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1、模具设计与制造专业主干专业课程,冲压成型工艺与模具设计,主讲人 朱红萍,项目五 其他冲压成形与模具设计,项目目标：,1能分析胀形、缩口、翻边、旋压、校平成形工艺的变形特点； 2会进行胀形、翻边工艺参数计算；能进行胀形、翻边模具结构设计； 3会分析缩孔、校平、整形等成形工序模具的工作原理和结构特征； 4学生具备认识中等复杂程度的成形模典型结构及其特点，确定模具的结构形式、工艺计算绘制模具总装图、确定模具的主要零部件结构与尺寸。,能力目标：,熟悉模具设计基本方法，能够进行一般复杂程度成形模的设计。,知识目标：,了解平板类毛坯胀形工艺计算方法及模具设计的基本要点； 了解圆孔翻边的工艺计算方法及圆孔翻
2、边的模具设计的要点； 了解缩口的工艺计算方法与模具设计的要点； 了解旋压、校形的工艺计算方法与模具设计的要点。,项目五 其他冲压成形与模具设计,（一）项目引入,通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸，统称为其他冲压成形工序。,项目五 其他冲压成形与模具设计,胀形 翻边 图5-1 复杂形状零件,（一）项目引入,项目五 其他冲压成形与模具设计,图5-2所示是衬套（主要通过翻边成形零件）和罩盖（主要通过胀形成形零件），本任务通过两个典型实例，说明胀形和翻边工艺的设计过程。,a）,b） 图5-2 衬套、罩盖零件（材料：10钢 板厚：0.5mm） a） 衬套零件 b） 罩盖零件,（二）项目分析,项目五
3、 其他冲压成形与模具设计,本任务主要讲述以下内容： 5.1 胀形工艺与模具设计； 5.2 缩口； 5.3 翻边； 5.4 旋压； 5.5 校平与整形。,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,图5-3 平面类胀形,图5-4 立体类胀形,胀形是利用模具使材料厚度减薄和表面积增大，得到所需几何形状和尺寸制件的冷冲压工艺方法。,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,平板毛坯的局部胀形（又称起伏成形）是一种使材料发生伸长形成局部的凹进或凸起，借以改变毛坯形状的方法。生产中通俗称为压窝、压加强筋、打包、凸起等，如图5-5所示。,a
4、） b） c） d） 图5-5 平板毛坯的局部胀形 a）压凹坑 b）压加强筋 c）压印 d）凸起,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.1 平板类毛坯胀形-起伏成形,图5-6 平板毛坯胀形的原理图 1-凸模 2-拉深筋 3-压边圈 4-毛坯 5-凹模,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.1 平板类毛坯胀形-起伏成形,1压制加强筋,若加强筋不能一次成形，则应先压制成半球形过渡形状，然后再压出工件所需形状，如图5-7所示。,a） b） 图5-7 两道工序的压筋成形 a）预成形 b）最终成形,（三）相关知识
5、 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.1 平板类毛坯胀形-起伏成形,2压凸包,5.1.2 空心类毛坯胀形,根据所用模具的不同可将圆柱形空心毛坯胀形分成两类：一类是刚模胀形，如图5-8所示；另一类是软模胀形，如图5-9所示。,1刚模胀形,图5-8 刚性分瓣凸模胀形结构示意图 l-凹模 2-分瓣凸模 3-拉簧 4-锥形心块,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.1 平板类毛坯胀形-起伏成形,2压凸包,5.1.2 空心类毛坯胀形,a） b） c） 图5-9 软模胀形的结构示意图,2软模胀形,（三）相关知识 5.1 胀形工艺
6、与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.1 平板类毛坯胀形-起伏成形,2压凸包,5.1.2 空心类毛坯胀形,3胀形变形程度的计算,图5-10 胀形后制件最大直径,（三）相关知识 5.1 胀形工艺与模具设计,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.1.2 空心类毛坯胀形,4胀形毛坯的计算,5胀形力的计算,两端不固定，允许毛坯轴向自由收缩时：,两端固定，毛坯不能收缩时：,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成形与模具设计,缩口是将管坯或预先拉深好的圆筒形件通过缩口模将其口部直径缩小的一种成形方法。,a） b）,图5-11 缩口与拉深工艺比较 a）拉深工艺 b）缩口工艺,（三）相关
7、知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.2.1 缩口变形特点与缩口系数,图5-12 筒形件缩口成形,首次缩口系数,以后各次缩口系数,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.2.2 缩口工艺计算,a） b） c） 图5-13 缩口形式,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.2.3 缩口模具结构设计,1缩口模设计要点,缩口模的主要工作零件是凹模。凹模工作部分的尺寸根据工件缩口部分的尺寸来确定，但应考虑工件缩口后的尺寸比缩口模实际尺寸大0.50.8的弹性恢复量，以减少试模时的修正量。,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压
8、成形与模具设计,5.2.3 缩口模具结构设计,2缩口模结构,（1）无支承方式的缩口模,（2）具有内支承的缩口模,图5-14 无支承方式的缩口模 图5-15 具有内支承的倒装式缩口模 1-推件块 2-缩口凹模 3-定位座 1-上模座 2-垫板 3-凸模 4-紧固套 5-导正圈 6-凹模 7-凹模套 8-下模座,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.2.3 缩口模具结构设计,2缩口模结构,a） b） c） 图5-16 缩口模结构 l-凹模 2-外支承 3-下支承 a）无支承缩口成形 b）外支承缩口成形 c）内支承缩口成形,（三）相关知识 5.2 缩口,项目五 其他冲压成
9、形与模具设计,5.2.3 缩口模具结构设计,2缩口模结构,图5-18 气瓶缩口模装配图 l-顶杆 2-下模座 3、14-螺栓 4、11-销钉 5-下固定板 6-垫板 7-外支承套 8-凹模 9-口型凸模 10-上模座 12-打料杆 13-模柄 15-导柱 16-导套,a） b） 图5-17 气瓶零件与毛坯,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,翻边和翻孔也是冲压生产中常用的工序之一。翻边是利用模具将毛坯或半成品的外边缘或孔边缘沿一定的曲线翻成竖立的凸缘的冲压方法。,a） b） c）,图5-19 翻孔和翻边种类 a）平板件圆孔翻边 b）拉伸件上圆孔翻边 c）平面内凹外缘翻
10、边 d）伸长类曲面翻边 e）压缩类曲面翻边 f）平面外凸外缘翻边,d） e） f）,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.1 翻边变形分类与特点,3伸长类曲面翻边,4压缩类翻边,图5-22 伸长类曲面翻边零件 图5-23 压缩类曲面翻边零件,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.1 翻边变形分类与特点,3伸长类曲面翻边,4压缩类翻边,图5-22 伸长类曲面翻边零件 图5-23 压缩类曲面翻边零件,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.2 内孔翻边,1内孔翻边的变形特点及变形系数,图5-24 内孔翻边
11、示意,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.2 内孔翻边,1内孔翻边的变形特点及变形系数,2圆孔翻边的工艺计算及翻边力计算,（1）平板毛坯内孔翻边时预孔直径及翻边高度,图5-25 平板毛坯翻边尺寸计算,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.2 内孔翻边,1内孔翻边的变形特点及变形系数,2圆孔翻边的工艺计算及翻边力计算,（2）在拉深件的底部冲孔翻边,图5-26 在拉深件底部翻边尺寸计算,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.2 外缘类翻边,a） b） 图5-27 外缘翻边 a）外凸的外缘翻边 b）内凹
12、的外缘翻边,（三）相关知识 5.3 翻边,项目五 其他冲压成形与模具设计,5.3.2 外缘类翻边,5.3.3 翻边模具结构设计,a） b） 图5-28 翻边模的结构,a） b） c） d） 图5-29 常用翻边凸模结构形式,（三）相关知识 5.4 旋压,项目五 其他冲压成形与模具设计,图5-30 普通旋压 1-顶块 2-赶棒 3-模具 4-卡盘,旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形，如图5-30所示。,（三）相关知识 5.5 校平与整形,项目五 其他冲压成形与模具设计,校形包括校平与整形，属于修整性的成形工艺，大
13、都是在冲裁、弯曲、拉深等冲压工序之后进行的，主要是为了把冲压件的不平度、圆角半径或某些形状尺寸修整到合格的要求。,1校平,（1）校平变形特点与校平力,图5-31 校平变形情况 1-上模板 2-工件 3-下模板,（三）相关知识 5.5 校平与整形,项目五 其他冲压成形与模具设计,校形包括校平与整形，属于修整性的成形工艺，大都是在冲裁、弯曲、拉深等冲压工序之后进行的，主要是为了把冲压件的不平度、圆角半径或某些形状尺寸修整到合格的要求。,1校平,（1）校平变形特点与校平力,（2）校平方式 校平方式有多种，有模具校平、手工校平和在专门设备上校平等。,（3）校平模,（三）相关知识 5.5 校平与整形,项目五 其他冲压成形与模具设计,校形包括校平与整形，属于修整性的成形工艺，大都是在冲裁、弯曲、拉深等冲压工序之后进行的，主要是为了把冲压件的不平度、圆角半径或某些形状尺寸修整到合格的要求。,1校平,1）模具校平,a） b） 图5-32 光面校平模 a）上模浮动式 b）下模浮动式,（三）相关知识 5.5 校平与整形,项目五 其他冲压成形与模具设计,校形包括校平与整形，属于修整性的成形工艺，大都是在冲裁、弯曲、拉深等冲压工序之后进行的，
