胀形

胀形是在管坯内部或在板坯一侧通以高压液体﹑气体或放入刚体瓣模﹐迫使管﹑板塑性变形﹐以制成工件的冲压成形工艺。

基本解释

由于受到材料塑性和塑性变形能力的限制﹐胀形程度不宜过大。胀形可用以制造平板的局部突起﹑凹坑﹑花纹﹐波纹管﹐皮带轮和自行车五通接头等。胀形时﹐作为介质的气体﹑液体的压力随工件材料﹑厚度﹑变形情况而异﹐一般用10～13兆帕﹐也有用高能率成形和超塑成形的。胀形变形均匀﹐只需要一块模具(通常为凹模)﹐可以节省制模费用﹐但辅助工序较多﹐效率不高。

定义及特点

胀形是利用模具使毛坯厚度减薄和表面积增大。以获取零件几何形状的冲压加工方法。胀形又称起伏成形方法主要用于平板毛坯的局部成形，如压凸起、加强肋、凹坑、花纹图案及标记等。另外．还有管类空心毛坯的胀形（如波纹管）以及平板毛坯的张拉成形等。曲面零件拉深时毛坯的中间部分也会产生胀形变形。在大型覆盖件的冲压成形过程中，为使毛坯能够很好地贴模，提高成形件的精度和刚度，必须使零件获得一定的胀形量，因此。胀形如同前面的弯曲、拉深，也是冲压成形的基本方法之一。

分类

1、从坯料形状看，有平板坯料局部胀形，即起伏成形和圆柱形空心毛坯胀形；

2、从所用模具看，有刚性模胀形、半刚性模胀形和软模胀形；

3、从成形方式看，有整体同时成形和局部渐进成形；

4、从胀形所使用的能源看，有普通能源胀形和高能胀形

方法

在实际生产中，通常采用的胀形方法主要有刚模胀形、固体软模胀形、液压胀形、起伏成形和圆柱形空心坯料的胀形等方法。

刚模胀形

刚模胀形是利用锥形芯块将分瓣凸模顶开，使工序件胀出所需的形状。

生产中常采用8~12个模瓣。当胀形变形程度小，精度要求低时，采用较少的模瓣，反之采用较多的模瓣，一般情况模瓣数目不少于6瓣。

固体软模胀形

固体软模胀形的凸模采用橡胶、聚氨酯或PVC（聚氨乙烯）等材料，胀形时利用软凸模受压变形并迫使板材向凹模型腔贴靠。

用固体软模胀形可以改善刚模胀形的某些不足（如工件变形不均匀、模具结构复杂等）。

液压胀形

液压胀形是在工作前先在坯料内灌注液体，当压力机外滑块下行时先把制件的口边压住，然后内滑块下行，通过橡皮垫使液体产生高压将坯料胀大成形。

液压胀形是在无摩擦状态下成形，与其他胀形方法相比，极少出现变形不均匀现象。因此，液压胀形法多用于生产表面质量和精度要求较高的复杂形状零件。

起伏成形

起伏成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。起伏成形主要用于：加强筋和凸形压制、零件及艺术装饰品的浮雕形压制、不对称开口零件的冷压成形。

在宽凸缘拉深中，当零件的凸缘宽度大于某一数值后，凸缘部分不再产生明显的塑性流动，毛坯的外缘尺寸在成形前后保持不变。零件的成形将主要靠凸模下方及附近材料的拉薄，极限成形高度与毛坯直径不再有关，这一阶段就是起伏成形阶段。它与宽凸缘拉深的分界点取决于材料的应变强化率、模具几何参数和压边力的大小，其变形区直径（d）与毛坯直径（D）的比值（d/D）约在0.35~0.38之间。

圆柱形空心坯料的胀形

圆柱形空心坯料的胀形是依靠材料的拉伸，将直径较小的空心零件或管毛坯，在半径方向上向外扩张的方法。胀形一般要用可分式凹模，其凸模有下列形式：

（1）橡皮或聚氨酯凸模；

（2）分块式凸模，由楔状心块将其分开；

（3）用液体作为凸模。这种方法有的可以直接将液体倒入毛坯内，但此法操作不便且生产率低。有的可用装在凸模上的充满液体的橡皮囊。

加工过程分析

不论是起伏成形类的平板坯料局部胀形，还是凸肚类的空心坯料胀形，在胀形时，坯料的塑性变形局限于一个固定的变形范围内，板料既不向变形区以外转移，也不从外部进入变形区。

如图1所示为胀形加工变形过程，变形只局限于直径为d的圆周以内，而其以外的环形部分并不参与变形，凸缘部分的材料处于不流动的状态，只是当凸模作用到材料时，在变形区内发生伸长，表面积增加。

胀形变形区金属处于两向受拉的应力状态,变形区内的板料形状的变化，主要是由其表面积的局部增大来实现，所以，胀形时坯料厚度不可避免地产生变薄。由于在胀形过程中材料逐级伸长，变形最剧烈的部分最终要出现缩颈甚至破裂,因而胀形的深度（胀形量）受到一定的限制。

由于胀形时板料受两向拉应力的作用，因而在一般情况下，变形区的坯料不会产生塑性失稳而出现起皱，所冲制的工件表面光滑，质量较好，也容易得到尺寸精度较高的工件。

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