沖壓工藝及模具設(shè)計及及六

1、第六章 沖壓工藝規(guī)程 內(nèi)容簡介: 掌握沖壓工藝過程設(shè)計步驟、一般沖壓工藝方案的確定以及相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 章節(jié)內(nèi)容: 沖壓工藝過程設(shè)計步驟 沖壓工藝方案的確定 沖壓工藝過程設(shè)計實例學(xué)習(xí)目的與要求：1.了解沖壓工藝過程設(shè)計步驟；2.了解沖壓工藝方案的確定方法。重點(diǎn)內(nèi)容：沖壓工藝方案的確定難點(diǎn)內(nèi)容： 沖壓工藝方案的確定以及相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 主要參考書： 1 王同海.實用沖壓設(shè)計技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000復(fù)習(xí)思考題： 6-1 簡述沖壓工藝過程設(shè)計的一般流程 6-2 分析圖零件的工藝性 6-3 詳細(xì)分析圖汽車空調(diào)前端

2、蓋的沖壓工藝設(shè)計過程 例題與解答：1沖壓工藝設(shè)計過程應(yīng)用舉例 電子教材 沖壓工藝過程設(shè)計步驟沖壓工藝過程是沖壓件各加工工序的總和。加工工序不僅包括沖壓所用到的沖壓加工基本工序，而且包括基本工序之前的準(zhǔn)備工序、基本工序之間的輔助工序和基本工序之后的后續(xù)工序。工藝過程設(shè)計的任務(wù)就是根據(jù)生產(chǎn)條件，對這些工序的先后次序做出合理安排（協(xié)調(diào)組合），其基本要求是技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合算，還要考慮操作方便與安全。沖壓工藝過程的優(yōu)劣，決定了沖壓件的質(zhì)量和成本，所以，沖壓工藝過程設(shè)計是一項十分重要的工作。1分析沖壓件零件圖產(chǎn)品零件圖是制訂沖壓工藝方案和模具設(shè)計的重要依據(jù)，制訂沖壓工藝方案要從產(chǎn)品的零件圖入手。分析零

3、件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面：沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指該零件沖壓加工的難易程度。技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發(fā)現(xiàn)沖壓工藝性差，則需要對沖壓件產(chǎn)品提出修改意見，經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計者同意后方可修改。2制定沖壓工藝方案在分析了沖壓件的工藝性之后，通常在對工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式的分析基礎(chǔ)上，制定幾種不同的沖壓工藝方案。從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進(jìn)

4、行綜合分析、比較，確定適合于工廠具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。3確定沖壓并設(shè)計各工序的工藝方案1依據(jù)所確定的零件成形的總體方案，確定并設(shè)計各道沖壓工序的工藝方案。2確定沖壓工序的工藝方案的內(nèi)容。確定完成本工序成形的加工方法；確定本工序的主要工藝參數(shù)；根據(jù)各沖壓工序的成形極限，進(jìn)行必要的成形工藝計算；確定各工序的成形力，計算本工序的材料、能源、工時的消耗定額等；計算并確定每個工序件的形狀和尺寸，繪出各工序圖。4完成工藝計算5選擇模具類型與結(jié)構(gòu)形式 工藝方案確定后，選擇模具類型時，需綜合考慮生產(chǎn)批量、設(shè)備、模具制造等情況，選用簡易模、單工序模、復(fù)合?；蜻B續(xù)模。 一般來說，簡易模（聚氨酯橡膠模

5、、低熔點(diǎn)合金模、鋅基合金模、板模、鋼帶沖模等）壽命低，成本低，通常使用于試制、小批量生產(chǎn)。 對于大批量、精度要求較高的沖壓件，應(yīng)應(yīng)用復(fù)合?；蜻B續(xù)模。 當(dāng)沖壓件尺寸較大時，為便于制造模具和簡化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用單工序模具。 當(dāng)沖壓件尺寸小且性質(zhì)復(fù)雜時，為便于操作，常用復(fù)合?；蜻B續(xù)模。 6選擇沖壓設(shè)備 主要有：曲柄壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)、沖壓液壓機(jī)、高速壓力機(jī)、精密沖裁壓力機(jī)、沖?；剞D(zhuǎn)頭壓力機(jī)。 曲柄壓力機(jī)：最常用，有開式、閉式壓力機(jī)，單動和雙動壓力機(jī)。 螺旋壓力機(jī)：大型零件的沖壓。使用于校平、壓印等。 多工位壓力機(jī)：能夠在同一工作臺上，按順序完成多道工序，每個行程產(chǎn)生一個零件。 精密沖裁

6、壓力機(jī)：能沖出具有光潔、平直斷面的工件（）。 7編寫工藝卡 沖壓工藝方案的確定621 工序性質(zhì)的確定通常，在確定工序性質(zhì)時，可以從以下三個方面考慮：在一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定出工序。平板件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、沖孔等工序；當(dāng)工件平直度要求高時，需在最后采用校平工序進(jìn)行精整；當(dāng)工件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求高時，需在最后增加修整工序，或用精密沖裁工藝；彎曲件沖壓時，常采用剪裁、落料、彎曲工序；若彎曲件上有孔，還需增加沖孔工序；當(dāng)彎曲件彎曲半徑小于允許值時，常需在彎曲后增加一道整形工序；拉深件沖壓時，常采用剪裁、落料、拉深、切邊工序；當(dāng)拉深件徑向尺寸精度較高或圓角半徑較小時，需在

7、拉深后增加一道精整或整形工序。在某些情況下，需進(jìn)行必要的分析比較后，才能準(zhǔn)確地確定出工序性質(zhì)。有時，為了改善沖壓變形條件或方便定位，往往需要增加一些輔助工序。622 工序數(shù)目確定 1沖壓件的形狀、尺寸要求2工序合并情況料薄、尺寸小的沖壓件，宜通過工序合并，用級進(jìn)工序進(jìn)行沖壓；形位精度高的沖壓件，宜通過工序合并，用復(fù)合工序加工相關(guān)尺寸，反之宜采用單工序分散沖壓。工序合并與否，還需要考慮沖壓設(shè)備能力、模具制造能力、模具造價及使用的可靠性。3沖壓件的尺寸精度及形位公差要求彎曲件彎曲角度公差要求較高時，需增加校正彎曲；有凸緣拉深件底部與凸緣有平面度要求時，要增加整形工序。拉深件的口部、翻邊件的邊緣等都

8、難以直接做到規(guī)則而平齊，因而一般情況下，拉深件、翻邊件等最后都有一道修邊工序。若對周邊口部沒有較高要求時，修邊工序可省略。4操作安全與方便方面的要求工人操作是否安全、方便也是在確定工藝方案時要考慮的一個十分重要的問題。例如，對于一些形狀復(fù)雜、需要進(jìn)行多道工序沖壓的小型件，如果用單工序模分步?jīng)_壓，需要用手鉗放置或取出坯料/工序件/制件，多次進(jìn)出危險區(qū)域，很不安全。還可能出現(xiàn)定位困難。為此，有時即使批量不大，也采用比較安全的級進(jìn)模進(jìn)行沖壓。圖所示為一實例。工序順序的安排工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進(jìn)行的先后次序。沖壓工序的順序應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸精度要求、工序的性質(zhì)以及材料變形的規(guī)律進(jìn)行安

9、排。一般遵循以下原則： 1. 對于帶孔或有缺口的沖壓件，選用單工序模時，通常先落料再沖孔或缺口。選用連續(xù)模時，則落料安排為最后工序。 2. 如果工件上存在位置靠近、大小不一的兩個孔，則應(yīng)先沖大孔后沖小孔，以免大孔沖裁時的材料變形引起小孔的形變。 3. 對于帶孔的彎曲件，在一般情況下，可以先沖孔后彎曲，以簡化模具結(jié)構(gòu)。當(dāng)孔位于彎曲變形區(qū)或接近變形區(qū)，以及孔與基準(zhǔn)面有較要求時，則應(yīng)先彎曲后沖孔。 4. 對于帶孔的拉深件，一般先拉深后沖孔。當(dāng)孔的位置在工件底部、且孔的尺寸精度要求不高時，可以先沖孔再拉深。 5. 多角彎曲件應(yīng)從材料變形影響和彎曲時材料的偏移趨勢安排彎曲的順序，一般應(yīng)先彎外角后彎內(nèi)角。

10、 6. 對于復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體拉深件，一般先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的內(nèi)形。對于復(fù)雜的非旋轉(zhuǎn)體拉深尺寸的應(yīng)先拉深小尺寸的內(nèi)形，后拉深大尺寸的外部形狀。 7. 整形工序、校平工序、切邊工序，應(yīng)安排在基本成形以后。工序件/半成品形狀與尺寸正確地確定沖壓工序間半成品形狀與尺寸可以提高沖壓件的質(zhì)量和精度，確定時應(yīng)注意下述幾點(diǎn)： 1. 對某些工序的半成品尺寸，應(yīng)根據(jù)該道工序的極限變形參數(shù)計算求得。如多次拉深時各道工序的半成品直徑、拉深件底部的翻邊前預(yù)沖孔直徑等，都應(yīng)根據(jù)各自的極限拉深系數(shù)或極限翻邊系數(shù)計算確定。圖 所示工件出氣閥罩蓋的沖壓過程。該沖壓件需分六道工序進(jìn)行，第一道工序為落料拉深，該道工序的拉

11、深后半成品直徑 22 毫米是根據(jù)極限拉深參數(shù)計算出來的結(jié)果。 2. 確定半成品尺寸時，應(yīng)保證已成形的部分在以后各道工序中不再產(chǎn)生任何變動，而待成形部分必須留有恰當(dāng)?shù)牟牧嫌嗔?，以保證以后各道工序中形成工件相應(yīng)部分的需要。例如圖 中第二道工序為再次拉深，拉深直徑為 毫米，該成形部分的形狀尺寸與工件相應(yīng)部分相同，所以在以后各道工序中必須保持不變。假如第二道工序中拉深底部為平底，而第三道工序成形凹坑直徑為毫米，拉深系數(shù)（m=）過小，周邊材料不能對成形部分進(jìn)行補(bǔ)充，導(dǎo)致第三道工序無法正常成形。因此，只有按面積相等的計算原則 儲存必需的待成形材料， 把 半成品工件的底部拉深成球形，才能保證 第三道工序凹坑成形的順利進(jìn)行。 材料：H62 厚度： 1落料、拉深 2再拉深 3成形 4沖孔.切邊 5內(nèi)孔、外緣翻邊 6折邊圖 出氣閥罩蓋的沖壓過程圖 曲面零件拉深時的半成品形狀 3. 半成品的過渡形狀，應(yīng)具有較強(qiáng)的抗失穩(wěn)能力。如圖 所示第一道拉深后的半成品形狀，其底部不是一般的平底形狀，而做成外凸的曲面。在第二道工