胀形坯筒尺寸主要包括坯筒直径和长度,而坯筒壁厚通常取与胀形零件壁厚相等。
(1)坯筒直径 当管件直线段部分(非胀形区域)的直径无严格要求时,坯筒直径可据胀形系数K确定,即
式中 D——坯筒直径(mm);
Dmax——坯筒胀形后的最大直径(mm);
K——胀形系数(mm)。
(2)坯筒长度 坯筒长度可按变形前后侧素线长度相等的方法进行估算,最后经试模修正,如图6-7所示。
图6-7 工件胀形部分坯筒尺寸
a)自然胀形 b)轴向压缩胀形
为便于材料流动,增加材料在切向(周围方向)的可能变形和减少材料的变薄率,在胀形时坯筒两端一般不加固定,使其自由收缩。因此,胀形变形区的坯筒长度L应比管件的胀形区长度L′增加一收缩量。胀形变形区的坯筒长度的计算式为
L=L1(1-cA)+B式中 L——胀形变形区的坯筒长度(mm);
L1——管件胀形变形区素线的长度
(mm);
A——管件胀形变形区的切向最大伸长率, ;
c——考虑切向伸长而引起高度缩小的影响系数,一般取为0.3~0.4;
B——修边余量,一般取B=5~15mm。形状对称的简单胀形件,B取较小值;
形状不对称的复杂胀形件,B应取较大值,有时可取B=20mm。(www.xing528.com)
如果胀形区位于坯筒的某一区段(见图6-5b),则取坯筒直径等于管件直筒部分直径。而坯筒总长度等于胀形变形区所需长度与管件直筒部分长度之和,即
L0=L+L直式中 L0——坯筒总长度(mm);
L——胀形变形区所需坯筒长度(mm);
L ——管件直筒部分长度(mm)。
(3)轴向压缩胀形的坯筒长度 轴向压缩胀形的坯筒长度按体积相等原则计算。
由于在自然胀形的同时又在坯筒两端施加轴向压力,使坯筒产生轴向压缩变形,补偿了胀形变形区材料的不足,因此使坯筒长度有所增加。
设坯筒体积为V坯,管件体积为V ,即
则据体积相等原则,坯筒总长度为
式中 L0——坯筒总长度(mm);
D——胀形内径(mm);
d——坯筒内径(mm);
V1——管件胀形变形区的体积(mm3);
V2——管件直筒部分的体积(mm3);
Δ1——切边余量,一般取5~10mm。
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