第五章 胀形与翻边解剖
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第一讲胀形工艺及模具和覆盖件成形PPT课件
胀形件
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第五章 胀形工艺与模具设计
起伏成形
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第五章 胀形工艺与模具设计
起伏成形前后材料的长度
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21
第五章 胀形工艺与模具设计
深度较大的局部胀形法
ａ） 预成形 ｂ）最后成形
.
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第五章 胀形工艺与模具设计
1－凹模 ２－分瓣凸模 3－拉簧 4－锥形芯块
用刚性凸模的胀形
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第五章 胀形工艺与模具设计
压加强筋：
简单的起伏成形零件，其极限变形程度可按下式近似确定：
p l l0l0 (0.7~0.7)5
压制加强筋所需的冲压力： FKLtb
K＝0.7～1（肋窄而深取大值，宽而浅取小值）。
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第五章 胀形工艺与模具设计
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。
二、圆柱形空心坯料的胀形
.
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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伏或折棱。
.
15
第五章 胀形工艺与模具设计
（三）工件形状设计 主要工作为将零件边缘按形状特点和需要展开后再加
用软凸模的胀形 1－凸模 2－分块凹模 3－橡胶 4－侧楔 5－液体
.
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第五章 胀形工艺与模具设计
加轴向压缩的液体胀形 1－上模 2－轴头 3－下模 4－管坯
.
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第五章 胀形工艺与模具设计
汽 车 覆 盖 件
第5章 其他冲压成形
冲压工艺与模具设计
第5 章 其他冲压成形
四川信息职业技术学院
机电工程系 唐秀兰编制
目 录
5.1 局部成形 5.2 翻边 5.3 胀形 5.4 缩口 5.5 校形 5.6 旋压
概述
其他冲压成形是指除弯曲、拉深、冷挤压以外的各种冲压成形工序。包 括局部成形、胀形、翻边、缩口、校形和旋压等工序。 这些成形工序的共同特点是：通过材料的局部变形来改变毛坯或工序件 的形状和尺寸。 不同点是局部成形、胀形和内孔翻边属于伸长类成形，成形极限主要受 变形区过大的拉应力而破坏的限制，缩口和外缘翻边属于压缩类成形， 成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳和起皱的限制，校形时，由 于变形量一般不大，不易产生开裂，但要考虑校形后弹性回复影响校形 效果的问题。 所以，产品设计师在设计这类零件时，必须充分考虑它的工艺性，给模 具设计师创造良好的工艺性。
Dmax K= d0 根据已知材料的伸长率，即可求出相应的 极限胀形系数。 胀形系数和毛坯伸长率的关系为：
Dmax − d 0 δ = = K −1 d0
四川信息职业技术学院机电工程系 18
5.3.2 胀形工件的毛坯尺寸计算
为了便于材料流动，减少变形区材料的变薄程度，在胀形时， 毛坯两端一般不加固定，使其自由收缩，因此，毛坯高度应 比工件高度增加一收缩量，胀形工件的毛坯计算如下，见图 5-17。
5.3 胀
形
胀形定义：将拉深成形的筒形件或管状毛坯， 胀形定义：将拉深成形的筒形件或管状毛坯，利用模具加压 使空心件由内向外膨胀成形称胀形。 使空心件由内向外膨胀成形称胀形。 5.3.1 胀形的变形程度
胀形变形的特点主要是材料受切向拉伸伸长变形， 胀形变形的特点主要是材料受切向拉伸伸长变形，其变形程度受材料的 极限伸长率的限制，常以胀形系数K来表示 如图5-16 来表示， 极限伸长率的限制，常以胀形系数 来表示，如图
第5 章 其他冲压成形
四川信息职业技术学院
机电工程系 唐秀兰编制
目 录
5.1 局部成形 5.2 翻边 5.3 胀形 5.4 缩口 5.5 校形 5.6 旋压
概述
其他冲压成形是指除弯曲、拉深、冷挤压以外的各种冲压成形工序。包 括局部成形、胀形、翻边、缩口、校形和旋压等工序。 这些成形工序的共同特点是：通过材料的局部变形来改变毛坯或工序件 的形状和尺寸。 不同点是局部成形、胀形和内孔翻边属于伸长类成形，成形极限主要受 变形区过大的拉应力而破坏的限制，缩口和外缘翻边属于压缩类成形， 成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳和起皱的限制，校形时，由 于变形量一般不大，不易产生开裂，但要考虑校形后弹性回复影响校形 效果的问题。 所以，产品设计师在设计这类零件时，必须充分考虑它的工艺性，给模 具设计师创造良好的工艺性。
Dmax K= d0 根据已知材料的伸长率，即可求出相应的 极限胀形系数。 胀形系数和毛坯伸长率的关系为：
Dmax − d 0 δ = = K −1 d0
四川信息职业技术学院机电工程系 18
5.3.2 胀形工件的毛坯尺寸计算
为了便于材料流动，减少变形区材料的变薄程度，在胀形时， 毛坯两端一般不加固定，使其自由收缩，因此，毛坯高度应 比工件高度增加一收缩量，胀形工件的毛坯计算如下，见图 5-17。
5.3 胀
形
胀形定义：将拉深成形的筒形件或管状毛坯， 胀形定义：将拉深成形的筒形件或管状毛坯，利用模具加压 使空心件由内向外膨胀成形称胀形。 使空心件由内向外膨胀成形称胀形。 5.3.1 胀形的变形程度
胀形变形的特点主要是材料受切向拉伸伸长变形， 胀形变形的特点主要是材料受切向拉伸伸长变形，其变形程度受材料的 极限伸长率的限制，常以胀形系数K来表示 如图5-16 来表示， 极限伸长率的限制，常以胀形系数 来表示，如图
钣金与成型第5章 胀形与翻边
形）等表示成形极限。
虽然胀形成形极限表示方法不同，但由于胀形区应变
性质相同，且破裂只与变形区应变情况有关，所以影响因 素基本相似。
影响胀形成形极限的材料因素主要是延伸率和应变硬化指
数。一般来讲，延伸率大，破裂前允许的变形程度大，成形极 限也大；应变硬化指数值大，应变硬化能力强，可促使应变分 布趋于均匀化，同时还能提高材料的局部应变能力，故成形极 限也大。
l' l e 2 n l' 0.8
5、 2
翻边
翻边：利用模具将工件的孔边缘翻成竖直
的边。
（图7-1）
一、圆孔翻边 1、圆孔翻边的变形特点（图7-2 ） 变形区应力状态为双向（径向、切向） 受拉的平面应力状态。
变形区的双向应力分布为： 1.155 s
1.155 s (1
极限胀形系数与毛坯切向的许用延 ' 伸率有关，即： dmax d0 p K p 1 d0
（3）张拉成形
特点：曲面变形量很小，破裂不是生产中的主要问题，
零件脱模后的曲面回弹，造成零件出现较大的形 状误差。
措施：工艺上：１）调整压边力；
２）使用拉深筋； ３）增大毛料尺寸等。 选材上：选用屈强比较小的板料成形零件。 张拉成形变形特点及应力应变状态图。
平板张拉成形
……
利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成竖边的冲压加工方 法叫翻边。 按工艺特点，翻边分为： 内孔（圆孔或非圆孔）翻边 外缘翻边（内曲翻边、外曲翻边）
变薄翻边
……
按变形性质，翻边分为：
伸长类翻边
压缩类翻边
变薄翻边（属体积成形）
伸长类翻边的特点：
变形区材料切向受拉应力，切向产生伸长变形，导致厚度 减薄，容易发生破裂，如圆孔翻边、外缘的内曲翻边等。 压缩类翻边的特点： 变形区材料切向受压缩应力，切向产生压缩变形，导致厚 度增大，容易起皱，如外缘的外曲翻边。 非圆孔翻边经常是由伸长类翻边、压缩类翻边和弯曲组合 起来的复合成形。
虽然胀形成形极限表示方法不同，但由于胀形区应变
性质相同，且破裂只与变形区应变情况有关，所以影响因 素基本相似。
影响胀形成形极限的材料因素主要是延伸率和应变硬化指
数。一般来讲，延伸率大，破裂前允许的变形程度大，成形极 限也大；应变硬化指数值大，应变硬化能力强，可促使应变分 布趋于均匀化，同时还能提高材料的局部应变能力，故成形极 限也大。
l' l e 2 n l' 0.8
5、 2
翻边
翻边：利用模具将工件的孔边缘翻成竖直
的边。
（图7-1）
一、圆孔翻边 1、圆孔翻边的变形特点（图7-2 ） 变形区应力状态为双向（径向、切向） 受拉的平面应力状态。
变形区的双向应力分布为： 1.155 s
1.155 s (1
极限胀形系数与毛坯切向的许用延 ' 伸率有关，即： dmax d0 p K p 1 d0
（3）张拉成形
特点：曲面变形量很小，破裂不是生产中的主要问题，
零件脱模后的曲面回弹，造成零件出现较大的形 状误差。
措施：工艺上：１）调整压边力；
２）使用拉深筋； ３）增大毛料尺寸等。 选材上：选用屈强比较小的板料成形零件。 张拉成形变形特点及应力应变状态图。
平板张拉成形
……
利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成竖边的冲压加工方 法叫翻边。 按工艺特点，翻边分为： 内孔（圆孔或非圆孔）翻边 外缘翻边（内曲翻边、外曲翻边）
变薄翻边
……
按变形性质，翻边分为：
伸长类翻边
压缩类翻边
变薄翻边（属体积成形）
伸长类翻边的特点：
变形区材料切向受拉应力，切向产生伸长变形，导致厚度 减薄，容易发生破裂，如圆孔翻边、外缘的内曲翻边等。 压缩类翻边的特点： 变形区材料切向受压缩应力，切向产生压缩变形，导致厚 度增大，容易起皱，如外缘的外曲翻边。 非圆孔翻边经常是由伸长类翻边、压缩类翻边和弯曲组合 起来的复合成形。
第五章 胀形与翻边
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.4 圆柱空心毛坯的胀形
将圆柱形空心毛坯（管状或桶状）向外扩张成曲面 空心零件的冲压加工方法称为圆柱形空心毛坯胀形。高
压气瓶、球形容器、波纹管、自行车三通接头。
1）刚模胀形(如图5.1.4)：模具结构复杂，模具与毛 坯间有较大摩擦力，零件精度低 2）软模胀形(如图5.1.5)：利用弹性体或流体作为凸 模或凹模。 圆柱形空心毛坯胀形时的应力状态。(如图5.1.6) １.胀形系数
lmax Kl l0
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
影响极限翻边系数的主要因素： 1) 材料机械性能：应变硬化指数和材料延伸率越
大，Kl越小，成形极限越大。
2) 材料相对厚度t0/d1：材料相对厚度越大，成
形极限越大。
3) 孔边缘状态：孔缘无毛刺和硬化时， Kl小，
成形极限大。
4) 凸模形状（如图５.２.６） ：球形、锥形和抛
1、内曲翻边
用模具把毛坯上内凹的边缘，翻成竖边的冲压加工 方法 内曲翻边属于伸长类翻边 内曲外缘翻边的变形程度用翻边系数Es表示：
b ES R b
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
2、外曲外缘翻边
用模具把毛坯上外凸的边缘，翻成竖边的冲压方法叫 做外曲翻边
外曲翻边应力应变状况类似于浅拉深，属压缩类翻边。 外曲外缘翻边的变形程度用翻边系数Ec表示：
29_里仁-胀形与翻边
3、圆孔翻边的毛坯计算 （1）一次翻边成形： 初始直径：
翻边高度：
极限翻边高度：
第六章 胀形与翻边
（2）拉深后再翻边 先拉深后翻边的高度h
翻边的极限高度：
预制孔直径：
拉深高度:
（３）翻边力的计算
用圆柱形平底凸模翻边： 用球形凸模:
第六章 胀形与翻边
三、变薄翻边 变薄翻边属于体积成形。翻边时，
凸凹模之间采用小间隙，凸模下方的 材料变形与圆孔翻边相似，但它们成 形为竖边后，将会在凸凹模的小间隙 之间受到挤压，进一步发生较大的塑 性变形，使厚度显著减薄，从而提高 翻边高度。
第六章 胀形与翻边
内容简介：
在掌握冲裁、弯曲、拉深成形工艺的基础之上，本章 主要介绍胀形和翻边成形工序的变形特点、工艺设计等。
学习目的与要求：
了解胀形、翻边等工序的变形特点；
重点：
胀形、翻边工序的变形特点、工艺计算。
难点：
翻边工序的变形特点、工艺计算。
第六章 胀形与翻边
本章目录
概述 第二节 胀形 第三节 翻边
（2）压凸包 凸包高度受材料限制，还与凸模形状及润滑状态有关。
第六章 胀形与翻边
起伏成形
第六章 胀形与翻边
深度较大的局部胀形法 ａ） 预成形 ｂ）最后成形
第六章 胀形与翻边
第一节 胀形
（3）圆柱形空心毛坯胀形 圆柱形空心毛坯胀形:将圆柱形空心毛坯（管状或桶状）向
外扩张成曲面空心零件的冲压加工方法 a、胀形方法：刚性模具胀形、软模胀形、液体胀形 b、成形极限
第六章 胀形与翻边
概述
胀形：利用模具迫使板料在处于双向受拉的应力状态下发 生厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状的冲压方 法。有刚模胀形、橡皮胀形和液压胀形等。
翻边高度：
极限翻边高度：
第六章 胀形与翻边
（2）拉深后再翻边 先拉深后翻边的高度h
翻边的极限高度：
预制孔直径：
拉深高度:
（３）翻边力的计算
用圆柱形平底凸模翻边： 用球形凸模:
第六章 胀形与翻边
三、变薄翻边 变薄翻边属于体积成形。翻边时，
凸凹模之间采用小间隙，凸模下方的 材料变形与圆孔翻边相似，但它们成 形为竖边后，将会在凸凹模的小间隙 之间受到挤压，进一步发生较大的塑 性变形，使厚度显著减薄，从而提高 翻边高度。
第六章 胀形与翻边
内容简介：
在掌握冲裁、弯曲、拉深成形工艺的基础之上，本章 主要介绍胀形和翻边成形工序的变形特点、工艺设计等。
学习目的与要求：
了解胀形、翻边等工序的变形特点；
重点：
胀形、翻边工序的变形特点、工艺计算。
难点：
翻边工序的变形特点、工艺计算。
第六章 胀形与翻边
本章目录
概述 第二节 胀形 第三节 翻边
（2）压凸包 凸包高度受材料限制，还与凸模形状及润滑状态有关。
第六章 胀形与翻边
起伏成形
第六章 胀形与翻边
深度较大的局部胀形法 ａ） 预成形 ｂ）最后成形
第六章 胀形与翻边
第一节 胀形
（3）圆柱形空心毛坯胀形 圆柱形空心毛坯胀形:将圆柱形空心毛坯（管状或桶状）向
外扩张成曲面空心零件的冲压加工方法 a、胀形方法：刚性模具胀形、软模胀形、液体胀形 b、成形极限
第六章 胀形与翻边
概述
胀形：利用模具迫使板料在处于双向受拉的应力状态下发 生厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状的冲压方 法。有刚模胀形、橡皮胀形和液压胀形等。
冲压工艺学6-胀形与翻边
第5章 胀形与翻边
5.1 胀形
利用胀形模具，使板平面或圆柱面内局部 区域坯料在双向拉应力作用下，产生两向伸长 变形，厚度减薄，表面积增大，以获得所需要 几何形状和尺寸制件的冲压工序。生产中起伏 成形、圆柱形空心毛坯的鼓肚成形，波纹管及 平板毛坯张拉成形均属胀形成形。
胀形常与其它方式的成形同时发生。某些汽 车、拖拉机覆盖件和一些复杂形状零件成形 ，常常包含一定程度胀形成分。胀形加工中 ，金属流动量小，因此，使坯料变形均匀以 及控制整个成形工序中胀形变形量是决定成 败及制件质量的关键。
2)胀形变形区及应力应变状态 如图5-1所示， 胀形变形过程中，毛坯被带凸筋的压边圈压 紧，外部材料无法流入，变形被限制在凸筋 或凹模圆角以内的局部区域。
图5-2显示了平板毛坯局部胀形成形时， 变形区内的应力－应变状态。在变形区内，坯 料在双向拉应力作用下，沿切向和径向产生伸 长变形，厚度变薄，表面积增大。
(3)影响胀形成形极限的因素 1)材料性能 加工硬化指数n值对胀形成形极限 影响极大。 n值大，加工硬化能力强，可促使 应变分布趋于均匀化，同时还能提高材料的局 部强度，故成形极限也大。 2)变形均匀程度 胀形破裂发生在板料厚度减薄 最大部位。变形均匀，板料厚度减薄均匀能获 得较大的胀形变形程度。
h1 h h2 max r t
2)翻边力计算 用圆柱形凸模进行翻边，翻边
力按下式计算。
F 1.1t s (d1 d 0 )
凸模形状和凸凹模间隙对翻边力有很大影 响，如用球形凸模或锥形凸模，所需的力略小 于用上式计算的数值。
3)翻边凸、凹模间隙 平头凸模翻边时，侧壁 可能成为曲面，故翻边凸凹模之间的单边间隙 c可控制在0.75t ～0.85t之间，使直壁稍有变 薄，以保证竖边成为直壁。小的圆角半径和高 竖边的翻边，仅仅应用在螺纹底孔或与轴配合 小孔的翻边。此时单边间隙c=0.65t 。 4)翻边凸模的形状及尺寸 图5-20为几种常用 的圆孔翻边凸模形状及主要尺寸。
5.1 胀形
利用胀形模具，使板平面或圆柱面内局部 区域坯料在双向拉应力作用下，产生两向伸长 变形，厚度减薄，表面积增大，以获得所需要 几何形状和尺寸制件的冲压工序。生产中起伏 成形、圆柱形空心毛坯的鼓肚成形，波纹管及 平板毛坯张拉成形均属胀形成形。
胀形常与其它方式的成形同时发生。某些汽 车、拖拉机覆盖件和一些复杂形状零件成形 ，常常包含一定程度胀形成分。胀形加工中 ，金属流动量小，因此，使坯料变形均匀以 及控制整个成形工序中胀形变形量是决定成 败及制件质量的关键。
2)胀形变形区及应力应变状态 如图5-1所示， 胀形变形过程中，毛坯被带凸筋的压边圈压 紧，外部材料无法流入，变形被限制在凸筋 或凹模圆角以内的局部区域。
图5-2显示了平板毛坯局部胀形成形时， 变形区内的应力－应变状态。在变形区内，坯 料在双向拉应力作用下，沿切向和径向产生伸 长变形，厚度变薄，表面积增大。
(3)影响胀形成形极限的因素 1)材料性能 加工硬化指数n值对胀形成形极限 影响极大。 n值大，加工硬化能力强，可促使 应变分布趋于均匀化，同时还能提高材料的局 部强度，故成形极限也大。 2)变形均匀程度 胀形破裂发生在板料厚度减薄 最大部位。变形均匀，板料厚度减薄均匀能获 得较大的胀形变形程度。
h1 h h2 max r t
2)翻边力计算 用圆柱形凸模进行翻边，翻边
力按下式计算。
F 1.1t s (d1 d 0 )
凸模形状和凸凹模间隙对翻边力有很大影 响，如用球形凸模或锥形凸模，所需的力略小 于用上式计算的数值。
3)翻边凸、凹模间隙 平头凸模翻边时，侧壁 可能成为曲面，故翻边凸凹模之间的单边间隙 c可控制在0.75t ～0.85t之间，使直壁稍有变 薄，以保证竖边成为直壁。小的圆角半径和高 竖边的翻边，仅仅应用在螺纹底孔或与轴配合 小孔的翻边。此时单边间隙c=0.65t 。 4)翻边凸模的形状及尺寸 图5-20为几种常用 的圆孔翻边凸模形状及主要尺寸。
第五章胀形与翻边
• 在圆孔翻边的中间阶 段，即凸模下面的材 料尚未完全转移到侧 面之前，如果停止变 形，就会得到右图所 示的成形方式，这种 成形方式叫做扩孔， 生产应用也很普遍。
第五章 胀形与翻边概述
• 弯曲、拉深、胀形和翻边是四种最常用， 最典型的冲压成形方式。 一、胀 形 • 利用模具强迫板料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。 • 胀形可用不同方法实现，如刚模胀形、橡 皮胀形和液压胀形等均属于胀形成形方式。
• 右图是用球头凸模胀形平 板毛坯的示意图，这种胀 形方法可视为纯胀形。纯 胀形时，毛坯被带有拉深 筋的压边圈压死，变形区 限制在拉深筋以内的毛坯 中部，在凸模力作用下， 变形区大部分材料受双向 拉应力作用（忽略板厚方 向的应力），沿切向和径 向产生拉伸应变，使材料 厚度减薄，表面积增大， 并在凹模内形成一个凸包。
二.圆孔翻边
• 利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成 竖边的冲压加工方法叫做翻边。 • 右图是圆孔翻边示意图。翻边时带有 圆孔的环形毛坯被压边圈压死，变形 区基本上限制在凹模圆角以内，并在 凸模轮廓的约束下受单向或毛坯中心的圆孔不断胀 大，凸模下面的材料向侧面转移，直 到完全贴靠凹模侧壁，形成直立的竖 边。
• 胀形成形极限以零件是否发生破裂来判别。 • 一般来讲，胀形破裂总是发生在材料厚度 减薄最大的部位，所以变形区的应变分布 是影响胀形成形极限的重要因素。 • 影响胀形成形极限的材料因素主要是延伸 率和应变硬化指数n。一般来讲，延伸率大， 破裂前允许的变形程度大，成形极限也大； n值大，应变硬化能力强，可促使应变分布 趋于均匀化，同时还能提高材料的局部应 变能力，故成形极限也大。
冲压模胀形
5.1胀形☐定义：利用模具迫使板料厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状和尺寸的冲压成形方法。
☐应用：波纹管、高压气瓶、球形容器、管接头等。
5.1.1胀形变形特点与胀形极限变形程度胀形变形特点图5-1 胀形变形区及其应力应变示意图应力方向应力应变径向拉应力伸长切向拉应力伸长厚向压缩拉伸破裂5.1.2平板毛坯的起伏成形☐平板毛坯在模具的作用下发生局部胀形而形成各种形状的凸起或凹下的冲压方法称为起伏成形。
☐主要目的是提高零件的刚度或冲制文字、图案及使零件美观。
图5-2 起伏成形极限变形程度100100%l l K l εδ-=⨯极≤式中ε极—起伏成形的极限变形程度；δ—材料单向拉伸的延伸率；l 0、l 1—起伏成形变形区变形前后截面的长度；K —形状系数，加强筋K=0.7~0.75（半圆加强筋取大值，梯形加强筋取小值）。
图5-3 起伏成形变形区变形前后截面的长度5.1.3空心毛坯的胀形☐空心毛坯胀形是将空心件或管状毛坯胀出所需曲面的一种加工方法。
☐成形高压气瓶、球形容器、波纹管等产品。
图5-5 自行车多通接头图 5-7 软模胀形1―凸模压柱2―凹模3―毛坯4―橡胶5―模套胀形系数max 0d K d =式中K —胀形系数；d 0—毛坯直径； d max —胀形后工件的最大直径。
图5-8 圆柱形空心毛坯胀形时的应力K max ：极限胀形系数（d max 达到胀破时的极限值 d 'max ）；铝合金管材局部加热局部胀形管坯在内部高压液体和两端轴向载荷的共同作用下发生变形并最终贴合模具成形零件。
实验中采取的6061铝合金管，直径为27.6mm,壁厚2.0mm，管长205.0mm，成形温度分别为370℃、385℃、392℃，压力都为5.0Mpa ，成形后最大直径为45.2mm。
谢谢观看。
第六章 胀形与翻边综述
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： mmin 0.6 ~ 0.8
圆锥形件的极限旋压系数可取为： mmin 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。
各次缩口后的颈口直径则为：d1 m1 D
d 2 mn d1 m1 mn D
2 d 3 mn d 2 m1 mn D
n 1 d n mn d n 1 m1 mn D
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：
D2 d 2 1 H 1.05h1 图5.4.2ａ所示工件： 8 D sin D d
压缩类平面翻边： ①也要采用防皱的压料装置
②也需修正坯料的展开形状 压缩类曲面翻边： ①凹模的曲面形状应修正 ②冲压方向的选取原则与伸长类曲面翻边时相同
三、变薄翻边
变薄翻边对生产竖边较高的零件， 既可提高生产率,又能节约材料。 ti 变薄系数 K b t i 1 竖边的高度应按体积不变定律 进行计算。
2.变薄旋压成形极限 变形程度
t t1 t 1 1 1 sin t t
用模具的半锥角 也可以表示变薄旋压的变形程度。 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：
max
t t1min 1 sin min t
变形程度 伸
b Rb
应在坯料的两端对 坯料的轮廓线做必要的
修正
ａ）伸长类平面翻边 ｂ）伸长类曲面翻边
第五章、翻边与胀形
②软模胀形
利用橡胶，聚氨酯，PVC塑料等作 利用橡胶，聚氨酯，PVC塑料等作 13聚氨酯强度、弹性、 聚氨酯强度 凸模 图5-13聚氨酯强度、弹性、耐 油性方面优于橡胶 得到广泛运用。 橡胶， 油性方面优于橡胶，得到广泛运用。
③液压胀形 P75， P75，
图5-14
图册P68， 图册P68， P68
h1=h-r-to =h-
(1h=1/2Dm(1-K )+ 0.43r+0.75to (1hmax=1/2Dm(1-KL)+0.43r+0.75to
当h>hmax 不能一次成形
(2)可采用拉深后再翻边 (2)可采用拉深后再翻边
或采取预胀形 或拉深后翻边
先确定翻边 h1、 后定 do、 h2 d0有错 196页 有错 页 Dm − do to ∏ to h1 = − (r + ) + (r + ) 2 2 2 2 Dm ≈ (1 − k ) + 0.57 r 2 d o = Dm + 1.14r
δ p = K p −1 θ
得出K 由 δ θp得出Kp 表5-3
5.张拉成形 5.张拉成形
有些大型零件，底部曲率半径很大，曲面部分变 有些大型零件，底部曲率半径很大，曲面部分变 大型零件 形量小，回弹大。 形量小，回弹大。 需胀形的方式增大塑性变形量。 需胀形的方式增大塑性变形量。 增大塑性变形量 两种方法： 两种方法： 采用增大进料阻力工艺措施（ 一是采用增大进料阻力工艺措施 调整压边力， 一是采用增大进料阻力工艺措施（调整压边力， 使用拉深筋，增大毛坯尺寸）提高毛坯变形程度。 使用拉深筋，增大毛坯尺寸）提高毛坯变形程度。 可采用δ 较小的板料成形。 可采用δs/δb较小的板料成形。
冲压工艺与模具设计
梯形加强筋取小值）。
冲压工艺与模具设计助学课件
第5章其他成形工艺和模具设计
8
图5-3 起伏成形变形区变形前后截面的长度
冲压工艺与模具设计助学课件
第5章其他成形工艺和模具设计
9
1.压加强筋 常见的加强筋形式和尺寸见表5-1。
表5-1 加强筋形式和尺寸 简图 R (3~4)t h (2~3)t (1.5~2)t r (1~2)t (0.5~1.5) t B或D (7~10) t ≥3h 15~30 α
19
5.2 翻边 翻边是将毛坯或半成品的外边缘或孔边缘沿一定的 曲线翻成竖立的边缘的冲压方法，如图5-9所示。
图5-9 内孔与外缘翻边零件 冲压工艺与模具设计助学课件
第5章其他成形工艺和模具设计
20
5.2.1 内孔翻边 1.内孔翻边的变形特点 图5-10所示为圆孔翻边及其应力应变分布示意图。
7
起伏成形的极限变形程度，多用胀形深度表示，对 于形状比较简单的零件可以近似地按单向拉伸变形 处理，即：
极
l1 l0 100% ≤ K (5 1)
l0 式中 ε极——起伏成形的极限变形程度； ——材料单向拉伸的延伸率； l0、l1——起伏成形变形区变形前后截面的长度（图5-3）； K——形状系数，加强筋K = 0.7~0.75（半圆加强筋取大值，
式中 A——成形面积； p——单位压力，可按下式计算
p 2 b (
t d max
m
t 2R
)
(5 8)
式中 m——约束系数，当毛坯两端不固定且轴向可以自由收缩时 m = 0，当毛坯两端固定且轴向不可以自由收缩时m = 1；其他符号的意义如图5-8所示。
冲压工艺学6-胀形与翻边讲解
F KAt
2
2)圆柱形空心毛坯胀形力的计算 可按下式 计算。
F p A
胀形单位压力p可按下式计算。
2t p 1.15 z d max
5.2 翻边
利用模具把板料孔缘或外缘翻成竖边,或将 圆柱形空心毛坯口部翻出法兰的冲压工序。 翻边总是与弯曲变形同时发生。如图5-11所示， 根据翻边件形状及变形区应力应变状态的不 同，翻边可分为直线翻边、伸长类翻边、压 缩类翻边和复合翻边四种形式。直线翻边即 弯曲，压缩类翻边的本质与拉深相同。此外， 按翻边材料厚度变化情况，翻边还可分为普 通翻边与变薄翻边两类。
a）径向和厚度方向应变分布 b）切向和径向应变分布 图5-3 胀形件的应变分布和应变状态图
5)胀形变形服从材料的变形规律 当存在多种变形可能性时，实际的变形方式 使得载荷最小。毛坯的外径足够大，内孔较小 时，拉深变形阻力和扩孔、翻边变形阻力大于 胀形变形阻力时，变形性质由胀形决定。
图4-6
毛坯尺寸和工序类型的关系
图5-7 两道工序完成的凸形
(2)圆柱形空心毛坯的胀形 1)胀形方式 a．橡皮（或聚氨酯）凸模 胀形 该胀形方式如图5-8 所示。由于聚氨酯橡胶优 良的物理机械性能，用它 作工作介质的胀形得到愈 来愈广泛的应用。
图5-8 橡皮凸模胀形
b.分块式凸模胀形 如图5-9所示，采用刚性凸模， 凸模必须作成分块式，以便出模时由楔状心块 将其分开。
a）应力状态 b）应变状态 图5-2 变形区应力和应变状态
3)变形力—行程曲线 与拉深不同，胀形时变 形区是在不断扩大的。由于加工硬化，胀形变 形力－行程曲线是单调增曲线，产生破裂时胀 形力达到最大值。
4)应变和板厚的分 布 图5-3是平板毛 坯局部胀形时的应 变分布图。由图中 可见，变形区内径 向应变εr和切向应 变εθ全部大于零， 而厚度方向的应变 小于零，坯料变薄。
同济大学机械第五章胀形与翻边
图3 阶梯轴
表1 汽车上部分冲压件与管材液压柔性成形件的重量对比
（2） 减少零件和模具数量，降低模具费用。液压柔性成 形件通常仅需要一套模具，而冲压件大多需要多套模具。 副车架的组成零件由6个减少到1个；散热器支架的组成零 件由17个减少到10个。 （3） 可减少后续机械加工和组装焊接量。以散热器支架为 例，散热面积增加43%，焊点由174 个减少到20 个，装配工 序由13 道减少到6 道，生产率提高66%； （4） 提高强度与刚度，尤其疲劳强度。仍以散热器支架强度 为例，垂直方向提高39%；水平方向提公司对已应用零件统计分析， 管材液压柔性件比冲压件平均降低15~20%，模具费用降低 20~30%。
（6） 成形零件的精度提高。成形零件的尺寸精度从原来的IT14 提高到IT10。管材液压柔性成形适用于制造航空、航天和汽车 领域的各种异形的空心构件，在汽车领域，德国处于世界研究 的最前沿。德国于70 年代末开始管材液压柔性成形基础研究， 并于90 年代初率先开始在工业生产中采用管材液压柔性成形技 术制造汽车轻体构件。德国奔驰汽车公司（DAIMLERBENZ） 于1993 年建立其管材液压柔性成形车间；宝马公司(BMW)已在 其几个车型上应用了管材液压柔性成形的零件。目前在汽车上 应用有：排气系统；底盘构件；车身框架、座椅框架及散热器 支架；凸轮轴等。
图1 有轴向进给的管件内高压成形
图2 无轴向进给的管件液压柔性成形
2、管件液压柔性成形优点及应用范围 用管材液压柔性成形可以一次成形出沿着构件的轴线
截面不同的复杂零件，这是管材液压柔性成形的主要优点。 另外，与传统的冲压焊接工艺相比，管件液压柔性成形的 主要优点还有以下几个方面。 （1） 减轻重量节约材料。对于图3 空心轴类可以减轻 40~50%，节约材料可达75%。汽车上部分采用冲压工艺与 管材液压柔性成形的产品结构重量对比如表1。
表1 汽车上部分冲压件与管材液压柔性成形件的重量对比
（2） 减少零件和模具数量，降低模具费用。液压柔性成 形件通常仅需要一套模具，而冲压件大多需要多套模具。 副车架的组成零件由6个减少到1个；散热器支架的组成零 件由17个减少到10个。 （3） 可减少后续机械加工和组装焊接量。以散热器支架为 例，散热面积增加43%，焊点由174 个减少到20 个，装配工 序由13 道减少到6 道，生产率提高66%； （4） 提高强度与刚度，尤其疲劳强度。仍以散热器支架强度 为例，垂直方向提高39%；水平方向提公司对已应用零件统计分析， 管材液压柔性件比冲压件平均降低15~20%，模具费用降低 20~30%。
（6） 成形零件的精度提高。成形零件的尺寸精度从原来的IT14 提高到IT10。管材液压柔性成形适用于制造航空、航天和汽车 领域的各种异形的空心构件，在汽车领域，德国处于世界研究 的最前沿。德国于70 年代末开始管材液压柔性成形基础研究， 并于90 年代初率先开始在工业生产中采用管材液压柔性成形技 术制造汽车轻体构件。德国奔驰汽车公司（DAIMLERBENZ） 于1993 年建立其管材液压柔性成形车间；宝马公司(BMW)已在 其几个车型上应用了管材液压柔性成形的零件。目前在汽车上 应用有：排气系统；底盘构件；车身框架、座椅框架及散热器 支架；凸轮轴等。
图1 有轴向进给的管件内高压成形
图2 无轴向进给的管件液压柔性成形
2、管件液压柔性成形优点及应用范围 用管材液压柔性成形可以一次成形出沿着构件的轴线
截面不同的复杂零件，这是管材液压柔性成形的主要优点。 另外，与传统的冲压焊接工艺相比，管件液压柔性成形的 主要优点还有以下几个方面。 （1） 减轻重量节约材料。对于图3 空心轴类可以减轻 40~50%，节约材料可达75%。汽车上部分采用冲压工艺与 管材液压柔性成形的产品结构重量对比如表1。
胀形工艺与模具设计要点
▪用刚性凸模冲压平板毛坯，当毛坯外形尺寸生切向收缩，变形只发生在与凸模接触的区域内，此时即为平板毛坯的局部胀形。
D>3d局部胀形可以压制加强筋、凸包、花纹图2、圆柱空心毛坯的胀形▪可获得形状复杂的空心曲面零件。
▪常采用刚模胀形、固体软模胀形或液（气）压胀形。
刚模胀形:－锥形芯块液压胀形: 在无摩擦状态下成形，极少出现不均匀变形▪直接加液压的胀形方法（图a）1－上模2－轴头3－下模4－管坯液压胀形适用于表面质量和精度要求较高的复杂形状零件。
3、张拉成形（一）特点及模具形式如图，毛还两端被夹入钳口中，凸模向上移动，使毛坯与模具逐渐贴合，终了时再对毛坯作少量补拉。
采用拉形，一方面可以增大材料变形程度，另一方面能够减小甚至消除弯曲时材料内部的压应力成分，从而达到减小零件回弹、增强零件刚度的目的。
▪在凸模力作用下，变形区材料受双向拉应力作用，沿切向和径向产生伸长变形，材料在变形区内、外部之间不发生流动，成形面积的扩大主要靠厚度变薄获得，胀形时毛坯厚度变薄。
▪在双向拉应力条件下卸载后回弹很小，毛坯贴模性与定形性较好，易得到变形区无压应力，不会起皱，零件表面光滑、质量好，所以曲率小的曲面胀形区过渡部分圆角不能太小，否则该处容易严重减薄而引起破裂。
一、平板毛坯的局部胀形（一）压加强肋常用的加强肋形式和尺寸见表5-1。
❑加强肋能够一次成形的条件 式中 成形前的原始长度；成形后加强肋的曲线轮廓长度；深度较大的局部胀形法ｂ）最后成形ε0-=l l l p l l 0如果计算结果不满足上述条件，则应增加工序。
预成形ｂ）最后成形压凸包时，凸包高度受到材料性能参数、模具几何形状及润滑条件的影响，冲压力可按下列经验公式计算式中 系数,刚200~300N/mm2； 局部胀形面积； 对毛坯施加径向压力的同时附加轴向压力，则极限胀形系数可大于表的数值，这时切向许用伸长率也可提高10%以上。
2.胀形毛坯的尺寸计算2KAtF =A K00max d dd πππ-=所需单位压力，可分下面两种情况计算。
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第5章 其他冲压成形工艺
成形工艺与模具设计
5.1 胀形 5.2 翻边 5.3 缩口 5.4 校平与整形
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
成形：用不同性质的局部变形来改变毛坯或半成 品形状和尺寸的冲压工序。
伸长类成形：如胀形和内缘翻边，受拉应力而产 生伸长变形，易被拉裂而破坏；
压缩类成形：如缩口和外缘翻边，受压应力而产 生压缩变形，易起皱而破坏。
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
图5.1.6 钢模胀形 1-凹模；2-分瓣凸模；3-锥形芯轴 4-拉簧；5-毛坯；6-顶杆；7-下凹模
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
1－上模 2－轴头 3－下模 4－管坯 加轴向压缩的液体胀形
2) 材料相对厚度t0/d1：材料相对厚度越大，成
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.2 翻边（如图5.2.1）
➢翻边是利用模具把板材上的孔缘或外缘翻成竖边的 冲压加工方法。 ➢按工艺特点，可分为：内孔（圆孔和非圆孔）翻边、 外缘（外曲和内曲）翻边和变薄翻边。 ➢按变形性质，可分为伸长类翻边、压缩类翻边及变 薄翻边。
孔边缘变薄最严重，其值为
t t0 K
可见，翻边系数越小，孔边缘变薄越严重，容易发 生破裂。
孔边缘濒于拉裂时的翻边系数称为极限翻边系数Kl。 可用它反映圆孔翻边成形极限。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
影响极限翻边系数的主要因素： 1) 材料机械性能：应变硬化指数和材料延伸率越
大，Kl越小，成形极限越大。
１.胀形系数 空心毛坯胀形的变形程度
K dmax
d0
p K p 1
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
2、胀形毛坯尺寸的计算
毛坯长度可按下式近似计算:
L0 L[1 (0.3 ~ 0.4） ] h
式中： L 工件的母线长度（mm)
工件的切向延伸率
h 修边余量，约为5 ~ 20mm
《冲压工艺学》
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.3 平板毛坯的局部成形（图5.1.2）
用刚性凸模冲压平板毛坯，当D>3d时，凸缘部分不可 能产生切向收缩变形，变形只发生在与凸模接触的区域内， 此时即为平板毛坯的局部胀形。
用于腹板类板料零件压制加强肋（加强工件刚度）或 压制凸包、凹坑、花纹图案及标记等。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1 胀形
定义：利用模具迫使板料厚度减薄表面积增 大，以获取零件几何尺寸的冲压加工方法称为胀 形。
胀形主要用于平板毛坯的局部胀形（压突起， 凹坑，加强筋，花纹，图形及标记等）、圆柱空 心毛坯胀形及张拉成形等。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.1 胀形的变形特点
最大，径向应力在孔边缘处为零。 3) 变形区材料在双向拉应力作用下，切向伸长，径
向略有缩短，材料厚度减薄，孔边缘处减薄最严重。 4) 属伸长类成形，变形程度受内边缘拉裂的限制。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
2. 翻边系数（图5.2.4）及其影响因素
圆孔翻边时，变形程度用翻边系数K表示
K d0 / dm
Kl
lmax l0
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 ห้องสมุดไป่ตู้冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.5 张拉成形
张拉成形与拉弯成形相似，将毛坯成形区紧靠凸
模曲面，同时对毛坯附加张拉力F，使毛坯和模具逐渐
贴合。
采用张拉成形，一方面可以增大材料的变形程度；
另一方面能够减小甚至消除弯曲时材料内部的压应力
成分，从而到达到减小零件回弹，增强零件刚度的目
的。
张拉成形用拉形系数表示变形程度：
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.2胀形的极限变形程度
胀形成形极限是以零件是否发生破裂来判别的。由于 胀形方法不同，成形极限的表示方法也不同。
胀形破裂总是发生在材料厚度减薄最大的部位。 胀形极限变形程度主要取决于材料的塑性和变形的 均匀性 。 胀形成形极限的影响因素： 1）材料：塑性、延伸率和应变硬化指数n 2）变形区的应变分布：主要与零件的形状和尺寸有关。 应变分布越均匀，成形极限越大。 3）润滑条件、变形速度（主要针对刚性凸模胀形）
伸长类翻边在变形区引起切向伸长变形，厚度变 薄，易破裂；压缩类翻边在变形区引起切向压缩变形， 厚度增厚，易起皱。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.2.1圆孔翻边（如图５.２.２）
1. 变形特点 1) 翻边变形区限制在凹模圆角以内，凸模底部为主
要变形区。 2)变形区受双向拉应力作用，切向应力在孔边缘处
将圆柱形空心毛坯（管状或桶状）向外扩张成曲面
空心零件的冲压加工方法称为圆柱形空心毛坯胀形。高
压气瓶、球形容器、波纹管、自行车三通接头。
1）刚模胀形(如图5.1.4)：模具结构复杂，模具与毛 坯间有较大摩擦力，零件精度低
2）软模胀形(如图5.1.5)：利用弹性体或流体作为凸 模或凹模。
圆柱形空心毛坯胀形时的应力状态。(如图5.1.6)
平板毛坯的变形程度多用胀形深度表示，也可以近似
地按单向拉伸变形处理，即平板毛坯能够一次成形的条件：
p
l
l0 l0
(0.70
~
0.75)
若计算结果不满足上述条件,则应增加工序，先压制 半球形过渡形状，再压出工件所需形状。(如图5.1.3)所示。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.4 圆柱空心毛坯的胀形
1）毛坯的塑性变形局限于一个固定的变形区范围内， 板料不向变形区外转移，也不从外部进入变形区。 2）变形区材料受双向拉应力作用，沿径向和切向产生 伸长变形，板厚变薄，属伸长类变形，其主要破坏形式 是胀裂。 3）胀形时变形区材料由于受双向拉应力作用，不存在 压应力，而且拉应力沿厚度方向分布均匀，因此不易失 稳起皱，回弹小，尺寸精度高，表面质量好。
成形工艺与模具设计
5.1 胀形 5.2 翻边 5.3 缩口 5.4 校平与整形
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
成形：用不同性质的局部变形来改变毛坯或半成 品形状和尺寸的冲压工序。
伸长类成形：如胀形和内缘翻边，受拉应力而产 生伸长变形，易被拉裂而破坏；
压缩类成形：如缩口和外缘翻边，受压应力而产 生压缩变形，易起皱而破坏。
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
图5.1.6 钢模胀形 1-凹模；2-分瓣凸模；3-锥形芯轴 4-拉簧；5-毛坯；6-顶杆；7-下凹模
《冲压工艺学》
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1－上模 2－轴头 3－下模 4－管坯 加轴向压缩的液体胀形
2) 材料相对厚度t0/d1：材料相对厚度越大，成
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺 《冲压工艺学》
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第5章 其他冲压成形工艺
5.2 翻边（如图5.2.1）
➢翻边是利用模具把板材上的孔缘或外缘翻成竖边的 冲压加工方法。 ➢按工艺特点，可分为：内孔（圆孔和非圆孔）翻边、 外缘（外曲和内曲）翻边和变薄翻边。 ➢按变形性质，可分为伸长类翻边、压缩类翻边及变 薄翻边。
孔边缘变薄最严重，其值为
t t0 K
可见，翻边系数越小，孔边缘变薄越严重，容易发 生破裂。
孔边缘濒于拉裂时的翻边系数称为极限翻边系数Kl。 可用它反映圆孔翻边成形极限。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
影响极限翻边系数的主要因素： 1) 材料机械性能：应变硬化指数和材料延伸率越
大，Kl越小，成形极限越大。
１.胀形系数 空心毛坯胀形的变形程度
K dmax
d0
p K p 1
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
2、胀形毛坯尺寸的计算
毛坯长度可按下式近似计算:
L0 L[1 (0.3 ~ 0.4） ] h
式中： L 工件的母线长度（mm)
工件的切向延伸率
h 修边余量，约为5 ~ 20mm
《冲压工艺学》
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第5章 其他冲压成形工艺
5.1.3 平板毛坯的局部成形（图5.1.2）
用刚性凸模冲压平板毛坯，当D>3d时，凸缘部分不可 能产生切向收缩变形，变形只发生在与凸模接触的区域内， 此时即为平板毛坯的局部胀形。
用于腹板类板料零件压制加强肋（加强工件刚度）或 压制凸包、凹坑、花纹图案及标记等。
《冲压工艺学》
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5.1 胀形
定义：利用模具迫使板料厚度减薄表面积增 大，以获取零件几何尺寸的冲压加工方法称为胀 形。
胀形主要用于平板毛坯的局部胀形（压突起， 凹坑，加强筋，花纹，图形及标记等）、圆柱空 心毛坯胀形及张拉成形等。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.1 胀形的变形特点
最大，径向应力在孔边缘处为零。 3) 变形区材料在双向拉应力作用下，切向伸长，径
向略有缩短，材料厚度减薄，孔边缘处减薄最严重。 4) 属伸长类成形，变形程度受内边缘拉裂的限制。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
2. 翻边系数（图5.2.4）及其影响因素
圆孔翻边时，变形程度用翻边系数K表示
K d0 / dm
Kl
lmax l0
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5.1.5 张拉成形
张拉成形与拉弯成形相似，将毛坯成形区紧靠凸
模曲面，同时对毛坯附加张拉力F，使毛坯和模具逐渐
贴合。
采用张拉成形，一方面可以增大材料的变形程度；
另一方面能够减小甚至消除弯曲时材料内部的压应力
成分，从而到达到减小零件回弹，增强零件刚度的目
的。
张拉成形用拉形系数表示变形程度：
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.2胀形的极限变形程度
胀形成形极限是以零件是否发生破裂来判别的。由于 胀形方法不同，成形极限的表示方法也不同。
胀形破裂总是发生在材料厚度减薄最大的部位。 胀形极限变形程度主要取决于材料的塑性和变形的 均匀性 。 胀形成形极限的影响因素： 1）材料：塑性、延伸率和应变硬化指数n 2）变形区的应变分布：主要与零件的形状和尺寸有关。 应变分布越均匀，成形极限越大。 3）润滑条件、变形速度（主要针对刚性凸模胀形）
伸长类翻边在变形区引起切向伸长变形，厚度变 薄，易破裂；压缩类翻边在变形区引起切向压缩变形， 厚度增厚，易起皱。
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5.2.1圆孔翻边（如图５.２.２）
1. 变形特点 1) 翻边变形区限制在凹模圆角以内，凸模底部为主
要变形区。 2)变形区受双向拉应力作用，切向应力在孔边缘处
将圆柱形空心毛坯（管状或桶状）向外扩张成曲面
空心零件的冲压加工方法称为圆柱形空心毛坯胀形。高
压气瓶、球形容器、波纹管、自行车三通接头。
1）刚模胀形(如图5.1.4)：模具结构复杂，模具与毛 坯间有较大摩擦力，零件精度低
2）软模胀形(如图5.1.5)：利用弹性体或流体作为凸 模或凹模。
圆柱形空心毛坯胀形时的应力状态。(如图5.1.6)
平板毛坯的变形程度多用胀形深度表示，也可以近似
地按单向拉伸变形处理，即平板毛坯能够一次成形的条件：
p
l
l0 l0
(0.70
~
0.75)
若计算结果不满足上述条件,则应增加工序，先压制 半球形过渡形状，再压出工件所需形状。(如图5.1.3)所示。
《冲压工艺学》
第5章 其他冲压成形工艺
5.1.4 圆柱空心毛坯的胀形
1）毛坯的塑性变形局限于一个固定的变形区范围内， 板料不向变形区外转移，也不从外部进入变形区。 2）变形区材料受双向拉应力作用，沿径向和切向产生 伸长变形，板厚变薄，属伸长类变形，其主要破坏形式 是胀裂。 3）胀形时变形区材料由于受双向拉应力作用，不存在 压应力，而且拉应力沿厚度方向分布均匀，因此不易失 稳起皱，回弹小，尺寸精度高，表面质量好。