脹形工藝與模具設(shè)計--要點

1、第五章 第五章 脹形工藝與模具設(shè)計 脹形工藝與模具設(shè)計? 脹形: 在模具的作用下，迫使毛坯厚度減薄和表面積增大，以獲取零件 幾何形狀的沖壓加工方法。? 脹形方法主要用于:1.平板毛坯的局部成形（如壓凸起、加強肋、花紋圖案及標記）2.圓柱形空心毛坯的擴徑3.整體張拉成形1、平板毛坯的局部脹形? 用剛性凸模沖壓平板毛坯，當毛坯外形尺寸D大于3d時，凸緣部分不能產(chǎn)生切向收縮，變形只發(fā)生在與凸模接觸的區(qū)域內(nèi)，此時即為平板毛坯的局部脹形。2、圓

2、柱空心毛坯的脹形? 可獲得形狀復(fù)雜的空心曲面零件。 ? 常采用剛模脹形、固體軟模脹形或液（氣）壓脹形。1－凹模 ２－分瓣凸模 3－拉簧 4－錐形芯塊固體軟模脹形:? 凸?？刹捎孟鹉z、聚氨脂或PVC等材料，D>3d d/D<0.333局部脹形可以壓制加強筋、凸包、花紋圖案及標記等。在坯料邊緣局部脹形時（圖 ｂ、ｄ)由于邊緣材料要收縮，因此應(yīng)預(yù)先留出切邊余量，成形再切除。 經(jīng)過起伏成形后的沖壓件，由于

3、零件慣性矩的改變和材料加工硬化，能夠有效地提高零件的剛度和強度剛模脹形 剛模脹形:為獲得零件所要求的形狀，可采用分瓣式 為獲得零件所要求的形狀，可采用分瓣式凸模結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中常采用 凸模結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中常采用8~12模瓣。半錐 模瓣。半錐角一般選用 角一般選用8º、10º、12º或15º。模瓣與毛坯間存在較大的摩擦力，材料的 模瓣與毛坯間存在較大的摩擦力，材料的 切向應(yīng)力和應(yīng)變分布很不均勻，很難得到 切

4、向應(yīng)力和應(yīng)變分布很不均勻，很難得到 高精度的零件，模具結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。 高精度的零件，模具結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。? 在凸模力作用下，變形區(qū)材料受雙向拉應(yīng)力作用，沿切向和徑向產(chǎn)生伸長變形，材料在變形區(qū)內(nèi)、外部之間不發(fā)生流動，成形面積的擴大主要靠厚度變薄獲得，脹形時毛坯厚度變薄。? 在雙向拉應(yīng)力條件下卸載后回彈很小，毛坯貼模性與定形性較好，易得到尺寸精度較高的零件。? 變形區(qū)無壓應(yīng)力，不會起皺，零件表面光滑、質(zhì)量好，所以曲率小的曲面零件通常采用脹形或帶有

5、脹形成分的拉深成形。為提高零件形狀剛度和精度，沖壓后常用脹形方法進行校形。二、成形極限 二、成形極限 ? 脹形時變形區(qū)材料受雙拉，平均應(yīng)力數(shù)值較大，其主要工藝問題是破裂（材料拉伸失穩(wěn)后因強度不足而引起的破裂） ，所以脹形的成形極限以零件是否發(fā)生破裂來判斷。? 不同的脹形方法，成形極限的表示方法亦不相同。? 局部脹形時常用極限脹形高度 表示成形極限；? 對于其他脹形方法，成形極限可分別用許用斷面變形程度 （壓筋） 、

6、極限脹形系數(shù) （圓柱形空心毛坯脹形）以及極限張拉系數(shù)等表達。第二節(jié) 第二節(jié) 脹形工藝與模具 脹形工藝與模具在設(shè)計產(chǎn)品和制訂工藝時需考慮? 脹形件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱。? 軸對稱脹形件的工藝性最好，非軸對稱脹形件應(yīng)避免急劇的輪廓變化。? 脹形部分要避免過大的高徑比h/d或高寬比h/b。? 當有過大的h/d或h/b時，需增加預(yù)成形工序，通過預(yù)先聚料來防止破裂。max hmax 1 Kp ?深度較大的局部脹形法 深度較大的局部脹