缩口模与旋压成型

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第134页（3131字）

(一)缩口模

1．缩口毛坯尺寸的计算

缩口形式见图1．3－11。

(a)斜口

(b)直口

(c)球面

图1．3－11 缩口形式

对斜口的形式：

对直口的形式：

对球面的形式

式中各符号见图1．3－11。

缩口后口部边缘材料会增厚，其厚度可按下式计算：

式中 t₀——缩口制坯件厚度(mm)；

t——缩口后边缘厚度(mm)；

D₀——缩口前中性层直径(mm)；

d——缩口后中性层直径(mm)。

2．缩口变形程度的计算

(1)总的缩口系数

式中 d_n——工件要求缩口部位的最后直径；

D——空心毛坯的直径。

(2)每一工序的平均缩口系数

式中d₁，d₂，…，d_n分别为第1，2，…，n次缩口外径。

(3)缩口次数

3．缩口力的计算

式中 F——缩口力(N)；

t——毛坯厚度(mm)；

D——毛坯直径(按中心层计)(mm)；

d——缩口直径(按中心层计)(mm)；

μ——凹模与毛坯的摩擦系数；

σ_s——假定的材料屈服强度(σ_s≈σ_b)(MPa)；

α——凹模的圆锥角度；

k——速度系数，在曲柄压力机上工作时k=1．15。

4．缩口模的型式

(1)常见的缩口方式

①整体凹模缩口(图1．3－12)

图1．3－12 整体凹模缩口

对于中小短件缩口，可采用图1．3－12a所示结构；对较长的管件缩口，可采用图1．3－12b所示结构。

②分瓣凹模缩口(图1．3－13)

图1．3－13 分瓣凹模缩口

这种方式多用于长管缩口，分瓣凹模通常安装在快速短行程的偏心压力机上，管材一边送进一边旋转。

③旋压缩口(图1．3－14)

图1．3－14 旋压缩口

主要用于大中型料厚相对较小的空心坯料。

(2)缩口模具型式

①简单缩口模(无芯棒缩口模)(图1．3－15)

图1．3－15 简单缩口模

这种型式的模具在工作时易造成工件失稳。

②有芯棒的缩口模(图1．3－16)

(a)衬套缩口

(b)管子缩口

图1．3－16 口部有芯棒、外部有机械夹持装置的缩口模

这种型式的模具在缩口处有芯棒，以提高缩口的尺寸精度；同时坯料的外部还有夹持装置，可增加坯料的稳定性。

③有芯柱的缩口模(图1．3－17)

图1．3－17 内有芯柱外部成型的缩口模

(3)最佳凹模锥角的确定

缩口模的工作部分形状虽应按零件形状设计，但从工艺性角度考虑则希望凹模锥角尽量接近最佳凹模锥角。所谓最佳凹模锥角是指缩口力最低的凹模锥角。

最佳凹模锥角φ_m可按下式计算：

式中 μ——摩擦系数。

当然也可按图1．3－18选取。

图1．3－18 缩口力与凹模锥角的关系

(实线曲线为理论曲线；虚线曲线为实验曲线)

(二)旋压成型

1．旋压成型的方法

旋压是将板料或空心坯料固定在旋压机上(或供旋压用的车床上)，在坯料随机床转动的同时，用旋轮使坯料逐渐成型。旋压工艺可用于完成拉深、缩口、胀形、翻边等(如图1．3－19)。

(a)拉深

(b)缩口

(c)胀形

(d)翻边

图1．3－19 各种旋压成型方法

2．旋轮的设计

图1．3－20为常用的各种旋轮的形状。表1．3－5为旋轮尺寸。

图1．3－20 旋轮的形状

表1．3－5 旋轮的尺寸 (mm)

注：a、b、c、d、e见图1．3－20。