里仁10級考試一沖壓工藝

1、第一章 緒論緒論一、沖壓與沖模的概念沖壓模具：沖壓模具：加工對象：主要金屬板材加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）加工設(shè)備：機(jī)械壓力機(jī)（如曲柄壓力機(jī)）或液壓機(jī)等沖壓設(shè)備加工工藝裝備：沖壓模具在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。 沖壓沖壓：利用模具和沖壓設(shè)備對板料金屬進(jìn)行加工，以獲得所需形狀和尺寸的零件的加工方法。第一章 緒論緒論合理的沖壓工藝符合生產(chǎn)工藝的模具高效的沖壓設(shè)備沖壓生產(chǎn)的三要素三要素二、沖壓工序的分類 第一章 緒論緒論根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分：分離工序分離工序：分離工序、成形工序沖壓成形時，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過強(qiáng)度極限b，使材料

2、發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離，從而成形零件。分離工序主要落料、沖孔、切割等。 成形工序成形工序：沖壓成形時，變形材料內(nèi)部應(yīng)力超過屈服極限s，但未達(dá)到強(qiáng)度極限b，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而成形零件。成形工序主要有彎曲、拉深、脹形、翻邊等。 第二章 沖裁分類分類:沖裁模沖裁模：沖裁沖裁：利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序?；竟ば颍郝淞虾蜎_孔。既可加工零件，也可加工沖壓毛坯。 沖裁所使用的模具叫沖裁模，它是沖裁過程必不可少的工藝裝備。凸、凹模刃口鋒利，間隙小。普通沖裁、精密沖裁一、沖裁和沖裁模的概念凸模刃口附近的側(cè)面間隙正常、刃口鋒利情況下，沖裁變形過程可分為三個階段： 二、沖裁變形過程1

3、彈性變形階段彈性變形階段 變形區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力小于屈服應(yīng)力，產(chǎn)生彎矩 。2塑性變形階段塑性變形階段 變形區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力大于屈服應(yīng)力。 凸、凹模間隙存在，變形復(fù)雜，并非純剪切塑性變形，還伴隨有彎曲、拉伸，凸、凹模有壓縮等變形。 3斷裂分離階段斷裂分離階段 變形區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力大于強(qiáng)度極限。裂紋首先產(chǎn)生在凹模刃口附近的側(cè)面上、下裂紋擴(kuò)展相遇材料分離 沖裁斷面沖裁斷面圓角帶：刃口壓入材料,材料產(chǎn)生彎曲和伸長變形形成；光亮帶：模具側(cè)壓形成,質(zhì)量最好的區(qū)域；斷裂帶：由裂紋形成、擴(kuò)展而成。裂紋的形成與發(fā)展裂紋的形成與發(fā)展 首先在凹模刃口附近產(chǎn)生裂紋，并向外擴(kuò)展，然后凸模刃口附 近產(chǎn)生裂紋，裂紋重合，材料斷裂。

4、 沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況a）沖孔件 b）落料件 1、間隙對沖裁件切斷面質(zhì)量的影響、間隙對沖裁件切斷面質(zhì)量的影響間隙小間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，產(chǎn)生第二光亮帶，毛刺增大，斷面垂直，質(zhì)量好。間隙大，間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個斜度，光亮帶小，圓角帶和斷裂帶增大，毛刺大，不易去除。間隙正常間隙正常，裂紋重合，斷面比較平直、光潔，毛刺小。2、間隙對尺寸精度的影響、間隙對尺寸精度的影響尺寸精度尺寸精度：沖裁件實際尺寸與基本尺寸的差值。包括沖裁件相對于凸、凹模尺寸的偏差，模具本身制造偏差。1）相對于凸、凹模尺寸的偏差：）相對于凸、凹模尺寸的偏差：工件脫離模具產(chǎn)生彈性變形而引起。（1）間隙大）

5、間隙大，材料受拉伸，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔件孔徑大于凸模尺寸；（2）間隙小）間隙小，材料受壓縮，落料件尺寸大于凹模尺寸，沖孔件孔徑小于凸模尺寸； 三、凸、凹模刃口尺寸計算1、尺寸計算原則、尺寸計算原則1）設(shè)計落料模，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。2）考慮磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸；凸凹模間隙取最小合理間隙。3）確定沖模刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的精度要求。2、尺寸計算方法、尺寸計算方法 1）凸凹模分開加工）凸凹模分開加工 分別標(biāo)注公差，適用于圓形

6、或簡單形狀的工件。2）凸凹模配合加工）凸凹模配合加工 適用于形狀復(fù)雜或薄料。原則：(1) 先做好一件作為基準(zhǔn)件； (2) 以此件作為基準(zhǔn)加工另一件，二者保持一定間隙； (3) 在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和制造公差，另一件只標(biāo)準(zhǔn)基本尺寸和間隙。 三類尺寸（圖）三類尺寸（圖）： （1）磨損后尺寸變大； （2）磨損后尺寸變小； （3）磨損后尺寸不變；第三章 沖裁例題：生產(chǎn)變壓器硅鋼片AAAABCC卸料力卸料力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。推件力推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。頂件力頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。 四、沖裁力沖裁力沖裁力：完成沖裁過程所需要的最大力。1階

7、梯凸模沖裁降低沖裁力的方法2斜刃沖裁 3加熱沖裁（紅沖）五、排樣排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。材料利用率材料利用率1 1、材料利用率、材料利用率：%1000AA沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比，根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種：2 2、排樣方法、排樣方法1.有有廢料排樣（a）2.少少廢料排樣（b）3.無無廢料排樣（c、d）彎曲彎曲：彎曲方法彎曲方法：彎曲模彎曲模： 將板料、棒料、管材或型材等彎成一定形狀和角度零件的沖壓成形方法。彎曲所使用的模具。 彎曲方法可分為在壓力機(jī)上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等。 用模具成形的彎曲件 (圖

8、)第三章 彎曲一、彎曲的基本概念一、彎曲的基本概念彎曲件的彎曲方法彎曲件的彎曲方法 模具壓彎折彎滾彎拉彎坯料彎曲變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力的分布坯料彎曲變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力的分布 ）彈性彎曲）彈塑性彎曲）純塑性彎曲切向應(yīng)力分布切向應(yīng)力分布 ：彎曲回彈彎曲回彈：板料彎曲過程中，由于存在彈性變形，因此當(dāng)卸載后，彈性變形消失，產(chǎn)生彈性回復(fù)，彈性回復(fù)的結(jié)果，使彎曲件形狀和尺寸發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做彎曲回彈。變形區(qū)變形區(qū)：主要在彎曲件的圓角部分。彎曲變形過程彎曲變形過程：自由彎曲校正彎曲彈性彎曲塑性彎曲二、中性層位置的內(nèi)移二、中性層位置的內(nèi)移應(yīng)變中性層：應(yīng)變中性層：板材彎曲時，外層纖維受拉、內(nèi)層纖維受壓，由于變形的連

9、續(xù)性，必然存在既不受拉也不受壓，即應(yīng)變?yōu)榱愕囊粚永w維。應(yīng)力中性層：應(yīng)力中性層：切向應(yīng)力為零的層。b應(yīng)力中性層應(yīng)變中性層t內(nèi)層切向壓應(yīng)變外層切向拉應(yīng)變00應(yīng)力中性層應(yīng)變中性層應(yīng)力中性層曲率半徑應(yīng)變中性層曲率半徑10三者近似重合窄板b/t3壓縮區(qū)（內(nèi)層）拉伸區(qū)（外層）1、窄板彎曲：寬度發(fā)生變化，應(yīng)力為二維，應(yīng)變?nèi)S2、寬板彎曲：寬度不變， 應(yīng)力為三維，應(yīng)變二維rllrrrrlrrlr三、窄板彎曲和寬板彎曲三、窄板彎曲和寬板彎曲彎曲變形區(qū)的橫截面變化情況彎曲變形區(qū)的橫截面變化情況 窄板（B/t3） 3、截面畸變1、彎曲前后應(yīng)變中性層長度不變；2、適當(dāng)考慮中性層內(nèi)移。四、截面彎矩四、截面彎矩2/02t

10、ydybMRrdbM或五、毛坯長度計算原則五、毛坯長度計算原則六、最小相對彎曲半徑六、最小相對彎曲半徑 rmin/t 及其影響因素及其影響因素（4）材料的力學(xué)性能（3）材料表面和側(cè)面質(zhì)量（2）彎曲線的方向（1）彎曲角 七、彎曲回彈七、彎曲回彈1、曲率回彈2、角度回彈、角度回彈0000)1 (EIMEIMk00113、 與與 k的關(guān)系的關(guān)系0kkk4、影響回彈的因素、影響回彈的因素5、減小回彈的措施、減小回彈的措施1) 材料的機(jī)械性能；2) 相對彎曲半徑r/t ；3) 彎曲角1) 改變彎曲角局部結(jié)構(gòu)（加強(qiáng)筋）；2) 選合適的材料 ；3) 補(bǔ)償法； 4) 校正法； 5) 拉彎法。一、一、 圓筒形件

11、拉深圓筒形件拉深1、變形區(qū)劃分1）法蘭部分，主變形區(qū)，切向收縮，徑向伸長，應(yīng)力狀態(tài)為一拉兩壓；2）凹模圓角部分，過渡變形區(qū)，存在彎曲。內(nèi)表面應(yīng)力狀態(tài)為一拉兩壓 。3）圓筒側(cè)壁，傳力區(qū)，軸向拉伸；4）凸模圓角部分，已變形區(qū)，彎曲和徑向拉伸；5）圓筒底部，傳力區(qū)，雙向受拉。第四章 拉 深圓筒件拉深時各區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)2、變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)法蘭變形區(qū)為一拉一壓應(yīng)力狀態(tài)，外邊緣為單向壓縮。3、無壓邊圈拉深毛坯半徑從 變到 ，法蘭區(qū)最外層厚度由 變成0tktr0RdDtrRttk/000wwRRe607. 05 . 0法蘭區(qū)增厚和減薄的分界時，毛坯變薄。時，毛坯變厚，wwRR607. 0607. 04、

12、有壓邊圈拉深由于毛坯邊緣變厚，變形區(qū)仍可看作是平面應(yīng)力。并將壓邊力引起的徑向應(yīng)力作為應(yīng)力邊界條件wRtRFw壓筒壁最大拉應(yīng)力和最大拉深力筒壁最大拉應(yīng)力和最大拉深力)5 . 11 (21lnmaxtrtRFrRdswws壓法蘭變形引起壓邊力引起正反彎曲引起凹模圓角摩擦引起maxmaxdtF4、有無壓邊拉深的條件mDt118100100另外，采用能量法分析，得無壓邊拉深的條件為：mmnDt18. 1117100上式表明：拉深時，材料的硬化指數(shù)、拉深系數(shù)和坯料的相對厚度越大，不用壓邊的可能性也越大。經(jīng)驗公式：為拉深系數(shù)。Ddm 5、極限拉深系數(shù)mlim或極限拉深比LDR的概念拉深力有極大值Fmax，

13、筒形件拉深力極大值一般發(fā)生在h=rp+rd時，即開始出現(xiàn)筒壁時。筒壁是傳力區(qū)，即已變形區(qū)。但其他條件不變，而減小拉深系數(shù)m，相當(dāng)于增大毛坯直徑D，當(dāng)增大至Dmax時，傳力區(qū)變形并破裂失穩(wěn)，失穩(wěn)判據(jù)為bdtmF)(maxmaxmaxlimDdm將前述拉深力理論公式代入該判據(jù)，可解出極限拉深系數(shù)或極限拉深比dDLDRmax可見，影響拉深力的因素，就是極限拉深系數(shù)或極限拉深比的影響因素。6、圓筒件拉深的影響因素1）板料性能的影響）板料性能的影響材料不同，B、n值不同，極限拉深系數(shù)mlim不同。厚向異性參數(shù)R越大，板材的拉深性能越好。2）凸、凹模圓角半徑的影響）凸、凹模圓角半徑的影響 凹模圓角半徑凹模

14、圓角半徑：毛坯流過凹模口部時，消耗彎曲和反彎曲的功，隨著相對凹模圓角半徑的增大而減小，從而使拉深力減小，即 mlim 降低。 凸模圓角半徑凸模圓角半徑：此處易發(fā)生破裂，凸模圓角半徑越小，越容易破裂，凸模圓角半徑較大時，破裂部分將上移到有加工硬化區(qū)域。 3）毛坯相對厚度的影響）毛坯相對厚度的影響毛坯相對厚度 t/D 越大，極限拉深系數(shù) mlim 越小。毛坯相對厚度 t/D 大至滿足條件時，可以無壓邊拉深。4）壓邊力和摩擦的影響）壓邊力和摩擦的影響摩擦摩擦：摩擦具有兩重性：法蘭部分摩擦大會使拉深力增大，使破裂趨勢增大，極限拉深系數(shù)mlim增大。 凸模圓角半徑部分摩擦大，會阻止板料的流動，從而緩解板

15、料的變薄，故凸模圓角半徑部分應(yīng)粗糙些，側(cè)壁摩擦力大對成形有利。7、圓筒件拉深過程中出現(xiàn)的問題及防止措施凸耳：凸耳：由材料各向異性引起的筒形件端部凸凹不平。隨角度的變化與R值變化一致，需修邊去掉。破裂：破裂：當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處“危險斷面”產(chǎn)生破裂。 起皺：起皺：法蘭區(qū)由于切向壓應(yīng)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲。凸緣寬度越大，厚度越薄，彈性模量和硬化模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。殘余應(yīng)力：殘余應(yīng)力：由彎曲和反彎曲引起，外表面為正，內(nèi)表面為負(fù)，靠近口部最大。防止措施防止措施：1）壓邊，剛性壓邊和彈性壓邊；2）反拉深。 防止措施防止措施：1）改善材料的力

16、學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度； 2）正確制定拉深工藝和設(shè)計模具，降低筒壁所受拉應(yīng)力。防止措施：防止措施：采取措施使板料整個斷面都產(chǎn)生屈服，即可大大減小殘余應(yīng)力。8、圓筒件拉深工藝計算1）毛坯尺寸確定原則）毛坯尺寸確定原則iiADDA442平均厚度不變 面積相等2）拉深系數(shù)和拉深次數(shù)）拉深系數(shù)和拉深次數(shù)第一次拉深系數(shù)：第二次拉深系數(shù)：第n次拉深系數(shù)：Ddm11122ddm 1nnnddm零件總拉深系數(shù)：Ddm總拉深件的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積，即 設(shè)各次極限拉深系數(shù)為nnmmmmmm1321 總21nmmm 、總mmmmn 21nnmmmmmm 2211多次拉深設(shè)計原則：多次拉深設(shè)計原則：i

17、imm 或當(dāng) 時，可一次拉深成形，否則需要多次拉深。1mm總Fd 2、拉深工藝的確定、拉深工藝的確定 1）拉深系數(shù)DdmF/當(dāng)零件底部圓角半徑與法蘭半徑相同時：dRdhdDF44. 342dRdhddDdmFF44. 341/21、帶法蘭圓筒件拉深特點(diǎn)、帶法蘭圓筒件拉深特點(diǎn)1）毛坯法蘭部分不完全進(jìn)入凹?？诓?；2）變形過程可以利用圓筒件拉深公式分析計算。二、帶法蘭圓筒形件拉深二、帶法蘭圓筒形件拉深2）工藝設(shè)計原則FFmm 按圓筒件一次拉深設(shè)計。FFmm 按圓筒件多次拉深設(shè)計。3）多次拉深方法：(1) 首次拉深，法蘭外徑等于零件法蘭外徑加修邊余量；(2) 后續(xù)各次拉深，法蘭外徑不變，圓筒直徑減小;

18、(3) 第一次拉深時，拉入凹模的面積大于計算面積的35。窄法蘭深筒件：4 . 1ddF倒數(shù)第二道拉深出法蘭邊，再整形、修邊。寬法蘭深筒件：4 . 1ddF大 件：mmdF200中小件：mmdF200多次拉深成直筒件首次拉深出寬法蘭后續(xù)拉深，筒徑減小，高度增大。后續(xù)拉深，筒徑、圓角減小，高度不變。三、階梯形件拉深三、階梯形件拉深變形特點(diǎn)變形特點(diǎn)：每一階梯相當(dāng)于相應(yīng)圓筒形件的拉深。 nnndhdhhh21式中h是直徑為dn的圓筒件一次拉深可達(dá)到的最大高度。一次拉成條件一次拉成條件：（1）若任意兩相鄰階梯di/di-1都不小于相應(yīng)的圓筒件的極限拉深系數(shù) ，每次拉深一個階梯。（2）若相鄰兩階梯di/d

19、i-1小于相應(yīng)圓筒件的極限拉深系數(shù)，采用帶法蘭圓筒件拉深方法。多次拉深的方法多次拉深的方法：1）錐角較小，高度較小，先拉成筒形，再拉成錐形；2）先拉成階梯形，再拉成錐形；3）逐次拉成錐面，逐次增加錐面長度。四、軸對稱曲面件拉深四、軸對稱曲面件拉深錐面件、球面件、拋物面件錐面件、球面件、拋物面件共性特征共性特征：1）存在懸空自由變形區(qū)；2）拉深和脹形拉深和脹形兩種變形方式的復(fù)合；3）存在應(yīng)力分界圓，拉深區(qū)和脹形區(qū)的分界；4）懸空拉深區(qū)易產(chǎn)生內(nèi)皺內(nèi)皺缺陷；5）防內(nèi)皺措施是增大徑向拉應(yīng)力，擴(kuò)大脹形區(qū)。錐面件拉深的三種方法錐面件拉深的三種方法：一、變形特點(diǎn)一、變形特點(diǎn)直邊與彎曲相近，圓角與拉深相近。直

20、邊與彎曲相近，圓角與拉深相近。但由于沿周邊分布的不均勻，而使其具有特殊性。321lll321hhh1. 變形的不均勻性變形的不均勻性變形后： 1123llll1321hhhh五、盒形件拉深五、盒形件拉深變形前：2. 直邊對圓角部分的減輕作用直邊對圓角部分的減輕作用 3. 直邊對圓角（在力的傳遞方面）的帶動作用直邊對圓角（在力的傳遞方面）的帶動作用4. 成形極限高于相應(yīng)的圓筒形件成形極限高于相應(yīng)的圓筒形件5. 變形穩(wěn)定性高變形穩(wěn)定性高二、毛坯尺寸的確定二、毛坯尺寸的確定原則原則：保證毛坯面積等于零件面積，保證零件形成等高的側(cè)壁，同時要保證毛坯面積等于零件面積，保證零件形成等高的側(cè)壁，同時要考慮材

21、料的轉(zhuǎn)移考慮材料的轉(zhuǎn)移。方形盒圓形毛坯 矩形盒橢圓毛坯，為簡化模具設(shè)計，可采用長圓形毛坯。 高方形盒先多次拉深成圓筒件，最后一次拉成方形盒。 高矩形盒先多次拉深成橢圓筒，最后一次拉成矩形盒。 四、高盒形件多次拉深四、高盒形件多次拉深三、盒形件初次拉深成形極限三、盒形件初次拉深成形極限 盒形件拉深時，徑向拉應(yīng)力沿周邊分布不均，圓角部分大于直邊部分，因此盒形件初次拉深成形極限受圓角側(cè)壁強(qiáng)度的限制。 用H/r 表示極限變形程度，受r/B、t/B及材料性能影響，相對高度 H/r 不超過極限值時可一次拉成，否則需多次拉深。 拉拉深深模模結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖-模柄 -上模座 -凸模固定板 -彈簧 -壓邊圈 -定位

22、板 -凹模 -下模座 -卸料螺釘 10-凸模 第五章 脹形與翻邊一、脹形一、脹形1、成形特點(diǎn)、成形特點(diǎn)1）毛坯外徑不變，靠厚度變薄，靠厚度變薄，實現(xiàn)表面增大實現(xiàn)表面增大；2）變形區(qū)金屬處于兩向受拉的應(yīng)兩向受拉的應(yīng)力狀態(tài)力狀態(tài)，屬伸長類變形；3）破壞形式破壞形式是拉裂拉裂，屬 破裂：因強(qiáng)度不足引起的破裂；4）由于有雙向拉應(yīng)力作用，而且沿厚度分布均勻，因此不易失穩(wěn)起皺，彈復(fù)小，尺寸精度高，表面質(zhì)量好。2、脹形工藝方法及其、脹形工藝方法及其成形極限成形極限1）純脹形：極限脹形高度2）壓筋：許用斷面變形程度3）壓凸包：許用凸包高度4）圓柱形空心毛坯脹形：極限脹形系數(shù)5）張拉成形：極限拉形系數(shù)脹形極限脹

23、形極限影響因素影響因素1）材料延伸率和應(yīng)變硬化指數(shù)n ；2）潤滑條件和變形速度；3）材料厚度。)75. 07 . 0(/ )(00lllpphppddK1/0maxmaxlk二、翻邊二、翻邊按工藝特點(diǎn)劃分：按工藝特點(diǎn)劃分：內(nèi)孔（圓孔或非圓孔）翻邊、外緣翻邊、變薄翻邊按變形性質(zhì)劃分：按變形性質(zhì)劃分：伸長類翻邊、壓縮類翻邊、體積變形的變薄翻邊1）成形特點(diǎn)）成形特點(diǎn)在單向或雙向拉應(yīng)力作用下，切向伸長變形大于徑向壓縮變形，導(dǎo)致其厚度減薄，屬于伸長類翻邊。擴(kuò)孔成形：擴(kuò)孔成形：在圓孔翻邊的中間階段停止變形(伸長類翻邊的特例)1、圓孔翻邊2）變形程度和成形極限）變形程度和成形極限變形程度用翻邊系數(shù)表示：mD

24、dK0圓孔翻邊的成形極限根據(jù)豎邊邊緣是否破裂確定，用極限圓孔翻邊系數(shù)表示mLDdKmin0影響因素：影響因素：1）材料性能；2）孔緣質(zhì)量；3）凸模形狀；4）相對厚度。 3）毛坯計算原則）毛坯計算原則破裂：因材料局部延伸率不足引起的破裂。破裂形式：破裂形式：一次翻邊成形：成形前后變形區(qū)寬度不變。由翻邊高度算 初始孔徑。拉深后再翻邊：由極限翻邊系數(shù)算極限翻邊高度；由零件 剩余高度按帶法蘭圓筒件拉深算毛坯直徑。2、變薄翻邊沖制以下的小螺孔1 1）成形特點(diǎn)）成形特點(diǎn) 變薄翻邊屬于體積成形。凸凹模之間采用小間隙，凸模下方的材料變形與圓孔翻邊相似，但它們成形為豎邊后，將會在凸凹模的小間隙之間受到擠壓，進(jìn)一

25、步發(fā)生較大塑性變形，厚度顯著減薄，從而提高翻邊高度。用變薄系數(shù)表示01ttKb 豎邊高度按體積不變體積不變計算。 2）變形程度）變形程度3）毛坯計算原則）毛坯計算原則4）成形方式：）成形方式：曲面凸?；螂A梯凸模， 先翻后擠。3、外緣翻邊1）內(nèi)曲翻邊）內(nèi)曲翻邊（內(nèi)凹外緣翻邊）：成形特點(diǎn)：成形特點(diǎn)：與圓孔翻邊相似。屬于伸長類翻邊。變形程度：變形程度：用豎邊外緣周向平均工程應(yīng)變表示。bRbEs2）外曲翻邊）外曲翻邊（外凸外緣翻邊）：成形特點(diǎn)：成形特點(diǎn)：與淺拉深相似。屬于壓縮類翻邊。變形程度：變形程度：用豎邊外緣周向平均工程應(yīng)變表示。bRbEc毛坯設(shè)計原則：毛坯設(shè)計原則：按圓孔翻邊設(shè)計，適當(dāng)修正。毛坯

26、設(shè)計原則：毛坯設(shè)計原則：按圓筒件淺拉深設(shè)計，適當(dāng)修正。4、非圓孔翻邊1 1）變形特點(diǎn)變形特點(diǎn): :2 2）翻邊系數(shù)計算方法翻邊系數(shù)計算方法: :a區(qū)：曲率半徑較小，切向應(yīng)變大。b區(qū):曲率半徑較大，切向應(yīng)變小。非圓孔翻邊時的極限翻邊系數(shù)可以小于圓孔翻邊時的極限翻邊系數(shù)。3 3）預(yù)制孔計算原則預(yù)制孔計算原則: :類比圓孔翻邊、彎曲、淺拉深，弧線段展開寬度比直線段大出5%10%。分段計算，適當(dāng)修正，平滑過渡。復(fù)合成形：1區(qū)：伸長類翻邊；2區(qū)：彎曲； 3區(qū)：壓縮類翻邊第六章 沖壓性能與成形極限沖壓性能與成形極限1、沖壓成形性能：板料對沖壓成形工藝的適應(yīng)能力。2、拉伸失穩(wěn)： 板料在拉應(yīng)力作用下局部出現(xiàn)頸

27、縮或破裂的現(xiàn)象。3、壓縮失穩(wěn)： 板料在壓應(yīng)力作用下起皺的現(xiàn)象。4、成形極限： 板料發(fā)生失穩(wěn)前可以達(dá)到大的最大變形程度。5、總體成形極限：板料失穩(wěn)前某些特定的總體尺寸可以達(dá)到的最大變化程 度，如極限拉深系數(shù)、極限翻邊系數(shù)、極限脹形高度等。6、局部成形極限：板料失穩(wěn)前局部尺寸可以達(dá)到的最大變化程 度，如局部 極限應(yīng)變。7、成形極限圖： （Forming Limit Diagrams , 簡稱FLD ） 。由不同應(yīng)變路徑 下的局部極限應(yīng)變構(gòu)成的曲線或條帶形區(qū)域。它全面反 映了板料在單向或雙向拉應(yīng)力作用下抵抗頸縮或破裂的 能力。一、沖壓性能一般概念一、沖壓性能一般概念沖壓成形性能還包括：抗破裂性、貼模

28、性、定形性 介于材料科學(xué)與沖壓成形技術(shù)之間的邊緣問題二、沖壓成形區(qū)域劃分二、沖壓成形區(qū)域劃分變形趨向性：變形趨向性：拉深、平底凸模脹形、圓孔翻邊及擴(kuò)孔所用模具相同，但毛 坯直徑不同，或預(yù)制孔直徑不同，則拉深和脹形可相互轉(zhuǎn)變， 脹形和擴(kuò)孔翻邊可相互轉(zhuǎn)變，或兩種變形復(fù)合。四種典型工藝四種典型工藝：拉深剛性凸模脹形伸長類翻邊彎曲復(fù)雜零件的成形經(jīng)?？梢暈閮蓚€或兩個以上的復(fù)合三、沖壓成形性能劃分三、沖壓成形性能劃分破裂的三種方式： 1） 破裂由于板料所受拉應(yīng)力超過強(qiáng)度極限引起的破裂。 2） 破裂由于板料的伸長變形超過材料的局部延伸率引起的破裂。 3）彎曲破裂由于彎曲變形區(qū)的外層材料中拉應(yīng)力過大引起的破裂

29、。 破裂特點(diǎn)： 拉深破裂出現(xiàn)在傳力區(qū)，脹形破裂出現(xiàn)在變形區(qū)。因此板料拉深和脹形時對 破裂的抵抗能力不同。 四、板材的基本性能指標(biāo)及其與沖壓成形性能的關(guān)系四、板材的基本性能指標(biāo)及其與沖壓成形性能的關(guān)系基本性能：基本性能：由單向拉深試驗獲得。1、屈服極限、屈服極限 小，材料易屈服、回彈小，貼模性和定型性好。s0/ AFss2、屈強(qiáng)比、屈強(qiáng)比 小，塑性變形階段長，有利于沖壓成形。bsbs3、均勻延伸率、均勻延伸率 均勻延伸率大 ，均勻變形程度大，抗拉伸失穩(wěn)性能好。00/ )(llluu0AFbb4、總延伸率、總延伸率 總延伸率大 ，變形程度大，抗破裂性好00/ )(llltt5、應(yīng)變硬化指數(shù)、應(yīng)變硬

30、化指數(shù) n n 值不僅提高局部應(yīng)變能力，且使應(yīng)變均勻。 n 值大增大成形極限 分散性頸縮失穩(wěn) 集中性頸縮失穩(wěn) 1n12nnKloglogddn 6、塑性應(yīng)變比（厚向異性系數(shù)）、塑性應(yīng)變比（厚向異性系數(shù)）R00lnlnbtbbRtt00004590124RRRR 、n 是板料兩個特定成形指標(biāo)； 平面內(nèi)易于變形，厚度減薄輕。RR 7、凸耳參數(shù)（、凸耳參數(shù)（ 面內(nèi)異性系數(shù)）面內(nèi)異性系數(shù)）0000904512RRRR該值大，拉深件口部嚴(yán)重不平齊，需修邊切除。五、沖壓成形性能試驗方法與指標(biāo)五、沖壓成形性能試驗方法與指標(biāo)1、脹形成形性能試驗（杯突試驗）、脹形成形性能試驗（杯突試驗）（Eriohsen試驗）指標(biāo)：指標(biāo)：用破裂時凸包高度IE值評價。IE值越大，脹形成形性能越好。2、擴(kuò)孔成形性能試驗、擴(kuò)孔成形性能試驗（KWI擴(kuò)孔試驗）指標(biāo)：指標(biāo)：用破裂時極限擴(kuò)孔率極限擴(kuò)孔率值評價。%10000dddf2/minmaxfffddd3、拉深成形性能試驗、拉深成形性能試驗 （1）圓柱形平底凸模沖杯試驗）圓柱形平底凸模沖杯試驗（Sw