多工位级进模中的起伏成形技术

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：在多工位级进模中，起伏成形是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的冲压工序。起伏成形中材料厚度的改变是非意图性的，即厚度改变是变形过程中自然形成的，而不是设计指定要求的。起伏成形主要用于压制加强筋、文字图案、凸包等。

在多工位级进模中，起伏成形是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的冲压工序。起伏成形中材料厚度的改变是非意图性的，即厚度改变是变形过程中自然形成的，而不是设计指定要求的。

起伏成形主要用于压制加强筋、文字图案、凸包等。

1.起伏成形变形限值

起伏成形的变形程度可用伸长率表示，即

式中 ε———伸长率（%）；

L₁———变形后沿截面的材料长度（mm）；

L———变形前材料原有长度（mm）。

一次起伏成形的伸长率ε不能超过材料拉深试验的伸长率A的70%～80%，即

ε<（0.7～0.8）A （4-70）

伸长率从图4-57可以看出。图4-57中曲线1是计算值，曲线2是实际值。在冲压时，因成形区域外围的材料也被拉长，故实际伸长率略低于计算值。

2.压加强筋、压凸包工艺

（1）压加强筋工艺在平面或曲面压加强筋的形式和尺寸见表4-61；直角形制件压加强筋的形式和尺寸见表4-62。

图4-57 压加强筋时材料的伸长率

（2）压凸包工艺在多工位级进模中的工序里，压凸包可看成带有很宽凸缘的低浅空心件。由于凸缘很宽，在压凸包成形时，凸缘部分材料不产生明显的塑性流动，主要由凸模下方及附近的材料参与变薄变形形成的。

压凸包时，如果一次成形的伸长率ε超过材料拉深试验的伸长率A的75%，那么应增加一道工序，先压出球形，再成形所需要的凸包尺寸，如图4-58所示。球形的表面积要比凸包的表面积多20%左右，因为在后一道成形工序中有部分材料又重新返回到凸缘处。

表4-61 在平面（曲面）上压加强筋（单位：mm）

表4-62 在直角形制件上压加强筋（单位：mm）

如图4-59所示，带孔的凸包在条件允许的情况下，应在成形前冲出一个较小的孔，成形时孔的材料向外流动，有利于变形。

图4-58 两道工序压成的凸包

1—第一道先压出球形 2—第二道压凸包

图4-59 预先冲出小孔的凸包成形方式

常用的压凸包尺寸和间距见表4-63。

表4-63 压凸包的相关尺寸和间距

3.起伏成形的压力计算

1）带料（条料）在1.5mm以下起伏成形（加强筋除外）的近似压力，可按以下经验公式计算，即

式中 F———起伏成形压力（N）；

S———起伏成形的面积（mm²）；

k———系数（N/mm⁴），通常对于钢取300～400N/mm⁴，对于黄铜取200～250N/mm⁴；

t———带料（条料）厚度（mm）。

2）压加强筋近似压力可按以下公式计算，即

式中 F———压加强筋压力（N）；

k———系数，与筋的宽度和深度有关，k一般取0.7～1.0；

L———加强筋周长（mm）；

t———带料（条料）厚度（mm）；

R_m———材料的抗拉强度（MPa）。

如压筋带整形在多工位级进模上同一工序进行冲压，那么其压力可按式（4-71）计算。