金属塑性成形工艺及模具设计 教学课件 作者 夏巨谌 第十二章.pptVIP

第十二章 管料的冲压与液压成形 第一节 缩口 第二节 管壁上的孔翻边 第三节 翻管 第四节 管料的橡胶胀形 第五节 管料的液压成形 第一节 缩口 缩口模结构 3）翻边力的计算 翻边力F一般不大，用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算： F=1.1Л（D-d）tσs 式中 D--翻边后直径（按中线算）； d--坯料预制孔直径； t--材料厚度； σs--材料屈服点 第三节 翻管 一、管端口部翻卷（卷边） 二、管身翻卷 翻卷的方式： 1.外翻 2.内翻 3.单向翻 4.双向翻 管身翻卷模具设计： 1. 锥形模 2.圆角模 3.槽形模 4.拉伸翻管模 概念：将空心工件或管状毛坯局部部位的直径向 外扩张，使其成为曲面零件的工艺。 机械胀形 软模胀形 ：用橡胶、PVC塑料、石蜡、液体或气体等作传压介质 。 特点：毛坯的变形比较均匀，容易保证零件的正确几何形状，也便于加工形状复杂的空心零件。 自然胀形 ：零件的成形主要靠管坯壁厚变薄和轴 向自然收缩来完成。 轴向压缩胀形 ：在自然胀形的同时，又在管坯的轴向进行压缩 。 复合胀形 ：在轴向压缩胀形的同时，再对胀形区施加径向反压力，实现内压一轴压一径向反压 。 胀形时，凸肚最大处材料切向拉伸最严重，极限 变形程度受此处材料许用延伸率的限制。 以胀形因数K表示胀形变形程度： dmax-胀形后最大处的直径； d0-毛坯原来的直径。 一般胀形的胀形因数K和毛坯材料许用延伸率[?] 的关系为 管坯直径 胀形变形区管坯长度 ? L—胀形变形区母线长度，mm； c—考虑切向伸长而引起高度缩小的影响因数， 一般取c＝0.3～0.4； ?—胀形变形区材料圆周方向最大延伸率； b—切边余量。 第五节 管料的液压成形 一、三通管液压成形 1.成形原理 2.工艺参数的计算 （1）壁厚的计算 （2）支管长度的计算 （3）最小内压的确定 （4）轴向挤压力的计算 二、同侧双支管液压成形 三、液压成形模具及设备 * 缩口：将管坯或预先拉深好的空心件口部直径缩小的一种成形方法。 坯料变形区受两向压应力的作用。 缩口的变形程度用缩口系数k表示： 图12-1 若工件的缩口系数k小于允许的缩口系数时，则需进行多次缩口，缩口次数ｎ按下式估算： 缩口工艺计算 一、缩口次数 多次缩口时，最好每道缩口工序之后进行中间退火，各次缩口系数可参考下面公式确定： 二、缩口直径 首次缩口系数 以后各次缩口系数 以后各次缩口直径 三、缩口高度 图12-2 图12-3 a)无支承　　b)外支承　c)内外支承 不同支承方法的缩口模 将画有距离相等的坐标网格（图12-4a）的坯料，放入翻边模内进行翻边（图12-4c）。翻边后从图1.1.1b所示的冲件坐标网格的变化可以看出：坐标网格由扇形变为矩形，说明金属沿切向伸长，愈靠近口伸长越大。同心圆之间的距离变化不明显，即金属在径向变形很小。竖边的壁厚有所减薄，尤其在孔口处减薄较为明显。由此不难分析，翻孔时坯料的变形区是d和D1之间的环形部分。变形区受两向拉应力—切向拉应力σ1和σ3的作用（ 图12-4c ）;其中切向拉应力是最大主应力。在坯料孔口处，切向拉应力达到最大值。因此，圆孔翻边的成型障碍在于孔口边缘被拉裂。破裂的条件取决于变形程度的大小。变形程度以翻边前径d与翻边后孔径D的比值K来表示，即： K=d/D 第二节 管壁上的孔翻边 图12-4 圆孔翻边时的应力与变形情况 K称为翻边系数，K值愈小，则变形程度愈大。翻边时孔边不破裂所能达到的最小K值，称为极限翻边系数。表12-1所列的是低碳钢圆孔翻边的极限翻边系数。对于其它材料，按其塑性情况，可参考表列数值适当增减。从表中的数值可以看出，影响极限翻边系数的因素很多，除材料塑性外，还有翻边凸模的形式孔的加工方法及预制的孔径与板料厚度的比值（体现工序件相对厚度的影响）。 冲孔模冲孔 冲孔模冲孔 材料相对厚度d/t - 0.47 0.48 0.50 0.50 0.52 0.55 0.60 0.65 0.75 0.85 0.25 0.30 0.35 0.37 0.40 0.42 0.45 0.50 0.60 0.70 0.80 钻孔去毛刺 平头凸模 - 0.42 0.42 0.43 0.