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钣金翻边工艺简介.ppt

Kf =(0.85~0.95)K
非圆孔翻边坯料的预孔形状和尺寸,可以按圆孔翻边、弯曲和拉深各区分别展开,然后用作图法把 各展开线交接处光滑连接起来。
图1.3.1 非圆孔翻孔
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二.外缘翻边
➢1.伸长类翻边
伸长类外缘翻边时,其变形类似于内孔翻边,但由于是沿不封闭曲线翻边,坯料变形区内切向的拉应力和 切向的伸长变形沿翻边线的分布是不均匀的,在中部最大,而两端为零。假如采用宽度b一致的坯料形状,则 翻边后零件的高度就不是平齐的,而是两端高度大,中间高度小的竖边。另外,竖边的端线也不垂直,而是向 成一定的角度。为了得到平齐一致的翻边高度,应在坯料的两端对坯料的轮廓线做必要的修正,内倾斜采用如 图2.1.1a中虚边所示的形状,其修正值根据变形程度和 的大小而不同。如果翻边的高度不大,而且翻边沿线的 的曲率半径很大时,则可以不做修正。
可取为:
K
’ min
=(1.15~1.20)K
min
(1.2.4)
螺孔 预冲孔
预冲孔
规格 (d)实际值 (d)计算值
r
翻边后直径 (D)
翻边高度 (H)
Remark
M4 【 1.34 】 (1.30) 0.5
4.0
2.4
➢3)翻边力的计算
翻边力F一般不大,用圆柱形平底凸模翻边时,可按下式计算: F=1.1Л(D-d)tσs
一.内孔翻边
1.翻边的概念
翻边是在模具的作用下,将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法,根据坯料的边缘状态和应 力、应变状态的不同,翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边,也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。
2.圆孔翻边
➢1)圆孔翻边的变形特点与变形程度 将画有距离相等的坐标网格(图1.1.1a)的坯料,放入翻边模内进行翻边(图1.1.1c)。翻边后从图
图1.2.1平板坯料翻边尺寸计算
在进行翻边之前,需要在坯料上加工出待翻边的孔,其孔径d按弯曲展开的原则求出,即
式中符号均表示图1.2.1中
✓d=D-2(H-0.43r-0.72t)
(1.2.2)
竖边高度则为
H=(D-d/2)+0.43r+0.72t 或
H=D/2(1-K)+0.43r+0.72t 如以极限翻边系数K min 代入,便求出一次翻边可达到的极限高度为
平头凸模
钻孔去 毛刺
0.80 0.70 0.60 0.50 0.45 0.42 0.40 0.37 0.35 0.30 0.25
冲孔模 冲孔
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.85 0.75 0.65 0.60 0.55 0.52 0.50 0.50 0.48 0.47
-
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一.内孔翻边
➢2)翻边的工艺计算
(1)平板坯料翻边的工艺计算
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一.内孔翻边
表1.1.2 低碳钢圆孔的极限翻边系数Kmin
翻边凸模 底孔加
形状
工方法
材料相对厚度d/t
100 50 35 20 15 10
8
6.5
5
3
1
球头凸模
钻孔去 毛刺
冲孔模 冲孔
0.70 0.60 0.52 0.45 0.40 0.36 0.33 0.31 0.30 0.25 0.20 0.75 0.65 0.57 0.52 0.48 0.45 0.44 0.43 0.42 0.42 -
式中 D--翻边后直径(按中线算); d--坯料预制孔直径; t--材料厚度;
σs--材料屈服点
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一.内孔翻边
➢4)翻边模工作部分的设计
翻边凹模圆角半径一般对翻边成形影响不大,可取该值等于零件的圆角半径。翻边凸模圆角半径应 尽量取大些,以便有利于翻边变形。图2.2.5 是几种常用的圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸: 图2.2.5a ~图2.2.5c 所示为较大孔的翻边凸模,从利于翻边变形看,以抛物线形凸模(图c)最好,球形凸模(图b) 次之,平底凸模再次之;而从凸模的加工难易看则相反。图2.2.5d~图2.2.5e所示的凸模端部带有较长的 引导部分,图2.2.5d用于圆孔直径为10mm以上的翻边,图2.2.5e用于圆孔直径为10mm以下的翻边;图2. 2.5f用于无预孔的不精确翻边。
H Max=D/2(1-KMin)+0.43r+0.72t
(1.2.3)
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一.内孔翻边
当零件要求的高度H> H MaX 时,就不能一次翻边达到制件高度中,这时可以采用加热翻边,多次翻 边或先拉深后冲底孔再翻边的方法。
采用多次翻边时,应在每次工序间进行退伙。第一次以后的极限翻边系数K
’ min
由于翻边后材料要变薄,为了保 证竖边的尺寸和精度,凸,凹模间隙 可小于材料原始厚度t,一般可取单 边间隙Z/2为:
Z/2=(0.75~0.85)t 式中系数0.75用于拉深后孔的翻边 系数0.85用于平坯料孔的翻边
图2.2.5 圆孔翻边凸模的形状和尺寸
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一.内孔翻边
3.非圆孔翻边
图3.1.1为非圆孔翻边,从变形情况看,可以沿孔分成Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三种不同的变形区,其中只有Ⅰ区 属于圆孔翻边变形, Ⅱ区为直边,属于弯曲变形,而Ⅲ区和拉深变形情况相似。由于Ⅱ和Ⅲ区两部分 的变形性质可以减轻Ⅰ部分的变形程度,因此非圆孔翻边系数Kf(一般指小圆部分的翻边系数)可小于圆 孔翻边系数,两者的关系大致是:
K=d/D
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一.内孔翻边
图1.1.1圆孔翻边时的应力与变形情况
K称为翻边系数,K值愈小,则变形程度愈大。翻边时孔边不破裂所能达到的最小K值,称为极限翻边 系数。表1.1.2所列的是低碳钢圆孔翻边的极限翻边系数。对于其它材料,按其塑性情况,可参考表列数值 适当增减。从表中的数值可以看出,影响极限翻边系数的因素很多,除材料塑性外,还有翻边凸模的形式 孔的加工方法及预制的孔径与板料厚度的比值(体现工序件相对厚度的影响)。
1.1.1b所示的冲件坐标网格的变化可以看出:坐标网格由扇形变为矩形,说明金属沿切向伸长,愈靠近 口伸长越大。同心圆之间的距离变化不明显,即金属在径向变形很小。竖边的壁厚有所减薄,尤其在孔 口处减薄较为明显。由此不难分析,翻孔时坯料的变形区是d和D1之间的环形部分。变形区受两向拉应 力—切向拉应力σ1和σ3的作用( 图1.1.1c );其中切向拉应力是最大主应力。在坯料孔口处,切向拉应 力达到最大值。因此,圆孔翻边的成型障碍在于孔口边缘被拉裂。破裂的条件取决于变形程度的大小。 变形程度以翻边前径d与翻边后孔径D的比值K来表示,即:
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