翻边的预冲孔如何计算

第五章 其它成形工艺与模具设计
内容简介：
在掌握冲裁、弯曲、拉深成形工艺与模具设计的基础 之上，本章介绍其它成形工艺特点和模具结构特点。涉及 胀形、翻边、缩口、校形等成形工序的变形特点、工艺与 模具设计特点。
学习目的与要求：
1． 了解胀形、翻边、缩口、校形等工序的变形特点； 2． 了解胀形模、翻边模、缩口模、校形模的结构特点。
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第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
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。
变薄系数 Kb
ti t i 1
竖边的高度应按体积不变定律
进行计Baidu Nhomakorabea。
冲制Ｍ５以下的小螺孔
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
四、翻边模结构
内孔翻边模 内、外缘同时翻边的模具
落料、拉深、冲孔、翻边复合模
圆孔翻边时的应力与变形情况
第五章 其它成形工艺与模具设计
圆孔翻边凸模的形状和尺寸
第五章 其它成形工艺与模具设计
非圆孔翻孔
第五章 其它成形工艺与模具设计
伸长类曲面翻边凸模形状的修正 1－凹模 2－顶料板 3－凸模
第五章 其它成形工艺与模具设计
曲面翻边时的冲压方向
第五章 其它成形工艺与模具设计
竖边高度H H D d 0.43r 0.72t
或
2 H D (1 K ) 0.43r 0.72t
2
极限高度
H max
D 2
(1
Kmin ) 0.43r
0.72t
第五章 其它成形工艺与模具设计
一、内孔翻边（续）
1．圆孔翻边（续）
（２）翻边的工艺计算（续）
2）先拉深后冲底孔再翻边的工艺计算
第五章 其它成形工艺与模具设计
复习第四章的内容
1．拉深过程中容易出现的质量问题有哪些？如何防止？ 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？如何确定工件的拉深次数？
4．拉深模设计中，选择压力机公称压力时必须注意什么？ 5．其它形状零件的拉深有何特点？ 6．拉深过程中的辅助工序有哪些？是何作用？
第五章 其它成形工艺与模具设计
作业布置：
思考与练习题1、2、6。
第五章 其它成形工艺与模具设计
其它成形件
第五章 其它成形工艺与模具设计
胀形变形区
第五章 其它成形工艺与模具设计
起伏成形
第五章 其它成形工艺与模具设计
起伏成形前后材料的长度
第五章 其它成形工艺与模具设计
深度较大的局部胀形法 ａ） 预成形 ｂ）最后成形
第五章 其它成形工艺与模具设计
1－凹模 ２－分瓣凸模 3－拉簧 4－锥形芯块
用刚性凸模的胀形
第五章 其它成形工艺与模具设计
用软凸模的胀形 1－凸模 2－分块凹模 3－橡胶 4－侧楔 5－液体
第五章 其它成形工艺与模具设计
加轴向压缩的液体胀形 1－上模 2－轴头 3－下模 4－管坯
第五章 其它成形工艺与模具设计
先拉深后翻边的高度h
h D d 0.57r 2
D (1 K ) 0.57r 2
翻边的极限高度
hm a x
D 2
(1
K
m
in
)
0.57r
预制孔直径 d KminD 或 d D 1.14r 2hmax
拉深高度 h H hmax r
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
一、内孔翻边（续）
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
第五章 其它成形工艺与模具设计
第二节 胀形
三、空心坯料的胀形
2.胀形的变形程度 常用胀形系数Ｋ表示 K dmax D
Ｋ和坯料伸长率 的关系为
dmax D K 1
D
第五章 其它成形工艺与模具设计
第二节 胀形
三、空心坯料的胀形
3.胀形的坯料尺寸计算 坯料直径Ｄ
圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸 凸、凹模单边间隙Ｚ/2＝（0.75～0.85）ｔ
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
一、内孔翻边（续）
2．非圆孔翻边
变形区分类
非圆孔翻边系数
K
（一般指小圆弧部分的翻边系数）可
f
小于圆孔翻边系数Ｋ
K f (0.85 ~ 0.95)K
非圆孔的极限翻边系数，可根据各圆弧段的圆心角ａ大小， 查表5.3.2
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
二、外缘翻边
伸长类翻边 按变形的性质分
压缩类翻边
1.伸长类翻边
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 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
二、外缘翻边（续）
1.伸长类翻边
伸长类曲面翻边： ①采用较强的压料装置 ②凸模的曲面形状应修正 ③冲压方向的选取
变形程度 K d
D
极限翻边系数 Kmin 见表5.3.1
翻边后竖边边缘的厚度，可按下式估算：
t t d t K D
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
一、内孔翻边（续）
1．圆孔翻边（续）
（２）翻边的工艺计算
1）平板坯料翻边的工艺计算
预冲孔直径d
d D 2(H 0.43r 0.72t)
胀形单位面积压力ｐ可用下式计算：
p
1.15
zx
2t d max
式中
zx ――胀形变形区实际应力，近似估算时取 zx≈ b（材料的抗拉强度）
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第三节 翻边
翻边： 在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边
的成形方法。
一、内孔翻边
1．圆孔翻边 （１）圆孔翻边的变形特点与变形程度
尺寸的冲压成形工序，统称为其它冲压成形工序。 应用这些工序可以加工许多复杂零件。
伸长类成形：
如胀形和圆内孔翻孔，成形极限主要受变形区过大拉应力而 破裂的限制；
压缩类成形：
如缩口和外缘翻凸边，成形极限主要受变形区过大压应力而 失稳起皱的限制。
第五章 其它成形工艺与模具设计
第二节 胀形
一、胀形的变形特点
重点：
胀形、翻边工序的变形特点、工艺计算和模具结构特点。
难点：
翻边工序的变形特点、工艺计算。
第五章 其它成形工艺与模具设计
本章目录
第一节 概述 第二节 胀形 第三节 翻边 第四节 缩口 第五节 旋压 第六节 校形
第五章 其它成形工艺与模具设计
第一节 概述
在冲压生产中，通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和
1．圆孔翻边（续） （３）翻边力的计算
用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：
F 1.1 (D d )t s 用锥形或球形凸模翻边的力略小于上式计算值
第五章 其它成形工艺与模具设计
第三节 翻边
一、内孔翻边（续）
1．圆孔翻边（续） （４）翻边模工作部分的设计
翻边凹模圆角半径可取该值等于零件的圆角半径； 翻边凸模圆角半径应尽量取大些，以便有利于翻边变形。
D dmax K
坯料长度Ｌ
L l[1 (0.3 ~ 0.4) ] b
式中 l ――变形区母线长度； ――坯料切向拉伸的伸长率； ｂ――切边余量，一般取ｂ＝10～20ｍｍ。
第五章 其它成形工艺与模具设计
第二节 胀形
三、空心坯料的胀形
4.胀形力的计算
胀形时，所需的胀形力Ｆ可按下式计算：
F pA
ａ）伸长类平面翻边ｂ）伸长类曲面翻边
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第三节 翻边
二、外缘翻边（续）
2.压缩类翻边
变形程度
压＝
R
b
b
压缩类平面翻边：
①也要采用防皱的压料装置
ａ）压缩类平面翻边ｂ）压缩类曲面翻边
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
压缩类曲面翻边凹模形状的修正 1－凹模 2－压料板 3－凸模
第五章 其它成形工艺与模具设计
用阶梯形凸模变薄翻边 ａ）零件 ｂ）凸模
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内孔翻边模
第五章 其它成形工艺与模具设计
内、外缘翻边模
第五章 其它成形工艺与模具设计
落料、拉深、冲孔、翻孔复合模 １、８－凸凹模 ２－冲孔凸模 ３－推件块4－落料凹模 ５－顶件块 ６－顶杆 7－固定板 ９－卸料板 10－垫片
l l0 (0.7 ~ 0.75)
l0
压制加强筋所需的冲压力，可用下式近似计算：
F KLt b
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
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第二节 胀形
三、空心坯料的胀形
空心坯料的胀形:
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。 1.胀形方法
当坯料外径与成形直径的比值Ｄ/ｄ＞３时，其成形完全依 赖于直径为ｄ的圆周以内金属厚度的变薄实现表面积的增大而
成形。
胀形的变形区
第五章 其它成形工艺与模具设计
第二节 胀形
二、平板坯料的起伏成形
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。
1．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：