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

2

KAt

F =A K

00

max d d

d ππ

π-

=

所需单位压力，可分下面两种情况计算。

Hmax<=(0.15~0.2)d=(0.15~0.2)15=2.25~3

此值大于工件工件底部凹坑的实际高度，可以一次成形． 压凹所需成形力计算：

三、张拉成形

▪ 拉形原则上只用凸模，并且受力也小。▪ 设计时应注意使凸模宽度比零件最大宽度大≥8t 0（t 0为毛坏厚度），凸模高度与零件尺寸、形状及凸模材料有关，一般

KAt F 110440515250222=⨯⨯⨯==π

和LC4。当零件的张拉系数 修边余量。

由于张拉成形时应力分布不均，故准确计算张拉力比较困难。一般可以用张拉力不能超过拉断毛坯所需力的观点，用下式作简单估算

α

μ

摩擦系数 )

(23210l l l l ∆+∆+∆+4l

∆A