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1、冲压工艺与模具设计,第五章 其他成形工艺与模具设计,第一节 翻边 翻边：利用模具，将工件上的孔边缘或外缘边缘（曲线边缘）翻成竖立直边的冲压方法。,5.1 翻边,一.内孔翻边(翻孔) 1.变形特点,5.1 翻边,(1) 毛坯外缘部分由于受到压边力的约束或由于外缘宽度与翻边孔直径之比较大通常是不变形区，竖壁部分已经变形是传力区，带孔底部是变形区； (2) 变形区处于双向拉应力状态，厚度变薄； (3) 孔边缘 、 达到最大，变薄最严重，是危险断面。,5.1 翻边,5.1 翻边,非圆孔的内孔翻边，变形区沿翻边线其应力与应变分布是不均匀的。由于材料的连续性，曲线部分的变形将扩展到直线部位，使曲线部分的切
2、向伸长变形得到一定程度的减轻。,5.1 翻边,2.圆孔翻边变形程度 (1) 翻孔系数K,(2) 影响翻孔极限的因素 a. 材料的塑性； b.孔的加工方法 ； c. 预制孔的相对厚度 ； d. 凸模的形状,5.1 翻边,二.外缘翻边 1.内曲翻边（内凹翻边） (1) 内曲翻边特点 在切向拉应力的作用下产生切向伸长和厚度变薄变形。 (2) 变形程度表示,5.1 翻边,2.外曲翻边(外凸翻边) (1) 外曲翻边特点 在切向压应力的作用下产生切向压缩和厚度增厚变形。 (2) 变形程度表示,三.变薄翻边 凸模和凹模之间的间隙小于材料的厚度，竖边材料在小间隙内进一步塑性变形，竖边厚度减薄，高度增加。,5.
3、1 翻边,变薄系数：,5.2 缩口,第二节 缩口 缩口：将桶形空心件或管状毛坯的开口端直径缩小的冲压方法。,5.2 缩口,一.缩口成形的应力应变,5.2 缩口,二.缩口变形程度 1.缩口系数,2.影响缩口极限的因素 (1) 模具结构 (2) 材料性能 (3) 材料厚度,5.2 缩口,三.缩口模结构 1.无支撑 2.外支撑 3.内外支撑,5.2 缩口,5.3 旋压,第三节 旋压 旋压：采用滚轮、赶棒等工具作进给运动，加压于随模芯一起旋转的金属薄壁毛坯，使金属产生连续局部塑性变形，成为所需空心回转体零件的加工方法。 按照变形前后毛坯壁厚的变化，分普通旋压和变薄旋压。,5.3 旋压,一.普通旋压 1
4、.普通旋压特点 (1) 旋压过程中，切向受压，径向受拉，产生局部凹陷和塑性流动，并沿旋压方向倒伏； (2) 滚轮与毛坯是点接触，用较小的力就可加工； (3) 为防止起皱或过度变薄，选择合理的模芯转速、加力、过渡形状很重要。 2.旋压变形程度,5.3 旋压,3.普通旋压成形方法,5.3 旋压,二.变薄旋压 1.变薄旋压特点 (1) 毛坯在较高接触压力的作用下，厚度减薄而直径无明显变化,5.3 旋压,(2) 毛坯只有轴向的剪切滑移，而无其他任何变形。,(3) 加工过程中坯料凸缘不产生收缩变形，因此没有凸缘起皱问题，也不受坯料相对厚度的限制，可以一次旋压出相对深度较大的零件。,5.3 旋压,(4)
5、变薄旋压是局部变形，因此变形力比冷挤压小得多。 (5) 旋压后，材料晶粒紧密细化，提高了强度，表面质量也比较好，表面粗糙度Ra可达0.4。 2.旋压变形程度,第四节 胀形 一.胀形变形过程 胀形：利用模具，迫使板料厚度减薄和 表面积增大的冲压工艺。 (1) 弯曲 (2) 局部胀形 (3) 加工硬化，贴模面积增大,5.4 胀形,二.胀形变形特点 (1) 当 d/D 3 时，环形部分金属不可能向凹模内流动，其成形完全依赖于直径为 d 的圆周以内金属厚度的变薄实现表面积的增大。 (2) 胀形变形区的径向和切向均为伸长变形，因此变形区毛坯不会产生失稳起皱现象； (3) 胀形变形时拉应力沿截面方向的变化
6、很小，因此回弹小，尺寸精度容易保证。,5.4 胀形,三.影响胀形成形极限的因素 (1) 材料的硬化指数 (2) 均匀伸长率 (3) 材料的厚度 (4) 工件的形状与尺寸 (5) 良好的润滑,5.4 胀形,四.平板毛坯上的局部胀形 起伏成形：平板毛坯产生局部凹下或凸起的冲压方法，主要是由凸模接触区内的材料在双向拉应力作用下的变薄来实现的。,5.4 胀形,欲提高胀形极限变形程度，可以采用两次胀形法。,5.4 胀形,5.4 胀形,五.圆柱空心毛坯上的胀形 圆柱空心毛坯胀形：将圆柱形空心毛坯在半径方向向外扩张的冲压成形方法。,5.4 胀形,1.分类 (1) 刚性凸模胀形,5.4 胀形,(2) 软体凸模胀形 a. 橡皮(或石蜡)凸模胀形,
