1、5.1 5.1 概概 述述 在沖壓生產(chǎn)中，通過板料的局部變形局部變形來改變毛坯或工序件的形狀和尺寸的沖壓成形工序。 應(yīng)用這些工序可以加工許多復(fù)雜零件復(fù)雜零件。壓筋零件壓筋零件翻邊零件翻邊零件拉長成形拉長成形： 包括圓孔翻邊、內(nèi)凹外緣翻邊、起伏、脹形、擴(kuò)口等。受拉應(yīng)力而產(chǎn)生伸長變形，易被拉裂而破壞；壓縮成形壓縮成形： 如縮口和外緣翻邊，受壓應(yīng)力而產(chǎn)生壓縮變形，易起皺而破壞。包括變薄翻邊、旋壓等。拉壓成形拉壓成形：5.2 5.2 脹脹 形形脹形：就是在模具的作用下，迫使毛坯局部厚度減薄和表面積脹形：就是在模具的作用下，迫使毛坯局部厚度減薄和表面積 增大，以獲取零件形狀和尺寸的沖壓成形方法。增大，以

2、獲取零件形狀和尺寸的沖壓成形方法。起伏脹形 空心材料脹形 軟模脹形 剛性模脹形半剛性模脹形常規(guī)室溫狀態(tài)脹形加熱脹形高能脹形 整體同時成形局部漸進(jìn)成形普遍能源脹形一、脹形成形特點(diǎn)一、脹形成形特點(diǎn) （2)2)由于脹形時坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，厚度方向處于由于脹形時坯料處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，厚度方向處于 收縮的應(yīng)變狀態(tài)。整個變形屬于拉深變形。收縮的應(yīng)變狀態(tài)。整個變形屬于拉深變形。（1 1）脹形時，材料的塑性變形局限于變形區(qū)范圍內(nèi)，變形區(qū)外）脹形時，材料的塑性變形局限于變形區(qū)范圍內(nèi)，變形區(qū)外 的材料不向變形區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)移。的材料不向變形區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)移。 （3) 3) 變形區(qū)的材料不會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象，因此成

3、形后零件的變形區(qū)的材料不會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象，因此成形后零件的 表面光滑，質(zhì)量好。不易發(fā)生形狀回彈。表面光滑，質(zhì)量好。不易發(fā)生形狀回彈。圖6-1 脹形變形區(qū) 起伏成形俗稱局部脹形局部脹形，可以壓制加強(qiáng)筋、凸包、凹坑、花紋圖案及標(biāo)記等。 1.平板坯料的起伏成形二、脹形的種類二、脹形的種類 （a）起伏件 （b）脹形件 （c）擴(kuò)口件各種脹形制件1 1）壓加強(qiáng)筋（形式）壓加強(qiáng)筋（形式）簡單的起伏成形零件，其極限變形程度可按下式近似確定：)75. 07 . 0(1LLL表表5-1 5-1 加強(qiáng)筋的形式與尺寸加強(qiáng)筋的形式與尺寸深度較大的局部脹形法深度較大的局部脹形法壓制加強(qiáng)筋所需的沖壓力，可用下式近似計(jì)算：

4、btKF l12)2)壓凸包壓凸包圖圖6-4 6-4 壓凸包壓凸包 表表6-2 6-2 平板局部沖壓凸包的成形極限平板局部沖壓凸包的成形極限2.2.空心坯料的脹形空心坯料的脹形 俗稱凸肚凸肚，它是使材料沿徑向拉伸，將空心工序件或管狀坯料向外擴(kuò)張，脹出所需的凸起曲面，如壺嘴、皮帶輪、波紋管等。 空心坯料的脹形空心坯料的脹形:1）幾種主要脹形方法）幾種主要脹形方法 剛性模具脹形軸向壓縮和高壓液體聯(lián)合作用的脹形軟模脹形 圖圖6-5 6-5 用剛性凸模的脹形用剛性凸模的脹形 圖圖6-6 6-6 用軟凸模的脹形用軟凸模的脹形1 1凸模凸模2 2分塊凹模分塊凹模3 3橡膠橡膠4 4側(cè)楔側(cè)楔5 5液體液體(

5、a)(b) (a) (a)脹形前脹形前 (b)(b)脹形后脹形后加軸向壓縮的液體脹形加軸向壓縮的液體脹形 1 1上模上模2 2軸頭軸頭3 3下模下模4 4管坯管坯 2 2）脹形的變形程度）脹形的變形程度常用脹形系數(shù)K表示空心毛坯的變形程度： 脹形系數(shù)和坯料伸長率的關(guān)系為：0maxDDK 100maxKDDD或 K=1+ 脹形前后尺寸的變化脹形前后尺寸的變化3 3）脹形的坯料尺寸計(jì)算）脹形的坯料尺寸計(jì)算 KDDOmaxblL)4 . 03 . 0(1 4 4）脹形力的計(jì)算）脹形力的計(jì)算ApF mint215. 1DPbPA脹形單位壓力；脹形面積 bt脹形變形區(qū)真實(shí)應(yīng)力，(材料的抗拉強(qiáng)度MPa)；

6、 材料原始厚度，mm。Dmin 脹形最小直徑，mm； 翻邊翻邊： 在模具的作用下，將坯料的孔邊緣或外邊緣沖制成豎立邊的成形方法。5.3 5.3 翻翻 邊邊外緣翻邊 內(nèi)孔翻邊壓縮類翻邊 伸長類翻邊不變薄翻邊變薄翻邊外曲翻邊內(nèi)曲翻邊 內(nèi)孔與外緣翻邊零件內(nèi)孔與外緣翻邊零件一、內(nèi)孔翻邊一、內(nèi)孔翻邊 1. 圓孔翻邊圓孔翻邊：是把預(yù)先加工在平面上的圓孔周邊翻起擴(kuò)大， 成為具有一定高度的直壁孔部，是一種拉延類平面翻邊。 空心鉚釘孔翻邊1-翻邊件 2-連接件1)1)圓孔翻邊系數(shù)圓孔翻邊系數(shù)變形程度：Ddm/0極限翻邊系數(shù)： 見表5-3低碳鋼圓孔的極限翻邊系數(shù)低碳鋼圓孔的極限翻邊系數(shù)K K3 3）翻邊力的計(jì)算）

7、翻邊力的計(jì)算 用普通圓柱形凸模翻邊時所需壓力，可按下面近似公式計(jì)算： boddF)( t1 . 114 4）翻邊間隙和凸凹模尺寸）翻邊間隙和凸凹模尺寸 翻邊單邊間隙Z一般小于材料原有的厚度。 翻邊的單邊間隙見表5-6。翻邊凸、凹模的尺寸按下式計(jì)算： )(D00pDPdZDDPd0)2(2、變薄翻邊、變薄翻邊 （a a）變薄翻邊零件）變薄翻邊零件 （b b）變薄翻邊凸模）變薄翻邊凸模變薄翻邊因數(shù)用表示： bKttk11tt變薄翻邊后工作豎邊的厚度，mm；變薄翻邊前材料的厚度，mm；變薄翻邊變薄翻邊3、非圓孔翻邊、非圓孔翻邊 a c abbdaa圖圖6-15 6-15 非圓孔翻邊非圓孔翻邊 非圓孔

8、翻邊極限變形系數(shù)比相應(yīng)圓孔翻邊小10%30%。 非圓孔的極限翻邊系數(shù)，可根據(jù)各圓弧段的圓心角 大小。 低碳鋼非圓孔的極限翻邊系數(shù)minK minK二、外緣翻邊二、外緣翻邊 1. 伸長類翻邊伸長類翻邊變形程度用下式表示 bRb伸E= 伸長類翻邊a.伸長類平面翻邊 b.伸長翻邊的坯料 為了得到平齊一致的翻邊高度，應(yīng)在坯料的兩端對坯料的輪廓線做必要的修正。 外緣翻邊時材料的允許變形程度2.2.壓縮類翻邊壓縮類翻邊圖6-17 壓縮類翻邊 a 、b平面壓縮翻邊 (a)(b) 壓縮類翻邊的變形程度可用下式表示: bRbK壓縮類壓縮類平面翻邊平面翻邊：也要采用防皺的壓料裝置 也需修正坯料的展開形狀壓縮類壓縮

9、類曲面翻邊曲面翻邊：凹模的曲面形狀應(yīng)修正沖壓方向的選取原則與伸長類曲面翻邊時相同 翻邊模結(jié)構(gòu)翻邊模結(jié)構(gòu) 圖6-19 內(nèi)凹外緣翻邊模1-凸模2-導(dǎo)向板3-凹模4-頂件板5-頂桿6-定位防滑銷、凸凹模沖孔凸模推件塊4落料凹模頂件塊頂桿7固定板卸料板10墊片 落料、拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模落料、拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模5.4 5.4 縮縮 口口縮口縮口：是將管坯或預(yù)先拉深好的圓筒形件通過縮口模將其口部直徑縮小的一種成形方法。縮口工藝在國防工業(yè)和民用工業(yè)中有廣泛應(yīng)用，槍炮的彈殼、鋼氣瓶等。一、變形特點(diǎn)一、變形特點(diǎn) 毛坯口部受切向壓應(yīng)力的作用，口部產(chǎn)生壓縮變形，直徑減小，厚度和高度增加。 二、變形程度二、變

10、形程度 1. 縮口系數(shù)DdK/平均縮口系數(shù)平均縮口系數(shù) K不同支撐方式的縮口系數(shù)不同支撐方式的縮口系數(shù) K不同支承方式的縮口不同支承方式的縮口 (a)(b)(c)當(dāng)Dd /值小于極限縮口系數(shù)時，需多次縮口，縮口次數(shù)次數(shù)nmDdnlnlnln二、縮口工藝計(jì)算二、縮口工藝計(jì)算 1. 頸口直徑DmmdmdDmdnn11211:123DmmdmdnnDmmdmdnnnnn111首次首次縮口系數(shù)：mmm9 . 01以后以后各次縮口系數(shù)：mnmm) 1 . 105. 1 (2.2.坯料高度坯料高度 縮口坯料高度，一般根據(jù)變形前后的體積不變的原則計(jì)算。 3. 3. 縮口力縮口力 cos1)1)(1 (1 .

11、 1 ctgDdDtKFb4 4縮口模縮口模 外支承管子縮口模板外支承管子縮口模板 1-導(dǎo)正銷導(dǎo)正銷 2-凹模凹模 3-固定座固定座 4-外支承外支承5-頂件頂件無支承縮口模無支承縮口模1-1-卸料板卸料板 2-2-凹模凹模 3-3-定位座定位座校形校形：屬于修整形的成形工序，它包括兩種情況：一種為將毛坯或沖裁件的不平度和撓曲壓平，即所謂的；另一種為將彎曲、拉深或其他成形件校正成最終的正確形狀，即所謂。 目的目的：一、校形的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）只在工序件局部位置使其產(chǎn)生不大的塑性變形；（2）模具的精度比較高；校平和整形工序的共同特點(diǎn)共同特點(diǎn)：使沖壓件獲得高精度的平面度、圓角半徑和形狀尺寸。 5.5

12、 校 形（3）所用設(shè)備最好為精壓機(jī)。若用機(jī)械壓力機(jī)時，機(jī)床應(yīng)有較好的剛度，并需要裝有過載保護(hù)裝置。 二、校平二、校平 1. 校平變形特點(diǎn)與校平力圖圖5-255-25校平的變形校平的變形11上模上模 22制件制件 33下模下模校平力F用下式估算：APF 平板零件校平 空間零件的校平 2.2.平板校平模平板校平模a.平面校平模 b.齒面校平模圖5-26平板零件校平三、整形三、整形 空間形狀零件的整形：整形：是指在彎曲、拉深或其它成形工序之后對工序件的整形。目的目的：使工序件某些形狀和尺寸達(dá)到產(chǎn)品的要求，提高精度。整形模的特點(diǎn)： 與前工序的成形模相似，但對模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圓角半徑

13、和間隙較小。 1. 1. 彎曲件的整形彎曲件的整形1）壓校 a.彎曲件壓校彎曲件壓校 b.V形件布置形件布置圖圖5-27彎曲件整形彎曲件整形2 2）鐓校）鐓校 圖圖5-28 5-28 彎曲件的鐓校彎曲件的鐓校2.2.拉深件的整形拉深件的整形1）無凸緣拉深件的整形 通常取整形模間隙等于（0.90.95），即采用變薄拉深的方法進(jìn)行整形。 圖圖5-29 拉深件的整形拉深件的整形2 2）帶凸緣拉深件的整形）帶凸緣拉深件的整形 凸緣平面、側(cè)壁、底平面和凸模、凹模圓角半徑。整形部位：整形部位： 各種沖壓件的整形力：PpAP 整形的投影面積；p整形單位壓力。 A6 6 旋旋 壓壓旋壓：旋壓：是將平板或空心坯料固定在旋壓機(jī)的模具上，在坯料隨機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動的同時，用旋輪或趕棒加壓于坯料，使其逐漸緊貼于模具，從而獲得所要求的旋轉(zhuǎn)體件。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備和模具都較簡單，除可成形各種曲線構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體外，還可加工相當(dāng)復(fù)雜形狀的旋轉(zhuǎn)體零件。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：