冲压模具设计与制造(5-4、5、6)

第五章 其它成形工艺与模具设计
复习上次课的内容
1.其它冲压成形工序的共同特点是什么？ 哪些属于伸长类成形？哪些属于压缩类成形？其成形极限各自主要受什么限制？
2.当工件的竖边高度较高时，有哪些方法可成形？
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第五章 其它成形工艺与模具设计
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。
旋压： 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。
优点： 设备和模具都较简单，除可成形各种曲线构成的旋转体外，还可加工相当复杂
形状的旋转体零件。 缺点：
生产率较低，劳动强度较大，比较适用于试制和小批量生产。
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第五章 其它成形工艺与模具设计
径和间隙较小。
整形力Ｆ可按下式计算：
F Ap
a
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第五章 其它成形工艺与模具设计
第六节 校形
三、空间形状零件的整形（续）
弯曲件的整形方法： 无凸缘拉深件的整形：
通常取整形模间隙等于（0.9～0.95）ｔ，即采用变薄拉深 的方法进行整形。
带凸缘拉深件的整形部位常常有： 凸缘平面、侧壁、底平面和凸模、凹模圆角半径。
当 t1 t1min时， max min
所以极限变薄率
max 和极限半锥角 min 的关系为：
ma xttt1min1si nmin
a
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第五章 其它成形工艺与模具设计
第六节 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。
（2）局部变形，因此变形力比冷挤压小得多。
（3）经强力旋压后，材料晶粒紧密细化，提高了强度，表面质量也比较好，表面粗糙 度Ra可达0.4μｍ。
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第五节 旋压
二、变薄旋压工艺（续）
2.变薄旋压成形极限
变形程度 tt11t11sin
t
t
用模具的半锥角
也可以表示变薄旋压的变形程度。
平板零件的校平模形式： 光面校平模、齿形校平模
加热校平法
校平力可按下式计算：
F Ap
a
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第六节 校形
三、空间形状零件的整形
空间形状零件的整形： 指在弯曲、拉深或其它成形工序之后对工序件的整形。
目的： 使工序件某些形状和尺寸达到产品的要求，提高精度。
整形模的特点： 与前工序的成形模相似，但对模具工作部分的精度、粗糙度要求更高，圆角半
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
a
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第四节 缩口
二、缩口工艺计算
1.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 lgmlgdlgD
lgm0
lgm0
a
3
第五章 其它成形工艺与模具设计
m mi n0.6~0.8
圆锥形件的极限旋压系数可取为：
m min 0.2~0.3
当工件需要的变形程度较大（即ｍ较小）时，便需多次旋压。多次旋压时必须进行 中间退火。
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第五节 旋压
二、变薄旋压工艺
1.变薄旋压变形特点
（1）无凸缘起皱，也不受坯料相对厚度的限制，可一次旋压出相对深度较大的零件。 一般要求使用功率大、刚度大并有精确靠模机构的专用强力旋压机。
图5.4.2c所示工件：
Hh11 41 D d D2d2
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第四节 缩口
二、缩口工艺计算
4.缩口力 将图5.4.2ａ所示锥形缩口件，在图5.4.3ａ所示无支承缩口模上进行缩口时，其
缩口力Ｆ可用下式计算：
FK 1.1 D bt 1D d (1c t)gc1 o s
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作业布置：
思考与练习题3、4、5、7。
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缩口工件
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第五章 其它成形工艺与模具设计
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。
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第六节 校形
二、平பைடு நூலகம்零件的校平
校平方式： 模具校平、手工校平、在专门校平设备上校平。
旋压的基本要点： （1）合理的转速 （2）合理的过渡形状 （3）合理加力
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第五节 旋压
一、普通旋压工艺（续）
2.旋压成形极限
变形程度以旋压系数ｍ表示：
m d
D
坯料直径Ｄ可按等面积法求出，但旋压时材料的变薄较大些，因此应将理论计算值
减小5％～7％。
圆筒形件的极限旋压系数可取为：
第五节 旋压
一、普通旋压工艺
1.普通旋压变形特点
点接触 两种变形： ①赶棒直接接触的材料产生局部凹陷 的塑性变形； ②坯料沿着赶棒加压的方向大片倒伏。
1－顶块2－赶棒3－模具4－卡盘 1 ~（9 系坯料的连续位置）
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第五节 旋压
一、普通旋压工艺（续）
1.普通旋压变形特点（续）
第四节 缩口
二、缩口工艺计算
2.颈口直径
多次缩口时，最好每道缩口工序之后进行中间退火，各次缩口系数可参考下面公 式确定：
首次缩口系数
m1 0.9m0
后各次缩口系数
m n(1.0~ 51.1)0 m 0
各次缩口后的颈口直径则为：
d1 m1D
d 2 m nd1 m1m n D
d3
mnd2
m
1
m
2 n
式中
――冲件与凹模接触面摩擦系数；
Ｋ ――b ――材速料度抗系拉数强，在度曲；轴压力机上工作时Ｋ＝1.15。
其余符号如图5.4.2ａ所示。
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第四节 缩口
三、缩口模结构
不同支承方法的缩口模 带有夹紧装置的缩口模 缩口与扩口复合模
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第五节 旋压
D
dn
m n d n1
m
1
m
n n
1
D
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第四节 缩口
二、缩口工艺计算
3.坯料高度 缩口前坯料高度Ｈ按下面公式计算：
图5.4.2ａ所示工件： 图5.4.2b所示工件：
H1.05 h18D D 2sid n21 D d
H1.05 h1h2
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