【正文】 ，也都大力進行適于柔性生產(chǎn)的高性能單機聯(lián)線壓力機的研制生產(chǎn)，從而產(chǎn)生了高效率高性能的機電一體化全自動壓力機。這些壓力機大多采用了一系列先進技術(shù)，如具有全自動換模系統(tǒng)，具有功能完善的自動監(jiān)控系統(tǒng)和良好的人機操作界面，具有高效率所必需的高行程次數(shù)，具有高質(zhì)量生產(chǎn)所必需的高精度，等等。上世紀70年代以來，我國的鍛壓行業(yè)技術(shù)進步很快。以濟南二機床集團有限公司為代表的國內(nèi)鍛壓設(shè)備供應(yīng)商，通過與國際知名公司合作等形式，先后向市場提供了多套沖壓自動化生產(chǎn)線以及大型多工位機械壓力機產(chǎn)品，并在全自動換模技術(shù)、裝模高度調(diào)節(jié)技術(shù)、拉伸墊控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)等若干關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破，保持了公司在國內(nèi)鍛壓行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先地位。目前，國內(nèi)關(guān)鍵沖壓設(shè)備的技術(shù)水平與上世紀90年代相比有了長足進步，如具有大噸位、大行程、大臺面，具有大噸位氣墊、滑塊氣墊，具有機械手上下料系統(tǒng)，具有高速度、高精度，具有全自動換模技術(shù)，具有功能完善的觸摸屏監(jiān)控技術(shù)，等等。近幾年，受汽車工業(yè)高速發(fā)展的推動，板材沖壓成形設(shè)備也得到了快速發(fā)展。一些在該領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位的廠商，更是加大技術(shù)研發(fā)投入，使沖壓成形新技術(shù)、新裝備不斷涌現(xiàn)。沖壓技術(shù)是近年來國外興起的一種新技術(shù)，適用于產(chǎn)品迅速換型及一機多用的需要。自動化沖壓技術(shù)是機械與電子技術(shù)的完美結(jié)合，其關(guān)鍵技術(shù)在于壓力機的全自動換模系統(tǒng)，即在觸摸屏上設(shè)置好模具號，則模具更換的全過程由壓力機自動完成，整個換模過程在5min 以內(nèi)。全自動換模系統(tǒng)的實現(xiàn)包括：①氣壓自動調(diào)整系統(tǒng)。采用壓力傳感器檢測、電磁閥控制、PLC編程控制等，實現(xiàn)平衡器和氣墊的氣壓自動調(diào)整；②裝模高度、氣墊行程自動調(diào)整系統(tǒng)。通過編碼器檢測位移量、觸摸屏設(shè)定參數(shù)、PLC 編程等手段，完全滿足自動換模所需工藝要求；③模具自動夾緊、放松系統(tǒng)。采用可移動式模具夾緊器，通過夾緊器個數(shù)和安裝位置的不同，徹底解決了不同規(guī)格模具無法在同一臺壓力機上工作的難題；④高速移動工作臺自動開進開出系統(tǒng)。采用變頻調(diào)速器驅(qū)動，使移動工作臺運行曲線的柔性化滿足了定位精度高、移動速度快的要求，速度達到,15m/min。安全柵采用電機驅(qū)動，并與移動工作臺開動連鎖，實現(xiàn)了移動工作臺的自動開進開出。自動化壓力機技術(shù)還包括重載負荷液壓潤滑技術(shù)、功能完善的觸摸屏技術(shù)以及高行程次數(shù)、高精度等等。目前，最先進、高效的沖壓設(shè)備首推大型多工位壓力機。但是，大型多工位壓力機造價非常昂貴，連同模具費用動輒需要幾億甚至十幾億的投資，加之國內(nèi)汽車廠商的生產(chǎn)規(guī)模還不夠大，在這種情況下，采用多連桿技術(shù)和大噸位純氣氣墊進行大型覆蓋件拉深的技術(shù)方案，無疑更加適合中國的國情。多連桿壓力機克服了傳統(tǒng)機械壓力機在上下模結(jié)合時沖擊速度過高、滑塊速度遞減過快、公稱力不能及時完全達到導(dǎo)致無法拉深較深的零件等缺陷，使采用了多連桿技術(shù)的機械壓力機具有理想的運動曲線，更加適合于沖壓生產(chǎn)。多連桿壓力機的主要優(yōu)點為：①拉深成形過程中速度低且均勻，而空程運行時速度快，所以生產(chǎn)率高；②拉深深度大。在允許的速度內(nèi)，多連桿壓力機拉深深度可達320mm，而一般曲柄壓力機只有70mm 左右；③以較小的偏心距實現(xiàn)大的滑塊行程長度，更好地滿足拉深工藝需要和自動化上下料的需要；④有效減小了工作過程中對模具的沖擊，提高了模具使用壽命，同時提高了零件的成形質(zhì)量。氣墊技術(shù)也是目前比較受關(guān)注的技術(shù)。其中數(shù)控氣墊以其高效高精、可準確控制等而具有較大優(yōu)勢，但數(shù)控氣墊造價昂貴，且使用和維護要求高，加之限于我國目前汽車工業(yè)的產(chǎn)量規(guī)模和車型批量，所以使用大噸位的純氣氣墊就成了更加符合國情的選擇。雖然純氣氣墊沒有數(shù)控氣墊那樣方便的調(diào)整控制性，但生產(chǎn)中可以通過修模來達到控制拉深成形的目的。因此，采用純氣氣墊，同樣可以拉深出質(zhì)量非常好的覆蓋件，而且經(jīng)濟適用。單機聯(lián)線自動化沖壓生產(chǎn)線是近年來國內(nèi)外競相發(fā)展的汽車覆蓋件自動化沖壓生產(chǎn)工藝技術(shù)之一，其發(fā)展勢頭可謂方興未艾。與大型多工位壓力機相比，單機聯(lián)線自動化沖壓生產(chǎn)線通用性好，占用資金少，完全可以滿足中高檔轎車所需要的高質(zhì)量零件的要求，更加適合于我國目前汽車工業(yè)的規(guī)模批量狀況?，F(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出1 000 t伺服電機壓床。這種伺服電機控制的壓床可以實現(xiàn)壓床速度和工作行程的數(shù)字控制，已經(jīng)受到多家著名汽車公司的重視，并進行了批量訂貨。這種壓床的應(yīng)用可以進一步減少零件的沖壓工序，提高零件的精度，應(yīng)用范圍越來越大，結(jié)合氮氣缸的應(yīng)用，必然有非常廣闊的發(fā)展空間。 第二章 盒形件的工藝分析盒形件為拉深件。拉深（又稱拉延）是利用拉深模在壓力機的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它是沖壓基本工序之一。拉深包括：圓筒形件的拉深、階梯形件的拉深、曲面形件的拉深、盒形件的拉深等等。盒形件是非旋轉(zhuǎn)體零件，與旋轉(zhuǎn)體零件的拉深相比，其拉深變形要復(fù)雜些。盒形件的幾何形狀是由4個圓角部分和4條直邊組成，拉深變形時，圓角部分相當于圓筒形件拉深，而直邊部分相當于彎曲變形。但是，由于直邊部分和圓角部分是連在一塊的整體，因而在變形過程中相互牽制，圓角部分的變形與圓筒形件拉深不完全一樣，直邊變形也有別于簡單彎曲。（一）矩形盒形件工件圖： A=80B=50 H0=70r=6 rd=6（二）盒形件材料技術(shù)要求:材料：選用盒形件材料為1Cr18Ni8Ti，厚度t=1mm。低碳鋼退火組織為珠光體和少量的鐵素體其強度和硬度較低，塑性和韌性較好，因此此材料被廣為用于拉深。但是其強度、硬度不高，用于制作強度要求不高的機械零件。低碳鋼的力學(xué)性能：，比例極限以后變形加快，但無明顯屈服階段。相反地，圖形逐漸向上彎曲。這是因為在過了比例極限后，隨著塑性變形的迅速增長，而試件的橫截面積逐漸增大，因而承受的載荷也隨之增大。材料1Cr18Ni8Ti的機械性能：抗拉強度σb(MN/m2) ≥550MPa屈服強度σs(MN/m2) ≥200MPa第三章 盒形件的工藝計算 t/Bx100=1/50x100=2 在模具設(shè)計中，通常采用一些建立在實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上的作圖法來計算試模用的毛坯形狀和尺寸，然后在試拉深中修正。由于盒形件拉深的變形比較復(fù)雜，一般不肯不可能直接拉深出口部齊平的零件，尤其是多次拉深。因此，對于口部要求不高的一次拉深成形的低盒形件，拉深后可以不切邊；而對于口部要求高或需多次拉深的盒形件，一般都要進行切邊，其修邊余量見下表：表31 盒形件的修邊余量總拉深次數(shù)1234修邊余量△h(~)H(~)H(~)H(~)HH=(~)H0，其中H0為工件高度。H= （31）===75mm相對高度H/B=75mm/50mm=由下表：表32 盒形件多次拉深所能達到的最大相對高度H/B拉深次數(shù)毛坯相對厚度t/Dx100~~~~123456根據(jù)上表可以知道，該盒形件需要三次拉深。高矩形盒形件拉深有兩種拉深方法：（一）第一種拉深方法：其毛坯和中間工序是橢圓形，由半徑分別為R 和R的四個圓弧相接而成，這種方法最后一次拉深材料變形不均勻性較大，容易局部起皺和破裂。因而適用于毛坯相對厚度較大，即t/BX1002,壁間距較小，即b10t的矩形件。（二）第二種拉深方法：其毛坯和中間工序過渡形狀為長圓形，這種拉深方法的優(yōu)點是給最后一次拉深創(chuàng)造了有利條件，拉深方法和工序件尺寸計算與方形件一樣，都是從n1次開始。t/BX100=1/50X100= 2則采用第一種拉深方法?！髦睆紻的確定：D= （32）D= = =147mm▲盒形件毛坯長度L的確定：盒形件可以看成由寬度為B的兩個半正方形和中間寬度為B、長度為（LB）的槽形所組成。一種是橢圓形毛坯，另一種是長圓形毛坯。此盒形件用的是第一種拉深方法，則中間工序是橢圓形，則橢圓形毛坯寬度尺寸按以下求的：L=D+（AB） （33）=147mm+（8050）=177mm▲盒形件毛坯寬度K的確定 K={D(B2r)+[B+2()](AB)}/(A2r) （34）= {147x(502x6)+[50+2()](8050)}/(802x6)=147x38+[50+]x30=168mm▲盒形件毛坯半徑R、R的確定R===R=[(L+K) LR]/(K2 R) （35） =[(177+168)]/() =89mm（一）計算n1次工序件尺寸▲拉深比例系數(shù)：X=（KB）/(LA) （36）=(16850)/(17780)=118/97=▲ 工序間距離的確定：b取決于r/B及拉深次數(shù)。由于r/B=6/，拉深次數(shù)為三次拉深成形。查《沖壓工藝與模具設(shè)計》鄭展主編、機械工業(yè)出版社 圖424得：b===a= Xx b==▲n1次拉深尺寸： A=A+2 b （37）=80mm+=B=B+2a （38）=50mm+=▲ n1次拉深半徑R=+ b （39）=+= R=[(A+ B) A R]/( B2 R) （310）=[]/=99mm▲n1次拉深高度H===66mm▲檢查R與R的關(guān)系m= R/ R （311）=查《沖壓工藝與模具設(shè)計》鄭展主編、機械工業(yè)出版社表418得到m=。（二）計算n2次工序尺寸 ▲n2次拉深尺寸 R= = a=(R R) X （312）=(,7mm)= b= R R （313）== A=A+2（b+b） （314）=80mm+2(+)=115mmB=B+2(a+a) （315）=50+2(+)=R=[(A+B) A R]/( B2 R) （316） =()/ =▲ n2次拉深高度 H===▲ 檢查R與R的關(guān)系 m= R/ R=可見在毛坯與n2道工序中不必增加引申工序，用三次拉深工序可以獲得所需要的零件。▲ 最后一次拉深時角的間隙=b+ (317) =+ =工序圖如下：盒形件的拉深力計算公式：F=KLt （318）式中：K——拉深系數(shù)，K=~L——盒形件周長（mm）——材料抗拉強度（MPa）F——拉深力第一次拉深拉深力：F=KLt （319）=(115mm+)X1mmX320 MPa =66336NF= KLt=(+)X1mmX320 MPa =F= KLt=(80mm+50mm)X1mmX320 MPa =41600N根據(jù)最大的拉深力F=66336 N來確定。為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)中主要采用壓料圈的方法。壓料力應(yīng)該適當，壓料力太小則防皺效果不好，如果壓料力過大則會增大傳力區(qū)危險斷面的拉應(yīng)力，引起嚴重變薄甚至拉裂。壓料力F=AP （320）F=（177115）X10X()=在采用彈性壓料裝置進行拉深時，壓料力是同時產(chǎn)生的，所以計算拉深工藝總壓力F時，應(yīng)為拉深力加上壓料力，即：F=F+ F （321）=66336 N+=式中:F——工藝總壓力；F——拉深力；F——壓料力。 為了選用方便，可以按下式確定壓力機的公稱壓力： 淺拉深 F(～) F 深拉深 F(～) F，則F(～) F==第四章 盒形件拉深模設(shè)計、凹模工作部分的尺寸及公差我們制造模具尺寸為七級公差，則相應(yīng)的尺寸公差為第一次拉深時尺寸：115的公差為=；=；第二次拉深時尺寸：=；=；第三次拉深時尺寸：80的公差為=；50的公差為=0,025. 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表422有壓料圈拉深時的單邊間隙，根據(jù)我們此盒形件