縮口成形工藝與模具設計復習過程

1、5.3縮口成形工藝與模具設計縮口（ necking）是指將預先拉深成形的圓筒或管狀坯料，通過縮口 模將其口部縮小的一種成形工藝。典型案例工件名稱：氣瓶 生產批量：中批量材料：08鋼料厚：1mm工件簡圖：如圖5-27所示縮口成形的特點與變形程度1.縮口成形的特點圖5-28為同形件縮口成形示意圖?？s口時，縮口端的材料在凹模的壓力下向凹模內滑動，直徑減 小，壁厚和高度增加。制件壁厚不大時，可以近似地認為 變形區(qū)處于兩向（切向和徑向）受壓的平面應力狀態(tài)， 以切向 壓力為主。應變以徑向壓縮應變?yōu)樽畲髴?，而厚度和長 度方向為伸長變形，且厚度方向的變形量大于長度方向的 變形量。由于切向壓應力的作用，在縮口

2、時坯料易于失穩(wěn)起皺；同時非變形區(qū)的筒壁，由于承受全部縮口壓力，也易失穩(wěn)產生變形，所以防止失穩(wěn)是縮口工藝 的主要問題。2縮口成形的變形程度縮口的極限變形程度主要受失穩(wěn)條件的限制，縮口變形程度用總縮口系數m?表示。?m?= ?式中 m?-總縮口系數d -縮口后直徑（mm）； D -縮口前直徑（mm ）。縮口系數的大小與材料的力學性能、料厚、模具形式與表面質量、制件縮口端邊緣情況及潤滑條 件等有關。表5-9所示為各種材料的縮口系數。當工件需要進行多次縮口時，其各次縮口系數的計算為：首次縮口系數? =0.9?均以后各次縮口系數?=（?？?？）?B B r r1 /I式中m均-平均縮口系數；?+?+?+

3、 +? ?均=?案例工藝分析；氣瓶為帶底的筒形縮口工件，可采用拉深工藝制成圓筒形件，再進行縮口成形。縮口系數計算；由圖5-27可知，d=35mm.D=49mm,則縮口系數?_ 35?= 490.71表5-9各種材料的縮口系數均少 少 數 口 縮 均 平承 外外 內511>鋁-7a886a3 a23 a火 鋁 硬-o8 a37 a36 ,60 a53 a硬-鋼58 aa56 a ,7 aa g7 a6075 a537 O3 a5-9得許用縮因該工件為有底縮口件，所以只能采用外支承方式的縮口模具，查表 口系數為0.6，則該工件可一次縮口成形。533縮口工藝計算i.毛坯咼度計算5-29所示?？s

4、口后，工件高度發(fā)生變化，縮口毛坯高度按下式計算，式中符號如圖圖5-29a形式：H = 1.05 ?1 +?孚-?2?8?sin ?(1 +?(5 - 25)圖2-29b形式:H = 1.05 ?1 +?字-?2? + 8Dsin ?(1 + V?)(5- 26)圖5-29C形式:1h = ?1 + 4(1 +?V?) V ?- ?(5- 27)由圖5-27可知，h=79mm,則毛坯高度為H = 1.05 ? 1 +? - ?8?sin 7?1?+ V?1.05 X 79502-35 2+8X 50X sin15X (1?=111.3mm取 H=111.3mm,縮口前毛坯如圖 5-30所示。2.

5、縮口凹模的半錐角 a縮口凹模的半錐角 a在縮口成形中起著重要作用。一般使用a,<45,最好使a在30以內，當a較為合理時，允許的極限縮口系數m可比平均縮口系數 m均小10%15%.3縮口力計算在無內支承進行時，縮口力F可用下式進行計算。是 中？（?縮口前料厚；D-縮口前直徑； d-工件縮口部分直徑； 蘆工件與凹模間的摩擦因數； cb材料抗拉強度；a凹模圓錐半角；k-速度系數，用普通壓力機時，k=1.15尸0.1,根據圖5-27,縮口力F為;由附錄A可查得，cb=430MPa,凹模與工件的摩擦因數?F = k1.1?1 - (1 +35°1=1.15 X 11 X ?X49 X1 X430 X (1 - 49)X (1 X 0.1 Xcot 15 ) X?49cos 15=25.418kN4縮口模結構設計 常見的縮口模結構如圖5-31所示。圖5-31縮口模結構無支承縮口成形 外支承縮口成形內支承縮口成形1-凹模2-外支承3-下支承縮口模采用外支承式一次成形，縮口凹模工作表面的表面粗糙度為Ra=0.4m,采用后側導柱、導套模架，導柱、導套加長為 210mm。因模具閉合高度為 275mm，則選用400KN開式可傾式壓力機。 縮口模結構如圖5-32所示。圖5