1、第五章 其他沖壓成形其他沖壓成形是指除彎曲、拉深、冷擠壓以外的各種沖壓成形工序，包括局部成形、脹形、翻邊、縮口、校形和旋壓等工序。其共同特點是通過材料的局部變形來改變毛坯或工序件的形狀和尺寸。 5.1 局部成形 5.1.1 局部成形的變形特點如圖5-1所示，局部成形時毛坯雙向受拉應力，不會失穩和起皺，主要受拉裂限制。 5.1.2 局部成形工序局部成形主要用于壓制加強筋、凸臺、凹臺、花紋圖案及標記等。根據制件形狀的復雜程度和材料的性質，局部成形可以一次成形或多次成形，見圖5-2。簡單的局部成形制件，見圖5-3，其極限變形程度可以按下式確定：=(l-l0)/l0(0.7.75)

2、 常用的加強筋和凸臺尺寸見表5-1。壓凸臺或凹臺之間的距離見表5-2。多次成形時，首次成形面積應比最后成形面積多20%，見圖5-2。直角制件壓筋的形式和尺寸見表5-3。5.1.3 百葉窗制件的成形批量小的百葉窗制件可以用聚氨酯橡膠成形，見圖5-4。批量大的指尖用鑲拼凸、凹模的方法，見圖5-5。5.1.4 局部成形的壓力計算沖壓加強筋時的壓力近似地按下式計算F=LtbK壓筋及校正工序，其壓力可按下式計算F=AKt2 5.2 翻邊翻邊是將制件的孔邊緣或外邊緣在模具的作用下翻成豎邊的直邊，分內孔翻邊和外緣翻邊。5.2.1 內孔翻邊的變形特點如圖5-6所示，內孔翻邊的主要危險時孔口邊緣拉裂。

3、其變形程度用翻邊系數m表示： m=d0/D極限翻邊系數的影響因素有：（1）材料的力學性能（2）孔的邊緣狀況（3）材料的相對厚度（4）凸模的形狀各種材料的首次翻邊系數見表5-4。低碳鋼的極限翻邊系數見表5-5。5.2.2 內孔翻邊的工藝計算（1）平板毛坯內孔翻邊的工藝計算如圖5-7所示。底孔尺寸：d0=D-2(H-0.43r-0.72t)一次翻邊的極限高度：Hmax=D(1-mmin)/2+0.43r+0.72t（2）拉深件底部沖孔翻邊的工藝計算如圖5-8所示。翻邊的極限高度hmax為：hmax=D(1-mmin)/2+0.57(r+t/2)預沖孔直徑d0為d0=mminD=D+0.114(r+

4、t/2)-2h拉深件高度h1為：h1=H+hmax+r+t（3）內孔翻邊翻邊力的計算用平底凸模翻邊所需要的壓力，可按下式計算F=1.1ts(D-d0)用拋物線形或錐形凸模翻邊力略小。 5.2.3 外緣翻邊（1）伸長類外緣翻邊如圖5-9所示，變形程度為：=b/(R-b)（2）壓縮類外緣翻邊如圖5-10所示，其變形程度為：=b/(R+b) 外緣翻邊常用材料的允許變形程度見表5-6。5.2.4 變薄翻邊變薄翻邊是使已成形的豎邊在小間隙的凸、凹模間擠壓，使之強制變薄的方法。常用于M5以下的小螺紋底孔翻邊，如圖5-11所示。變薄翻邊的變形程度用變薄系數表示：K=t1/t式中：K為變薄系數，K=

5、0.40.55；t1為工件翻邊后豎邊的厚度；t為毛坯厚度。螺紋底孔變薄翻邊的有關經驗數據見表5-7。 5.2.5 翻邊時凸模和凹模的尺寸計算因為翻邊后材料變薄，因此間隙小于原材料厚度。用平板的毛坯翻邊時單邊間隙Z=0.85t拉深后再翻邊時單邊間隙Z=0.75t。如圖5-12所示的制件，計算凸、凹模尺寸：圖5-13是幾種常用的圓孔翻邊凸模的形狀和主要尺寸。 5.2.6 翻邊模如圖5-14是小孔翻邊模，圖5-15是大孔翻邊模。 5.3 脹形將拉深成形的筒形件或管狀毛坯，利用模具加壓使空心件由內向外膨脹成形稱為脹形。5.3.1 脹形的變形程度脹形的主要特點是材料受切向拉伸伸長變形

6、，其變形程度用脹形系數K表示，見圖5-16。 K=Dmax/d0 或K=1+表5-8是材料許用伸長率和推薦的脹形系數。表5-9是鋁管毛坯脹形時，實驗確定的脹形系數。5.3.2 脹形制件的毛坯尺寸計算如圖5-17所示，毛坯直徑為： d0=Dmax/K毛坯長度為： L0=L1+(0.30.4)+b5.3.3 脹形方法一般有機械脹形、橡皮脹形和液壓脹形三種。圖5-18是拉深件中間脹形模。5.4 縮口縮口是將管狀毛坯或拉深成形的筒形件通過縮口模將其口部直徑縮小的一種成形方法。 5.4.1 縮口變形的特點及變形程度（1）失穩起皺是縮口的主要問題，如圖5-19所示。（2）縮口系數m為 m=d/D極限縮口系

7、數用mmin表示，其值取決于對失穩條件的系限制，主要與此材料的機械性能、坯料厚度、模具的結構形式和坯料表面質量有關。表5-10是不同材料不同支承方式的平均縮口系數，表5-11是薄材料的平均縮口系數。5.4.2 縮口工藝計算（1）縮口次數各次縮口后的頸口直徑為：（2）頸部厚度（3）縮口毛坯高度的計算如圖5-20所示，縮口前的毛坯高度H按下式確定。斜口形式：直口形式：球面形式：（4）縮口壓力的計算無支承的縮口模中的縮口力F為：F=(2.43.4)tb(D-d)其余的兩種支承的縮口力稍大些。 5.4.3 縮口模如圖5-21所示 分為三種：（1）無支承（2）外支承（3）內外支承 如圖是鋼制氣

8、瓶縮口模，成形材料為1mm的08鋼。5.5 校形校形是指對沖裁件的校平和彎曲，拉深件的整形。一般在沖裁、彎曲、拉升工序之后進行。 5.5.1 校平分為光面校平模和齒形校平模。（1）光面校平模，用于薄軟材料，如圖5-22所示。（2）齒形校平模，用于厚硬料，分細齒和粗齒兩種，如圖5-23所示。（3）校平力 F=Ap 5.5.2 整形整形是指對彎曲和拉深后的立體零件進行形狀和尺寸修整的校形，其目的是提高形狀和尺寸精度。整形力F按下式計算： F=Ap（1）彎曲件的整形1）壓校2）鐓校（2）拉深件的整形一般用小間隙Z=(0.90.95)t5.6 旋壓旋壓又叫趕形，是借裝在旋壓機上的滾輪和芯棒之間的相對運動，迫使平板（或筒形）毛坯按芯模型面發生轉移而成形。5.6.1 旋壓工藝旋壓工作原理如圖5-24所示。旋壓的基本要求：（1）合理選擇主軸轉速（2）合理的過渡形狀，如圖5-25所示。（3）合理的加壓 旋壓成形的變形程度以旋壓系數m表示： m=d/D制件的變形程度較大時，可采用多次旋壓。見圖5-25。5.6.2 變薄旋壓工藝又稱強力旋壓，是在普通旋壓的基礎上發展起來的。如圖5-26所示。變薄旋壓可以加