第5章胀形与翻边.ppt

文档介绍：第5章胀形与翻边
胀形
利用胀形模具,使板平面或圆柱面内局部区域坯料在双向拉应力作用下,产生两向伸长变形,厚度减薄,表面积增大,以获得所需要几何形状和尺寸制件的冲压工序。生产中起伏成形、圆柱形空心毛坯的鼓肚成形,波纹管及平板毛坯张拉成形均属胀形成形。
胀形常与其它方式的成形同时发生。某些汽车、拖拉机覆盖件和一些复杂形状零件成形,常常包含一定程度胀形成分。胀形加工中,金属流动量小,因此,使坯料变形均匀以及控制整个成形工序中胀形变形量是决定成败及制件质量的关键。
a)弯曲、局部胀形
b)胀形扩展至变形结束
图5-1 胀形变形过程
(1)平板毛坯胀形变形特点
1)变形过程凸模下降与毛坯接触时,在弯矩和拉应力作用下,凹模圆角处坯料发生弯曲变形。与此同时,凸模底部少量毛坯承受了全部胀形变形力,应力达到屈服点时,便产生了变形。与凸模底部接触坯料屈服后产生硬化,变形向外扩展,贴模坯料逐渐增加,表面积增大,厚度减薄,直至坯料全部包敷凸模,完成加工。胀形变形是弯曲,局部胀形及由于加工硬化,贴模面积增加,胀形向外扩展的过程。
2)胀形变形区及应力应变状态如图5-1所示,胀形变形过程中,毛坯被带凸筋的压边圈压紧,外部材料无法流入,变形被限制在凸筋或凹模圆角以内的局部区域。
图5-2显示了平板毛坯局部胀形成形时,变形区内的应力-应变状态。在变形区内,坯料在双向拉应力作用下,沿切向和径向产生伸长变形,厚度变薄,表面积增大。
a)应力状态 b)应变状态
图5-2 变形区应力和应变状态
3)变形力—行程曲线与拉深不同,胀形时变形区是在不断扩大的。由于加工硬化,胀形变形力-行程曲线是单调增曲线,产生破裂时胀形力达到最大值。
a)径向和厚度方向应变分布
b)切向和径向应变分布
图5-3 胀形件的应变分布和应变状态图
4)应变和板厚的分布图5-3是平板毛坯局部胀形时的应变分布图。由图中可见,变形区内径向应变εr和切向应变εθ全部大于零,而厚度方向的应变小于零,坯料变薄。