沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第6章沖壓工藝過(guò)程.doc

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1、205第6章沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)第6章沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程是沖壓件各加工工序的總和。加工工序不僅包括沖壓件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(guò)程設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)生產(chǎn)條件，對(duì)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(guò)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(guò)程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作。6.1沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)步驟沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容很多很廣，所以應(yīng)分步進(jìn)行，其步驟現(xiàn)已大體形成規(guī)律，可依據(jù)程序

2、進(jìn)行。一般步驟如下。1.熟悉原始資料在接到?jīng)_壓件設(shè)計(jì)任務(wù)之后，首先應(yīng)熟悉以下原始資料：(1)產(chǎn)品圖及技術(shù)條件或?qū)嵨飿悠罚?2)原材料的牌號(hào)、尺寸規(guī)格、沖壓性能；(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)或生產(chǎn)批量；(4)可提供的沖壓設(shè)備種類、型號(hào)、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)及使用說(shuō)明；(5)可提供的模具制造能力與技術(shù)水平；(6)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和資料。2.沖壓件的工藝性分析按上述原始資料對(duì)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度要求、材料性能等進(jìn)行分析。判斷該沖壓件用沖壓工藝成形能不能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，需要哪幾種性質(zhì)的工序和工步，各道中間工序件/半成品的形狀和尺寸由哪道工序完成，然后按前幾章分別闡述的沖壓工

3、藝性要求逐個(gè)分析，裁定該沖壓件加工難易程度，裁定是否需要采取特殊工藝措施。由于生產(chǎn)條件(工藝裝備及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣)不同，工藝性的涵義也會(huì)有一些差異。若存在沖壓工藝性不好、沖壓加工困難，則應(yīng)在不影響其使用性能的前提下提出修改意見，經(jīng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員協(xié)商同意后對(duì)沖壓件圖樣作出適合工藝性的修改。3.確定最佳工藝方案通過(guò)工藝性分析，結(jié)合工藝計(jì)算，并經(jīng)分析比較確定最佳方案，這是沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)。其內(nèi)容包括工藝性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序、工序件/半成品件的形狀尺寸以及其他輔助工序的安排，6.2節(jié)將專題敘述。205第6章沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)4.完成工藝計(jì)算工藝

4、方案確定后，對(duì)各道沖壓工序進(jìn)行工藝計(jì)算，其內(nèi)容主要包括：(1)排樣及計(jì)算材料消耗定額；(2)計(jì)算沖壓所需的力、所消耗的功；(3)計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸。5.選擇模具類型及結(jié)構(gòu)形式根據(jù)確定的工藝方案和沖壓件形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全等要求，選定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式。一般而言，用復(fù)合模沖出的制件精度高于級(jí)進(jìn)模，而級(jí)進(jìn)模又高于單工序模。這是因?yàn)橛脝喂ば蚰_壓多工序的沖壓件時(shí)，要經(jīng)過(guò)多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖壓件精度較低。復(fù)合模是在同一位置一次沖出，不存在定位誤差。因此，厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖壓件宜單工序生產(chǎn)，用

5、簡(jiǎn)單模；薄料、小尺寸、大批量的產(chǎn)品宜用級(jí)進(jìn)模連續(xù)生產(chǎn)；而形位精度高的產(chǎn)品，可用復(fù)合模加工相關(guān)尺寸。詳細(xì)內(nèi)容見第7章。6.選擇沖壓設(shè)備根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果和模具空間尺寸的估算值，結(jié)合可提供的沖壓設(shè)備情況，合理確定設(shè)備類型和標(biāo)稱壓力。7.編寫工藝過(guò)程卡沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的歸宿是編制出沖壓工藝過(guò)程卡，它是針對(duì)具體沖壓產(chǎn)品，對(duì)其生產(chǎn)方式、方法、數(shù)量、質(zhì)量等作出的全部決定和記載，其內(nèi)容主要包括工序名稱、工序內(nèi)容、工序說(shuō)明(工序件/半成品形狀和尺寸)、模具類型、選用設(shè)備、檢驗(yàn)要求等(參見表6.1、表6.2)。應(yīng)該說(shuō)明的是，上述各項(xiàng)內(nèi)容難免互相聯(lián)系、互相制約，因而各設(shè)計(jì)步驟

6、應(yīng)前后兼顧和呼應(yīng)，有時(shí)要互相穿插進(jìn)行。6.2沖壓工藝方案的確定在分析沖壓件加工工藝性的基礎(chǔ)上，提出各種可能的沖壓工藝方案，經(jīng)過(guò)綜合分析、比較，最后確定適合生產(chǎn)條件的最佳方案，其內(nèi)容主要包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序以及其他輔助工藝(熱處理等)的安排。6.2.1工序性質(zhì)的確定工序性質(zhì)是由沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、弱區(qū)的變形性質(zhì)所決定。一般沖壓件的加工過(guò)程由表1.1、表1.2中所列的各基本工序中的一個(gè)或幾個(gè)組成，即可完成沖壓成形。205第6章沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單沖壓件的形狀能很直觀地反映出沖壓加工的工序性質(zhì)類別，如圖6.1所示彎曲件，需經(jīng)落料、彎曲、沖孔

7、等工序完成。但有些沖壓件工序性質(zhì)類別并不能直觀地反映出來(lái)，其弱區(qū)和強(qiáng)區(qū)是相對(duì)的，必須通過(guò)計(jì)算和比較才能確定，如圖1.13所示“環(huán)形坯料的變形趨向”，改變坯料各部分的相對(duì)尺寸、改變模具工作部分的幾何形狀和尺寸，甚至改變坯料和模具之間的摩擦阻力，都會(huì)使坯料某部分由弱區(qū)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)區(qū)，或由強(qiáng)區(qū)轉(zhuǎn)化為弱區(qū)，從而改變沖壓工序的性質(zhì)。為了使每道工序都能順利完成任務(wù)，必須使該道工序中應(yīng)該變形的部分處于弱區(qū)，并保證需要變形的先變形，不需要變形的部分不變形，為此，應(yīng)采取措施對(duì)沖壓變形加以控制(詳見1.4.4節(jié))。為了改善弱區(qū)的變形條件，有時(shí)要增加一些附加工序。如圖6.2所示的

8、軸承蓋零件，其拉深系數(shù)為0.43，已超過(guò)極限拉深系數(shù)，不能一次拉深成形，該件的一