钣金与成型胀形与翻边.pptx

会计学利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，以获得零件
几何形状的冲压加工方法叫胀形。
胀形方法：刚模胀形
橡皮胀形
液压胀形
……
胀形包括：起伏成形
圆柱形空心毛坯胀形
平板张拉成形
……利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成竖边的冲压加工方
法叫翻边。
按工艺特点，翻边分为：
内孔（圆孔或非圆孔）翻边
外缘翻边（内曲翻边、外曲翻边）
变薄翻边
……
按变形性质，翻边分为：
伸长类翻边
压缩类翻边
变薄翻边（属体积成形）伸长类翻边的特点：
变形区材料切向受拉应力，切向产生伸长变形，导致厚度
减薄，容易发生破裂，如圆孔翻边、外缘的内曲翻边等。
压缩类翻边的特点：
变形区材料切向受压缩应力，切向产生压缩变形，导致厚
度增大，容易起皱，如外缘的外曲翻边。
非圆孔翻边经常是由伸长类翻边、压缩类翻边和弯曲组合
起来的复合成形。5、1胀形

胀形：利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增
大，以获取零件几何形状的冲压加方法。
分为：平板毛坯的胀形
空心毛坯的胀形1、胀形成形特点（图5-1）

应力状态为双向（径向、切向）均受拉应力作用，略板厚方向的应力。应变状态为双向受拉伸、一向受压，即径向、切向产生拉伸变形，板厚度减薄、表面积增大。
胀形过程中不会产生失稳起皱现象。
由于胀形成形是依靠局部材料的变薄成形，成形高度较小。
教材P128图5-2，5-3，5-4，5-5。/2、胀形成形极限
胀形成形极限以零件是否发生破裂来判断，由于胀形
方法不同，成形极限的表示方法也不同。
纯胀形时，常用胀形高度表示成形极限；采用其他胀
形方法时，成形极限可分别用许用断面变形程度（压
筋）、许用凸包高度（压凸包）、极限胀形系数
（圆柱形空心毛坯胀形）和极限拉形系数（张拉成
形）等表示成形极限。
虽然胀形成形极限表示方法不同，但由于胀形区应变
性质相同，且破裂只与变形区应变情况有关，所以影响因
素基本相似。
影响胀形成形极限的材料因素主要是延伸率和应变硬化指
数。一般来讲，延伸率大，破裂前允许的变形程度大，成形极
限也大；应变硬化指数值大，应变硬化能力强，可促使应变分
布趋于均匀化，同时还能提高材料的局部应变能力，故成形极
限也大。润滑条件和变形速度以及材料厚度对胀形成形极限也有
影响。如用球头凸模胀形时，若毛坯和凸模之间施加良好
的润滑，其应变分布要比干摩擦时均匀，能使胀形高度增
大。变形速度的影响，主要是通过改变摩擦系数来体现
的，对球头凸模来讲，速度大，摩擦系数减小，有利于应
变分布均匀化，胀形高度有所增大。必须指出，用平底凸
模胀形时，应尽量增大凸模底部板料的变形，避免板料在
圆角处变形过于集中，否则，胀形高度就比较小。一般来
讲，材料厚度增大，胀形成形极限有所增大，但料厚与零
件尺寸比值较小时，其影响不太显著。3、胀形工艺方法
（1）起伏成形
起伏成形主要用来增强零件的刚度和强度。
起伏成形有压加强筋、压凸包、压字和压花等。
1）压加强筋
能够一次压出加强筋的条件：

2）压凸包
许用凸包高度表示其极限变形程度。
（3）张拉成形
特点：曲面变形量很小，破裂不是生产中的主要问题，
零件脱模后的曲面回弹，造成零件出现较大的形
状误差。
措施：工艺上：１）调整压边力；
２）使用拉深筋；
３）增大毛料尺寸等。
选材上：选用屈强比较小的板料成形零件。
张拉成形变形特点及应力应变状态图。
（教材P135图５－１９、５－２０）张拉成形的变形变形程度用拉形系数表示；
张拉成形极限用极限拉形系数表示，即：

其中：/变形区的双向应力分布为：

圆孔翻边的特点是：
变形区材料在单向或双向拉应力作用下，切向伸长变
形大于径向压缩变形，导致材料厚度减薄，属于伸长翻边。
通常圆孔翻边时，孔缘在单向拉应力作用下，切向伸长
变形引起的厚度减薄最大，最容易破裂。由于擦料性质不均
匀，孔缘各处允许的切向延伸率不同，一旦孔缘某处的伸长
变形超过了该处的延伸率，该处就会因厚度减薄过大而破裂。
将因材料局部延伸率不足引起的破裂叫做β破裂。//二、变薄翻边
若零件的翻边高度较大难于一次成形时，可在不影响使
用要求的条件下采用变薄翻边，以提高生产效率并节约材料。
变薄翻边属于体积成形。变薄翻边时，凸模和凹模之间
采用小间隙，凸模下方的材料变形与圆孔翻边相似，但它们成
形为竖边后，将会在凸模和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，使厚度显著减薄，从而提高翻边高
度。由于变薄翻边属于体积成形，所以变薄翻边的变形程度只
取决于竖边的变薄系数：三、外缘翻边
1、内曲翻边
用模具把坯料上内凹的外边缘翻成竖边的冲压
加工方法叫做内曲翻边，也叫内凹外缘翻边。
内曲翻边的应力和应变情况与圆孔翻边相似，
所以也属于伸长类翻边。
内曲翻边的变形程度表示为：
2、外曲翻边
用模具把坯料上外凸的外边缘