冲压工艺设计

8.1.1案制定两大方面的内容。1．收集并分析有关设计的原始资料一般按以下步骤进展：1．收集并分析有关设计的原始资料冲压工艺设计的原始资料主要包括：冲压件的产品图及技术条件；原材料厂现有的模具制造条件及技术水平；其他技术资料等。8.1.1冲压工艺设计流程2．产品零件的冲压工艺性分析与审查其中，产品图是工艺设计最直接的原始依据；其他技术资料是冲压模设计的参考资料；而其余原始资料对确定冲压件的加工方法、制定冲压工艺方案和选择模具的构造类型均有着直接的影响。2．产品零件的冲压工艺性分析与审查精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。一般说来，工艺性良好的冲压件，可保证材料消耗少，工序数目少，模具构造简洁，产品质量稳定，本钱低，还能使技术预备工作和生产的组织治理做到经济合理。冲压工艺性分析的目的就是了解冲件加工的难易，为制定冲压工艺方案奠定根底。在产品零件冲压工艺性分析之前，应先进展冲压生产经济性分析。由于模具成下，而生产量小时，承受其他加工方法可能比冲压方法更经济。因此零件的生产批量是打算零件承受冲压加工是否较为经济合理的重要因素。产品零件冲压工艺性分析以产品零件图为依据，认真分析争论该零件的外形特点、尺寸大小及精度要求，所用材料的冲压成形性能，分析冲压生产产生各种质量孔间距和孔边距，最小弯曲半所需的工序性质、数量、排列挨次确实定以及冲压定位方式，模具构造形式与制造精度的选择均有显著影响。经过上述的分析争论，假设觉察冲压件的工艺性不合理，则应会同产品设计人的选用等进展适当的修改。如图8.1.2所示零件的三个安装孔有准确的位置要求，而外形是无关紧要的，AB。结果，40％，生产率提高一倍。8.1.3b〕所示一个整体零件，即削减了一个零件，又使工艺过程变得简洁，还节约了原材料。图8.1.2冲裁件的外形改进 图8.1.3弯曲件的外形改进3．制定冲压工艺方案3．制定冲压工艺方案在冲压工艺性分析的根底上，拟定出可能的几套冲压工艺方案，然后依据生产性最正确的工艺方案。一般说来，制定冲压工艺方案主要包括以下内容：通过分析和计算，确定冲压加工的工序性质、数量、排列挨次和工序组合方式、定位方式；确定各工序件的外形及尺寸；安排其他非冲压关心工序等。(1)工序性质确实定冲压件的工序性质是指该零件所需的冲压工序种类。冲压工序性质应依据冲压件的构造外形、尺寸和精度要求，各工序的变形规律及某些具体条件的限制予以确定。通常说来，在确定工序性质时，可从以下三方面考虑。①一般状况下，可以从零件图上直观地确定工序性质如图8.1.2所示平板件冲压加工时，常承受剪裁、落料、冲孔等冲裁工序。当零件的平面度要求较高时，还需在最终承受校平工序进展精压；当零件的断面质量和尺寸精度要求较高时，则需在冲裁工序后增加修整工序，或直接用周密冲裁工艺进展加工。如图8.1.3所示弯曲件冲压加工时，常承受剪裁、落料、弯曲工序。当弯曲件上有孔时，还需增加冲孔工序；当弯曲件弯曲半径小于允许值时，常需在弯曲后增加一道整形工序。各类空心件多承受剪裁、落料、拉深和切边等工序。对于带孔的拉深件，还需承受冲孔工序。当拉深件径向尺寸精度要求较高或圆角半径较小时，则需在拉深工②在某些状况下，需对零件图进展计算、分析比较后，确定工序性质用落料、冲孔与翻边三道工序或落料冲孔与翻边两道工序完成。但经过计算分析后觉察，由于翻边系数小于极限翻边系数，使翻边高度达不到零件的要求，因而应改8.1.4内孔翻边件8.1.4b〕所示。8.1.5080.8±0.08mm，a〕所示零数，而且零件根部的圆角半径较小(R2)，形成了对拉深变形很不利的条件。生产中承受图b)φ6mm孔等四道工序制成。③有时为了改善冲压变形条件或便利工序定位，需增加附加工序需要而增加的附加工序，此孔并非零件上的一局部，生产中叫做变形减轻孔，其作φ33mmφ33mm深即可得到要求。因此，生产中常常承受这类变形减轻孔或者工艺切口，到达改善冲压变形条件、提高成形质量的目的。8.1.4内孔翻边件8.1.5两种相像零件冲压工艺的比较8.1.6a〕所示的自行车脚蹬内板，该工件有两种冲压工艺，第一种是先作浅拉深，然后冲底孔，但在进展拉深时，圆锥部位的材料需要从底面及主板上流淌而来，而后者假设为材料流淌留有余量，就要增加工件排样的步距，从而造成材料消耗增加。其次种方法是先冲预孔，再进展翻边(也称为翻孔)、冲底孔。翻边时材料流淌局限在预孔四周，因而不会引起主板上的材料流淌。在排样时，只要按正常冲裁设计搭边值即可，可节约材料。8.1.6b〕所示。此外，对于几何外形不对称的一些零件，为便于冲压成形和定位，生产中常承受成对冲压的方法进展成形，成形后再增加一道剖切或切断工序截成两个零件。在此虽然增加了一道剖切或切断工序，但由于成对冲压时改善了变形条件，防止了坯料偏移，因而在生产中得到了广泛应用〔3.7.1〕。对于多角弯曲件或简单外形的拉深、成形件，有时为了保证零件质量或便利定位，不得不冲制工艺孔作定位3.6.5)。〔2〕工序数量确实定8.1.6自行车脚蹬内板冲压工艺〔2〕工序数量确实定不用关心工序，把工序数量掌握到最少。能到达的尺寸精度都是有肯定范围的，所以应依据零件材料的力学性能、几何外形简单程度、尺寸精度要求的凹凸等来打算。工序性质不同，确定工序数量的依据也不同，如拉深成形时，拉深次数主要由拉深系数、相对高度等打算；弯曲次数主要由零件弯曲角的多少及其相互位置打算；而冲裁次数则主要取决于零件外形简单程度、零件上孔的距离等。在确定冲压加工过程所需总的工序数目时应考虑到以下的问题。压，提高生产效率，降低生产本钱。中小批量生产时，常承受单工序简洁模或复合模，有时也可考虑承受各种相应的简易模具，以降低模具制造费用。面质量和尺寸精度要求较高的需要；当其外表平面度要求较高时，还必需在冲裁后增加一道校平工序。再如拉深后增加整形或精整工序，也是应其圆角半径要求较小或径向尺寸精度要求较高的需要。这虽然增加了工序数量，但确是保证工件精度要求必不行少的工序。具构造和精度要求能与工厂现有条件相适应，这些因素是必需认真考虑的。例如，多个工序的复合会使相应的模具构造变得简单，其加工及装配要求也高，工厂的制模条件要能满足这些要求。④工艺的稳定性影响工艺稳定性的因素较多(例如原材料力学性能及厚度的序数量时，适当地降低冲压工序中的变形程度，避开在接近极限变形参数的状况下例如冲制工艺孔作为定位用；冲制变形减轻孔以转移变形区等，都是提高工艺稳定性的有效措施。〔3〕工序挨次的安排〔3〕工序挨次的安排冲压工序挨次的安排主要打算于冲压变形规律和零件质量要求，其次要考虑到操作便利、毛坯定位牢靠、模具简洁等。一般应遵循以下原则：①弱区必先变形，变形区应为弱区依据这一原则，前工序要为后工序的变形区成为弱区制造条件，并杜绝前工序减弱8.1.5b)图的冲压工艺中第一道工序冲出预冲φ10．8mm〔“弱区”〕φ33mm为减小毛坯直径和拉深次数起到了重要作用。8.1.7φ662～3mm。因此，即便使用复合冲裁模也要把冲7～8mm，以保证落料先于冲孔，得到合格零件。8.1.7③孔工序的安排原则a、全部的孔，只要其外形和尺寸不受后续工序的影响，都应在平板毛坯上冲出。b、所在位置会受到以后某工序变形影响的孔，一般都应在有关的工序完成后8.1.7φ66c后冲，其余孔可视状况而提前。d、零件上大孔靠近小孔或者孔边距太小不能同时冲出时，应先冲大孔和精度制在最小范围以内。e、拉深件外边缘和翻边件竖边局部的孔分别在拉深和翻边后冲。④弯曲件工序挨次的安排原则多角弯曲件主要从材料变形和材料在弯曲时的运动两方面动身考虑安排工序挨次，一般是先弯外部弯角，后弯内部弯角，可同时弯曲的弯角数打算于零件的允许变薄量。8.1.8虽然在底部和凸缘局部成形，相互间不发生作用，但是考虑到内缘翻边要靠凸缘压料，先进展外缘翻边，则内缘翻边压料就不便利，所以先安排内缘翻边。最终冲出四个槽是为了避开冲压过程中凸台在操作和堆放时变形。⑥精度高的成形局部应在成形后加校形工序a〕落料-拉深b〕、c〕拉深d〕冲孔-修边e〕内缘翻边f〕外缘翻边g〕4槽〔4〕工序组合方式的选择8.1.8消声器盖工序挨次〔4〕工序组合方式的选择工序组合指把零件的多个工序合并成为一道工序用连续模或复合模进展生产。及现场设备力量方面考虑工序组合的可行性。一般在大批量生产时应当尽可能把工序集中起来，以提高生产率、降低本钱；提高经济效益。但为了操作安全便利或减小工件占地面积和工序周转的运输费用和要依据零件的尺寸、精度、冲压设备、制模条件及生产安全性等具体状况而定。而且工序的组合方式与所承受的模具类型〔单工序模、复合模与级进模〕是对应的。8.1.1、8.1.2。〔5〕工序定位基准与定位方式的选择〔5〕工序定位基准与定位方式的选择工序的定位，就是使坯料或工序件在各自工序的模具中占有确定位置。合理地对稳定冲压工艺过程、便利操作及安全生产有着直接的影响。①定位基准的选择定位基准的选择应遵循以下原则：a重合。基准重合时定位误差接近于零，同时避开了繁琐的工艺尺寸链计算和由此产8.1.9a〕所示的零件上有四个孔，设计基准为Ⅰ和Ⅱ两个平面，假Ⅱ和Ⅰ、Ⅲ面。这时为保证图中设计尺寸395±0.5mm并安排公差：把mm649±0．3mm，395±0．5mm254±0．2mm明显，由于基准不重合，工件的加工精度被迫提高了。8.1.9定位基准与零件设计基准的关系b压时，应尽可能使各个工序都承受同一个定位基准。这样，既可以消退由不同定位基准而引起的屡次定位误差，提高零件尺寸精度，又能够保证各个模具上的定位零件全都，简化了模具的设计与制8.1.10后各道冲压工序的定位面，做到了基准重合与基准统一。c牢靠，首先所选择的定位基面，其位置、尺寸及外形都必需有较高精度，其次该基准面最好是冲压过程中不参与变形和移动的外表〔2.7.3〕。②定位方式的选择3—三次拉深4—冲底孔5—翻边67—切边8.1.10不同模具上冲压承受同一个定位基准的工件冲压工序根本的定位方式可分为孔定位、平面定位和形体定位三种。由于零件构造外形的不同，其定位方式也不一样。通常，在选择定位方式时，必需考虑定位的牢靠8.1.11即先冲出型孔，然后以型孔定位冲三个小孔，由于涉及定位的方向性，很难把带型孔的工序件套在非圆形的定位销上，操作极不便利，效率低且担忧全。假设按方案二冲压时，先冲大圆孔，然后以冲出的圆孔定位，再冲三个槽和三个小孔，则无定位的方向性问题，使操作便利，定位牢靠且效率高。〔6〕冲压工序件外形与尺寸确实定对每个冲压件而言，总可以分成两个组成局部：已成形局部和待成形局部。前者的外形和尺寸与成品零件一样，在后续工序中应作为强区不再变形；后者的外形和尺寸与成品零件和冲压件下述根本原则：的工序件拉深直径，屡次缩口时各道工序的半成品缩口直径，在平板或拉深件底部冲孔翻边时的预冲孔直径，都应分别依据极限拉深系数、极限缩口系数和极限翻边系数来确定。②工序件尺寸应保证冲压变形时金属的合理安排与转移一方面应留意工序件能产生任何变动；另一方面应留意工序件上被已成形局部分隔开的内部与外部待成形局部在以后的各道工序中，都必需保证在各自范围内进展材料的安排与转移，如φ16.5mm料，也不应有多余材料向筒体转移。8.1.12〔φ5.8mm〕，假设承受平底的筒形工序件胀形得出，则会使材料变薄严峻而导致裂开，因此，生产中承受将其次道工序后的工序件底部做成球外形，以便在拉深成形凹坑的相应部位上贮存所需要的材料。另一方面工序件的外形应具有较强的抗失稳力量，尤其对曲面外形零件拉深时，常常把工序件做成具有较强抗失稳力量的外形，以防下道拉深时发生起皱。8.1.11定位方式选择的实例12—3—4—冲孔、切边5—内、外缘翻边6—折边8.1.12出气阀罩盖的冲压过程〔材料：H62厚度：0.3mm〕④工序件的外形与尺寸应有利于保证圆角半径(凸、凹模的圆角半径)都不宜取得过小；又如拉深深锥形件，承受阶梯外形过渡，所得尤其当阶梯处的圆角半径取得较小时，其外表质量更差，而承受锥面逐步成形法或锥面一次成形，则能获得较好的成形效果。⑤工序件的外形与尺寸应能满足模具8.1.13零件，是用落料-冲孔和翻边两道工序完成。假设取较大的冲孔直径，则有利于满足极限翻边系数，而且厚度变薄量也小，翻边后零件口部平齐能收到较好的翻边效果。但是受方案二，工序件内孔为圆形，便利后续工序的定位。

8.1.13翻边件的冲压过程4．选择模具类型4．选择模具类型依据已确定的冲压工艺方案，综合考虑冲压件的质量要求、生产批量大小、冲压加工本钱以及冲压设备状况、模具制造力量等生产条件后，选择模具类型，最终确定是承受单工序模，还是复合模或级进模。有关冲压生产批量与模具类型的关系2.7.62.7.7。5．选择冲压设备5．选择冲压设备冲压设备选择是工艺设计中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率及本钱等一系列重要问题。设备选择主要包括设备类型和规格两个方面的选择。6．冲压工艺文件的编写．应进一步依据冲压工艺力(包括卸料力、压