成形工艺与模具设计
14—模柄 15—拉杆螺母 16—导柱 17—导套
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5.2 翻边成形工艺与模具设计 翻边是指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘
翻成竖立的直边的冲压工序。
a)
b)
翻边形式
a)内孔翻边 b)外缘翻边
5.2.1 翻边成形典型案例 1.固定套 生产批量:中批量 材 料:08钢 料 厚:1mm
固定套零件图
3.基座片 生产批量:大批量 材 料:1Cr18Ni9 料 厚:0.3mm
基座片工件简图
总成形力:F= F起+F胀=11039+54078=65.117(kN)
7.模具结构设计
13
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10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
罩盖胀形模装配图
1—下模座 2、11—螺栓 3—压包凸模 4—压包凹模 5—胀形下模 6—胀形上模 7—聚胺脂橡胶 8—打杆 9—弹簧 10—上固定板 12—上模座 13—卸料螺钉
若在曲柄压力机上用薄料(t<1.5mm)对小制件(面 积小于200mm2)压肋或压肋间校正工序时,变形力计算
P=KFt2
式中 K——系数,钢件取200~300,铜件和铝件取150~200。 F——起伏成形的面积。
2.凸包 压凸包时,毛坯直径与凸模直径的比值应大于4,属
于胀形性质的起伏成形。
平板毛坯局部压凸包时的许用成形高度和尺寸
b
两端固定,毛坯不能收缩时
p
2
b
t
d
m
a
x
t
2R
6.罩盖侧壁胀形计算 胀形系数的计算: K dmax 46.8 1.2
d0 39
由表5-3查得极限胀形系数为1.24。因此该工件可一
次胀形成形。
计算胀形前工件的原始长度L0: 其中L为R60一段圆弧的长。则L=40.8mm;
Δh取3mm,则得:
能够一次成形加强肋的条件为
l l0 (0.7 ~ 0.75)
式中
l0
ε——许用断面变形程度;
l0——变形区横断面的原始长度(mm); l——成形后加强肋断面的曲线轮廓长度(mm);
δ——材料伸长率;
0.7~0.75——视加强肋形状而定,半球形肋取上限值,梯形肋取下限值。
两道工序成形的加强肋
dmax d0 d0
46.8 39 39
0.2
L0=L(1 + 0.35δθ)+ Δh =40.8(+0.35×0.2)+ 3=46.66mm
L0取整为47mm,如图所示。
胀形毛坯图
侧壁胀形力计算: 由附录B可查得: δb=430(Mpa) 则 胀形力:F=Sp=π×46.8×40×9.2=54078(N)
3.罩盖底部起伏成形计算 由表5-2查得许用成形高度如下: H=0.15d=2.25mm 此值大于工件底部起伏成形的实际高度,所以可一
次起伏成形。 起伏成形力的计算如下:
P KFt2 250 152 0.52 11039(N)
4
5.1.4 圆柱形件胀形 圆柱形空心毛坯胀形是将空心件或管状坯料沿径向
4—拉深肋 5—凸模
空心件胀形原理图
5.1.3 平面胀形 起伏成形主要用于增加工件的刚度和强度
C—C C
C
a)
b)
起伏成形
a)压加强肋 b)凸包
1.加强肋 常见的加强肋形式和尺寸见下表
名称 压肋
图例
R
h
D或B
r
α/(º)
(3~4)t (2~3)t (7~10)t (1~2)t —
压凸
— (1.5~2)t 3h (0.5~1.5)t 15~30
a)首次成形
b)最后成形
当加强肋与边缘距离小于(3~3.5)t时,需加大制 件外形尺寸,压形后增加切边工序。
冲压加强肋的变形力计算
F=KLtσb
式中 F——变形力(N); K——系数,等于0.7~1(加强肋形状窄而深时取大值,宽而浅时取最小值); L——加强肋的周长(mm); t——料厚(mm); σb——材料的抗拉强度(MPa)。
向外扩张,胀出所需凸起曲面的一种冲压加工方法。 1.刚性凸模胀形 2.弹性凸模胀形
刚性分瓣凸模胀形结构示意图
F
软模胀形 a)橡胶凸模胀形 b)倾注液体法胀形 c)充液橡胶囊法胀形
3.胀形的变形程度用胀形系数K表示
max
K dmax d0
式中
0
d0——毛坯原始直径; dmax——胀形后制件的最大直径。
p
材料许Biblioteka 凸包成形高度 hp/mm软钢
铝
黄铜
≤
≤
≤
(0.15~0.2)d (0.1~0.15)d (0.15~0.22)d
o
D 6.5 8.5 10.5 13 15 18 24 31 36 43 48 55
o
L 10 13 15 18 22 26 34 44 51 60 68 78
l 6 7.5 9 11 13 16 20 26 30 35 40 45
第5章成形工艺与模具设计
5.1 起伏成形工艺与模具设计 5.2 翻边成形工艺与模具设计 5.3 缩口成形工艺与模具设计 5.4 校平与整形
5.1 起伏成形工艺与模具设计
胀形是指利用摸具强迫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。
5.1.1 胀形模设计典型案例 工件名称:罩盖 生产批量:中批量 材 料:10钢 料 厚:0.5mm
工件工艺性分析:
Ф40mm处由内孔翻边成形,Ф80mm是圆筒形拉深 件,可一次拉深成形。工序安排为落料→拉深→冲预孔 →翻边。
2.防尘盖 生产批量:大批量 材 料:10钢 料 厚:0.3mm
工艺性分析:
防尘盖工件简图
该工件需内孔翻边和浅拉深起伏
因为该工件是轴对称工件,材料厚度仅为0,3mm, 冲裁性能较好。为减少工序数,可采用复合模一次压制 成形。一次压制成形的特点是首先进行冲孔,再翻边成 形,最后落料。
4. 胀形毛坯的计算
0
胀形后制件最大直径
L0=L[1+(0.3~0.4δθ)]+Δh
式中
L——制件母线长度; δθ——制件切向最大伸长率; Δh——修边余量,约10~20mm。
5.胀形力的计算 软模胀形圆柱形空心件时,所需的单位压力p分下面
两种情况计算。 两端不固定,允许毛坯轴向自由收缩时
p
2t d max
工件的工艺性分析:
罩盖胀形工件简图
其侧壁是由空心毛坯胀形而成,底部由起伏成形。
5.1.2 胀形成形的原理及成形极限
毛坯的塑性变形区局限于变形区范围,材料不向变 形区外转移,也不从外部进入变形区内,是靠毛坯的局 部变薄来实现胀形的。
0
5
F
4
F压
3
2
1
平板毛坯胀形原理图 1—凹模 2—毛坯 3—压边圈