1、其它沖函工都介第六章其它沖壓工藝簡介6 1局部成型與翻邊工藝6.2 縮口工藝與模具設計6.3 縮口模常見結構形式6.1 局部成形與翻邊工藝局部成形與翻邊都是沖壓成型的一種形式。局部成形是 在模具的作用下，通過板料厚度的減薄和表面積的增大，從 而獲得所需要的幾何形狀。局部成形方法主要有平面板料的 局部成形（如壓凸、加強筋、文字及標記等）。汽車的車門等 形狀比較復雜的零件都包含有局部成型。翻邊則是利用模具將已沖制好的內孔或外緣翻制成直邊 的一種工藝，利用翻邊可以使零件具有良好的剛度或加工成 具有外形美觀的立體形狀。同時還可以利用翻邊加工出與相 鄰零件配合的其他形狀。本節主要介紹局部成形與翻邊的成形

2、特點，模具結構與 主要參數。6.1.1 局部成形6. 1. 1. 1局部成形的特點(1)局部成形時毛坯材料的變形局限于有限的區域內；(2)局部成形時材料不會失穩起皺，這主要是成型部分 材料所受的應力一般是屬于兩向拉應力狀態；(3)局部成形時材料均為伸長變形，變形區內成型的變 化主要是局部表面積增大；6. 1.1.2局部成形的形式和尺寸圖6-1局部成形的形狀與尺寸壓制加強筋就是局部成形的一種，局部成形常用在汽車、 拖拉機、機車車輛、飛機、家用電器、儀器儀表及電子設備 的薄板零件上。壓制加強筋一般采用金屬模具。常見加強筋 的形式如圖6-1所示。其中圖6T(b)所示的形式應用最為廣 泛，其尺寸見表6

3、-1。表6-1加強筋的形式和尺寸序號加強筋的尺寸RhLr1正常4535106252最小3525756局部成形的變形程度可用延伸率表示(6-1)T - TX100%L式中 8 材料的延伸率，%；L、4材料變形前后的長度，mm。6. 1. 1. 3局部成形的壓力計算（1）局部成形（壓凸）時的壓力計算在普通壓力機上對料厚G 1.5 + l般當2mm 時,r取(45)3；當b 2mm 時，取(23 若工件的圓角半徑小于以上計算出的數值，則中間需增加整 形工序。(3)翻邊高度H：(4)翻邊凸緣寬度B：B2H預先沖制翻邊孔時，孔的表面質量要好，否則，達不到 所要求的翻邊高度就易破裂。一般在翻孔時從沖孔時的

4、相反 方向翻孔，這樣使翻孔毛刺處于翻孔內側，減少破裂。6. 1. 2. 2圓孔翻邊工藝計算預沖孔直徑d0：。 2(H - 0.43r - 0.723)(6-4)翻邊高度H：H = 0二 - 0.43 廠 + 0.725(6-5)2式中5；其余代號含義見圖6-2。6.1. 2. 3翻邊系數,圓孔翻邊時，材料的變形程度與翻邊系數K決定。K = (6-6)D表6-3常用材料的翻邊系數材料K備注軟鋼0. 72-0. 68延伸率2530%軟鋼0. 78-0. 75延伸率2025%黃銅0. 68-0. 62鋁0. 70-0. 646. 1. 2. 4極限翻邊系數翻孔時孔邊不破裂所能達到的最小值。稱為極限翻

5、邊系 數。它一般與材料塑性、翻邊凸模的形式、孔的加工方法以 及預制孔的孔徑與材料厚度的比值等因素有關。凸模形式孔的加工方法比值d/ 8100503520151086. 5531球形鉆孔去 毛剌0. 700. 600. 520. 450. 400. 360. 330. 310. 300. 250. 20沖孔0. 750. 650. 570. 520. 480. 450.440. 430. 420. 42圓柱 形平 底鉆孔去 毛刺0. 800. 700. 600. 500. 450. 420. 400. 370. 350. 300. 25沖孔0. 850. 750. 650. 600. 550.

6、520. 500. 500. 480. 476. 1.2.5翻邊力的計算采用圓柱形凸模翻孔時，其翻邊力可按下式估算。P = 1.17i3as(d-d0)(6-7)式中尸翻邊力，N；8材料厚度，mm；0材料的屈服極限，NPa；d翻邊直徑(按中徑計算)，mm；d0預沖孔直徑，mmo其它沖壓工藝簡介圖6-4圓孔穿刺翻孔6. 1.2.6翻邊凸、凹摸的結構其它沖壓工藝簡介(a)圓頂形(b)平頭形圖6-5圓頭形翻孔凸模其它沖壓工藝簡介圖6-6圓孔翻孔模圖6-7圓孔翻孔模（用于圓孔直徑10毫米以下）（常用于直徑較大規格的翻孔）6. 1.2.7翻邊的凸、凹摸間隙表6-4平面毛坯翻邊時凸、凹模之間的間隙mm3r

7、：Z21_|K1JJ- yA80. 3z90. 25a0. 50. 70. 450. 6匕90. 80. 71. 00. 85u1. 21. 01. 52. 01. 31. 7Z小螺紋孔翻邊的間隙采用-0.65J表6-5預先拉深翻邊時凸、凹模之間的間隙mm6Z 50.80.61. 00. 751.20.91. 51. 12.01.56. 1.2.8外緣的翻邊外沿翻邊是沿毛坯的外輪廓，借助材料的拉深或壓縮， 形成高度不大的豎邊的沖壓工序。(1)外緣翻邊變形程度計算常見的翻邊一般有兩大類：外凸翻邊；內凹翻邊如圖6- 80一般比較復雜形狀的零件的外緣翻邊不外乎多種翻邊的 組合，如內凹翻邊；外凸翻邊；

8、彎曲；內孔翻邊等。(a)外凸(b)內凹圖6-8外凸與內凹翻邊對圖6-8所示的翻邊其變形程度，可用下式計算其變形 量。對外凸翻邊圖6-8 (a)的情形: = -xlOO R + b對內凹翻邊圖6-8 (b)的情形: = -X100 R-b(6-8)(6-9)沖壓常用材料的許用變形程度一般可從手冊上查到。其模具結構與凸模、凹模的結構設計在此不詳述。(2)外凸與內凹翻邊模的特點該類零件，由于是非軸對稱零件，壓力中心一般不在零 件的平面形狀的中心。翻邊時坯料易滑動，定位不可靠，因 此其模具具有如下特點： 成對沖壓 為了克服由于不對稱變形引起毛坯在翻邊過程中的竄動，常把翻邊件設計成對稱布置的成對沖壓件，

9、 成形后再把翻邊件從中剖開，得到兩個零件。 設置工藝孔增加定位銷 為了防止工件竄動，在不影響實用性能的情況下，可在坯料上預先加工出工藝孔，用 于零件在成型過程的定位；如果不能設置定位銷，在模具設 計時可設計成對稱放置，兩件一次成型，但要考慮模具的定 位以及凸、凹模加工方便。壓邊力足夠大設計模具時，要加大不變形部分的 壓料力，使坯料難以竄動，從而保證零件的翻邊精度和質量。除去圓孔翻邊、內外緣翻邊外，還有變薄翻邊和其他的 特殊翻邊，讀者可進行自學。6. 1. 3常見成形模結構(1)翻孔模如圖6-9所示，工作時將預先沖孔的毛坯放在凸模上由 定位板定位，凹模下行與壓料板一起夾緊毛坯進行翻邊，凹 模上行

10、壓料板把工件頂起。若工件留在凹模內，則由打桿和 推件塊把工件推出。1凹模；2推件塊；3定位板；4凸模；5一壓料板工件困材料a 08的4 / I 5mm圖6-9翻孔模（2）內外緣翻邊模（圖6-10）工作時將毛坯套在凸模上并由它定位，凸模裝在壓料板 上，為了保證凸模的位置準確，壓料板需與凹模按間隙配合 （H7/z6）裝配。壓料板既起壓料作用，又起整形凹模的作 用，故壓至下死點時應與下模座剛性接觸，最后起頂件作用。 內緣翻邊后，在彈簧作用下頂件塊從凸模中把工件頂起。推 件塊先由彈簧作用，沖壓時始終保持與毛坯接觸，到下死點 時與凸模固定板剛性接觸，把25. 5mm的圓壓出。上模的出件，為防止彈簧力量不

11、足，采用剛性推件裝置一打桿、推板、 連接椎桿和椎件塊。1凸凹模；2凸模固定板；3凹模;4、7凸模；5壓料板；6頂件塊；8推件塊工件用 Mihos*4殖 l .gim圖6-10內外緣翻邊模(3)端頭翻孔模(圖6-n)上模采用帶斜楔的裝置，在一次行程中，先將毛坯端部 壓傾斜再壓平，從而完成翻邊工序，操作簡單，定位可靠。將毛坯放入右固定凹模內，搬動凸輪手把使左活動凹模 右行，把毛坯夾緊。上模下行，壓平凸模的導頭導正毛 坯.然后由三塊組成的環狀翻邊凸模把毛坯端部壓斜，見圖 6-11 (a) o上模繼續下行，楔面作用使翻邊凸模沿徑向撐 開，壓平凸模的環狀平面將毛坯壓平，見圖6Tl (b) o上 ?；爻?，

12、在橡皮和拉簧的作用下，使三塊翻邊凸模復位合攏。1壓平凸模；2壓緊套；3、8墊板；4翻邊凸模；5右活動凹模；6蓋板；7右固定凹模；9凸輪手把圖6-11端頭翻邊模(4)翻口、局部成形模(圖6T2)工件用凸模5的頭部和定位塊9定位，當壓力機滑塊到下 死點時，沖模處于鎖死狀態；當壓力機滑塊上行時，成形凸 模4在托桿6的作用下將制件從凸模上頂出，并在頂銷7經彈 簧8的作用下使工件脫開成形凸模4,最后，頂出器2在打桿1 的作用下將制件推下。為便于維修，凹模3做成鑲塊式的，為了保證使用壽命, 凸模5和凹模3用合金鋼制造。其它沖壓工藝簡介1打桿；2頂出器；3凹模；4、5凸模；6托桿；7頂銷；8彈簧;9定位塊圖

13、6-12翻口、局部成形模其它沖壓工藝簡介6.2縮口工藝與模具設計6. 2.1縮口工藝的特點及變形程度通過縮口模使筒形或管形件口部直徑縮小的加工工藝叫 縮口。圖6-12所示，采用錐形面凹模對筒形件口部進行縮口成 形?？s口時，縮口端的材料在錐形凹模的壓力下向凹模內滑 動，直徑減小，壁厚和高度增加。制件厚度不大時，可以近 似認為變形區處于兩向受壓的平面應力狀態（切向和徑向）， 而主要受切向壓力作用。應變則是徑向壓縮應變為最大應變, 因而厚度和長度方向為伸長變形，且厚度方向的變形量大于 長度方向的變形量。圖6-12縮口時制件的受力狀態圖6-12縮口時制件的受力狀態縮口變形程度用縮口系 數表示：(6-1

14、0 )式中 M,總縮口系數；dn 第n次縮口后的尺寸，mm；d。縮口前的尺寸，mmo縮口系數與材料的力學性能、料厚、凹模的錐角、模具 的形式、凹模型面的粗糙度、潤滑條件、制件縮口端邊緣質 量等條件有關。表6-6各種材料首次變形的縮口系數叫材料名稱模具形式無支承外支承內外支軟鋼0. 70-0. 750. 550 600. 30-0. 35黃銅H62、H680. 65-0. 700. 500. 550. 27-0. 32鋁0. 68-0. 720. 53-0. 570. 27-0. 32硬鋁（退火）0. 73-0.800. 60-0. 630. 35-0. 40硬鋁（淬火）0. 75-0. 800

15、. 68-0. 720. 40-0. 436. 2.2縮口工藝計算6. 2. 2. 1縮口次數計算如果計算出的縮口系數值小于表6-6中的時，則需要多 次縮口，其縮口次數一般按下式估算。In m. n =ln/n.J式中為平均縮口系數，計算時可按表6-7查。表6-7平均縮口系數m/材料材料厚度/mm0. 50. 511黃銅0. 850. 80. 70. 70. 65鋼0. 850. 750. 70. 656. 2. 2. 2各次縮口系數的確定由于材料變形過程中會產生加工硬化，從縮口工藝考慮, 縮口次數不宜過多。多次縮口時。前一次縮口應盡量為后工 序創造有利條件，也就是說具備足夠的預備變形，否則后

16、續 縮口工序會產生失穩，導致后道工序無法進行，致使零件產 生缺陷。(6-12 )(6-13)(6-14)各次縮口系數可按下式來選擇：/首次縮口系數：叫=0.9巾第二次縮口系數：mn = (1.05 l.l)my以后各次縮口系數：2 = (1.051.1)勺表6-7縮口毛坯計算公式6. 2. 2.4縮口力的計算對無支承的縮口工藝的縮口模按下式估算其縮口力。P = AK7vDS(ys(-外 1 + 火 cos a式中 p縮口力，N；S半成品的厚度，mm；D半成品的直徑，mm；d 縮口后的尺寸(中心層)，mm; 工件與凹模接觸面摩擦系數;a縮口凹模的半錐角，( ) oK速度系數，機械壓力機取K = L15。6. 2.3縮口模的常見結構形式1凹模2外支承下支承(a)無支承(b)外支承(c)內、外支承圖6-13縮口成形的形式圖673(a)為空心件和管子無芯桿縮口模。模具由凹模 塊1，定心套2組成。圖6T3(b)為無芯桿縮口模。它由凹模塊1,外支撐2, 下支撐3組成。圖6-13 (c)為有內外支撐，且有芯桿縮口模?？s口模（一）管子毛坯放在支座內，由彈性夾套定位，支座還起支撐 作用，縮口凹模由螺紋緊固套擰緊，縮口后由椎稈推出工件。本模具有快換性能，裝拆方便。若要改變縮口尺寸，僅 需更換凹模即可。31推桿；2凹模；3凹模