1、1234567891011121314152. 1膠脹形模結構一罩蓋脹形模的設計2. 1. 1設計任務圖2.1所示為一金屬罩蓋，材料為10鋼，料厚05mm。要求設計該零件的脹形 模具。2.1. 2脹形模工藝分析脹形屬于伸長成形。脹形過程中不會產生失穩(wěn)起皺的現(xiàn)象，且在脹形充分時制 件表面很光滑，這是山于材料硬化作用的結果。對空心毛坯的脹形，如圖所示，如果毛坯的長度不是很長，脹形時其長度就會 縮短，這說明脹形區(qū)以外的材料向脹形區(qū)內補充，使脹形區(qū)的徑向拉伸變形得到 緩解，而使切向的拉伸變形為最主要的變形，脹形脹破就是切向拉力過大引起的, 為了不脹破，需要限制切向最大拉應變不超過材料的許用伸長率5。乂

2、山產品圖可知，該制件側壁是III空心毛坯脹形而成，對壁厚變化沒有要求， 尺寸精度不高的，故滿足脹形工序加工的要求。1617181920212223242526圖2. 2對空心毛坯的脹形2- L3罩蓋脹形模工藝計算1、脹形件毛坯尺寸的計算（1）計算毛坯直徑厶當脹形件留有一段不變形時，毛坯的直徑等于不變形段的直徑，如圖（d）所 示。當脹形件全長參與脹形時，則脹形前毛坯的直徑厶應小于制件小端直徑 "mm（血n）=42M如圖（匕）所示，依據(jù)10鋼的極限脹形系數(shù) 九=1 24 ,= 47皿"，求出毛坯直徑% =zmax = 47.5/1.24 « 38.31 zww?？扇?

3、41mm2728293031323334353637383940111°ok-L：1% HcH©11/(Jr(a)局部脹形(b)全長脹形圖2. 3空心毛坯脹形工藝參數(shù)(2) 計算側壁脹形的脹形系數(shù)，該脹形系數(shù)： = <3x0=47.5/41 = 1.16該制件的脹形系數(shù)為1. 16,小于極限脹形系數(shù)1.24。則側壁可一次脹形成型。(3) 計算毛坯高度丹。對于一個具體的脹形件，其高度往往是有限的，脹形時兩段一般不固定，任其 自III收縮，可以縮小脹形區(qū)板厚的變薄程度，故脹形工序件的高度或長度應比制 件高度增加一收縮量。需切邊時還需要增加一修邊余量。Hq=Lx + (0.

4、34 0.4)J + AH= 42.48x(+0.35 xO.l6) + 5 = 49.86mm式中：K材料的極限脹形系數(shù)4142434445464748495051525354脹形后工件的最大直徑心毛坯直徑.mmH。毛坯的高度訕8坯料的伸長率，其值為如max-磯/磯=47.5-41/41 a0.16L制件脹形區(qū)母線長。由兒何關系可以計算出L = 42.48/w；7AH修正余量，mm, 一般取510加"，本例取為5加”。檢取為50,故脹形前毛坯外徑為4加叫 高為50叫 如圖所示圖2. 4毛坯尺寸2.脹形力的計算：(1)計算單位脹形力單位壓力P分為兩種情況計算。&兩端不固定允許

5、毛坯軸向自曲收縮時,P為P = 2心-x5556575859606162636465666768697071b.兩端固定時毛坯軸向不能收縮時，"為P = 2abW"2R）上式所用到的的計算公式均為軟模脹形空心毛坯制件時的單位壓力的訃算 公式。本例近似按兩端不固定的方式，因此訃算p = 2/"max xab = 2 x 0.5/47.5 x 430 = 9.05 MPa（2）計算脹形力"p = q” = 3.14x47.5x40x9.05 = 539927V « 54KN 式中：P脹形力NA脹形面積P單位脹形力"Pa.2.1.4脹形模的結構脹形模釆用聚氨脂橡膠進行硬模脹形，為了使制件在脹形后便于取出，將凹模 分為上，下兩部分，脹形上下模間為絲口定位，單邊間隙為0.06mm。側壁靠橡膠的受壓脹開成型，當模具閉合時被彈簧壓緊，然后脹形。模具的外 形尺寸和閉合高度較大（255mm），壓力嬌?。?4kN），以模具尺寸為依據(jù)，最后 確定選用J23-63型開式雙柱可傾式壓力機。罩蓋脹形模的裝配圖如圖2. 5所示。74 1 導柱2導套