局部胀形及其应用技术

局部胀形是一种使材料发生拉伸，形成局部的凹进或凸起，借以改变毛坯形状的方法。主要用于加强肋和凸形压制、零件及艺术装饰品的浮雕压制、不对称开口零件的冷压成形（图2-5-15）。

局部胀形的变形程度主要取决于材料的力学性质，材料塑性好、硬化指数值大时，变形程度的极限值就高，另外还受零件形状、凸模表面质量、润滑条件等因数的影响。

根据零件形状和材料性质，局部胀形可以由一次或多次工序完成。对于压加强肋等成形，材料一次成形极限用断面变形程度ε_p表示：

式中符号见图2-5-12。

图2-5-15 局部胀形的几种形式

a）压凸包 b）压加强肋 c）压字

式中 l₀——成形前的原始长度；

l——成形后加强肋的曲线轮廓长度；

δ——材料伸长率。

如果计算结果不满足上述条件，则应增加工序，如图2-5-16所示。

图2-5-16 两道工序完成的加强肋

a）预成形 b）最终成形

常用的加强肋形式和尺寸见表2-5-6。

表2-5-6 加强肋的形式和尺寸(www.xing528.com)

对于压凸包，材料一次成形极限程度用极限胀形深度h_max表示。用半圆形凸模对低碳钢、软铝等圆凸成形时，可能达到的极限深度为凸模球直径的1/3。用平端面凸模成形时，达到的极限深度见表2-5-7。

表2-5-7 平板局部冲压凸包时的成形极限

冲压加强肋的变形力按下式计算：

F=KLtσ_b

式中 F——变形力（N）；

K——系数，可取为0.7～1，当加强肋形状窄而深时取大值，宽而浅时取小值；

L——加强肋周长（mm）；

t——毛坯厚度（mm）；

σ_b——材料强度极限（MPa）。

冲压凸包时，冲压力可按下式计算

F=KAt²

式中 F——冲压力（N）；

K——系数，对钢为200～300N/mm⁴，对铜为50～200N/mm⁴；

A——局部胀形面积（mm²）；

t——板材厚度（mm）。