第一讲胀形工艺及模具和覆盖件成形ppt课件

1、.,复习上一章的内容,5拉深过程中容易出现的质量问题及其解决措施。,第五章 胀形工艺与模具设计,2拉深件坯料形状和尺寸的确定原则。,3拉深系数与极限拉深系数的概念。,4无凸缘和有凸缘拉深件的拉深工艺计算。,1、拉深变形五个特征区的力学和变形特点。,6、拉深模具工作部分的设计计算。,.,第五章 胀形工艺与模具设计,内容简介：,学习目的与要求：,了解胀形变形原理及其极限变形程度表示，对常见胀形工艺进行分析。了解大型覆盖件的成形特点和设计要点。,1、掌握胀形变形原理及其极限变形程度 2、掌握大型覆盖件的成形特点和设计要点,重点与难点：,无,.,第一节 概述,在模具的作用下，迫使毛坯厚度减薄和表面积增

2、大，以获取零件几何形状的加工方法，称为胀形。 应用这些工序可以加工许多复杂零件。 主要用于平板毛坯的局部成形、整体张拉成形和圆柱形空心毛坯的扩径等。,按成形面积分类： 局部胀形、整体胀形和大曲面胀形。 按成形模具分类： 刚模胀形、固体软模胀形和液（气）压胀形。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,第二节 胀形变形分析,当坯料外径与成形直径的比值/时，其成形完全依赖于直径为的圆周以内金属厚度的变薄实现表面积的增大而成形。,一、胀形的变形特点,主要变形区,不变形区,变形区受双向拉应力，材料厚度减薄。,胀形间隙不作为重要参数。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,二、胀形的成形极限,1、变形参数表示,成形极

3、限以零件是否发生破裂来判断。,局部胀形：极限胀形高度,压加强肋：断面变形程度,圆柱形空心毛坯胀形：极限胀形系数,张拉成形：极限张拉系数,第五章 胀形工艺与模具设计,.,2、成形极限的影响因素,（1）硬化指数 硬化指数越大，变形程度越大，成形极限越大。,（2）材料均匀伸长率 材料均匀伸长率越大，成形极限越大。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,起伏成形俗称局部胀形，可以压制加强筋、凸包、凹坑、花纹图案及标记等。,压加强筋：,一、平板坯料的起伏成形,简单的起伏成形零件，其极限变形程度可按下式近似确定：,压制加强筋所需的冲压力：,第三节 胀形工艺及模具,K0.71（肋窄而深取大值，宽而浅取小值）。,第

4、五章 胀形工艺与模具设计,.,1、胀形方法,二、圆柱形空心坯料的胀形,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,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。,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。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,2、胀形的变形程度,常用胀形系数表示：,p和坯料切向许用伸长率,的关系为：,（胀形后零件最大直径）,（毛坯原始直径）,第五章 胀形工艺与模具设计,.,3、胀形的坯料尺寸计算,坯料直径,两端不固定时的坯料长度,式中,变形区母线长度；,坯料切向拉伸的伸长率； 切边余量

5、，一般取1020。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,4、胀形力的计算,胀形时，所需的胀形力可按下式计算：,胀形单位面积压力可用下式计算：,胀形变形区实际应力，近似估算时取,式中,（材料的抗拉强度）,第五章 胀形工艺与模具设计,.,第四节 大型覆盖件的成形,覆盖件零件的特点： 表面质量高，刚性好，轮廓尺寸大，形状复杂，成形难度大。,一、成形特点,1、成形一般是复合类成形，大都为胀形和拉深的复合。其中，拉深是关键工序。,2、零件属于非轴对称、非旋转体的空间曲面形状，材料内部应力、应变较为复杂，不易预估。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,3、拉深过程容易出现起皱和破裂现象，多采用带拉深筋的拉深工艺。

6、 塑性应变比高的材料，可产生较大的压缩变形，对防皱有利；硬化指数和伸长率大的材料，可减少局部变薄和增大变形程度，对防拉裂有利。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,二、冲压设计要点,（一）冲压方向,选择原则：,（1）保证工件一次成形完成，不允许有死角和死区。 （2）保证冲压开始时，凸模与毛坯有良好的接触状态。 （3）使冲压深度尽量相同，并保证压料面各部位进料阻力均匀。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,（二）压料面,处于压边圈下的毛坯凸缘部分，可以是平面、单曲面或曲率半径很小的双曲面。,压料面形状和位置应有利于材料产生伸长变形，同时还应考虑毛坯定位的稳定、可靠和送料、取件方便。压料面不允许有局部的起

7、伏或折棱。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,主要工作为将零件边缘按形状特点和需要展开后再加上必要的工艺补充部分，包括考虑送料、压料面的形状位置和修边余量。 工艺补充部分的设计步骤： 用于保证凹模孔口内周围的变形阻力均匀，使零件有一定胀形变形。 （）填补零件上所有孔洞，在局部变形大的地方开工艺切口或工艺孔。,（三）工件形状设计,第五章 胀形工艺与模具设计,.,（四）拉深肋（槛） 使覆盖件成形时凹模孔口内的材料获得一定的胀形变形，起防皱作用。 位置与零件几何形状、变形特点和成形深度等有关。,（）决定切边方向和定位形式。（将零件边缘按形状特点和需要进行展开）。 （）建立零件的展开边缘与压料面之间的工艺补充部分。,第五章 胀形工艺与模具设计,.,本章总结,第五章 胀形工艺与模具设计,1、胀形变形力学特点及其典型工艺分析 2、大型覆盖件成形特点及其冲压设计要点,下讲预习,1、翻边变形过程及其力学特点 2、翻边工艺,.,胀形件,第五章 胀形工艺与模具设计,.,起伏成形,第五章 胀形工艺与模具设计,.,起伏成形前后材料的长度,第五章 胀形工艺与模具设计,.,深度较大的局部胀形法 ） 预成形 ）最后成形,第五章 胀形工艺与模具设计,.,用刚性凸模的胀形,1凹模 分瓣凸模 3拉簧 4锥形芯块,第五章 胀形工