【正文】 式中 ms—— 總縮口系數(shù)； d—— 縮口后直徑； D—— 縮口前直徑。應(yīng)變以徑向壓縮應(yīng)變?yōu)樽畲髴?yīng)變，而厚度和長度方向?yàn)樯扉L變形，且厚度方向的變形量大于長度方向的變形量。 翻邊模裝配圖 防塵蓋： 翻邊、成形、落料凸凹模 復(fù)合模裝配圖 基座片： 翻邊凹模與頂塊 連續(xù)模主視圖 連續(xù)模俯視圖 ? ? ? ?mmr d ????教師姓名 楊秋明 授課班級 授課形式 講課 授課日期 授課時數(shù) 2 授課章節(jié)名稱 縮口 教學(xué)目的 了解縮口成形的特點(diǎn)和變形程度 掌握縮口工藝計算 教學(xué)重點(diǎn) 縮口工藝計算 教學(xué)難點(diǎn) 縮口成形的特點(diǎn)和變形程度 更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容 使用教具 課外作業(yè) 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 或 板 書 設(shè) 計 縮口 縮口 (necking)：指將預(yù)先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過縮口模將其口部縮小的一種成形工藝 縮口成形的特點(diǎn)和變形程度 縮口時，縮口端的材料在凹模的壓力下向凹模內(nèi)滑動，直徑減小，壁厚和高度增加。由表 57 可知其變形量在允許范圍之內(nèi)。 步距的計算：步距尺寸為毛坯直徑與搭邊值之和，取整為13mm 。 料寬的計算：毛坯實(shí)際直徑為 ，中間矩形部分長度 13mm，故工件展開料寬為 。 基座片：排樣圖 工藝路線：側(cè)刃定距→沖兩個切口用的工藝孔 φ=2mm →切口→拉深→對拉深的底部整形→沖 3個 φ3mm 孔→落料翻邊 工藝計算： 1）拉深計算 毛坯尺寸計算： dp=； d=； H=； r=； 修邊余量 δ = D=Di+δ =+=(mm) 拉深次數(shù)計算： h1=； d1= 則 h1/d1=≈ t/D 100= 100=。工件形狀簡單對稱，材料適宜于沖壓加工，精度要求一般，但工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大，適宜用級進(jìn)模制造。 可采用復(fù)合模一次壓制成形。一般沖制這種工件采用落料、沖孔和翻邊成形兩道工序完成。搭邊值 a=,a1= 條料寬度 B=101+2 =103(mm) 條料送進(jìn)步距 h=101+=(mm) 2）各部分工藝力計算 沖孔力： τ =340MPa； K=； L=π =(mm) P 孔 = 340=(kN) 推件力：刃口高度 3mm；則 n=10； K 推 = P 推 =10 =(kN) 翻邊力： σ s=210MPa P 翻 = π 210 ()=(kN) 淺拉深成形力： K=1,25； σ b=400MPa； d= ?????? ??????? ??? htrDd 2210 ?trdDH 0 ????? ? trKDH m i n0m a x ???? 。 d0=D2() =882 ( ) =(mm) 毛坯的直徑 D0 毛坯的直徑 D0 按等面積原則進(jìn)行計算。翻邊前為 Φ 80mm、高 15mm 的無凸緣圓筒形工件。允許的翻邊高度： 典型內(nèi)孔翻邊零件的工藝性分析 固定套： Φ 40mm 處由內(nèi)孔翻邊成形，Φ 80mm 是圓筒 形拉深件，可一次拉深成形。 4）翻邊力 DdK 00?DKd 00 ?htrDd ??????? ???rhHh ???1? ? ? ?NtdDP s?? ??4）凸模的形狀 翻邊力計算 1）平板毛坯內(nèi)孔翻邊時預(yù)孔直徑及翻邊高度 在內(nèi)孔翻邊工藝計算中有兩方面內(nèi)容：一是根據(jù)翻邊零件的尺寸，計算毛坯預(yù)孔的尺寸d0；二是根據(jù)允許的極限翻邊系數(shù)，校核一次翻邊可能達(dá)到的翻邊高度 H。 對于非圓孔翻邊的預(yù)孔，可以分別按翻邊、彎曲、拉深展開，然后用作圖法把各展開線光滑連接。 內(nèi)孔翻邊的失敗往往是邊緣拉裂，拉裂與否主要取決于拉伸變形的大小。 分類：內(nèi)孔翻邊、外緣翻邊；不變薄翻邊、變薄翻邊；外凸外緣翻邊、內(nèi)凹外緣翻邊。 模具閉 合高度為 202mm，所需壓力約67kN ,因此，選用設(shè)備時以模具尺寸為依據(jù)，選用 250kN 開式可傾壓力機(jī)。 脹形力： F=Sp 罩蓋側(cè)壁脹形力計算： 總成形力： 罩蓋成形模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 脹形模采用聚氨脂橡膠進(jìn)行軟模脹形，為便于工件成形后取出，將凹模分為上、下兩部分，上、下模用止口定位，單邊間隙取。則 L= Δ h 取 3mm，則得： L0取整為 47mm 脹形所需單位壓力： 兩端不固定，允許毛坯軸向自由收縮時： 兩端固定，毛坯不能收縮時： 種沖 壓加工方法 。因此該工件可一次脹形成形。 材料 凸包高度 軟鋼 h≤(~)d 鋁 h ≤(~)d 黃銅 h ≤(~)d 罩蓋起伏成形允許高度計算： h== 此值大于工件底部起伏成形的實(shí)際高度，所以可一次起伏成形。 沖壓加強(qiáng)筋的變形力 P P=KLtσb (swaging) 形式： 成形條件： 壓凸包時，毛坯直徑與凸模直徑的比值應(yīng)大于 4。 (beading) 常見的加強(qiáng)筋形式 能夠一次成形加強(qiáng)筋的條件 若加強(qiáng)筋不能一次成形，則應(yīng)先壓制成半球形過渡形狀，然后再壓出工件所需形狀。 形式：橡膠凸模脹形 (rubber forming)、傾注液體法脹形 (fluid forming)、充液橡膠囊法脹形。 另一部分是凸肚為 ，高度為40mm 的脹形。 影響脹形成形極限的的因素：材料的伸長率；材料的硬化指數(shù)；工件的形狀和尺寸；潤滑條件；材料厚度。由于拉應(yīng)力在毛坯的內(nèi)外表面分布較均勻，因此彈復(fù)較小，工件形狀容易凍結(jié)，尺寸精度容易 保證。 脹形 脹形 (bulging)：指利用模具強(qiáng)迫材料厚度減薄和表面積增大，得到所需幾何形狀和尺寸的制件的冷沖壓工藝方法。特別是對不銹鋼、高溫合金及黃銅等硬化嚴(yán)重 的材料所制的制件 教師姓名 楊秋明 授課班級 授課形式 講課 授課日期 授課時數(shù) 2 授課章節(jié)名稱 第五章 成形工藝與模具設(shè)計 脹形 教學(xué)目的 了解脹形成形的特點(diǎn)及成形極限 掌握平板毛坯的局部脹形 (起伏成形 ) 掌握圓柱形空心毛坯脹形 教學(xué)重點(diǎn) 脹形典型零件介紹 罩蓋成形模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 教學(xué)難點(diǎn) 平板毛坯的局部脹形 (起伏成形 ) 更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容 使用教具 課外作業(yè) 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 或 板 書 設(shè) 計 第五章 成形工藝與模具設(shè)計 成形工藝：指通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的工序總稱。在拉深不銹鋼，高溫合金等粘模嚴(yán)重、強(qiáng)化劇烈的材料時，一般也需要對毛坯表面進(jìn)行“隔離層”處理。 ④在變薄拉深時，潤滑劑不僅是為了減少摩擦，同時又起到冷卻模具的作用，因此不應(yīng)采用干摩擦。 ②當(dāng)拉深材料中的應(yīng)力不大時，允許采用不帶填料的油劑潤滑劑。 教師姓名 楊秋明 授課班級 授課形式 講課 授課日期 授課時數(shù) 2 授課章節(jié)名稱 拉深中的輔助工序 教學(xué)目的 了解拉深中輔助工序的目的及意義 了解輔助工序的基本程序 教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn) 更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容 使用教具 課 外作業(yè) 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 或 板 書 設(shè) 計 拉深中的輔助工序 在拉深過程中凡是與毛坯接觸的模具表面上均有摩擦存在 主要是凸緣部分和凹模入口處的有害摩擦，不僅降低了拉深變形程度（增加了拉深件在“危險斷面”處的載荷），而且將導(dǎo)致零件表面的擦傷，降低模具的壽命，這在拉深不銹鋼、高溫合金等粘性大的材料時更為嚴(yán)重 采用潤滑的目的： ①減少模具和拉深件之間的有害摩擦系數(shù)，提高拉深變形程度和減少拉深次數(shù)； ②提高凸、凹模壽命； ③減少在“危險斷面”處的變薄 ； ④提高制件的表面質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)壓邊力的變化，一般需要專用壓邊機(jī)。 特點(diǎn)：拉深深度深、工作表面質(zhì)量好、變薄小，而且僅需要一個鋼質(zhì)凸?；虬?，模具成本節(jié)省 90%以上。 液壓拉深 液壓拉深：指直接利用液體 (水、油類等 )的壓力而使毛坯成形的拉深方法。 特點(diǎn)：大大簡化拉深模的結(jié)構(gòu)，縮短模具制造周期，降低成本 ，零件沒有擦傷、壓痕等疵病等，但生產(chǎn)率一般較低。 當(dāng) t/D 時，因材料較薄，易于起皺，一般應(yīng)采用壓邊裝置并經(jīng)過兩次或三次拉深成形。 當(dāng) t/D 時，可一次成形，不需要壓邊，只需要在行程末進(jìn)行校正整形。第二道工序采用正拉深或反拉深成形。 在錐角較小時，可考慮用兩道工序拉深成形。 階梯拉深法：此法是將坯料逐次拉深成階梯形。 次拉深成帶有大圓角圓筒形件或球形件，然后再采用正拉深或反拉深成形。 當(dāng) t/D 100=~3 時 需采用帶壓料裝置的拉深模進(jìn)行拉深，以防止起皺。 2）中錐形件 (t/d2≤ ~) 這類制件大多為一次拉深成 形。 拉深方法： 1）淺錐形件 (t/d2≤ ~) 淺錐形件一般只要一次拉深成形。 為了防止起皺，對半求形拉深件、拋物線形拉 深件，在生產(chǎn)中廣泛采用液壓或橡皮成形。 2）深度較大 (h/d)的拋物線形件 應(yīng)提高徑向應(yīng)力，增大脹形成分而防皺受到了坯料頂部承載能力的限制。多余的材料，可在成形后切邊。但當(dāng)球面半徑較大，毛坯厚 度和深度較小時，必須按回彈量修正模具。 對于淺球形零件，在成形時，除了容易起皺外，坯料容易偏移，卸載后還有一定的回彈。 三種拉深方法： 當(dāng) t/D 100＞ 3 時 可用不帶壓料裝置 當(dāng)球形拉深件帶有一定高度的直壁或帶有一定寬度的凸緣時，雖然拉深系數(shù)有所減小，但對球面的成形卻有好處。 對半球形件來說，其拉深系數(shù)是一與零件無關(guān)的常數(shù)，其值為 m =。 非直壁類旋轉(zhuǎn)體件的拉深 這類制件具有三個變形區(qū)： 壓邊圈下面的圓環(huán)部分拉深變形區(qū)； 凹?？趦?nèi)至變形過渡環(huán)處的拉深變形區(qū)； 制件頂部至過渡環(huán)處的脹形變形區(qū)。 3）具有大直徑差的淺階梯形拉深件 在其不能一次拉深成形時，應(yīng)考慮先拉深成球面形狀或大圓筒形的過渡形狀，然后再拉成所需的形狀。其拉深方法是：由大直徑到小直徑逐次拉深，每次拉出一個臺階。不符合上述條件的階梯筒形拉深件，則需采用多次拉深。毛坯變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和圓筒形件相同。 （ 2）搭邊值的選取 查表 案例分析，確定搭邊值 材料利用率的計算 （ 1）條料寬度尺寸的確定 1）有側(cè)壓裝置： B=(L2a)Δ 2）無側(cè)壓裝置： B=(L+2a+C) Δ 3）采用側(cè)刃 B=(L++nF) Δ 式中： L—— 制件垂直于送料方向的基本尺寸； n—— 側(cè)刃數(shù)； Δ —— 條料的寬度公差； a—— 側(cè)面搭邊值； C—— 送料 保證間隙： B≤ 100， C=~；B＞ 100， C=~。 案例綜合分析，得出排樣方式 搭邊 (scrap allowance) 搭邊：指沖裁時制件與制件之間、 制件與條料邊緣之間的余料。 案例分析 6）整裁余料 (搭邊 )法：適用于尺寸較小且形狀較簡單的制件。 案例分析 4）混全排法：適用于材料與厚度相同的兩種以上不同形狀制件的套排。 案例分析 2）斜排法：適用于橢圓形、 T 形、Г形、 S形制件。 特點(diǎn)：材料利用率較高，但由于沖裁時凸模單邊受力，易于遭到破壞。 特點(diǎn)：沖裁件質(zhì)量易于得到保證，并具有保護(hù)模具的作用，但材料利用率低。 教師姓名 楊秋明 授課班級 授課形式 講課 授課日期 授課時數(shù)