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深入了解不同翻边的工艺与模具设计,探究影响翻边极限变形程度的因素

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:不同的翻边在工艺和模具设计上均有显著的不同。翻边时孔边不破裂所能达到的最大变形程度时的K值,称为许可的极限翻边系数Kmin。式表明,材料的n值与r值越大,则极限翻边系数Kmin越小,即翻边的极限变形程度越大。影响极限翻边系数大小的因素如下:①材料的种类及材料本身的力学性能。表3-64 低碳钢圆孔翻边时的极限翻边系数K②预制孔的孔口状态。

深入了解不同翻边的工艺与模具设计,探究影响翻边极限变形程度的因素

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图3-194 Y形三通管壁厚分布规律

翻边是在毛坯的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的轮廓(封闭或不封闭)曲线翻成竖立的边缘,使之成为带有凸缘形状零件的冲压成形方法。采用翻边工序可以加工出形状较为复杂、具有良好刚度和合理空间形状的立体零件。它主要用于加工与其他零件的装配部位,或者为了提高零件的刚度而用来加工冲压件的特定局部形状。此外,在进行大型板料成形时,也可作为控制破裂或起皱的手段。

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图3-195 Y形三通管零件

按其工艺特点不同,翻边可分为内孔(圆孔和非圆孔)翻边和外缘翻边两大类,外缘翻边又可分为内曲翻边和外曲翻边两种。而按变形特点不同来分,则可分成变薄翻边和不变薄翻边两种。按变形的性质不同来区分时,翻边可以分为伸长类翻边和压缩类翻边两大类。当进行伸长类翻边时,由模具的直接作用所引起的变形是切向伸长变形(见图3-196b);而压缩类翻边时,由模具的直接作用所引起的变形则是切向压缩变形(见图3-196c)。此外,在模具的直接作用下,同时引起切向伸长和切向压缩变形时,则为复合翻边(见图3-196d)。当翻边的弯曲线是一条直线时,毛坯的变形仅局限于弯曲线的圆角部分,而直边部分不产生塑性变形,只是由于圆角部分的变形而使直边部分的变形产生一定的转动。这时,翻边变形就成了弯曲(见图3-196a)。当翻边是在平面毛坯上或毛坯的平面部分上进行时,称为平面翻边,图3-196所示的各种形式均为平面翻边。而当翻边是在曲面毛坯上进行时,则称为曲面翻边,图3-197所示即为曲面翻边的例子。当所翻竖立边缘为封闭曲线时,即为翻孔。不同的翻边在工艺和模具设计上均有显著的不同。

1.孔的翻边

(1)圆孔翻边 圆孔翻边又称翻孔,是把平板上或空心件上预先打好的孔(或预先不打孔)扩大成带有竖立边缘而使孔径增大的一种工艺过程(见图3-198)。圆孔翻边时,变形区是以毛坯孔径d0为内径、凹模工作部分直径D为外径的环形部分。在翻边过程中,在凸模的作用下,变形区内径d不断地扩大,直至翻边结束,变形区的内径等于凸模工作部分的直径,这时,侧壁部分最终成了竖直的边缘。

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图3-196 各种翻边及其应变状态

a)直线翻边(弯曲) b)伸长翻边 c)压缩翻边 d)复合翻边

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图3-197 曲面翻边

a)伸长类曲面翻边 b)压缩类曲面翻边

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图3-198 圆孔翻边

a)平板翻孔 b)拉深件翻孔 c)为了增加翻边高度,先拉深,再制底孔,最后翻孔

翻边过程的变形区基本上是限制在凹模圆角区之内,凹模底部为主要变形区,此处材料受到切向拉伸,致使材料厚度变薄。在边缘部位上厚度的变化值可按单向受拉时变形值的计算方法用下式来进行估算,即

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式中 t——翻边后竖立边缘部位上板料的厚度;

t0——翻边前毛坯的厚度;

d0——翻边前毛坯孔的直径;

D——翻边后竖边的直径(外径)。

翻边时应变分布的情况如图3-199所示。

1)翻边系数。在圆孔翻边的过程中,其变形程度取决于毛坯上孔的直径d和工件孔径D之比,通常用翻边系数K来表示(见图3-200),即

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式中K——翻边系数;

d——翻边前毛坯上孔的直径;

D——翻边后工件的孔径(按中线计)。

显然,K值越大,变形程度越小;K值越小,则变形程度越大。翻边时孔边不破裂所能达到的最大变形程度时的K值,称为许可的极限翻边系数Kmin

极限翻边系数Kmin的理论值可根据板料成形的失稳理论导出,即

Kmine-(1+rn (3-105)

式中 r——板料的各向异性指数;

n——材料的硬化指数。

式(3-105)表明,材料的n值与r值越大,则极限翻边系数Kmin越小,即翻边的极限变形程度越大。一些材料的n值与r值见表3-63。

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图3-199 圆孔翻边时的应变分布(低碳钢,厚度1mm)

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图3-200 圆孔翻边件尺寸

表3-63 部分材料的n值与r

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由于圆孔翻边时变形区内金属在切向拉应力作用下产生的是切向伸长变形,所以极限翻边系数主要取决于毛坯金属材料的塑性。圆孔翻边时毛坯变形区在半径方向上各点的切向伸长变形的数值是不同的,最大的伸长变形发生在毛坯孔的边缘,所以在翻边时应保证毛坯孔边缘部位上金属的伸长变形要小于材料塑性所允许的极限值,即在孔的边缘不致产生裂纹(见图3-201)的极限情况。

影响极限翻边系数大小的因素如下:

①材料的种类及材料本身的力学性能。圆孔翻边时变形区内边缘上产生的最大伸长变形为

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由式(3-106)可以看出,圆孔翻边时的极限翻边系数与材料伸长率成反比关系,因此,材料的塑性越好,则极限翻边系数就越小,所允许的变形程度就越大。

但是,实际应用中式(3-106)所用的伸长率A的数值,通常要大于在简单拉伸试验中所得到的均匀伸长率。其原因在于翻边变形区内,直径方向上各点的伸长变形大小是不同的,在边缘上的伸长变形最大,而其余各点上的伸长变形随其与边缘距离的增大而迅速减小。由于伸长变形较小的邻近区域对具有最大伸长变形的边缘的影响,使后者塑性变形的稳定性得到加强,抑制了翻孔边缘部位上金属产生局部集中变形的趋势,因而翻边时毛坯边缘部分可以得到比简单拉伸试验大得多的伸长变形。但是,只有在翻边孔径比较小、切向应变的变化梯度较大的情况下,这种影响才是显著的。当翻边孔径很大时,由于切向应变的变化梯度较小,以致使这种影响可能降到实际上不起作用的程度。表3-64列出了低碳钢圆孔翻边时的极限翻边系数,从表3-64中也可以看出尺寸效应对翻边变形极限的影响。

表3-64 低碳钢圆孔翻边时的极限翻边系数K

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②预制孔的孔口状态。翻边前的孔口断面质量越好,就越有利于翻边成形。钻孔的极限翻边系数比冲孔的极限翻边系数小一些,其原因是冲孔断面上有冷作硬化现象和微小裂纹,变形时极易应力集中而使之开裂。为了提高翻边的变形程度,常用钻孔方法代替冲孔,或者在冲孔后采用整修方法切掉冲孔时形成的表面硬化层和可能引起应力集中的表面缺陷与毛刺。如果采用冲孔后直接翻边,应将冲孔后带有毛刺的一侧放在里层,以避免产生孔口裂纹,或者在冲孔后采用退火等措施,消除冷作硬化现象和恢复塑性,也能提高伸长类翻边的极限变形程度,以减小极限翻边系数K值。

③材料的相对厚度(t/d)×100。相对厚度越大,所允许的翻边系数就越小,这是因为较厚的材料对拉深变形的补充性较好,使材料断裂前的极限变形程度大一些。

④凸模的形状。球形、锥形、抛物线形凸模,可使孔的边缘圆滑过渡,翻边时边缘金属逐步张开,有利于材料的变形,也都能起到提高翻边变形程度的目的。

几种常用材料的翻边系数K值列于表3-65中。

表3-65 几种常用材料的翻边系数K

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(续)

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注:1.K为第一次翻边系数。

2.如果在竖立直壁上允许有不太大的裂纹,翻边系数可取Kmin

2)毛坯尺寸计算。平板毛坯上的圆孔翻边如图3-200所示,由于翻边时材料主要是切向拉伸,厚度变薄,而径向变形不大,因此,在进行毛坯尺寸计算时可根据弯曲件中性层长度不变的原则近似地求出预制孔尺寸d

预制孔尺寸:

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翻边高度:

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式中各符号如图3-200所示。

由式(3-108)可知,在极限翻边系数Kmin时的最大翻边高度hmax

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当工件要求高度hhmax时,就不能一次直接翻边成形,这时,如果是毛坯的单个小孔翻边,应采用壁部变薄的翻边,如图3-201所示。对于大孔的翻边或在带料上连续拉深时的翻边,则用拉深、冲底孔再翻边的方法,如图3-202所示。

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图3-201 翻边裂纹

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图3-202 预先拉深的翻边

在拉深件底部冲孔翻边时,应先决定翻边所能达到的最大高度,然后根据翻边高度及制件高度来确定拉深高度。由图3-202可知,翻边高度为

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以极限翻边系数Kmin代入式(3-110)可得hmax

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此时,预制孔直径d

d=KminD (3-112)

dD+1.14r-2h (3-113)

拉深高度为

h1H-hrt (3-114)

式中各符号如图3-202所示。

翻边时竖边口部变薄严重,其厚度可按下式作近似计算,即

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式中 t1——板料翻边后竖边口部厚度;

t——板料厚度;

d——翻边前毛坯上孔的直径;

D——翻边后工件的孔径(按中线计);

K——翻边系数。

3)翻边力的计算。用圆柱形凸模进行翻边时,翻边力可按下式计算,即

F=1.1πsD-d) (3-116)

式中 F——翻边力(N);

σs——材料的屈服强度(MPa);

D——翻边直径(按中线计,mm);

d——毛坯预制孔直径(mm);

t——毛坯厚度(mm)。

翻边凸模的圆角半径、凸模的形状以及模具的间隙等对翻边过程中所需的翻边力均有较大的影响。当加大凸模圆角半径时,可以大幅度地降低翻边力,凸模圆角半径对翻边力的影响如图3-203所示。

当采用球形凸模进行翻边时,其翻边力可按下式进行计算,即

F=1.2πDtmσs (3-117)

式中 F——翻边力(N);

σs——材料的屈服强度(MPa);

D——翻边直径(按中线计,mm);

m——修正系数,见表3-66;

t——毛坯厚度(mm)。(www.xing528.com)

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图3-203 凸模圆角半径对翻边力的影响(材料:低碳钢,厚度:1mm)

表3-66 修正系数m

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4)翻边时凸模与凹模之间的间隙。圆孔翻边时,材料沿切向伸长,其端面的材料变薄非常严重,这时凸模和凹模之间间隙的选取应小于原来的材料厚度,一般可取c=0.85t。小的圆角半径和高竖边的翻边,仅仅应用在螺纹底孔或与轴配合的小孔的翻边,此时单边间隙c=0.65t。平面毛坯翻边及采用拉深件进行翻边时,模具工作部分的单边间隙值列于表3-67。

表3-67 翻边时凸凹模的单边间隙(单位:mm)

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由于圆孔翻边后,其内径略有缩小,因此,当对孔的内径有公差要求时,翻边凸、凹模直径的尺寸可按下式来确定:

设翻孔的内径为d0+Δd,则

凸模直径为

Dpd+Δd)0-δp (3-118)

凹模直径为

Ddd+Δd+2c0+δd (3-119)

式中 d——翻边凸模直径;

δpδd——凸模和凹模的制造公差,一般采用IT7~IT9级精度。

通常情况下不对翻边竖孔的外形尺寸和形状提出较高的要求,其原因是在不变薄的翻边中,模具对变形区直壁外侧无强制挤压,加之直壁各处厚度变化不均匀,因此,竖孔外径尺寸不易控制。如果对翻边竖孔的外径精度要求较高时,凸、凹模之间应取小的间隙,以便凹模对直壁外侧产生挤压作用,从而达到控制其外形尺寸精度的目的。

5)圆孔翻边模具结构。图3-204所示为圆孔翻边模结构,该模具为正装结构,凸模2和压料板安装在上模板3上,当上模下降时,压料板1将制件毛坯压在凹模7上,然后凸模继续向下运动进行翻边。翻边后制件由顶件板6将其顶出凹模。顶件板由顶杆5与压力机下面的气垫相连而构成顶件器。

图3-205所示为内孔和外缘同时翻边的复合模结构,该模具为倒装结构。内孔翻边的凸模1和外缘翻边的凹模2安装在上模上,外缘翻边的凸模与内孔翻边的凹模一体构成凸凹模3安装在下模上。上模上装有压料装置,由环形压料板4、弹簧5和螺钉6组成,用于压紧制件的大凸缘并施加压边力,以便于实施外缘翻边。下模上安装有顶件装置,由顶块7、顶杆8、橡皮9和螺杆10组成。其作用是翻边后顶住制件的内孔边缘,将制件从凸凹模中顶出。

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图3-204 圆孔翻边模

1—压料板 2—凸模 3—上模板 4—下模 5—顶杆 6—顶件板 7—凹模

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图3-205 内孔和外缘同时翻边的复合模

1—凸模 2—凹模 3—凸凹模 4—压料板 5—弹簧 6—螺钉 7—顶块 8—顶杆 9—橡皮 10—螺杆

图3-206所示为几种常用的圆孔翻边凸模形状及主要尺寸。翻边前进行预先拉深的拉深凸模圆角半径和同时冲孔及翻边凸模的圆角半径应尽量大,但不应超过978-7-111-43836-6-Chapter03-417.jpg。其中,D为翻边后的直径(以中线计),d为预冲孔直径,t为料厚。图3-206中1为台肩,若采用压边圈时,此台肩可省略;2为翻边工作部分;3为倒圆,对于平底凸模,rp﹥4t;4为导正部,起定位作用。

(2)非圆孔的翻边 非圆孔翻边也是冲压生产中常见的翻边方法,在各种结构件中,会遇到带有竖边的非圆孔及开口(椭圆、矩形以及兼有内凹弧、外凸弧和直线部分组成的非圆形开口)。这些开口多半是为了减轻重量和增加结构件的刚度,竖边高度不大,一般为(4~6)t,同时对其精度也没有很高的要求。

非圆孔翻边时,如果各处的翻边高度相同,则在曲率半径R比较大的内凹弧线段,切向拉应力和切向伸长变形比较小,厚度减薄也小;在R比较小的内凹弧线段,切向拉应力和伸长变形比较大,厚度减薄也大;而在直线段和外凸弧线段,材料不受切向拉应力的作用,厚度也不减薄。但是,在外凸弧段,板料容易起皱。由于材料是连续的,所以不同部分之间的变形也是连续的。因此,非圆孔翻边时,伸长类翻边区的变形可以扩展到与其相连的弯曲变形区或压缩类翻边区,从而可减轻伸长类翻边区的变形程度。故非圆孔翻边时,内凹弧段的极限翻边系数K′一般小于圆孔翻边时的极限翻边系数,通常可取K′=(0.85~0.90)K。因此,如果只考虑翻边破裂条件,则非圆孔翻边的成形极限比圆孔翻边的成形极限大(即极限翻边系数小)。如果还要考虑非圆孔翻边在较大变形程度下易使外凸弧线段部位失稳起皱的情况,则可使用压边装置来避免翻边时失稳起皱缺陷的发生。

表3-68列出了低碳钢材料在非圆孔翻边时允许的极限翻边系数K。由表可知,非圆孔边缘弧线段对应圆心角αK也有一定影响。故在设计非圆孔翻边工艺时,选取的翻边系数还应满足各个弧段的翻边要求。

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图3-206 常用圆孔翻边凸模的形状和尺寸

a)带有定位销而且直径大于10mm的翻边凸模 b)没有定位销而零件处于固定位置上的翻边凸模 c)带有定位销而且直径小于10mm的翻边凸模 d)带有定位销而直径较大的翻边凸模 e)无预制孔且不精确的翻边凸模

1—台肩 2—翻边工作部分 3—倒圆 4—导正部

表3-68 非圆孔翻边时允许的极限翻边系数K(低碳钢材料)

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非圆孔翻边的变形性质与非圆形的孔缘轮廓性质有关,翻边预制孔的形状和尺寸,可根据开口的形状分段考虑。如图3-207所示的非圆形轮廓可分为8条线段,其中线段2、4、6、7和8可视为圆孔的翻边,线段1和5可看做简单的弯曲,而内凹弧3可按拉深工艺处理。因此,翻边前预制孔的形状和尺寸应分别按圆孔翻边、弯曲与拉深工艺计算。通常,转角处的翻边会使竖边高度略为降低。为了消除形状误差,转角处翻边的宽度应比直线部分的边宽增大5%~10%。由理论计算得出的孔的形状应加以适当的修正,使各段连接处有相当平滑的过渡。

2.变薄翻边

当零件翻边高度较大,难以一次成形,而竖立边缘又允许变薄时,往往采用变薄翻边工艺。用变薄翻边的方法,既可提高生产效率,又可节约材料。

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图3-207 非圆孔翻边

变薄翻边属于体积变形,当变薄翻边时,凸、凹模之间的间隙小于材料的厚度。变形开始时,凸模下方的材料变形与圆孔翻边时的变形相似。当其进一步变形,形成竖立的边缘之后,板料将会在凸、凹模之间的小间隙内受到挤压,进一步发生较大的塑性变形,使竖立边缘的厚度显著减薄,从而提高翻边高度。就金属塑性变形的稳定性及不发生裂纹的观点而言,变薄翻边比普通翻边更为合理。变薄翻边工艺要求材料具有良好的塑性,预冲孔后的坯料一般需要经过软化退火。在成形过程中需要强有力的压边,同时,零件单边凸缘宽度应b≥2.5t,以防止凸缘的移动和翘起。

由于变薄翻边属于体积成形,所以,在变薄翻边过程中,其变形程度不仅取决于翻边系数,还取决于竖立边缘的变薄系数K1[见式(3-120)]。在采用相同极限翻边系数的情况下,变薄翻边可以得到更高的竖立边缘。试验表明:一次变薄翻边工序中变薄系数K1可取0.4~0.5,甚至更小。

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式中 t1——翻边后零件竖边的厚度;

t0——毛坯厚度。

变薄翻边预制孔尺寸的计算,应按翻边前后体积相等的原则进行:

r﹤3时

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r≥3时

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式中符号意义如图3-208所示。

变薄翻边时,如果受到一次许可变薄量的限制,则可进行多次变薄翻边。对于中型孔的变薄翻边,一般是采用阶梯形环状凸模在一次行程内对坯料作多次变薄加工来达到产品的尺寸要求的。图3-209是用阶梯形凸模对黄铜件进行变薄翻边的例子,翻边时采用了阶梯形凸模,毛坯经过凸模上各阶梯的挤压,竖边厚度逐步变薄。凸模上各阶梯的间距应大于零件高度,以便前一阶梯挤压竖边以后再用后一阶梯进行挤压。

变薄翻边力比普通翻边力大很多,力的增大与板料减薄量成正比。为保证产品质量和提高模具寿命,凸、凹模之间应有良好的导向,以保证间隙均匀。

变薄翻边工艺常用于在薄板零件上加工小螺纹孔(直径小于5mm)、螺栓孔及小轴承孔。为了保证有螺纹联接强度,孔不能太浅。例如在低碳钢钢板或黄铜板上的螺纹孔,其螺纹长度应不小于其直径的二分之一,铝板则不应小于其直径的三分之二。如果仅从螺纹强度来考虑,应该增加板料的厚度,但是,为了减轻零件的重量,在实际的生产过程中,常采用变薄翻边工艺在薄板零件上成形小的螺纹底孔。图3-210所示为用抛物线形凸模变薄翻边工艺生产小螺纹底孔时的模具示意图

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图3-208 变薄翻边的尺寸计算

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图3-209 变薄翻边用阶梯形凸模及工件

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图3-210 小螺孔翻边模具示意图

螺纹底孔变薄翻边时,竖立边缘的变薄一般并不太大。其值通常为

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毛坯上的孔径为

d0=0.45d1 (3-124)此时翻边内径d1取决于螺纹内径d2,后者一般取以下数值:

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翻边外径为

d3d1+1.3t0 (3-126)

翻边高度可由体积不变原则算出,一般取为

h=(2~2.5)t0 (3-127)

常用螺纹底孔变薄翻边时各部分的尺寸列于表3-69。

表3-69 螺纹底孔翻边时各部分尺寸(单位:mm)

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注:表中符号如图3-210所示。

3.外缘翻边

(1)内凹外缘翻边 用模具将毛坯上不封闭的内凹形状边缘翻成竖边的冲压加工方法叫做内凹外缘翻边。内凹外缘翻边是伸长类平面翻边的一种形式,其应力状态及变形特点和圆孔翻边类似。变形区的变形主要是切向拉伸,但是切向拉应力和切向的伸长变形沿翻边线的分布是不均匀的,在远离边缘或直线部分而且曲率半径最小的部位上,切向拉应力和切向的伸长变形最大,而在边缘的自由表面上的切向拉应力和切向伸长变形都为零。切向伸长变形对毛坯在高度方向上变形的影响沿翻边线的分布也是不均匀的。如果采用与宽度b一致的毛坯形状,翻边后零件的竖立边缘高度是不平齐的,会形成两端高度大、中间高度小的竖边。另外,竖边的端线也不垂直,而是向内倾斜成一定的角度。为了得到完全一致的翻边高度,可在毛坯的两端对毛坯的轮廓线作一些必要的修正。图3-211中的虚线形状即为修正后的坯料形状。翻边系数r/R和夹角α值越小,修正值(R-r)-b就越大。对于毛坯形状尺寸的确定,一般按照孔的翻边方法来计算。毛坯端线的修正角β值也随翻边系数r/R和夹角α值的大小而改变,通常β取25°~40°。

内凹外缘翻边属于伸长类翻边,变形区的变形主要是切线拉伸,边缘处变形最大,容易产生破裂缺陷。其应变分布及大小主要取决于工件的形状,其变形程度E用下式表示,即

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式中符号意义如图3-211所示。

内凹外缘翻边的成形极限是根据翻边后竖立边缘是否发生破裂来确定的,如果变形程度过大,竖立边缘的切向伸长和厚度减薄也比较大,容易发生破裂现象,故E不能太大,表3-70列出了内凹外缘翻边竖立边缘不破裂时的许可变形程度。

(2)外凸外缘翻边 用模具将毛坯上不封闭的外凸形状边缘翻成竖立边缘的冲压加工方法叫做外凸外缘翻边。外凸外缘翻边属于压缩类平面翻边,其变形特点是除了在毛坯变形区内靠近竖边根部圆角半径附近的金属产生弯曲变形外,其他部分主要处在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生压缩变形和径向伸长变形。压缩类平面翻边的应力状态和变形状态的特点和拉深相似,其区别仅在于外凸外缘翻边是沿不封闭曲线边缘进行的局部非轴对称的拉深变形,因而在翻边区中切向压应力和径向拉应力的分布是不均匀的,在中间部位上切向压应力和径向拉应力较两端部位上的大。如果采用图3-212所示由半径r构成的圆弧实线毛坯料轮廓,翻边后制件竖立边缘的高度不平齐,中间部分较两端高些,竖立边缘的两端线向外倾斜一定的角度而不垂直。为得到相同的翻边高度和垂直的端线,应按图3-212中的虚线修正坯料的形状,修正的方向恰好与内凹外缘翻边相反。

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图3-211 内凹外缘翻边

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图3-212 外凸外缘翻边

表3-70 外缘翻边时材料的许可变形程度

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(续)

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压缩类平面翻边工艺设计所要考虑的问题是防止坯料起皱,当制件翻边高度较大时,模具应设有防皱的压紧装置,所要压紧的部位是坯料的变形区,这时的极限变形程度主要受毛坯变形区失稳起皱的限制。外凸外缘翻边变形程度E用下式表示,即

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式中符号意义如图3-212所示。

表3-70列出了外凸外缘翻边竖边边缘不起皱时的极限变形程度。

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图3-213 内外缘同时翻边方法

(3)外缘翻边方法 外缘翻边的毛坯尺寸计算与毛坯外缘曲线形状有关。对于内凹外缘翻边来讲,一般参考圆孔翻边毛坯方法计算;对外凸外缘翻边来讲,一般参考浅拉深毛坯方法计算。外缘翻边可用橡皮模成形,也可在收缩机或金属模具上成形。用橡皮模成形时对翻边没有压紧作用,故不产生拉深变形,而是使边缘产生有皱纹的弯曲,需要用手工修整去掉皱纹。图3-213所示为同时对毛坯内外缘翻边的金属模具简图。图3-214所示为采用橡皮模成形外缘竖边的各种方法,这些方法主要利用橡胶和钢制模相结合的方法达到翻边成形的目的。无论用何种方法进行外缘翻边,设计模具时都应注意板料回弹问题,一般采用回弹补偿方法来保证零件形状的精度。可以将不封闭的外缘翻边看做是带有压边的单边弯曲,其翻边力一般按下式计算,即

F=LtRmK+F≈1.25LtRmK (3-130)

式中 F——外缘翻边所需的力(N);

L——外缘轮廓曲线长度(mm);

t——板料厚度(mm);

Rm——零件材料的抗拉强度(MPa);

F——压边力(N);

K——修正系数,其取值范围为0.2~0.3。

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图3-214 用橡皮模进行外缘翻边方法

a)用橡皮 b)用楔块 c)用铰链压板 d)用棒 e)用活动楔块 f)用圈

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