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1、第5章 成形工艺 5.1 翻边 5.2 胀形 5.3 缩口 5.4 校形 5.5 旋压 5.1 翻边 5.1.1 内孔翻边 5.1.2 内凹外缘翻边 5.1.3 外凸外缘翻边 5.1.1 内孔翻边 1内孔翻边的变形机理 2内孔翻边系数 表5.1 翻边系数m、m min 3内孔翻边工艺与计算 4内孔翻边模结构 表5.1 翻边系数m、m min 退火材料mm min 白铁皮 碳钢 合金结构钢 镍铬合金钢 软铝（t0.55mm） 硬铝 紫铜 黄铜H62（t0.56mm） 0.70 0.740.87 0.800.87 0.650.69 0.710.83 0.89 0.72 0.68 0.65 0.65
2、0.71 0.700.77 0.570.61 0.630.74 0.80 0.630.69 0.62 5.1.2 内凹外缘翻边 沿着具有内凹形状的外缘翻边称为内凹外缘翻 边，属于拉伸类平面翻边。其变形情况近似 于内孔翻边，变形区主要是周向受拉，边缘 处变形最大，容易开裂。内凹外缘翻边的变 形程度可用下式表示： 内凹外缘翻边的极限变形程度见表5.4。 表5.4 外缘翻边的极限变形程度 材 料 橡皮成形模具成形橡皮成形模具成形 L4M L4Y1 LF21M LF21Y1 25 05 23 05 30 08 30 08 6 3 6 3 40 12 40 12 LF2M LF3Y1 LY12M LY1
3、2Y LY11M LY11Y H62软 H62半硬 H68软 H68半硬 10钢 20钢 1Cr18Ni9软 1Cr18Ni9硬 2Cr18Ni9 20 05 14 06 14 06 30 10 35 10 25 08 20 08 20 06 40 14 45 14 38 22 15 40 40 0.6 0.3 0.6 0.5 0.4 0.0 0.8 0.4 0.8 0.4 35 12 30 09 30 00 45 16 55 16 10 10 10 10 10 5.1.3 外凸外缘翻边 沿着具有外凸形状的不封闭外缘翻边称为外凸 外缘翻边，如图5.13 所示，属于压缩类平面 翻边。变形情况近似
4、于浅拉深，变形区主要 周向受压和由此产生的径向受拉。材料最外 边缘压缩变形最大，易起皱。外凸外缘翻边 的变形程度用下式表示 图5.13 外凸外缘翻边 5.2 胀形 5.2.1 胀形的变形特点及成形极限 5.2.2 起伏 5.2.3 空心板料毛坯的胀形 5.2.1 胀形的变形特点及成形极限 胀形的应变状态可以用网目法表示，胀形前先将毛坯变 形区画出许多小圆圈，胀形后毛坯变形区变薄，表 面积增大，圆圈形状发生了变化，如图5.12所示。 在变形区的底部、侧面和边缘的圆圈，其部位不同 ，圆圈的变形就不同，即应变状态不同。图5.17(a) 所示为底部产生双向相等拉应变、，圆圈直径变大 。图5.17(b)
5、所示为侧面产生单向拉应变，圆圈变成 长圆形。图5.17(c)所示为变形区边缘拉应变加大， 并在y方向有一比较小的压应变，圆圈变成细长圆形 。 图5.17 胀形件不同区域的变形状态 5.2.2 起伏 1. 起伏制件的结构工艺性 起伏制件的结构尺寸见表5.5。 如果起伏的筋边到制件边缘的距离小于(33.5)t，而且 鼓凸制件的外形有效尺寸小于鼓凸直径的4倍时，起 伏时边缘处的材料受牵连而收缩。因此，应根据实 际的收缩量留出适当的切边余量，成形后增加一道 切边工序。 2. 压加强肋 常见的加强肋形式和尺寸见表5.6所列 表5.5 起伏间距离和起伏距边缘的极 限尺寸 图 例 DLl 6.5 8.5 1
6、0. 5 13 15 18 24 31 36 43 48 55 10 13 15 18 22 26 34 44 51 60 68 78 6 7.5 9 11 13 16 20 26 30 35 40 45 5.2.3 空心板料毛坯的胀形 1. 变形特点 2. 胀形系数K 极限胀形程度见表5.7。 3. 胀形毛坯的计算 板料毛坯的直径d0和允许轴向自由收缩的板料毛坯展开长度L0， 按下式计算 4. 胀形力的计算 5. 胀形的方法及其模具 胀形的方法有刚性凸模胀形、软模胀形、液体胀形等多种。 表5.7 胀形系数值 材 料厚度(mm)材料许用延 伸率(%) 极限胀形系 数K 高塑铝合金 0.5251
7、.25 纯铝 1.0 1.2 2.0 28 32 32 1.28 1.32 1.32 耐热不锈钢 0.5 1.0 2632 2834 1.26 1.32 1.28 1.34 低碳钢 0.5 1.0 20 40 1.20 1.24 5.3 缩口 1. 变形特点 缩口的变形特点如图5.27所示。 2. 缩口系数 3. 壳体毛坯尺寸的计算 4. 缩口模 图5.27 缩口的变形特点 5.4 校 形 5.4.1 校平 5.4.2 整形 5.4.1 校平 1. 校平所产生的变形特点与校平力 校平所产生的变形情况如图5.32所示。在上、下模的作 用下，板料产生反向弯曲变形而被压平。上模在冲 床的下死处施力，
8、使材料处于塑性三向压应力状态 。校平的工作行程较小，但压力很大，校平力P用下 式概略估算 P=pF 2. 平板校平模 平板制件的校平模分平面校平模和齿面校平模两种。 图5.32 校平所产生的变形 5.4.2 整形 1. 弯曲件整形 l压校 l镦校 2拉深件整形 l拉深件筒壁整形 l拉深件圆角整形 图5.41 拉深件整形 图5.41 拉深件整形 (a)高度不变的整形； (b)高度减小的整形 5.5 旋 压 5.5.1 不变薄旋压 5.5.2 变薄旋压 5.5.1 不变薄旋压 1变形特点 2旋压系数 旋压的变形程度以旋压系数m表示 3旋压工艺参数 主轴转速合理经验值见表5.13 4旋压方法及胎具 表5.13 主轴转速合理经验值 材 料主轴转 速 软钢 铝钢 硬铝 铜钢 黄铜 400600 8001200 500900 600800 800110 5.5.2 变薄旋压 1变形特点 变薄旋压的成形过程如图5.46所示 2变簿系数 变薄旋压前后，板料毛坯与制件形状的对应关 系、板料毛坯厚度t0与制件厚度t的关系为： t=t0sin 3变薄旋压件的毛坯尺寸计算 4刚球变薄旋压 图5.46 变薄旋压的成形过程
