度圖5.1.4兩次脹形示意