2022年冲压工艺与模具设计方案第章其他冲压成形方法.docx

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1、第 5 章 其他冲压成形方法从表 1.2 可见，除弯曲和拉深外，成形工序中仍有许多方法，其中比较常用的有胀形、翻边、扩口、缩口等；这些工序的基本特点为局部变形，因此，也常统称为 狭义 成形工序；成形工序一般支配在冲裁、弯曲、拉深之后；5.1 胀形板料 /空心工序件 /空心半成品在双向拉应力作用下，产生扩张 鼓凸 变形，获得表面积增大厚度变薄 的制件的冲压成形方法称为胀形；常见的胀形件有板料的压花筋 件、肚形搪瓷制品、自行车管接头、波纹管等，以及汽车车身的某些掩盖件；胀形的种类可从坯料外形、坯料所处状态、所用模具、所用能源、成形方式等角度作出区分，其中最基本的是按变形区所占比例划分为局部胀形和整

2、体胀形，最常用的是平板坯料局部胀形和空心坯料胀形；5.1.1 胀形变形特点图 5.1 所示为圆形板料局部胀形，坯料的外环部分在足够大的压力下不发生流淌，仅在直径为d 的区域内坯料产生变形，变形的结果是板料变薄、表面积增大；从第4 章中拉深系数的概念仍可得知，当坯料的外径与成形圆筒直径的比值D /d 3 时，外环形部分的材料产生切向收缩所需的径向拉应力很大，成为相对于中心部分的强区，以至于环形部分材料不行能向凹模内流淌；明显，胀形变形区内材料承担大小不等的双向拉应力，并产生伸长类变形；正是由于这种应力状态，变形区不会产生起皱现象，成形后制件的表面光滑、规整；同时，由于变形区材料截面上拉应力沿厚度

3、方向分布比较匀称，所以卸件后的弹复很 小，简洁得到精度较高的制件；因此，可以用胀形的方法来整形，提高冲压件的精度和表面质量；图 5.1胀形变形区5.1.2 平板坯料局部胀形平板坯料局部胀形又叫起伏成形，它是依靠平板材料的局部拉伸，使坯料或制件局部表面积增大，形成局部的下凹或凸起；生产中常见的有压花、压包、压字、压筋等如图 5.2 所示 ；经过起伏成形后的制件，由于外形转变引起惯性矩发生变化，再加上材料的冷作硬化作用，所以能够有效地提高制件的刚度和强度；在起伏成形中，由于摩擦力的关系，变形区材料的变薄、伸长并不匀称；在某个位置上最为严峻，该部位的伸长应变最先达到最大值；如进一步增大变形程度，即会

4、发生裂开；图 5.2起伏成形起伏成形的极限变形程度由许可的拉伸变薄量打算，主要受材料性能、制件几何外形、模具结构、胀形方法及润滑条件等因素影响，很难用某种运算方法来精确表示；特殊是复杂外形的制件，成形部分各处的应力应变分布比较复杂，运算的结论误差比较大；所以，其危急部位和极限变形程度一般通过试验方法确定；但对于比较简洁的筋条类起伏成形件如图 5.3 所示，就可按下式近似地确定其极限变形程度n= l l0/ l 0 0.70 0.75式中：n极限变形程度；l 0起伏成形前材料的长度；l起伏成形后制件轮廓的长度；191 / 16材料单向拉伸的伸长率；图 5.3起伏成形前后材料的长度系数 0.700

5、.75 视局部胀形的外形而定，球形筋取大值，梯形筋取小值；假如制件要求的局部胀形量超过极限变形程度，可以采纳分步方法解决如图 5.4 所示 ；第 1 道工序胀成大直径的球形 或锥形 ，以求在较大范畴内聚料和尽可能地匀称变形；第2 道工序再得到所要求的尺寸；第 1 道成形的表面积应略小于最终成形的表面积，以便通过第2 次成形使表面积再略微增大，起到整形作用，防止制件起皱；压筋、压凸的形式和尺寸可参考表5.1；当起伏成形的筋或包 与制件外边缘的距离小于3 倍板料厚度时，成形过程中边缘材料会向内收缩如图 5.5 所示；对于要求较高的制件应预先留出切边余量，成形后修切整齐；也可以增大压边力，阻挡材料向

6、内滑动，保持边缘规整；图 5.4深度较大的局部胀形法表 5.1图 5.5起伏成形距边缘的最小尺寸压筋压凸的形式和尺寸名 称压 筋图例RhD 或 B34t23t710 tra12 t压 凸1.52 t 3h0.51.5t1530图例D/mmL /mmt/mm6.51068.5137.510.5159131811152213182616243420314426365130436035486840557845在曲柄压力机上对薄板t 、小制件 面积 A 进行局部胀形时 加强筋除外 其冲压力可按下式近似运算：P = AKt 2式中： P冲压力 N ； A胀形面积 mm 2； t板料厚度 mm ；K系数，

7、钢 K 200300N/mm 4，黄铜 K 50200N/mm 4；加强筋所需冲压力可按下式近似运算：P = LtK式中： P冲压力 N ； L胀形区的周边长度mm ； t板料厚度 mm ；材料抗拉强度 MPa ；K系数；一般 K 0.71.0，筋窄而深取大值，反之取小值；5.1.3 空心坯料胀形1. 极限胀形系数空心坯料的胀形俗称凸肚成形，成形时材料沿径向拉伸，将空心坯料 空心工序件或管坯向外扩张， 胀出所需凸起外形；胀形过程中材料变形部位的切向和母线方向均受拉应力，因此，胀形的变形程度受材料的极限伸长率限制，超过材料的极限伸长率制件将胀裂；变形程度以胀形系数K 表示，即K dmax/ d0

8、式中： dmax胀形后的最大直径 中径； d0坯料 /工序件 /半成品直径 中径 ；胀形系数 K 与坯料伸长率的关系为： dmax d0/d0=K 1胀形件每个横截面的大小很可能不一样，危急截面在变形最大处dmax，设计时应特殊留意；有些制 件有强度要求，胀形件不行防止地会显现材料变薄而影响强度；因此，胀形系数不宜取极限值；表5.2 是一些材料的极限胀形系数极限变形程度 的试验值；表 5.2极限胀形系数材 料厚度/mm材料许用伸长率%极限胀形系数 K0.5251.251.0281.281.2321.322.0321.320.5201.201.0241.240.526321.261.321.02

9、8341.281.34高塑性铝合金纯铝低碳钢 耐热不锈钢2. 胀形工序件运算 参见图 5.6工序件直径 中径 工序件长度式中： L制件的母线长度；制件切向最大伸长率；图 5.6胀形前后尺寸的变化d0 dmax/KL0L1+0.3 0.4+ bb切边余量，一般取515mm；切边余量与材料的塑性应变比r 值 及模具的粗糙度有关，各向异性小者，b 取小值；这点与拉深相同；系数 0.30.4 为切向伸长而产生高度缩小的因素；由于材料的不匀称变薄，工序件的运算很难精确，需多次试验才能确定；3. 胀形的几种方法胀形的方法一般有机械胀形、橡皮胀形、液压胀形；1 机械胀形 刚模胀形 典型机械胀形如图5.7 所

10、示；它是利用锥形芯块4 将分瓣凸模 2 顶开，使坯料胀成所需外形；这种方法模具结构较为复杂；由于凸模分开后存在间隙且周向位移难以一样，因此只能应用于胀形量小且精度不高的制件；图 5.8 是机械胀形的另一种方法，它采纳机械式无凸模胀形法；凹模分上下2 块，杯形工序件 /半成品放置于下凹模6 中，成形时芯轴2 先进入工序件 /半成品内将其定位，保证杯壁不失稳，继而对其进行镦压；由于凹模及芯轴的约束作用，工序件/半成品只有在中间空腔处变形，达到胀形的目的；这种方法只适用于较小的局部变形；图 5.7滑块式机械胀形1凹模； 2分瓣凸模； 3拉簧； 4锥形芯块图 5.8无凸模机械胀形2 橡皮胀形1上凹模；

11、 2芯轴； 3顶杆； 4推件块； 5顶件块； 6下凹模橡皮胀形如图5.9 所示；在压力作用下橡皮变形，使制件沿凹模胀出所需外形；所用橡皮应具有弹性好、强度高和耐油等特点，以聚氨酯橡胶为好；3 液压胀形液压胀形如图5.10 所示；压力机滑块下行时，先将灌注有定量液体的工序件/半成品口部密封 可采纳橡胶垫 ，滑块连续下行，通过液体将高压传递给工序件/半成品内腔，使其变形；这种方法靠液体传力，在无摩擦状态下成形，受力匀称且流淌性很好，因此可以制作很复杂的胀形件如皮带轮等 ；这种方法工艺较复杂，成本较高；图 5.9橡皮胀形图 5.10液压胀形1凸模； 2凹模 2 块； 3橡皮1凸模； 2凹模； 3油橡

12、皮胀形和液压胀形又称软凸模胀形；4. 胀形力软凸模胀形所需的单位压力p，可由变形区内单元体的平稳条件求得；当坯料两端固定，且不产生轴向收缩时当坯料两端不固定，答应轴向自由收缩时，可近似按下式运算：p= t/r max式中： p软凸模胀形所需的单位压力MPa ；材料屈服点，胀形的变形程度大时，其值应由材料硬化曲线确定MPa ；t板料厚度 mm ； rmax， R胀形制件纬向和经向曲率半径mm ；刚模胀形所需压力的近似运算可参考有关手册；5.2 翻边翻边主要用于制出与其他零件装配的部位如螺纹底孔等 ，或者为了提高制件的刚度而加工出的特定外形，在大型板金成形时，也可作为掌握破裂或褶皱的手段；按工艺特

13、点，翻边可分为内孔圆孔/ 非圆孔 翻边、外缘翻边 含内曲翻边和外曲翻边等；按变形性质可分为伸长类翻边、压缩类翻边以及属于体积成形的变薄翻边等；伸长类翻边的变形区为二向拉应力状 态，沿切向作用的拉应力是最大主应力，在该方向发生伸长变形，而厚度变薄，在边缘易发生破裂；压缩类翻边的变形区为切向受压、径向受拉的应力状态，沿切向作用的压应力为肯定值最大主应力，在该方向发生压缩变形，而厚度增厚，在边缘易发生起皱；按坯料的状况，翻边仍可分为平面翻边和曲面翻边；本书只争论平面翻边；5.2.1 圆孔翻边1. 圆孔翻边的变形情形及极限翻边系数圆孔翻边是在制件或板料上将制好的孔直接冲制出直立边缘的成形方法如图 5.

14、11 所示 ；翻边的变形区为凹模圆角区之内的环形区，其变形情形是，把板料内孔边缘向凹模洞口弯曲的同时，将内孔沿圆周方向拉长而形成竖边；从坐标网格的变化看出，不同直径的同心圆平面，变成了直径相同的柱面，厚度变薄，而同心圆之间的距离变化就不显著；因此，在通过翻边后得到的柱面轴心线的平面内，可以将翻边变形近似看作弯曲 但厚度变化规律不同；图 5.11圆孔翻边时的应力与变形情形翻边变形区受二向拉应力即切向拉应力和径向拉应力的作用；切向拉应力是最大主应力，在孔口处达到最大值，此值如超过材料的答应值，翻边即会破裂；因此孔口边缘的许用变形程度打算了翻边能否顺当进行；变形程度以翻边系数K 表示，即K=d/D式

15、中： d翻边前预制孔直径； D翻边后直径 中径 ；K 值愈小变形程度愈大；翻边时孔口不破裂可能达到的最小值称为极限翻边系数K min；影响 K min 的因素有材料塑性、孔的边缘状况、翻边凸模的形式、d/t相对厚度 等；翻边工艺设计时可针对这些因素采纳工艺措施以利于翻边进行；表 5.3 是低碳钢圆孔翻边的极限翻边系数；表 5.3低碳钢的圆孔极限翻边系数Kmin方法100503520151086.5531钻孔去毛刺0.700.600.520.450.400.360.330.310.300.250.20球 形冲 孔0.750.650.570.520.480.450.440.430.420.42圆柱

16、形钻孔去毛刺0.800.700.600.500.450.420.400.370.350.300.25平底冲 孔0.850.750.650.600.550.520.500.500.480.47凸模型式孔的加工比 值 d/t翻边后竖边边缘的厚度小于坯料厚度，其值可按下式估算：t= t= t式中： t翻边后竖边边缘厚度； t板料或坯料的原始厚度； K翻边系数；2. 圆孔翻边的工艺运算平板坯料圆孔翻边的尺寸运算参见图 5.11；翻边前需在坯料上加工预制孔，按弯曲成形绽开料的原就可求出预制孔直径式中符号表示参见图5.11；翻边高度将 K =d/D 代入可得d=D 2H 0.43r 0.72tH =D d

17、/2 0.43r 0.72t H =D1 K /2 0.43r 0.72t如以极限翻边系数K min 代入，即可求出一次翻边可达到的极限翻边高度H maxH max=D1K min/2 + 0.43 r 0.72t当制件高度大于Hmax 时，说明不行能在一次翻边中直接成形，需增加其他工序，如加热翻边、多次翻边或先拉深、冲孔再翻边等方法；多次翻边的制件应在2 次工序之间进行退火，以排除前次翻边的冷作硬化；后续翻边的极限翻边系数= 1.15 1.20K min先拉深，再在底部冲孔再翻边的方法如图5.12 所示；图 5.12拉深后再翻边在拉深件底部冲孔翻边时，应先打算翻边所能达到的最大高度h，依据翻

18、边高度 h 及制件高度H 来确定拉深高度；按中性层长度不变原就运算翻边高度h =0.57r极限翻边高度预制孔直径 拉深高度上述各式中符号表示如图5.12 所示；hmax=D 1 Kmin/2+0.57 r d = D 2h + 1.14r h = H h + r + t由于圆孔翻边的变形区材料在切向拉应力及径向压应力的作用下会产生变薄及伸长，按上述板料中性层长度不变原就推导出的关系式有不同程度的误差；仍有一种按体积不变原就推导出的运算关系式，但也不非常精确；同时，需要指出的是，影响圆孔翻边高度的因素仍有许多，如不同的板料、不同的凸模都可能产生不同的影响；如预制孔在拉深之前加工好，拉深过程中，该

19、孔的尺寸可能产生变化，也会影响运算的翻边高度；因此，在生产实际中往往通过现场试验来检验和校正上述关系式的运算值；3. 无预制孔翻边无预制孔翻边多应用于薄板小孔翻边件；翻边前不预先加工孔，翻边时，凸模的尖锥形头部先刺破板料，继而进行翻边；这种翻边形式得到的翻边件口部不易规整，但生产效率较高，在电器产品的零件中常有应用；4. 翻边凸模翻边力与压边力翻边凸模的外形 如图 5.13 所示对翻边力的影响很大，理论分析与实践证明，抛物线形凸模的翻边力最小，依次增大的为球形凸模、锥形凸模、柱形凸模；抛物线形凸模的加工难度最大；如设备吨位足够大，应尽量采纳外形简洁的凸模；图 5.13圆孔翻边凸模的外形和尺寸不

20、同外形凸模翻边力的运算式为：柱形凸模P = 1.1t D d球形凸模P = 1.2Dtm式中： P翻边力 N ；t 板料厚度 mm ； D翻孔中径 mm；d预制孔直径 mm ；材料的抗拉强度MPa ； m系数 见表 5.4；表 5.4翻边力运算的m值翻边系数0.50.60.70.8系数 m0.20.250.140.180.080.120.050.07翻边时一般要采纳压边圈施加压边力；压边力的作用是保证非翻边区不产生流淌和变形，所以压边力要较大；特殊是外法兰部分面积较小的翻边件压力要更大；压边力的运算可参照拉深压边力运算并取偏大值；外法兰部分面积比翻边孔大得愈多，压边力愈小，甚至可不需压边力；5

21、.2.2 外缘翻边外缘翻边有外曲翻边和内曲翻边两种情形如图 5.14 所示 ；图 5.14外缘翻边外曲翻边的变外形况近似于浅拉深，变形区主要为切向受压，属于压缩类变形，压应力从中间部位向两侧递减，因此变形后翻边高度从中间部位向两侧递减；内曲翻边的变外形况近似于圆孔翻边，变形区主要为切向受拉，属于伸长类变形，拉应力从中间部位向两侧递减，因此变形后翻边高度从中间部位向两侧递增；可见，对于精度要求较高的外缘翻边制件，变形区坯料要给肯定的修正量 可查手册或由试验确定；外曲翻边变形程度，可以表述为内曲翻边变形程度，可以表述为=b/R+b=b/R b表 5.5 给出了几种常用材料在外缘翻边时的答应变形程度

22、；表 5.5外缘翻边答应的变形程度100100 100100材料名称及牌号橡皮成形模具成形橡皮成形模具成形材料名称及牌号橡皮成形模具成形橡皮成形模具成形铝L4软2530640H62 软3040845L4硬58312黄H62 半硬1014416合LF21 软2330640铜H68 软3545855LF21 硬58312H68 半硬1014416金LF2 软2025635103810LF2 硬58312202210LY12 软14206301Cr18Ni9钢软1510LY12硬680.591Cr18Ni9硬4010LY11软14204302Cr18Ni9软4010LY11硬56005.2.3 非圆

23、孔翻边图 5.15 为非圆孔翻边；从变形情形看，可以沿孔边分成、型3 种性质不同的变形区，其中 型区属于圆孔翻边变形，型区为直边，可看作弯曲变形，而型区属于压缩类变形；因此，非圆孔翻边通常是由伸长类变形、压缩类变形、弯曲组合起来的复合成形；由于和型区两部分的变形性质可以减轻 I 型部分的变形程度，因此非圆孔翻边系数K f一般指小圆弧部分的翻边系数可小于圆孔翻边系数K， 两者的关系大致是：Kf=0.850.95 K图 5.15非圆孔翻边低碳钢非圆孔的极限翻边系数，可依据各圆弧段的圆心角大小，查表 5.6；表 5.6低碳钢非圆孔的极限翻边系数Kfmin50332012.58.36.653.3180

24、3600.800.600.520.500.480.460.451650.730.550.480.460.440.420.411500.670.500.430.420.400.380.3751350.600.450.390.380.360.350.341200.530.400.350.330.320.310.301050.470.350.300.290.280.270.26900.400.300.260.250.240.230.225750.330.250.220.210.200.190.185600.270.200.170.170.160.150.15450.200.150.130.130.1

25、20.120.11300.140.100.090.080.080.080.08150.070.050.040.040.040.040.040弯 曲 变形/ 比值 r/2 t非圆孔翻边坯料的预制孔，可以按圆孔翻边、外缘翻边和弯曲各型区分别绽开，然后用作图法把各绽开线交接处光滑连接起来；5.3 扩口扩口也称扩径，它是将管状坯料或空心坯料的口部通过扩口模加以扩大的一种成形方法；一些较长制件中很难采纳缩口或阶梯拉深的方法实现变径，采纳扩口方法可以比较便利有效地解决；对于两端直径相差较大的管件也可采纳直径介于两端之间的坯料，一端缩口，另一端扩口的方法达到成形目的；对于一些内孔尺寸精度要求较高的管料仍可采

26、纳这种方法整形，以提高内孔的精度和降低粗糙度；几种扩口制件实例如图 5.16 所示；图 5.16扩口制件实例扩口模较为简洁，一般没有凹模，如图5.17 所示；为了工作稳固和定位精确，一般在传力区设有支承装置或夹紧装置，对于长度较短、壁较厚的制件也可不用支承固定，但应设有牢靠的定位装置；图 5.17扩口变形示意及变形区的应力应变状态A已变形区； B变形区； C传力区5.3.1 扩口变形特点与扩口系数扩口变形区的应力应变状态如图5.17 所示；在凸模施加力的作用下，坯料口部直径扩大而长度变短；扩口变形区受切向拉应力和轴向压应力的双重作用，其中切向拉应力较大，轴向压应力较小，带来的 应变为，切向拉伸

27、应变最大，孔径扩大，板厚方向是压应变，厚度变薄；这种应力应变状态的最本质特点 与内曲翻边、胀形是相同的；因此，扩口也属于伸长类成形；扩口变形程度一般用扩口系数表示，即K d/d0式中： d扩口后的直径中径 ；d0扩口前坯料 /工序件 /半成品的直径 中径；极限扩口系数是在传力区不失稳、变形区不开裂的条件下，所能达到的最大扩口系数；用K max 来表示；此系数也是衡量扩口能否顺当进行的重要参数；图5.18 给出了 15 钢的极限扩口系数值；极限扩口系 数的大小取决于坯料材料的种类、坯料的厚度、坯料口部规整程度、扩口角度及扩口时采纳的设备等因素；常用的扩口角一般取 2030；在一般情形下，软料、厚

28、料的系数会大一些；图 5.18极限扩口系数 15 钢，扩口角205.3.2 扩口坯料尺寸和制件精度文献中记载的几种运算扩口坯料尺寸的理论公式有用性不强；依据体积不变条件和几何关系，推导并提出的扩口件坯料长度的运算试验公式，经生产实践验证有肯定的指导意义，但由于影响扩口变形的因素较复杂，在详细应用时仍需作相应的调整；下面介绍几种运算试验公式；1 锥口形扩口件 如图 5.19 所示H 0=0.971.002 带圆筒形扩口件 如图 5.20 所示 H 0=0.971.0图 5.19锥口形扩口件的坯料运算图 5.20带圆筒形扩口件的坯料运算3 平口形扩口件 如图 5.21 所示H0=0.971.04

29、整体扩径件 如图 5.22 所示 H 0=H图 5.21平口形扩口件的坯料运算图 5.22整体扩径件的坯料运算有分析和试验证明，对于带圆筒形扩口件和整体扩径件的尺寸会比扩口冲头直径稍有增大；这种略微增大的变化量称之为附加扩径量；附加扩径量的规律性数值目前尚未提出；整体扩径件的尺寸变化规律是两端口部直径较小，其余部分都产生附加扩径量；究其缘由，可能是扩径凸模运动过程的不平稳所致；5.3.3 扩口力的运算采纳锥形刚性凸模扩口时参见图 5.17，单位扩口力 p 可用下式运算MPa式中：单位变形抗力MPa ；摩擦系数；凸模半锥角 ； K扩口系数；5.4 缩口缩口是将管状坯料或圆筒形工序件/ 半成品通过

30、缩口模具使其口部直径缩小的一种成形工序，也可称为缩径 如图 5.23 所示 ；图 5.23缩口成形示意图A变形区； B待变形区 传力区 ； C已变形区缩口工艺应用的例子有子弹壳、圆珠笔芯头部、异径管接头等；无缝钢管的拔制工序也可视为缩口， 不过它较为特殊，其变形区不仅是局部而是整支钢管；缩口工序在某些地方可以代替拉深；如图5.24 所示，该制件可以采纳板料落料、拉深多道次 、冲孔、切边等工序完成；假如改用管坯料，那么可采纳管料切断、缩口2 次等工序完成，工序可大大缩短，材料利用率也可提高，经济效益明显，特殊是对瘦长的管状制件，缩口工艺可以起到不行替代的作用；图 5.24缩口代替拉深的实例5.4

31、.1 缩口变形特点及缩口系数缩口变形时坯料切向受压应力，在此应力作用下坯料直径减小而厚度与高度略有增加，其应力应变状态如图 5.23 所示；缩口变形特点与拉深变形相同，也属于压缩类变形；正由于如此，缩口工艺中坯料变形区简洁产生失稳起皱；而在非变形区筒壁 由于承担全部缩口时的压力，也易产生失稳变形；因此，防止这两种失稳变形是缩口工艺能否顺当进行的主要问题；缩口的极限变形程度主要受失稳条件的限制，选择缩口系数m 至关重要；缩口变形程度用缩口系数m 表示，即m=d/ D式中： d缩口后的直径；D缩口前坯料 /工序件 /半成品的直径；极限缩口系数主要与材料种类、厚度、硬度、模具形式、润滑条件和表面质量

32、有关，与使用的设备也有肯定的关系，如用油压机与机械压力机有一些差别；表 5.7 是不同材料、不同厚度的平均缩口系数；表5.8 是不同材料、不同支承方式的答应缩口系数参考值；从两表给出的数值可以看出，板料厚度大，塑性较好，模具结构中对筒壁有支承作用时，许可缩口系数便较小；这些因素在设计缩口工艺、设计模具时应综合考虑；如不锈钢拉深件，冷作硬化现象较严 重，可以在缩口前加一道热处理软化工序以减小制件的缩口系数；但也会由于筒身的软化，导致筒身支承强度减弱，不利于缩口；表 5.7平均缩口系数材料厚度 t/mm材 料0.50.5 1.01.0黄铜0.850.80 0.700.70 0.65钢0.800.7

33、50.70 0.65表 5.8答应缩口系数支 承 方 式材 料无 支 承外 支 承内 外 支 承软 钢0.700.750.55 0.600.30.35黄铜 H62 、H680.650.700.50 0.550.30.32铝0.680.720.53 0.570.270.32硬铝退火0.730.800.60 0.630.350.40硬铝淬火0.750.800.68 0.720.400.435.4.2 缩口模基本结构典型的缩口模具形式如图5.25 所示，缩口时工序件 /半成品由夹紧装置夹紧，夹紧力通过上模套筒与下模外圆紧配实现，也可通过斜楔装置实现；缩口模具的支承形式有3 种；无支承 如图 5.23

34、 所示 的模具结构简洁、造价低，但稳固性差，一般只在厚壁坯料上采纳；外支承形式图 5.26a 的模具较前者复杂一些，但缩口稳固性较好，许可缩口系数可取小些，这种形式生产中采纳较多；内外支承形式 图 5.26b 的模具结构最复杂，但由于应力状态抱负、稳固性最好，一般在薄壁筒形件中使用；图 5.25缩口模原理图图 5.26不同支承方法的缩口模1压簧； 2芯座； 3活动夹紧环； 4套筒； 5缩口凹模； 6推件器 兼内支承作用 5.4.3 缩口工艺运算1. 缩口次数如制件的缩口系数m 小于答应的缩口系数，可采纳多次缩口工艺；先确定缩口次数n；缩口总次数n =式中： dn缩口的最终直径 中径 ；D坯料

35、/ 工序件 /半成品直径 中径 ； m0平均缩口系数表 5.7；m0 = 式中： d1， d2 ， dn分别为第 1，2， n 次缩口后制件的中径；首次缩口系数m1 =0.9 m0，再次缩口系数 m2 =1.051.10 m0 ；需要留意的是，材料变形后的冷作硬化现象会影响缩口系数；缩口次数愈多，缩口系数愈大；缩口后，制件端部壁厚略有增大，一般可忽视不计；如需要较精确的数据，可按下式估算：t n=式中： t n，缩口后与缩口前的厚度；dn，缩口后与缩口前的中径；2. 缩口坯料高度缩口制件的基本类型有3 种，如图 5.27 所示；缩口坯料高度H 的运算如下；图 5.27缩口制件的基本类型图 5.

36、27a所示形式H =1.05图 5.27b 所示形式H=1.05+上述两个式子中为缩口模的半锥角，一般小于45，最好小于 30；这点在冲压件结构设计时应尽量赐予考虑；图 5.27c 所示形式H =h1+缩口后由于回弹，制件要比模具尺寸增大0.5%0.8% ；缩口制件精度要求较高时，模具难以一次设计制造到位，最好通过多次试验修正确定；3. 缩口力缩口力的大小与缩口件的外形、变形程度、冲压设备及模具结构形式有关，很难精确运算；对于图5.26a 所示的锥形缩口件，在无芯轴内支承时其缩口力可按下式运算P=k式中： P缩口力 N ； t缩口前板料厚度 mm ； D缩口前直径 中径， mm； d制件缩口部位直径 mm ；制件与凹模接触面摩擦系数；材料屈服强度 MPa ；凹模圆锥半锥角；k速度系数，在曲柄轴压力机上工作时，k = 1.15；留意对已冷作硬化的制件，取值应比该材料的屈服强度大；