1、冷衝壓工藝與模具設(shè)計教學課件下載-樣章.ppt成形工藝與模具設(shè)計概述5.1 脹形5.2 翻邊5.3 縮口5.4 校平與整形返回目錄第1頁第1頁概述成形：用不同性質(zhì)局部變形來改變毛坯或半成品形狀和尺寸衝壓工序。伸長類成形：如脹形和內(nèi)緣翻邊，受拉應力而產(chǎn) 生伸長變形，易被拉裂而破壞；壓縮類成形：如縮口和外緣翻邊，受壓應力而產(chǎn) 生壓縮變形，易起皺而破壞。第2頁第2頁5.1 脹形學習目標： 能夠掌握脹形概念、成形特點及分類，掌握脹形模結(jié)構(gòu)及工作原理。教學要求： 掌握常見脹形模工作過程，能夠根據(jù)模具設(shè)計手冊，進行脹形模設(shè)計。第3頁第3頁脹形：利用模具使坯料局部塑性變形，材料變薄， 表面積增大衝壓辦法。5

2、.1.1 脹形成形特點和分類 外部材料不進入變形區(qū)，變形區(qū)材料受雙向拉應力，產(chǎn)生拉伸變形，材料變薄。 當坯料外徑與成形直徑比值/時，其成形完全依賴於直徑為圓周以內(nèi)金屬厚度變薄實現(xiàn)表面積增大而成形。 脹形主要有起伏成形和空心毛坯脹形兩類。第4頁第4頁5.1.2 起伏成形 通過材料局部拉深變形，形成凹進或凸起，用於腹板類板料零件壓制加強肋（加強工件剛度）或壓制凸包、凹坑、花紋圖案及標記等。 a）加強肋 b）凸包第5頁第5頁 一、加強肋1.變形部位受雙向拉應力，其極限變形程度 式中 一起伏成形極限變形程度 一材料單向拉伸延伸率 一脹形變形區(qū)變形前後截面長度 一形狀係數(shù)，加強肋在0.70.75（半圓肋

3、取最大值，梯形肋取最小） 若加強肋不能一次成形，則應先壓制半球形過渡形狀，再壓出工件所需形狀。第6頁第6頁 如加強肋與邊緣距離小於（35t） 時，在成形中由於邊緣收縮，需考慮增長切邊餘量。第7頁第7頁2.壓筋力 對在曲柄壓力機上用薄料（t1.5mm）對小工件（面積 mm2）壓肋或壓肋兼有校形工序時變形力按式計算。K-係數(shù)，取0.71；L-加強肋長度（mm）；t-材料料厚（mm）； 材料抗拉強度（Mpa）；A-局部成形面積； 第8頁第8頁二、壓凸包D拉深件凸緣直徑；dp拉深件筒身外徑；當局部鼓凸變形量較大時，應先成形加強鼓凸肚部分，後成形其它周圍部分。 假如工件要求鼓凸深度超過許用成形高度，則需

4、先預成形球形到一定深度後，再衝壓凸包到設(shè)計深度。第9頁第9頁5.1.3 圓柱形空心毛坯脹形 將空心件或管狀坯料徑向向外擴張，脹出所需凸起曲面衝壓方法。 根據(jù)模具不同，可分為鋼性脹形、橡膠模脹形和液壓脹形。1凸模 2凹模 3毛坯 4軟體介質(zhì) 5外套第10頁第10頁1上模2軸頭3下模4管坯加軸向壓縮液體脹形 第11頁第11頁1.脹形變形程度 脹形係數(shù)K-材料脹形係數(shù)；Dmax脹形後所能達到最大直徑；d脹形前毛坯直徑；2.脹形毛坯計算 修邊餘量，普通取1020； 製件切向最大伸長率；L 製件母線長度。第12頁第12頁3.脹形力 軟模脹形圓柱空心件單位壓力p 兩端不固定兩端固定鋼模脹形所需壓力計算公式

5、，可根據(jù)力平衡方程式推導得到，其運算式為：第13頁第13頁5.1.4 脹形模結(jié)構(gòu)1凹模分瓣凸模3拉簧4錐形芯塊斜塊脹形模第14頁第14頁墩壓脹形模1-上範本；2-上凹模；3-下凹模；4-下範本；5-凸輪；6-軸承釘；7-手把；8-凸模第15頁第15頁課後思考1、脹形變形特點怎樣？為什麼採用脹形工序加工零件表面品質(zhì)好？2、什麼叫脹形？脹形辦法普通有哪幾種？各有什麼特點？ 3、脹形模主要結(jié)構(gòu)特點是什麼？ 第16頁第16頁5.2翻邊學習目標： 能夠掌握翻邊概念、成形特點及分類，掌握翻邊模結(jié)構(gòu)及工作原理。教學要求： 掌握常見翻邊模工作過程，能夠根據(jù)模具設(shè)計手冊，進行翻邊模設(shè)計。第17頁第17頁翻邊：

6、利用模具，將工件孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立直邊成形辦法。第18頁第18頁5.2.1 內(nèi)孔翻邊1.變形特點及變形係數(shù) 坯料受切向和徑向拉伸，靠近預孔邊緣變形大，易拉裂。翻邊係數(shù)第19頁第19頁2.工藝計算與翻邊力（1）平板毛坯內(nèi)孔翻邊時預孔直徑及翻邊高度內(nèi)孔翻邊極限高度：第20頁第20頁（2）在拉深件底部沖孔翻邊允許翻邊高度：拉深高度：預孔直徑：或式中D翻邊直徑；r翻邊件半徑； t材料厚度。第21頁第21頁（3）非圓孔翻邊變形特點： I部分視為圓孔翻邊； II視為彎曲變形；III部分視為拉深。 最小圓角部分進行允許變形程度校核。 翻邊係數(shù)：預製孔：分別按彎曲，翻邊，拉深展開；圓弧處寬度比直線部分寬

7、510%，再光滑連結(jié)。第22頁第22頁（4）翻邊力計算翻邊力普通不大，非圓孔翻邊力比圓孔翻邊力小圓柱形凸模：圓錐形（球形）凸模：(m=0.050.25)第23頁第23頁5.2.2 外緣翻邊沿毛坯曲邊，使材料拉伸或壓縮，形成高度不大豎邊。1.分類（1）外凸外緣翻邊：屬壓縮類翻邊，近似於局部淺拉深，易起皺。（2）內(nèi)凹外緣翻邊：屬伸長類翻邊，近似于局部孔翻邊，易開裂。第24頁第24頁2.變形程度內(nèi)凹外緣翻邊變形程度用翻邊係數(shù)Es表示：外凸外緣翻邊變形程度用翻邊係數(shù)Ec表示：3.外緣翻邊力k=0.20.3第25頁第25頁5.2.3 翻邊模結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu) 與拉深模相同，但凸模圓角半徑較大，常做成球形或拋物

8、面形。（以避免成為拉深）凹模圓角半徑影響不大，普通取工件圓角半徑（但應大於翻邊圓角半徑）。2.凸、凹模間隙Zt：翻邊力較小，精度不高；Zt：翻邊豎壁垂直要求較高。第26頁第26頁 內(nèi)孔翻邊模 內(nèi)、外緣翻邊模 第27頁第27頁3.凸模結(jié)構(gòu)類型 帶導正銷圓柱形凸模、圓錐形（球形、拋物線形）凸模、帶整形臺階凸模等。第28頁第28頁有預製孔小孔翻邊小孔用穿孔翻邊凸模沖孔翻邊複合模第29頁第29頁課後思考1、什麼是內(nèi)孔翻邊？什麼是外緣翻邊？其變形特點是什麼？2、什麼叫極限翻邊係數(shù)，影響極限翻邊係數(shù)主要原因有哪些？3、翻邊常見廢品是什麼？如何預防？第30頁第30頁5.3 縮口學習目標： 能夠掌握縮口概念、

9、成形特點及分類，掌握縮口模結(jié)構(gòu)及工作原理。教學要求： 掌握常見縮口模工作過程，能夠根據(jù)模具設(shè)計手冊，進行縮口模設(shè)計。第31頁第31頁縮口： 將預先拉深好圓筒或管狀坯料，通過縮口模將其口部縮小一種成形工藝。 第32頁第32頁5.3.1 縮口成形特點與變形程度1.成形特點縮口屬於壓縮類成形工序，縮口端材料在凹模壓力下向凹模滑動，直徑縮小，壁厚和高度增長。 在縮口時，縮口端承受切向壓力，筒壁坯料承受所有縮口壓力而易於失穩(wěn)起皺，因此預防失穩(wěn)是縮口工藝主要問題。第33頁第33頁二、縮口變形程度 ）總縮口係數(shù)： 式中 ms-總縮口係數(shù)； d-縮口後直徑； D-縮口前直徑。當工件需要多次進行縮口）多次縮口縮

10、口次數(shù)：初次縮口係數(shù)：以後各次縮口係數(shù)：第34頁第34頁三、縮口工藝計算）縮口形式a)斜口形式b)直口形式c)球面形式第35頁第35頁）縮口毛坯高度 斜口形式：直口形式：球面形式： 第36頁第36頁）縮口力計算(與縮口形狀有關(guān)）在無內(nèi)支承縮口模上進行縮口時，其縮口力可用下式計算：式中：F縮口力（N)； K速度係數(shù)，用曲柄壓力機時k=1.15； 材料抗拉強度（MPa)； 工件與凹模接觸摩擦係數(shù)。 第37頁第37頁）常見縮口模結(jié)構(gòu) a-無支承 b-外支承 c-內(nèi)外支承 無支承模具結(jié)構(gòu)簡單，有支承模具增長了坯料穩(wěn)定性，提升變形程度。縮口內(nèi)設(shè)有芯棒時，可提升縮口部分內(nèi)徑尺寸精度。第38頁第38頁實例：

11、氣瓶縮口模剛制氣瓶縮口模，成形材料為1mm08鋼第39頁第39頁課後思考1、什麼叫縮口？縮口辦法普通有哪幾種？各有什麼特點？2、縮口變形特點怎樣？3、脹形、翻孔（邊）及縮口變形共同特點是什麼？ 第40頁第40頁5.4 校平與整形學習目標： 能夠掌握校平和整形概念、成形特點及分類，掌握校平模和整形模結(jié)構(gòu)及工作原理。教學要求： 掌握校平模和整形模工作過程，能夠根據(jù)模具設(shè)計手冊，進行校平模和整形模設(shè)計。第41頁第41頁校平與整形：利用模具使坯料局部或整體產(chǎn)生不大塑性變形，以消除平面度誤差，提升製件形狀及尺寸精度衝壓成形辦法。校平和整形工序工藝特點： 1）允許變形量很小，坯料形狀與尺寸與制件非常靠近；

12、 2）對模具成形部分精度要求比較高； 3）通常在專用精壓機進行校平和整形，若用 機械壓力機，機床應有較好剛度，並需要 裝有超載保護裝置。 第42頁第42頁5.4.1校平平面校平模：用於薄料，表面不允許有壓痕工件（有回彈）。主要用於平直度要求不高，由軟金屬（如鋁、軟鋼、銅等）製成小型零件。光面校平模-上模浮動式 -下模浮動式第43頁第43頁齒面校平模：用於厚料，平直度要求高，且表面上容許有細痕工件工件（校平效果好）。齒形校平模）尖齒齒形）平齒齒形第44頁第44頁5.4.2整形 彎曲回彈會使工件彎曲角度改變；由於凹模圓角半徑限制，拉深或翻邊工件也不能達到較小圓角半徑。利用模具使彎曲或拉深後沖壓件局部或整體產(chǎn)生少許塑性變形以得到較準確尺寸和形狀，稱為整形。整形常在彎曲、拉深、成形工序之後。 整形模普通成形模具結(jié)構(gòu)相同，但對模具工作部分定形尺寸精度、粗糙度要求更高，圓角半徑和間隙較小。第45頁第45頁.彎曲件整形彎曲件整形 ）壓校 &）鐓校彎曲件整形辦法主要有壓校和鐓校兩種形式。 鐓校整形效果好，但帶大孔零件或?qū)挾炔坏葟澢疾荒苡苗呅＾k法。第46頁第46頁.無凸緣拉深件整形：通常取整形模間隙等於(0.90.95)，即采用變薄拉深辦法進行整形。可把整形工序與最後