第五章 模具设计与制造.pptVIP

第五章 局部成形工艺及模具设计;§5-1 胀形 ;§5-1 胀形 ; 起伏成形：平板毛坯的局部胀形。 目的：提高零件刚性；使之美观。 如图5-1 影响：材料的塑性、凸模的几何形状、胀形方法、 润滑等因素影响极限变形程度。 变形量： 按单向拉伸近似计算极限变形程度，  ＜(0.7～0.75)δ 式中 δmax： 起伏成形的极限变形程度； δ： 单向拉伸的伸长率； l 、l0： 变形后、前的长度，单位为mm。 系数0.7～0.75视起伏成形的断面形状确定， 球面肋取大值，梯形肋取小值。;深度较大，第一道工序用直径较大的球形凸模胀形， 第二道工序成型。如图5-2 a、b  优点：可在较大的范围内均化变形、聚料 ； 当成形部位有孔: 可先冲一个较小的预制孔，再起伏成形。 成形时,预孔周边的材料会在凸模作用下向外流动，缓解材料的局部变薄，改善成形深度超过极限变形程度的问题,减少成形工序次数。 如图5-2 c 冲压力： 一般，可不计算。 注意：起伏成形压制加强肋，肋与边缘的距离应≥3～5t。  ∵成形过程中，边缘材料要向内收缩，影响工件质量， ? 加强肋的型式和尺寸参考表5- 1。;凸肚是将拉深件或管料的形状加以改变， 使材料沿径向拉伸，胀出凸起曲面的工艺方法。 常见的凸肚件有波纹管、皮带轮等。 方法：刚模凸肚：如图5-3 软模凸肚：(橡胶、液体)如图5-4，图5-5 刚性凸肚： 变形的均匀程度较差,质量取决于凸模分瓣的数目,分瓣愈多，质量愈好。 刚性凸肚模结构比较复杂。适用于：工件要求不高和形状简单的工件。;软模(液、气、橡胶)凸肚： 软模胀形可加工形状复杂的零件，如波纹管等。 毛坯变形比较均匀,易保证准确成形,广泛应用。;凸肚变形特点：主要为切向拉伸, 变形程度受材料塑性影响较大。 凸肚系数 K: K = dmax/d0 如图5-6 dmax :凸肚后的最大直径mm；d0:毛坯的原始直径mm； K :反映凸肚变形程度大小；按t/d0 查表5-2、表5-3 毛坯直径计算: d0 = dmax/k 毛坯高度l0确定: l :变形区母线长度mm；b:修边余量,一般取5～15mm δ:毛坯切向最大伸长率；δ=(dmax- d0 )/d0 =K-1； 液压凸肚: 所需的液体单位压力确定 P = 6·t·σs / d0 P:液体单位压力MPa； t:板料厚度mm;σs:材料的屈服强度MPa； d0:毛坯内径mm;;缩口和凸肚是相对应的两种成形工艺。缩口：将已拉深好的筒形件或管坯通过缩口模 将其开口端直径缩小的冲压方法。如图5-7 都属局部成形，但各有特点。 胀形局部成形过程主要靠拉伸变形； 缩口局部成形过程主要是受压缩变形； 变形特点不同，破坏和失败方式也有所区别，要根据不同工艺的特点,决定合理的工艺参数。 ;一、缩口变形特点及变形程度: 1. 特点：变形区受两向压应力的作用,切向压应力是最大主应力。 毛坯受切向压应力作用直径减小、厚度和高度增加。 毛坯易产生失稳起皱, 其极限变形程度受失稳条件限制。 非变形区的筒壁,在缩口压力F作用下轴向可能失稳变形。 防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题。如图5-8 2.缩口的变形程度：用缩口系数k表示 总的缩口系数 k: K = dn/ D dn：要求缩小的最后直径； D ：空心毛坯的直径mm 每一工序的平均缩口系数: K0 = di / di-1 di 第i 次缩口外径,i=1～n。 影响：K 与材料的力学性能、厚度、模具形式以及表面质量、制件缩口端边缘质量、润滑条件等有关。 K愈小，变形程度愈大；材料塑性愈好，t愈大，K愈小； 模具对筒壁有支撑作用，极限缩口系数Kj 愈小； 各种材料K、Kj 查设计手册； 表5-4平均缩口系数 多工序缩口：K1= 0.9 K0 平均缩口系数， 以