縮口工藝原理與應(yīng)用

1、縮口工藝介紹縮口是將預(yù)先成形好的圓筒件或管件坯料，通過縮口模具將其口部縮小的 一種成形工序?？s口工序的應(yīng)用比較廣泛，可用于子彈殼、炮彈殼、鋼制氣瓶、 自行車車架立管、自行車坐墊鞍管、鋼管拉拔等的縮口加工。對細(xì)長的管狀類零 件，有時(shí)用縮口代替拉深可取得更好的效果。與縮口相對應(yīng)的是擴(kuò)口工序。縮口變形示意圖縮口成形特點(diǎn)與變形程度1縮口成形特點(diǎn)常見的縮口形式如圖所示，有斜口式、直口式和球面式?？s口屬于壓縮類 成形工序，其變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)如圖所示，變形區(qū)為各向壓應(yīng)力狀態(tài)，其中 切向壓應(yīng)力的絕對值最大。使直徑縮小，厚度和高度增加，所以切應(yīng)變?yōu)閴簯?yīng)變， 徑向應(yīng)變和厚向應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變。變形區(qū)由于受到較大切向

2、壓應(yīng)力的作用易產(chǎn)生切 向失穩(wěn)而起皺，起傳力作用的筒壁區(qū)由于受到軸向壓應(yīng)力的作用易產(chǎn)生軸向失穩(wěn) 而起皺，所以失穩(wěn)起皺是縮口工序的主要障礙。a）b）c）縮口形式a）斜口形式b）直口形式c）球面形式2變形程度縮口變形程度用縮口系數(shù)表小,其表達(dá)式為：式中:一縮口后直徑；一縮口前直徑。縮口極限變形程度用極限縮口系數(shù)表示，取決于對失穩(wěn)條件的限制，其值 大小主要與材料的機(jī)械性能、坯料厚度、模具的結(jié)構(gòu)形式和坯料表面質(zhì)量有關(guān)。 材料的塑性好、屈強(qiáng)比值大，允許的縮口變形程度大（極限縮口系數(shù)小）；坯料 越厚，抗失穩(wěn)起皺的能力就越強(qiáng)，有利于縮口成形；采用內(nèi)支承（模芯）模具結(jié) 構(gòu)，口部不易起皺；合理模角、小的錐面粗糙度

3、值和好的潤滑條件，可以降低縮 口力，對縮口成形有利。當(dāng)縮口變形所需壓力大于筒壁材料失穩(wěn)臨界壓力時(shí)，此時(shí)非變形區(qū)筒壁將先失穩(wěn)，也將限制一次縮口的極限變形程度。表1是一些材料在不同模具結(jié)構(gòu)形式下的極限縮口系數(shù)。當(dāng)計(jì)算出的縮口系數(shù)小于表中值時(shí)，要進(jìn)行多次縮口無支承外妍內(nèi)外支承2 70co. 7S口.550,600.3(W),35黃銅（祐2、ME8 ）0 650. 700, 5OU, 55(T 270. 32輯0.687k 720.53n ST0.27田 32硬鋁退火）& 730一 80G600 630、357r 40硬鋁（淬火）。一 7S7) 一 80S 6811 720. 40-0. 43

4、福具絹學(xué)招式樹可表1不同模具結(jié)構(gòu)的極限縮口系數(shù)縮口工藝計(jì)算1縮口次數(shù)及其縮口系數(shù)確定當(dāng)計(jì)算出的縮口系數(shù)小于極限縮口系數(shù)時(shí)，要進(jìn)行多次縮口，其縮口次數(shù) 由下式確定：n =式中：一總縮口系數(shù)，=；平均縮口系數(shù)，可先取=。的計(jì)算值一般是小 數(shù)，應(yīng)進(jìn)位成整數(shù)。多次縮口工序中第一道次采用比平均值小 10%勺縮口系數(shù)，以后各道次采 用比平均值大5%-10%勺縮口系數(shù)?？紤]材料的加工硬化以及道次增加可能增加 的生產(chǎn)成本等因素，縮口次數(shù)不宜過多。2毛坯尺寸計(jì)算毛坯尺寸的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是縮口毛坯高度，按照圖所示的不同的縮口形式，根據(jù)體積不變條件，可得如下毛坯高度計(jì)算公式：斜口形式：直口形式:球面形式,1-幺（1+

5、如初一D）cos a3縮口力只有外支承的縮口壓力值得注意的是，當(dāng)縮口變形所需壓力大于筒壁材料 失穩(wěn)臨界壓力時(shí)，此時(shí)筒壁將先失穩(wěn)，縮口就無法進(jìn)行。此時(shí)，要對有關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。氣瓶縮口模1一頂桿2一下模板3、14螺栓4、11一銷釘5一下固定板6一墊板7外 支承套8一縮口凹模9一頂出器10一上,板12一打料桿13一模柄15導(dǎo)柱16 導(dǎo)套模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及舉例縮口模結(jié)構(gòu)根據(jù)支承情況分為無支承、外支承和內(nèi)外支承三種形式，可根 據(jù)縮口變形情況和縮口件的尺寸精度要求選取相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)。止匕外，旋壓縮口 法是靠旋輪沿一定的軌跡（或芯模）進(jìn)行縮口變形的，具模具是旋輪和芯?？s口凹模錐角的正確選用很關(guān)鍵。在相同縮口系數(shù)和摩擦系數(shù)條件下，錐 角越小縮口變形力在軸向的分力越小，但同時(shí)變形區(qū)范圍增大使摩擦阻力增加， 所以理論上應(yīng)存在合理錐角，在此合理錐角縮口時(shí)縮口力最小，變形程度得到提 高。通常可取，一般使，最好使。由于縮口變形后的回彈，使縮口工件的尺寸往往比凹模內(nèi)徑的實(shí)際尺寸稍 大。所以對有配合要