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学习单元一 胀形
• １） 凸 模 形 状 • 当用平头凸模胀形时，变形过分集中于凸模圆角区，
能 达 到 的 胀 形 深 度 是 很 有 限 的 。 随着 凸 模 圆 角 半 径 ｒ ｐ 的增大，变形得到缓和，胀形深度能有所增加。当用 球 头 凸 模 胀 形 时 ，变 形 趋 于 均 匀 ， 胀 形 深 度 要 比 用 平 头 凸模大些。 • ２） 硬 化 指 数 • 硬化指数ｎ值大的材料胀形时可避免变形过分集中， 提 高 均 匀 变 形 程 度 ， 避 免 局 部 板 厚过 分 变 薄 而 过 早 破 裂。因此硬化指数ｎ值大的材料可以获得较大的胀形 深度。
• 一、平板的胀形
• 在平板毛坯上进行胀形加工的通俗名称很多，例如压 窝 、 压 加 强 筋 、 打 包 、 凸 起 、 起 伏成 形 等 ， 但 它 们 的 变 形力学特点是相同的，同属于胀形。
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• １.胀 形 的 变 形 特 点 • 图 ６－１ 所 示 为 在 平 板 毛 坯 的 局 部 压 窝 坑 的 胀 形 模 ， 在
• ３.平 板 毛 坯 胀 形 力 的 计 算 • 采 用 刚 性 凸 模 对 平 板 毛 坯 进 行 胀 形 时 所 需 的胀 形 力 Ｆ 按
下式估算：
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• 在 曲 柄 压 力 机 上 对 板 厚 小 于 １.５ ｍｍ、 成 形 面 积 小 于 ２ ００ ｍｍ ２ 的 小 件 压 加 强 筋 时 ， 如 在成 形 后 进 行 校 形 ， 所需冲压力Ｆ按下式计算：
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• ２.平 板 毛 坯 胀 形 的 变 形 程 度 • 胀形的破坏形式是胀裂或胀破。对于某些产品的胀形
件 ， 即 使 不 胀 破 ， 板 厚 过 分 变 薄 也是 不 允 许 的 。 因 此 平 板毛坯局部胀形的极限变形程度可按截面最大相对伸 长 变 形 ε ｒ 不 超 过工 件 材 料 许 用 伸 长 率 ［ δ］ 的 ７０％～７ ５％来 控 制
结 构 上 可 与 首 次 拉 深 模 完 全 相 同 ，但 变 形 特 点 却 完 全 不 同，当毛坯直径Ｄ超过工件直径ｄ的３倍以上时，成 形 时 凹 模 口 部 以 外的 凸 缘 区 材 料 已 无 法 流 入 凹 模 内 ， 即 拉深变形已不可能，塑性变形只局限于凹模口部以内 的部 分 材 料 范 围 之 内 ， 这 就 是 胀 形 。 • 胀形过程中不会产生失稳起皱现象，而且由于材料加 工 硬 化 作 用 ， 在 胀 形 充 分 时 工 件 表面 很 光 滑 。 胀 形 的 这 些变形特点在一些板料的成形加工中很有用途，例如 对 于 一 个 经 多 次 拉深 成 形 的 工 件 ， 如 果 最 后 成 形 或 整 形 时能带有一定的胀形变形，不仅可使工件表面光滑， 而且 可 提 高 工 件 的 尺 寸 精 度 。
点 ， 应 力 －应 变 状 态 也 相 同 。 但 对 空 心 毛 坯 的 胀 形 ， 如 • 图 ６－３ 所 示 对 一 段 管 子 的 凸 肚 胀 形 ， 如 果 管 子 的 长 度
不 是很 长 ， 胀 形 时 管 子 的 长 度 就 会 缩 短 。 这 表 明 胀 形 区 以 外 的材 料 向 胀 形 区 内 补 充 ， 使 胀 形 区 的 径 向 拉 伸 变 形 得 到 缓 和 ，而 使 切 向 的 拉 伸 变 形 成 为 最 主 要 的 变 形 ， 胀 破 就 是 由 于 切向 拉 应 变 过 大 引 起 的 。 • 为 了 不 胀 破 ， 需 限 制 切 向 最 大 拉 应 变 ε θｍａｘ 不 超 过 材 料 的 许 用 伸 长 率 ［ δ］
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• ３） 润 滑 情 况 • 胀形时进行良好的润滑，也有使变形趋于均匀化的作
用 ， 使 胀 形 深 度 能 够 增 加 。 但 润 滑的 部 位 应 与 拉 深 不 同，在凹模圆角区进行润滑是没有意义的，润滑面应 选 在 凸 模 与 板 料 的 接触 部 分 ， 这 是 由 胀 形 的 变 形 特 点 所 决定的。 • 采用平头凸模对塑性较好的低碳钢板、软铝板进行胀 形 所 能 达 到 的 深 度 ｈ 见 表 ６－１。 采用 球 头 凸 模 胀 形 能 达 到 的 深 度 ｈ 为 ： ｈ≈ｄ／３， ｄ 为 胀 形 件 的 直 径 。 在 平 板 上 压 加 强 筋 时 ， 如果 截 面 形 状 为 圆 弧 形 ， 可 能 达 到 的 压 筋 深 度 ｈ 为 压 筋 宽 度 ｂ 的 ３０％左 右 ， 即 ｈ≤０.３ｂ。
• 二、空心毛坯的胀形
• 空心毛坯的胀形：是将空心工序件或管状毛坯沿径向 往 外 扩 张 的 冲 压 工 序 ， 如 壶 嘴 、 皮带 轮 、 波 纹 管 、 各 种 接头等。
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• １.空 心 毛 坯 胀 形 的 变 形 程 度 • 对空心毛坯的胀形具有与平板毛坯胀形相同的变形特
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• 如 果 一 个 如 图 ６－２ （ ｂ） 所 示 的 平 底 胀 形 件的 深 度 ｈ ２ 超 过 了 表 ６－１ 给 出 的 极 限 值 ， 可 先 用较 大 直 径 的 球 头 凸 模 胀 形 ， 得 到 一 个 如 图 ６－２（ ａ） 所 示 的 工 序 件 ， 最 后 用 整 形 法 达 到 工 件 所要 求 的 形 状 和 尺 寸 。 如 果 采 用 上 述 两 道 工 序 仍 不能 达 到 工 件 所 要 求 的 深 度 ， 就 必 须 适 当 降 低 工 件的 深 度 。
模块六 其他冲压成形工艺
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胀形 翻边 缩口 校形与整形 旋压
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• 胀形：利用模具迫使板料厚度减薄和表面积增大，以 获取零件几何形状的冲压加工方法。
• 冲压生产中的起伏成形、圆柱形空心毛坯的凸胀成形、 波 纹 管 的 成 形 等 均 属 于 胀 形 成 形方 式 。 汽பைடு நூலகம்车 覆 盖 件 等 形 状复杂的零件成形也常常包含胀形成分。