【正文】 翻邊的方法。第一種方法車底的質(zhì)量較高，但生產(chǎn)率低且廢料，該零件底部要求不高，一般不易采用。第二種方法較第一種方法效率高，但在 沖去底部之前 要求底部圓角半徑接近于零，因此需要增加一道整形工序，而且質(zhì)量不易保證。第三種方法生產(chǎn)效率高，且 省料，翻邊的端部質(zhì)量雖不及前兩種好，但由于該零件對(duì)這一部分的高度和孔口端部質(zhì)量要求不高，而高度 30mm 和 R3兩個(gè)尺寸正好是用翻邊可以保證的。所以，三種方法比較，采用第三種方法更為合理、合算。 因此，該外殼零件的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工基本工序有：落料、拉深 (可能多次 )、沖 四 個(gè)小孔、沖底孔、翻邊、切邊和整形等。用這些工序的組合可以提出多種不同的工藝方案。 2． 3 優(yōu)化選擇工藝方案及模具形式 通過對(duì)零件的工藝性分析，結(jié)合具體生產(chǎn)條件，優(yōu)化選擇該零件的工藝方案及模具形式，使其盡量滿足工藝性合理、經(jīng)濟(jì)性合算的原 則。具體內(nèi)容如下： 2． 3． 1 計(jì)算毛坯尺寸 在計(jì)算毛坯尺寸以前需要先確定翻邊前的半成品形狀和尺寸。翻邊前是否也需要拉成階梯零件，這樣核算翻邊的變形程度。零件 φ 26 mm 處的高度尺寸為：H=3024=6mm。 根據(jù)翻邊公式，翻邊高度 H 為： 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 10 機(jī)自 07102 班 郭勝 H= ? ? trKdd ??? (21) K：翻邊系數(shù)。 dr ：翻邊處圓角半徑； t：坯料厚度。 經(jīng)變換后，有： K= ? ?trHd d 1 ??? =1 ? ? ???? = 即翻邊出高度 H=6mm；翻邊系數(shù)達(dá) K=。 由此可知其預(yù)加工小孔孔徑： ??? Kdd 10 28?=21 (22) 1d ：翻邊孔直徑。 由 1122200 ??td，查 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ]1[ 表 66，當(dāng)用圓柱形凸模，預(yù)加 工小 孔為沖制時(shí)，其極限翻邊系數(shù) K= ，即一次能翻出豎邊 H=6mm的高度。故翻邊前，該外殼半成品可不為階梯形，其翻邊前的半成品形狀與尺寸如圖 所示。圖中法蘭邊直徑中 φ 85mm 是根據(jù)工件法蘭邊直徑中 φ 80mm、加上拉深時(shí)的修邊余量取為 5mm 而確定的。于是，該零件的坯料直徑 D0 可按 220 ??????? ????????? ????????? rddHdD F 103? (23) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 11 機(jī)自 07102 班 郭勝 圖 2． 2 翻邊前的半成品圖 2． 3． 2 計(jì)算拉深系數(shù) ??dd f , 屬寬 凸緣 筒形 零 件 零件 拉深系數(shù) : 0Ddmf ? = ? , 0 ????Dt (24) d：第三次拉深凸圓筒形件 半 徑，單位 mm。 D0 ：毛坯直徑，單位 mm。 由此查 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ]1[ 表 52,得 ~?cm ,如果采用二次拉深 ，若取 ?m ，有， 1 ????? Dmdmm, 則 ??? ddm 1d：第一次拉深零件 半 經(jīng)，單位 mm。 3d ：第三次拉深凸圓筒形件 半 徑，單位 mm。 查 查 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ]1[ 表 52,有 ?m ,在 ~ ?cm 范圍內(nèi) 故用兩次拉深可以成功。 但考慮到二次拉深時(shí)，均采用極限拉深稀疏，故需保證較好的拉深條件，需一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 12 機(jī)自 07102 班 郭勝 選用大的圓角半徑。目前零件的材料厚度 t=2m、圓角半徑 ,R=5 mm，為 t，而且零件直徑又較小，兩次拉深難以滿足零件的要求。因此需要在兩次拉深后再增加一道整形工序，以得到更小的口部、底部圓角半徑。 在這種情況下 ,可考慮分三次拉深 ,在第三次拉深中兼整形工序。 這樣 ， 既不需增加模 具數(shù)量，又可減少前兩次拉深的變形程度，以保證能穩(wěn)定地生產(chǎn)。于是 ,拉深系數(shù)調(diào)為： , 321 ??? mmm 使 ?????? mmm 。 第三章 凸緣筒形零件 模具的工藝設(shè)計(jì) 3． 1 確定工藝方案及模具形式 根據(jù)上一章節(jié)的分析和計(jì)算，可以進(jìn)一步明確，該零 件的沖壓加工需包括以一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 13 機(jī)自 07102 班 郭勝 下 基本工序 ：落料 φ 103mm、 首次拉深 、二次 拉深 ,三次 拉深 (兼整形 ),沖 φ 21mm 孔、翻邊 (兼整形 )中 φ 26mm、沖 四 個(gè) φ 小 孔和切邊 φ 80mm。根據(jù)這些基本工序，可擬出以下五種工藝方案： 方案一：落料與首次拉深復(fù)合 (見圖 3． 1a)，其余按基本工序。 方案二：落料與首次拉深復(fù)合，沖 φ 21mm 底孔與翻邊復(fù)合 (見圖 3． 2a)，沖三個(gè)小孔 φ 與切邊復(fù)合 (見圖 3． 2b)，其余按基本工序。 方案三：落料與首次拉深復(fù)合，沖 φ 21mm 底孔與沖 四 個(gè)小孔 φ 中 復(fù)合 (見圖 3． 3a)，翻邊與切邊復(fù)合 (見圖 3． 3b)，其余按基本工序。 方案四：落料、首次拉深與沖 φ 21mm 底孔復(fù)合 (見圖 3． 4)，其余按基本工序。 方案五：采用級(jí)進(jìn)?；蛟诙喙の蛔詣?dòng)壓力機(jī)上沖壓。 分析比較上述五種方案，可以看出： 方案二：沖 φ 21mm 孔與翻邊復(fù)合，由于模壁厚度 ( mmmma 2126 ??? )小于要求的凸凹模最小壁厚 (≥ ( ~ )t=4mm) ，模具容易損壞。沖 四 個(gè)小孔 φ，也存在模壁太薄的問題，此時(shí)， mmmma ???? 模具也容易損壞，因此不宜采用。 方案三：雖然解決了上述模壁太薄的矛盾，但沖 φ 21mm 底孔與沖 四 個(gè)小孔 φ 復(fù)合及翻邊與切邊復(fù)合時(shí)，它們的刃口都不在同一平面上，而且磨損快慢也不一樣，這會(huì)給修磨帶來不便，修磨后要保持相對(duì)位置也有困難。 方案四：落料、首次拉深與沖 φ 21mm底孔復(fù)合，沖孔凹模與拉深凸模做成一體，也會(huì)給修磨造成困難。特別是沖底孔后再經(jīng) 二次和三次拉深，孔徑一旦變化，將會(huì)影響到翻邊的高度尺寸和翻邊口部的質(zhì)量。 方案五：采用級(jí)進(jìn)模或多工位自動(dòng)送料裝置，生產(chǎn)效率高，而且操作安全，也避免了上述方案所指出的缺點(diǎn)，但這一方案需要專用壓力機(jī)或自動(dòng)送料裝置，而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，因此，只有在大批量生產(chǎn)中才較適宜。 方案一沒有上述缺點(diǎn)，但其工序復(fù)合程度低，生產(chǎn)效率較低。不過單工序模一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 14 機(jī)自 07102 班 郭勝 具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造費(fèi)用低，對(duì)中小批生產(chǎn)中是合理的，因此決定采用第一種方案。本方案在第三次拉深和翻邊工序中，可以調(diào)整沖床滑塊行程，于沖壓行程臨近終了時(shí)， 模具可對(duì)工件剛性鐓壓而起到整形作用，故無需另加整形工序。 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 15 機(jī)自 07102 班 郭勝 圖 3． 1 各工序的模具結(jié)構(gòu) a)落料與拉深： b)二次拉深： c)三次拉深： d)沖底孔： e)翻邊： f)沖小孔： g)切邊 圖 3． 2 方案二的部分模具結(jié)構(gòu) a)沖孔與翻邊： b)沖小孔與切邊 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 16 機(jī)自 07102 班 郭勝 圖 3． 3 方案三的部分模具結(jié)構(gòu) a)沖底孔與沖小孔； b)翻邊與切邊 圖 3． 4 方案四的落料，拉深與沖底孔復(fù)合模具結(jié)構(gòu) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 17 機(jī)自 07102 班 郭勝 3． 2 工序設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算 在上 面 的綜合分析及所確定的 模 具形式的基礎(chǔ)上，選擇 板料 規(guī)格，進(jìn)行排樣、裁板方案確定，并 計(jì)算每道工序加工的被加工件的詳細(xì)尺寸。 3． 2． 1 排樣、裁板方案 這里毛坯直徑 φ 103不算小，考慮到操作方便，排樣采用直排。取其搭邊數(shù)值：條料邊 a=2mm、徑距方向 mma ? 。于是有： 徑距 ： mmaDh 0 0 31 ????? 條料寬度 ： mmaDb 1 0 7221 0 32 ?????? 板料規(guī)格擬選用： 2mm 950mm 4000mm(鋼板 ),查鋼板尺寸規(guī)格 。 若用縱裁：裁板條數(shù) 1n = 8107950 ???bB 條余 94mm 每條個(gè)數(shù) 2 ????? h aAn條余 29mm，每板總個(gè)數(shù) 30438821 ???? ?nnn 個(gè) 材料利用率： ? ? %10 04 22 ???? ?BA dDn ?? = ? ? %1 0 04 0 0 09 5 0 211 0 0 4 22 ?? ?? ? % 若用橫裁： 裁板條數(shù) 3710740001 ???? bAn條余 41mm, 每條個(gè)數(shù) 2 ????? h aBn條余 ,每板總個(gè)數(shù) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 18 機(jī)自 07102 班 郭勝 3 3 393721 ????? nnn 個(gè) 材料利用率： ? ? %10 04 22 ???? ?BA dDn ?? = ? ? %1 0 04 0 0 09 5 0 211 0 3 3 22 ?? ?? ? % 由此可見， 橫 裁有較高的材料利用率， 且該零件沒有纖維方向性的考 慮，故采用 橫 裁。 計(jì)算零件的凈重 G 及材料消耗定額 0G ???? tFG (31) = ? ?? ? gg 1222222 ?????????? ??? 式中 ? 密 度，低碳鋼取 ? =7． 85g／ 3cm