第七章 其它冲压方法及其模具
内容简介：
在掌握冲裁、弯曲、拉深成形工艺与模具设计的基础 之上，本章介绍其它成形工艺特点和模具结构特点。涉及 胀形、翻边、缩口、校形等成形工序的变形特点、工艺与 模具设计特点。
学习目的与要求：
1．了解胀形、翻边、缩口、校形等工序的变形特点； 2．了解胀形模、翻边模、缩口模、校形模的结构特点。
重点：
胀形、翻边工序的变形特点、工艺计算和模具结构特点。
难点：
翻边工序的变形特点、工艺计算。
第七章 其它冲压方法及其模具
第一节 概述
在冲压生产中，通过板料的局部变形来改变毛坯的形状
和尺寸的冲压成形工序，统称为其它冲压成形工序。 应用这些工序可以加工许多复杂零件。
伸长类成形：
成形极限主要受变形区过大拉应力而破裂的限制； 如胀形、圆孔翻边和外缘内凹翻边
全依赖于直径为d的圆周以内金属厚度的变薄实现表
面积的增大而成形。
胀形的变形区
第七章 其它冲压方法及其模具
二、空心坯料的胀形
空心坯料的胀形:
俗称凸肚，它是使材料沿径向拉伸，将空心工序件或
管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面，如壶嘴、皮 带轮、波纹管等。
1、胀形方法 刚性模具胀形 软模胀形 轴向压缩和高压液体联合作用的胀形
第七章 其它冲压方法及其模具
2、胀形的变形程度 常用胀形系数K表示
K dmax D
测试：杯突试验
K和坯料伸长率 的关系为
dmax D K 1
D
第七章 其它冲压方法及其模具
3、胀形的坯料尺寸计算 坯料直径D D dmax
K 坯料长度L
L l[1 (0.3 ~ 0.4) ] b
式中 l――变形区母线长度； ――坯料切向拉伸的伸长率； b――切边余量，一般取b＝10~20mm。
一、缩口变形特点及变形程度
坯料变形区受两向压应力的作用 缩口的变形程度用缩口系数m表示
md/D
第七章 其它冲压方法及其模具
二、缩口工艺计算
缩口次数 若工件的缩口系数m小于允许的缩口系数时，则
需进行多次缩口，缩口次数n按下式估算：
n lg m lg d lg D
lg m0
lg m0
第七章 其它冲压方法及其模具
第七章 其它冲压方法及其模具
（2）翻边的工艺计算
1）平板坯料翻边的工艺计算
预冲孔直径d
d D 2(H 0.43r 0.72t)
竖边高度H
或
H D d 0.43r 0.72t 2
H D (1 K ) 0.43r 0.72t 2
极限高度
H max
D 2
(1
K min )
0.43r
压缩类成形：
成形极限主要受变形区过大压应力而失稳起皱的限制。 如缩口和外缘外凸翻边
第七章 其它冲压方法及其模具
第二节 翻边
翻边：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。
一、内孔翻边
1、圆孔翻边 （1）圆孔翻边的变形特点与变形程度
变形程度 K d
D
极限翻边系数 K min见表7-1。
0.72t
中性层长 度和位置
都不变
第七章 其它冲压方法及其模具
2）先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算 先拉深后翻边的高度h
h D d 0.57r 2
D (1 K ) 0.57r 2
翻边的极限高度
hm a x
D 2
(1
K min )
0.57r
预制孔直径 d KminD 或 d D 1.14r 2hmax
四、翻边模结构 内孔翻边模 内、外缘同时翻边的模具 落料、拉深、冲孔、翻边复合模
第七章 其它冲压方法及其模具
第三节 胀形
一、胀形的变形特点
dt / d 1.1 1.4，窄凸缘拉深 dt / d 1.4，H小，胀形 dt / d 1.4，H大，宽凸缘拉深
当坯料外径与成形直径的比值D/d＞3时，其成形完
1、伸长类翻边ຫໍສະໝຸດ 变形程度伸b Rb
应在坯料的两端对 坯料的轮廓线做必要
的修正 。
a）伸长类平面翻边
b）伸长类曲面翻边
第七章 其它冲压方法及其模具
2、压缩类翻边 变形程度
压＝
R
b
b
压缩类平面翻边：
①也要采用防皱的压料装置 ②也需修正坯料的展开形状
a）压缩类平面翻边 b）压缩类曲面翻边
第七章 其它冲压方法及其模具
第七章 其它冲压方法及其模具
4、胀形力的计算 胀形时，所需的胀形力F可按下式计算：
F pA
胀形单位面积压力p可用下式计算：
p
1.15 zx
2t d max
式中 zx ――胀形变形区实际应力，近似估算时取 zx≈ b（材料的抗拉强度）
第七章 其它冲压方法及其模具
三、平板坯料的起伏成形
起伏成形俗称局部胀形，可以压制加强筋、凸包、
拉深高度 h H hmax r
第七章 其它冲压方法及其模具
（3）翻边力的计算 用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：
F 1.1 (D d )t s
用锥形或球形凸模翻边的力略小于上式计算值。
第七章 其它冲压方法及其模具
（4）翻边模工作部分的设计 翻边凹模圆角半径可取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。 圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸 凸、凹模单边间隙Z＝（0.75~0.85）t
凹坑、花纹图案及标记等。
简单的起伏成形零件，其极限变形程度可按下式近似确定：
l l0 (0.7 ~ 0.75)
l0
压制加强筋所需的冲压力，可用下式近似计算：
F KLt b
若零件的加强筋超过极限变形程度时，可以采用多次成形的方法
第七章 其它冲压方法及其模具
第四节 缩口
缩口：
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。
第七章 其它冲压方法及其模具
2、非圆孔翻边
变形区分类
非圆孔翻边系数
K
（一般指小圆弧部分的翻边系数）
f
可小于圆孔翻边系数K
K f (0.85 ~ 0.95)K 非圆孔的极限翻边系数，可根据各圆弧段的圆心角
大小，查表7-2。
第七章 其它冲压方法及其模具
二、外缘翻边 按变形的性质分 伸长类翻边
压缩类翻边
三、缩口模结构
不同支承方法的缩口模 气瓶缩口模 带有夹紧装置的缩口模 缩口与扩口复合模
第七章 其它冲压方法及其模具
第五节 校形
一、校形的特点及应用
校形： 通常指平板工序件的校平 和空间形状工序件的整形。
目的：使冲压件获得高精度的平面度、圆角半径和形状尺寸。
校平和整形工序的共同特点： （1）只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形； （2）模具的精度比较高； （3）所用设备最好为精压机。若用机械压力机时，机床应有较 好的刚度，并需要装有过载保护装置。