冲压工艺与冲模设计第十三章课件.ppt

1、冲压工艺与冲模设计 第2版 主编 翁其金 第十三章冲压工艺过程的制订 第一节制订冲压工艺过程的基础11-冲压件的生产过程通常包括原材料的准备、各种冲压工序和必要的辅助工序。有些零件还需要切削加工、焊接、铆接等才能最后完成制造的全过程。冲压件工艺过程的制订十分重要,正确的冲压工艺过程是提高生产率、保证产品质量、降低成本的前提。为了编制出符合金属成形规律,技术上较先进的冲压工艺过程,必须对各种冲压工序的变形特点及控制变形的方法做必要的总结与分析。11-一、工艺设计的原始资料解冲压件的结构和在机器中的装配关系及技术要求,原材料的规格、状态,生产车间的平面布置,冲压装备及技术参数及负荷情况;工人技术水

2、平等。这些都是制订冲压件工艺过程必不可少的基础资料。二、掌握变形规律,正确制订工艺过程实践证明,金属材料在冲压过程中的变形规律,是制订冲压工艺过程及设计模具的极为重要的基础。因而,在制订冲压件工艺过程时,必须认真分析坯料变形区的应力状态和变形特点,研究坯料变形的趋向性,采取措施控制坯料变形以达到预期的成形。11-1.冲压成形时坯料各区的划分图13-1冲压过程中毛坯各区划分实例a)拉深b)翻孔c)缩口11-在冲压成形时,可以把成形过程的坯料划分为变形区与非变形区。图13-1列举了拉深、翻孔、缩口三种工序在成形过程中坯料变形区与非变形区的划分,其中A区为变形区,其他区域为非变形区。从整个变形过程来

3、看,非变形区可能是已经经历过变形的已变形区(如图中的B区)或尚未参与变形的待变形区(如图中的C区),也可能是在整个变形过程中都不参与变形的不变形区(如图中的D区)。当非变形区在成形过程中受力时,即称传力区。表13-1为上述三种工序的变形坯料的分区情况。11-2.冲压成形坯料变形区的应力、应变与分类在冲压各工序的变形分析中可以看出,从本质上讲,各种冲压成形的过程就是坯料变形区在力的作用下产生变形的过程,所以坯料变形区的受力情况和变形特点是决定各种冲压变形性质的主要依据。11-表13-1冲压过程坯料各区的划分11-板料冲压中,一般可以近似地认为在板厚方向上的应力数值为零,使坯料变形区产生塑性变形是

4、板料平面上两个互相垂直的主应力作用的结果。目前,除冷挤压等工艺外,冷冲压多数是板料冲压,所以说,绝大多数冲压变形都是平面应力状态下的变形。按板料成形时变形区的应力状态和变形特点,对以上各章板料成形工序进行归类,列于表13-2中。11-表13-2板料冲压成形的基本变形形式及实例11-表13-2板料冲压成形的基本变形形式及实例11-由表13-2可以看出,变形区的应力状态可以归纳为四类,即两向受拉、两向受压、经向拉纬向压、经向压纬向拉。而变形情况则比较复杂,在同一工序的变形区内,往往存在不同性质的变形,如弯曲、拉深、扩口等。根据变形区应变状态不同,有六种基本变形形式,属于两大类成形:一类是厚度变薄的

5、变形,通常称为伸长类成形;另一类是厚度增厚的变形,通常称为压缩类成形。11-3.两类成形特点及提高成形极限方法解决问题的方法也不同。在伸长类成形中,变形区的拉应力占主导地位,厚度变薄,表面积增大,有产生破裂的可能性;在压缩类成形中,变形区内压应力占主导地位,厚度增厚,表面积减少,有产生失稳起皱的可能性。为了保证冲压工艺过程的顺利进行,防止破裂或起皱的发生,保证产品质量,应该提高材料的极限变形程度。由于上述两类成形的变形性质和出现的问题完全不同,因而影响成形极限的因素,提高成形极限的方法就不同。11-图13-2多种变形趋向性的实例11-4.冲压成形中变形的趋向性及其控制在冲压过程中,经常会遇到这

6、样的情况,即成形坯料的各个部分在同一模具的作用下,却有可能发生不同的变形,也就是具有不同的变形趋向性。如图13-2所示,模具对环形工序件进行冲压,就可能有三种变形趋向:一种是产生拉深变形(图13-2b)第二种是产生翻孔变形(图13-2c);第三种是产生胀形变形(图13-2d)。当然还有可能产生介于两种变形之间的变形,如既有胀形又有扩孔变形,既有翻孔变形又有拉深变形等。11-既然同一种模具加工同一形状的坯料有不同的变形趋向,那么为了得到所要求的合格的零件,就应该正确地设计冲压工艺和模具,以便控制其变形趋向,保证坯料达到预期的变形并排除其他一切不必要的变形。控制坯料的变形趋向性措施主要有以下几方面

7、:1)合理地确定坯料的尺寸。以上所述坯料的相对尺寸与变形趋向之间的定量关系见表13-3。2)正确设计模具工作部分的几何形状和尺寸。3)改变坯料与模具接触表面之间的摩擦阻力。4)降低变形区的变形抗力,增大传力区的强度。11-表13-3平板环形工序件的变形趋向以上所述坯料的相对尺寸与变形趋向之间的定量关系见表13-3。11-分析以上控制坯料变形趋向的措施不难看出,这些措施的基本原理集中到一点就是:在冲压成形时,坯料中需要变形的部位,应创造条件,使其产生变形需要的力最小,在外力作用下首先产生变形,即成为相对“弱区”;而不需要变形的部位则应创造条件,使其产生变形时需要的力较大,在整个成形过程中,这部分

8、材料不产生塑性变形,即成为相对“强区”。以上原理可以用两句话来概括:坯料在冲压成形时“弱区必先变形,变形区应为弱区”;“强区不变形,传力区应为强区”。11-图13-3变形趋向性对冲压工艺影响11-第二节冲压工艺过程的制订11-冲压工艺过程制订的一般步骤如下:1)分析零件图。2)确定冲压件总体工艺方案。3)确定坯料形状、尺寸。4)确定冲压工序性质、数目和顺序。5)确定冲模类型和结构形式。6)选择冲压设备。7)编写冲压工艺文件。11-以上这些步骤详见图13-4,其中许多具体内容在各有关章节中已经详细叙述过,现就一些必须说明的或需要进一步说明的问题叙述如下。一、分析零件图 1.冲压生产经济性的分析

9、零件的生产批量对冲压加工的经济性起着决定性的作用。必须根据零件的生产批量和零件质量要求,确定是否采用冲压加工,用何种冲压工艺方法加工。冲压件的结构形状和尺寸11-图13-4冲压工艺及冲模设计程序11-图13-4冲压工艺及冲模设计程序(续)11-2.冲压件的工艺性分析冲压件工艺性体现在零件的形状特点,尺寸大小,设计基准,公差等级和形状、位置误差要求,材料厚度及成形后允许的变薄量,材料的力学性能和冲压性能,在冲压过程中产生回弹、翘曲的可能性,毛刺大小和方向要求等方面。以上这些内容对确定冲压工序性质、数量和顺序,对冲件定位方法,对模具结构形式选择及制造精度要求等都有很大关系。因此,在制订冲压工艺过程

10、时必须根据产品零件图认真加以分析,尤其应该注意分析零件在冲压加工中的难点所在。11-良好的冲压工艺性表现在材料消耗少,冲压成形时不必采取特殊的控制变形的措施,工艺过程简单,模具结构简单而且寿命长,产品质量稳定,操作方便等。如果发现零件工艺性差,则应该在不影响使用要求的前提下,对零件的形状、尺寸及其他要求作必要的修改。如图13-5所示,图13-5a原设计左边R3mm和右边封闭的铰链弯曲,在板厚为4mm情况下都很难实现。修改后的零件就比较容易冲压加工。图13-5b原设计为两个弯曲件焊接而成,在不影响使用条件下改成一个整体零件,从而减少一个零件,工艺过程变得简单,节约了材料。图13-5c为某厂生产的

11、汽车消声器后盖,在满足使用要求的条件下,修改后的形状比原设计的形状简单,冲压工序由原来的八道减至两道。11-图13-5冲压件的结构工艺性改善的实例11-在工艺分析的基础上,根据冲压件的几何形状、尺寸、精度要求和生产批量等,确定备料、冲压加工、检验和其他辅助工序(如去毛刺、清理、酸洗、热处理、表面处理等)的先后顺序,有的零件还需要安排必要的非冲压加工工序,从而把冲压件整个制造过程确定下来。二、确定冲压件总体工艺方案 11-三、确定冲压工序性质、数目与顺序 确定冲压工序性质、数目与顺序是制订冲压件工艺过程的核心。11-最佳方案,这时就需要综合分析、比较,才能最后确定下来。在分析、比较时应着重考虑以

12、下几个重要问题:1.冷冲压成形规律“弱区必先变形,变形区应为弱区”是冲压成形中的一个很重要的基本规律。冲压工艺过程的制订必须遵循这个规律。11-(1)在工艺方案选定方面的实例如图13-6所示两个形状相同而尺寸不同的零件,材料均为08钢。图13-6油封内、外夹圈的冲压工艺过程a)油封内夹圈b)油封外夹圈11-图13-7两种相似零件冲压工艺的比较11-该例说明,当零件需要经过多道工序冲压成形时,前道成形图13-8变形减轻孔的作用(2)在工序顺序安排方面的实例图13-9是调温器外壳的冲压工艺过程。11-2.冲压件的精度要求 冲压件的精度要求也是冲压工艺过程确定的重要依据,以下都是制定冲压工艺过程中常

13、遇到的应恰当安排工序顺序的实际例子。1)如图13-10所示的锁圈,材料为黄铜,厚度为0.3mm,其内径?2mm是配合尺寸。本例说明,在冲压成形过程中,当坯料上的强区与弱区对比不明显时,冲压件不可能得11-图13-9调温器外壳冲压工艺过程a)拉深b)冲孔c)翻孔与整形R5mm至R0.5mmd)切边e)冲侧孔f)整形g)冲顶部两孔h)成品零件图11-图13-10锁圈的冲压工艺过程11-须在有关的成形工序之后冲出。如图13-12所示的零件,材料为08钢,板料厚度为0.8mm。零件上面所有孔如果在拉深之前冲出,则在拉深时孔的尺寸和位置都会受到拉深工序的影响,所以都应在拉深工序后冲出。由于对决定?16m

14、m孔位置的中心高10mm无公差要求,所以可以把?16mm孔安排在切舌工序之前,与冲两个?5.5mm的孔同时进行。如果对孔的中心高10mm有公差要求,则?16mm的孔应在切舌之后进行。2)凡是孔的尺寸和位置会受到成形工序的影响,而且公差要求较高时,必11-图13-11弯曲零件11-图13-12底板的冲压工艺过程11-拉深件的外边缘或扩孔件的内边缘形状不规则。4)对冲压件上几何形状和尺寸公差要求较高而成形工序中又达不到要求的部位,应加一道整形工序。5)有些冲压件对变薄量有要求,其工艺方案应予以保证。图13-13切边方法3)由于材料性能的方向性及模具结构及压料力不均匀等原因,都会造成11-3.工序组

15、合与模具结构 冲压工艺方案与模具结构有直接的关系。在大批量生产时应尽量采用级进模或复合模冲压,尤其级进模冲压,以便实现自动化,提高劳动生产率,降低成本。有时生产批量虽不大,但为了操作方便,保障安全,或为了减少冲压件在生产过程中的占地面积和传递工作量,也把冲压工序相对集中,采用复合模或级进模进行冲压。11-4.冲压工艺过程的定位与操作冲压工艺过程的定位要尽量做到基准重合和同一基准。所谓基准重合是指尽可能使定位基准与设计基准重合。如图13-14所示,零件上有四个孔,其设计基准是A和B两边,如果以A和B两边定位,四个孔一次冲压或两次冲压,符合基准重合原则。但如果采用两次冲压并分别以A、B和A、C定位

16、,这时为了保证尺寸3950.5mm,必须进行尺寸换算,把65mm改为6490.3mm;把3950.5mm改为由2540.2mm来控制。显然,由于基准不重合,工件精度需要提高。为了避免这种情况的出现,最好采用前一种冲压方法。11-图13-14定位基准与设计基准的关系11-同一基准原则是指多工序在不同模具上进行冲压时,应尽量采用同一定位基准,以减小定位误差,提高工件精度,并使各模具定位零件形状、尺寸一样,以利于模具制造。如图13-9所示零件,在第一道拉深成形的?6mm圆柱内表面是以后各道工序的定位面,符合同一定位基准和基准重合原则。冲压工艺过程的定位还应做到定位的可靠性。只有准确可靠的定位,才能保

17、证零件质量的稳定性。为此,多工序采用同一定位基准的,应选择在整个冲压过程不产生变形和位移的部位作为定位基准。11-对于非对称的零件要注意定位的方向性。如图13-15所示,采用了大小不同的孔定位或位置不对称的孔定位,以免由于操作者方向识别差错而造成废品。图13-15冲压定位的方向性11-不便拿取的小零件或形状特殊不易定位的零件,如图13-16所示的电线接头,材料为黄铜,板料厚度为0.4mm,采用连续冲压,最后落料分离,这样便于操作,保证安全,提高生产率。图13-16电线接头的冲压工艺11-5.冲压工艺的稳定性 冲压工艺的稳定性是冲压工艺过程制订中不可忽视的问题。如果冲压工艺稳定性差,就会导致废品

18、率增高。影响冲压工艺稳定性的因素很多,除了工艺过程设计合理性外,还与材料厚度及力学性能的波动、模具制造误差、定位可靠性、设备精度、润滑条件的变化等因素有关。11-6.零件冲压工艺性的要求图13-17成双冲压实例11-图13-17是非对称形零件,冲压工艺性差,在成形时坯料会产生偏移,很难达到预期的变形效果。如果采用如图所示的工艺过程,变单件冲压加工为成双冲压加工,加一道剖切工序,这对坯料的变形均匀性、模具结构、操作等都有很大好处。在冲压加工中,为改善冲压件的工艺性,变非对称零件为对称形零件进行冲压加工,或有意增加零件的某一部分实体(如覆盖件成形中的工艺补充部分),待成形后切掉多余部位等,都是改善

19、模具受力情况,防止坯料在成形过程中产生偏移,提高零件质量的有效方法。因而许多异形的冲压工艺性差的零件,常用这种方法。11-四、确定冲压工序件形状和尺寸 冲压工序件是坯料与成品零件的过渡件。对于冲裁件或成形工序少的冲压件(如一次拉深成形的拉深件、简单弯曲件等),工艺过程确定后,工序件尺寸就已经确定。1)根据极限变形参数确定的工序件尺寸,应从实际出发,合理确定变形参数值,计算出工序件尺寸。2)工序件形状和尺寸应有利于下一道工序的成形。3)工序件各部位的形状和尺寸必须根据等面积原则确定。零件相应部位的形状和尺寸为原则。4)工序件形状和尺寸必须考虑成形后零件表面的质量。11-图13-18出气阀罩盖的冲

20、压工艺过程11-五、冲压辅助工序 为了保证冲压工艺过程的顺利进行,提高冲压件的尺寸精度和表面质量,提高模具的使用寿命,需要安排一些辅助工序,如润滑、坯料或工序件的热处理、酸洗等。实践证明,这些辅助工序是冲压工艺过程不可缺少的工序。1.润滑 2.热处理 3.酸洗11-图13-19拉深中的摩擦力11-六、确定冲模类型与结构形式 冲模类型与冲压工艺方案是密切相关的。而两者必须根据生产批量、零件形状和尺寸、零件质量要求、材料性质和厚度、冲压设备和制模条件、操作因素等确定。表13-5是生产批量的划分及其与模具类型的关系;表13-6是各类冲裁模的比较。11-表13-5冲压生产批量与合理模具类型11-表13

21、-6普通冲裁模的对比11-表13-6普通冲裁模的对比由表可知,模具类型首先取决于生产批量,而零件形状、尺寸、质量要求也是确定模具类型的重要依据。复合模可以冲11-七、选择冲压设备1.设备类型的选择 设备类型选择的主要依据是所完成的冲压件大小及冲压工序性质、生产批量、冲压件的尺寸及精度要求、现有设备条件或增加设备的可能性等。11-2.设备技术参数的确定 压力机技术参数选择主要依据是冲压件尺寸、变形力大小及模具尺寸,并进行必要校核:冲模总体结构尺寸必须与选用的压力机相适应,即模具的总体平面尺寸应该与压力机工作台或垫板尺寸和滑块下平面尺寸相适应;模具的封闭(闭合)高度应与压力机的装模高度或封闭高度相

22、适应。如果不适应,必须进行必要的更改。模具与压力机相关的尺寸见图13-20。11-图13-20模具与压力机相关的尺寸11-冲模的封闭高度必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间。一般取(Hmax-H1)-5mmH(Hmin-H1)+10mm 式中 Hmax压力机最大封闭高度;Hmin压力机最小封闭高度;H冲模的封闭高度;H1垫板厚度。11-八、绘制模具图 绘制冲模总装图和零件工作图均应严格按照制图标准。同时,在实际生产中,结合冲模的工作特点和安装、调整的需要,冲模总装图在图面布置、视图、技术条件等方面已形成一定的习惯,但这些习惯不应违反制图国家标准。11-图13-21冲模总装图图面布置11

23、-冲模总装图图面布置一般按图13-21所示。冲件图是表达该冲模冲压后所得冲件的形状及尺寸。冲件图应严格按比例画出,其方向应尽量与冲压方向一致,假如不能一致,必须用箭头注明冲压方向。冲件图需要标注的尺寸以能画出该工序图为原则,有的只标注该工序所成形部位的尺寸及其相关的尺寸。在冲件图的下方注明材料牌号及板料厚度。11-级进模上的排样图应表达出排样方式、工步安排顺序及各工步所完成的冲压内容;应标注出工步间距、搭边值、条料尺寸。其他冲裁模的排样图只表示排样方式及条料尺寸、搭边值等。主视图一般应画上、下模剖视图。上、下模可以画成非工作状态(开启状态),也可画成工作行程终了状态(即闭合状态)。习惯上还可画

24、成半闭合和半开启状态。后一种表达方式能直观地反映出模具的工作原理,以利于安装和调整。冲模的封闭高度标注在主视图的左侧。11-俯视图一般是表示下模的上平面。在不影响表达下模上平面前提下,也可以一半表达下模上平面,一半表达上模上平面,还可以局部表达上模上平面。后两种表达方法可以省去专门画上模上平面的视图。俯视图需标注下模座的轮廓尺寸。总图的技术条件应注明本模具所使用的压力机型号、模具总体的形位公差及装配、安装、调试等要求。11-九、编写冲压工艺文件 冲压的工艺文件主要是工艺过程卡和工序卡。在大批量生产中,需要制订每个零件的工艺过程卡和工序卡;在成批生产中,一般需制订工艺过程卡;小批量生产时一般只需

25、填写工艺路线明细表即可。冲压工艺过程卡格式、内容及填写规则可参照JB/T 9165.21998标准等指导性技术文件(附录A)。11-第三节制订冲压件工艺过程实例11-图13-22为汽车玻璃升降器外壳,图13-23为汽车玻璃升降器装配简图。外壳的材料为08钢,板料厚度为1.5mm,年产量10万件。试制定冲压工艺过程。11-图13-22玻璃升降器外壳11-图13-23汽车玻璃升降器装配图1轴套2座板3制动扭簧4心轴5外壳6传动轴7手柄8油毛毡9联动片10挡圈11小齿轮12大齿轮11-一、分析零件图1.零件的功用及冲压加工的经济性 从玻璃升降器的装配图可以看出,升降器的传动机构是装在外壳的内腔,并通

26、过外壳凸缘上均布的三个小孔?3.2mm以铆钉铆接在车门的座板上,传动轴与外壳承托部位?16.5mm的配合为间隙配合,公差等级为IT11级,传动轴通过制动弹簧、联动片、心轴与小齿轮连接,摇动手柄时,传动轴将动力传至小齿轮,再带动大齿轮,推动车门的玻璃升降。11-2.零件工艺性分析外壳所用材料及厚度适合于冲压成形工艺并保证了足够的强度和刚度。外壳内腔的主要配合尺寸?16.mm、?22.mm和1mm为IT12IT11,为保证外壳承托部位?16.与轴套同轴,三个孔?3.2mm与?16.5mm的相互位置要准确,小孔中心圆直径?42mm0.1mm为IT10。由于外壳内腔的配合尺寸精度较高,因此拉深时必须用

27、较高精度的模具和较小的凸、凹模间隙,并且需要整形工序。由于?3.2mm小孔中心距要求较高,与?16.mm相互位置要求准确,所以必须采用高级精度冲模同时冲出三个孔,并以?22.mm定位。11-二、确定外壳冲压工艺过程1.工序性质与数量的确定。为了确定拉深次数,首先应确定?16.mm承托部位的冲压方法。该部位的冲压方法有三种(图13-24):一种是拉深成阶梯形,然后以切削加工法切去底部;另一种是拉深成阶梯形,然后以冲孔法冲去底部;再一种是拉深、冲孔、翻孔。第一种方法口部质量较高,但生产率低;第二种要求拉深后的工序件底部圆角较小,需增加整形工序,即使这样,口部仍是锋利的锐角;第三种生产率高且省料,在

28、高度尺寸21mm未注公差情况下,翻孔可以达到要求。11-图13-24外壳底部的冲压方法11-一次翻孔成形，以t=1.5mm、R=1mm、H=5mm、D=16.5+1.5mm=18mm代入下式得K=1-(H-0.43R-0.72t)=0.61预冲孔直径d=KD=0.6118mm=11mm根据d/t=11/1.5=7.3查表6-4,当采用圆柱形凸模翻孔并以冲孔模预冲孔时,极限翻孔系数Kmin=0.50。所以零件的实际翻孔系数0.61大于极限翻孔系数0.50,可以一次翻孔成形。冲孔翻孔前工序件形状和尺寸如图13-25所示。11-图13-25冲孔翻孔前工序件形状和尺寸11-径dt=(50+21.8)m

29、m54mm。坯料直径按图13-25b计算,得D65mm根据=2.26=100%=2.3%查表5-9得首次拉深可达到的相对高度为h1/d1=0.350.45。而实际工序件相对高度h/d=16/23.8=0.670.35,故一次不能拉深成形,需多次拉深。拉深次数确定如下:根据dt/d=50/23.8=2.10,查表5-3得切边量R=1.8mm。实际凸缘直11-按图5-19,可取d1=30mm,得m1=30/65=0.46。查表5-10得m2=0.73,m3=0.75,则m1m2=0.460.73=0.336。而工序件总拉深系数mz=23.8/65=0.3660.336。所以可用两次拉深成形。但考虑

30、到两次拉深时,接近极限拉深系数,为了提高工艺稳定性,保证零件质量,采用三次拉深。经调整后的拉深系数为m1=0.56,m2=0.805,m3=0.81。m1m2m3=0.366根据上面的分析,外壳需要以下基本工序:落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深兼整形、冲?11mm孔、翻孔、冲三个?3.2mm孔、切边。11-2.冲压工艺方案的确定根据以上基本工序,可以拟定出五种冲压工艺方案。各方案及其顺序如下:方案一:落料与首次拉深复合,其余按基本工序,如图13-26所示模具结构原理图。11-图13-26方案一各工序模具结构原理图a)落料拉深b)二次拉深c)三次拉深兼整形d)冲底孔e)翻孔f)冲小孔g)切边1

31、1-方案二:落料与首次拉深复合二次拉深三次拉深兼整形冲?11mm底孔与翻孔复合(图13-27a)冲三个?3.2mm孔与切边复合(图13-27b)。方案三:落料与首次拉深复合二次拉深三次拉深兼整形冲?11mm底孔与冲三个?3.2mm孔(图13-28a)翻孔与切边复合(图13-28b)。方案四:落料、首次拉深与冲?11mm底孔复合(图13-29)二次拉深三次拉深兼整形翻孔冲三个?3.2mm孔切边。11-图13-27方案二部分模具结构原理图a)冲孔翻孔复合模b)冲小孔与切边复合11-图13-28方案三部分模具结构原理图a)冲底孔与冲小孔b)翻孔与切边11-图13-29方案四第一道工序模具结构原理图1

32、1-分析比较上述五种工艺方案可以看出,方案二符合冲压成形规律,但冲孔与翻孔复合和冲孔兼切边复合都存在凸凹模壁厚太薄的问题,故不宜采用。方案三也符合冲压成形规律,但冲模工作零件不在同一平面,刃磨不方便。方案四不仅存在工作零件刃磨不方便,而且预冲的底孔在二、三道拉深时可能会变形,影响翻孔高度和口部质量,不符合冲压成形规律。方案五生产率高、安全,避免了上述方案的缺点,但需要自动模或专用压力机,适用于大批量生产。方案一没有上述缺点,模具结构简单、成本低,但生产率低,对中小批量生产是合适的,因此采用方案一为外壳的冲压工艺方案。方案五:带料连续拉深或多工位自动压力机上冲压。11-三、计算主要工艺参数1.排

33、样和裁板方案的确定板料规格选用1.5mm900mm1800mm。为了操作方便,采用条料单排。取搭边值a=2mm,a1=1.5mm。则:送进距 S=D+a1=(65+1.5)mm=66.5mm条料宽度b=D+2a=(65+22)mm=69mm如果采用纵裁法,材料利用率=69.5%,而采用横裁法材料利用率为=66.5%,故采用纵裁法。经计算零件的净质量m=0.033kg,材料消耗定额(即一个零件所消耗的原材料质量)m0=0.054kg。11-2.中间各工序件尺寸的确定经计算各次拉深工序件尺寸如下(中心层尺寸,单位为mm):dt1=54 d1=36.5 R1=5.75 r1=4.75 h1=13.5

34、dt2=54 d2=29.5 R2=r2=3.25 h2=13.9dt3=54 d3=23.8 R3=r3=2.25 h3=1611-(1)落料拉深复合工序本工序应分别计算出落料力、卸料力、拉深力、压料力,选用压力机时的总压力可按落料力、卸料力、压料力之和来选择。因本工序是落料拉深复合,因此确定压力机公称压力时应考虑压力机许用负荷曲线,根据工厂现有设备选择合适的压力机。本工序可以选用J23-35压力机。3.各工序变形力的计算与压力机的选用11-(2)二次拉深应分别计算出拉深力、压料力。压力机公称压力的确定同样应考虑压力机许用负荷曲线。本工序可以选J23-25压力机。(3)第三次拉深兼整形工序应

35、分别计算拉深力、整形力和顶件力。(4)冲?11mm底孔工序应分别计算冲孔力、卸料力、推件力。11-(5)翻孔工序本工序在翻孔变形结束时,有整形作用,因而应分别计算翻孔力、整形力、顶件力。经计算整形力约15kN,比其他两种力大得多,所以按整形力选择压力机。这里可以选J23-25压力机。(6)冲三个?3.2mm孔工序应分别计算冲孔力、卸料力、推件力。(7)切边工序应分别计算切边力、废料刀的切断力。选用设备时还需要考虑模具轮廓尺寸和封闭高度以及设备负荷等因素。11-四、编写冲压工艺过程卡见表13-7。表13-7冷冲压工艺卡片11-11-11-11-1.公差等级、符号、代号及数值1)平冲压件尺寸公差分

36、11个等级。平冲压件尺寸公差适用于平冲压件,也适用于成形冲压件上经过冲裁工序加工而成的尺寸。附录B冲压件尺寸公差GB/T 13914200211-表B-1平冲压件尺寸公差(单位:mm)11-表B-1平冲压件尺寸公差(单位:mm)11-表B-1平冲压件尺寸公差(单位:mm)11-表B-1平冲压件尺寸公差(单位:mm)11-2)成形冲压件尺寸公差分10个等级,即FT1至FT10。成形冲压件尺寸公差数值按表B-2规定。11-表B-2成形冲压件尺寸公差(单位:mm)11-表B-2成形冲压件尺寸公差(单位:mm)11-表B-2成形冲压件尺寸公差(单位:mm)11-3)成形冲压件未注尺寸公差按本标准规定系

37、列,由相应的技术文件作出具体规定。2.冲压件尺寸极限偏差平冲压件、成形冲压件尺寸的极限偏差按下述规定。1)孔(内形)尺寸的极限偏差取表B-1、表B-2中给出的公差数值,冠以“+”号作为上极限偏差,下极限偏差为0。2)轴(外形)尺寸的极限偏差取表B-1、表B-2中给出的公差数值,冠以“-”号作为下极限偏差,上极限偏差为0。3)孔中心距、孔边距、弯曲、拉深与其他成形方法而成的长度、高度及11-未注尺寸公差的极限偏差,取表B-1、表B-2中给出的公差值的一半,冠以“”号分别作为上、下极限偏差。3.公差等级选用平冲压件、成形冲压件尺寸公差等级选用见表B-3。1)平冲压件尺寸公差等级选用按表B-3规定。

38、表B-3平冲压件尺寸公差等级11-2)成形冲压件尺寸公差等级选用按表B-4规定。11-表B-4成形冲压件尺寸公差等级附录C冲压件角度公差GB/T 13915200211-1.公差等级、符号、代号及数值1)冲压件冲裁角度公差分6个等级。冲压件冲裁角度公差数值按表C-1规定。表C-1冲压件冲裁角度公差11-2)冲压件弯曲角度公差分5个等级。冲压件弯曲角度公差数值按表C-2规定。表C-2冲压件弯曲角度公差3)未注角度公差按本标准规定系列,由相应的技术文件作出具体的规定。11-2.冲压件角度的极限偏差冲压件冲裁角度与弯曲角度的根限偏差按下述规定选取。1)依据使用的需要选用单项极限偏差。2)未注公差的角

39、度根限偏差,取表C-1、表C-2中给出的公差值的一半,冠以“”号分别作为上下极限偏差。3.公差等级选用冲压件角度公差等级选用见表C-3和表C-4。冲压件冲裁角度公差等级按表C-3选取。11-表C-3冲压件冲裁角度公差冲压件弯曲角度公差等级按表C-4选取。11-表C-4冲压件弯曲角度选用表附录D冲压件形状和位置未注公差GB/T 1391620021.直线度、平面度未注公差11-直线度、平面度未注公差值按表D-1规定,平面度未注公差应选择较长的边作为主参数。主参数L、D、H选用示例见图D-1。表D-1直线度、平面度未注公差(单位:mm)11-11-图D-1主参数L、D、H选用示例2.同轴度、对称度未注公差11-同轴度、对称度未注公差值应按表D-2规定。主参数B、D、L选用示例见图D-2。表D-2同轴度、对称度未注公差(单位:mm)11-11-图D-2主参数B、D、L选用示例11-圆度未注公差值应不大于相应尺寸公差值。4.圆柱度未注公差圆柱度未注公差由其圆度、素线的直线度未注公差值和要素的尺寸公差分别控制。5.平行度未注公差平行度未注公差由平行要素的平面度或直线度的未注公差值和平行要素间的尺寸公差分别控制。6.垂直度、倾斜度未注公差3.圆度未注公差垂直度、倾斜度未注公差由角度公差和直线度公差值分别控制。