《模具胀形设计》PPT课件.ppt
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1、5.1 胀 形,在模具的作用下,迫使毛坯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叫做胀形。5.1.1 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。,5.1 胀 形,一、胀形的变形特点 图5-1所示为在平板毛坯的局部压窝坑的胀形模。胀形是依靠变形区部分板料厚度变簿、表面积增大来实现的。胀形时变形区内的材料不可能向变形区外转移,通常变形区外的材料也不向变形区内补充,这种胀形也可称为纯胀形。平板毛坯局部胀形时,一般都属于这种情况。胀形属于伸长类成形。胀形过程中不会产生失稳起皱现象,而且在胀形充
2、分时工件表面很光滑。,图5-1 平板毛坯局部胀形,5.1 胀 形,二、平板毛坯胀形的变形程度 胀形属于伸长类成形,其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不超过工件材料许用伸长率的7075来控制:(0.70.75)(5-1)式中 L0、L胀形前、后变形区截面长度;工件材料的许用伸长率。系数0.70.75可视胀形变形的均匀程度来选取,例如压加强筋时,截面为圆弧形时可取较大值,截面为梯形时应取较小值。在生产中按式(5-1)核算胀形的变形程度并不方便,按胀形深度控制变形程度则更加直观。,5.1 胀
3、形,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见表5-1。采用球头凸模胀形能达到的深度为:,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为压筋宽度的30左右,即0.3。,a)先胀形 b)后整形,图5-2 深度较大工件的胀形法,5.1 胀 形,如果如图5-2b所示的平底胀形件的深度超过了表5-1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5-2a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,采用胀形法成形就必须适当降低工件的深度。,5.1 胀 形,三、平板毛坯胀形力的计算 采用
4、刚性凸模对平板毛坯进行胀形时所需的胀形力按下式估算:,(N)(5-2),式中 L 胀形区周边长度();t 板料厚度();板料抗拉强度(MPa);K考虑变形程度大小的系数,一般取K=0.71。,5.1 胀 形,在曲柄压力机上对板厚小于1.5、成形面积小于2002的小件压加强筋时,如在成形后进行校形,所需冲压力按下式计算:(5-)式中 A 成形区的面积(2);t 板料厚度();K 系数,对于钢为200300,对于铜、铝为150200。,5.1 胀 形,空心毛坯的胀形 空心毛坯的胀形用的工序件可以是一段无底的管子,也可以是带底的拉深件。作工序件用的管子一般都尽可能选用标准规格的管材,当标准管材不能满
5、足要求时,可采用板料弯曲成形后焊接的方法来制备。一、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点,应力应变状态也相同。但对空心毛坯的胀形,如图5-3所示对一段管子的凸肚胀形,为了不胀破,需限制切向最大拉应变 不超过材料的许用伸长率:,5.1 胀 形,图5-3 对空心毛坯的胀形,图5-3 对空心毛坯的胀形,令比值dmax/d0为胀形系数K:K=dmax/d0(5-5)按式(5-4)胀形系数与材料的许用伸长率有如下关系:,5.1 胀 形,K1+(5-6)式中 d0 胀形前工序件的初始直径;dmax胀形后工件的最大直径。由式(5-6)可见,胀形系数K可以表示胀形的变形程度
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