【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。 上述兩大類按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形 (脹形、翻邊、縮口和旋壓 )四種基本工序，還有其他爆炸、電水、電磁、激光沖擊和超塑性的成形方式。生產(chǎn)中不能以一種工序獨(dú)立作業(yè)，有時(shí)候要多工序組合加工，靈活運(yùn)用。 沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過(guò)程，與其他加工方法相比，在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面具有下列 特點(diǎn)： （ 1）冷沖壓是少、無(wú)切屑加工方法之一，所獲得的沖壓件一般無(wú)需再加工。 （ 2）普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件，高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)千件以上，是一種高效率的加工方法。 （ 3）沖壓件的尺寸精度由模具保證，所以質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好。 （ 4）冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件，為其他加工方法所不能替代。 另外，冷沖壓加工不需加熱、無(wú)氧化皮，表面質(zhì)量好，操作方便，費(fèi)用較低。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技 術(shù)，主要以以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為主，像 CAD 和 PRO/E等繪圖軟件， CAE/CAM 的計(jì)算機(jī)輔助模擬軟件與計(jì)算機(jī)輔助制造軟件。技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與軟件模擬是未來(lái)模具發(fā)展的趨勢(shì)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具制造技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，模具設(shè)計(jì)制造向著現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲線切割技術(shù)和磨削及拋光加工技術(shù)等等，必將成為模具制造技術(shù)的主流。 3 第二章 零件工藝性分析 如下圖 11 所示，該零件為襯板，材料為 30 鋼的板材，厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。 該沖壓件的材料為 30 鋼，優(yōu)質(zhì)碳素鋼，塑性好，易成形，具有良好的可沖裁性能。其抗剪強(qiáng)度 M P a480~360b ?? ，抗拉強(qiáng)度 M P a600~450b ?? 。 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需沖孔和落料兩個(gè)基本工序即可。 工件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為一帶圓角的長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬分別為 62 和 44；零件呈軸對(duì)稱分布，零件中心為一直徑為 17 的圓孔，在零件的四 角分布直徑為 的圓孔；在長(zhǎng)度方形上兩圓孔的中心距為 50，寬度方向上的中心距為 32。沖裁件的外形應(yīng)盡量避免有尖銳的角，在各直線連接處，應(yīng)由適當(dāng)?shù)膱A角。為提高模具壽命，所以將連接處用 R 為 6mm 的圓角過(guò)渡。 該工件只有沖孔個(gè)落料兩個(gè)工序，材料 30 鋼為軟料鋼，在沖孔是應(yīng)有一定的凸凹模間隙。工件的尺寸全部為自由公差 ,可看作 IT14 級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁就能滿足要求，不需要采用精沖或修整等特殊沖裁方式。 圖 11 襯板零件圖 第三章 生產(chǎn)工藝方案制定 根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、沖孔兩種。 按其先后順序組合，可得如下幾種方案： （ 1）先沖孔，后落料，單工序沖壓； （ 2）沖孔 —— 落料，單件復(fù)合沖壓 （ 3）沖孔 —— 落料級(jí)進(jìn)沖模。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 （ 1）單工序模：?jiǎn)喂ば蚰Ｊ侵钢挥幸粋€(gè)工位，只完成一道工序的沖模，它可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等 。 由于采用單工序模，模具制造簡(jiǎn)單，維修方便。但生產(chǎn)率低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)。 （ 2） 級(jí)進(jìn)模：級(jí)進(jìn)模又叫連續(xù)模，壓力機(jī)的一次行程中，在模具的不同位置完成兩道或兩道以上的工序。 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，但 模具制復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩工作精度低。 （ 3） 復(fù)合模：壓力機(jī)的一次行程中，在模具的相同位置完成兩道或兩道以上的工序。 采用復(fù)合模加工成形，生產(chǎn)率較高，工件精度高。但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，使用壽命低。 綜上所訴：由于此工件有落料有沖孔，單工序不易于實(shí)現(xiàn)，而工件精度要求不高，在沖孔和落料之間有足夠的距離，由于該工件較簡(jiǎn)單，復(fù)合模的制造不是很復(fù)雜，所以應(yīng)該選擇容易實(shí)現(xiàn)且符合工件工藝條件的復(fù)合模。利用復(fù)合模能夠在模具的同一部位上同時(shí)完成制建的落料和沖孔工序，從而保證沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度和平整性、成產(chǎn)效 率高，且適合于大批量成產(chǎn)。 5 第四章 模具結(jié)構(gòu)的選擇 復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式。 正裝式特點(diǎn)。工件和沖孔廢料都落在凹模孔，必須加以清除后才能進(jìn)行下一次沖裁，因此操作不方便，也不安全，對(duì)多孔工件不宜采用，但沖出的工件表面比較平直。 倒裝式特點(diǎn)。沖料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積累到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料，操作方便，應(yīng)用很廣，但工件表面平直度較差，凹凸模承受的張力較大，因此凹凸模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。 經(jīng)分析，此工件有兩個(gè)孔，若采用正裝式復(fù)合模，操作很不方便，另外 ，此工件無(wú)較高的平直度要求，工件精度要求也低，所以從操作方便、模具制造簡(jiǎn)單等方便考慮，決定采用倒裝式復(fù)合模。 送料裝置有手動(dòng)送料和自動(dòng)送料兩種；自動(dòng)送料裝置是獨(dú)立完整的控制機(jī)構(gòu)，在一定時(shí)間內(nèi)不需要人工進(jìn)行操作而自動(dòng)完成沖壓工作適合零件的大批量生產(chǎn)。 因?yàn)闂l料的厚度不是很厚，可采用彈性卸料裝置；由于固定卸料方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但調(diào)整不太方便，廢料切刀裝置適合尺寸大、厚度大的條料，而彈性卸料裝置既能起卸料作用又能起壓料作用，所得工件質(zhì)量較好，平直度較高；故綜合考慮選擇彈性卸料裝置比 較合適，采用彈性卸料版。 該模具采用倒裝式復(fù)合模，其推件裝置一般是剛性的，由打桿、推板、連接桿和推件塊組成；由于剛性推件裝置的推件力大，工作可靠，適合條料較厚的條料。該推件裝置是安裝在上模座上，把工件向下從凹模內(nèi)推出，故為下出件方式。 定位方式分為橫向和縱向兩種，橫向定位只能保證條料有正確的送進(jìn)方向，而縱向定位能控制條料一次送進(jìn)的步距，可保證縱向搭邊值，故選擇縱向定位方式為宜，選擇彈頂式擋料銷縱向定位，安裝在復(fù)合模的彈壓卸料板上，工作是可隨凹模下行而壓入孔內(nèi)，工作很方便。 導(dǎo) 向裝置有許多，分為導(dǎo)板式導(dǎo)向裝置、導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置和滾珠式導(dǎo)向裝置；如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不方便，而且阻擋操作者視線，所以不采用；若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不采用；針對(duì)這次加工的產(chǎn)品精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且零件在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可降低成本。 第五章 排樣設(shè)計(jì) 排樣方法很多，有直排、斜排、直對(duì)排、混合排、多排和沖裁搭邊。對(duì)于簡(jiǎn)單幾何形狀，如矩形的沖件宜采用直排排樣形式。直排可采取無(wú)搭邊 和有搭邊的兩種方式。 無(wú)搭邊排樣方式 無(wú)搭邊排樣其產(chǎn)生的廢料極少，此種排樣方法是沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無(wú)任何搭邊。沖件的質(zhì)量和模具的壽命更差一些，但材料的利用率最高。如下圖 51 所示： 有搭邊排樣方式 此種排樣方式是沿沖件全部外形沖裁，在沖裁周邊都留有搭邊，因此材料的利用率低，但沖件的尺寸完全有沖模來(lái)保證，因此精度高，模具壽命也高，生產(chǎn)中絕大多數(shù)沖裁件都是采用這種有廢料排樣。 。查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 210，確定搭邊值 a， a1。 當(dāng) t=2mm 時(shí) ， a=2,a1=2。 表 210 最小工藝搭邊值 材料厚度 t 圓件 r2t 的圓角 矩形件邊長(zhǎng) l≤50 矩形件邊長(zhǎng) l≤50或 r≤2t a a1 a a1 a a1 ~ 。采用無(wú)測(cè)壓裝置。所以 B=D+2a+Z （ 51） 式中 D— 條料的寬度， Z— 導(dǎo)尺與最寬條料之間的最小間隙，查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 2－ 13 得 Z=。所以 B=（ 62+22+） =（ mm） 表 213 最小雙面導(dǎo)料間隙 Z 條料寬度 B 板料厚度 t ≤1 1~2 2~3 3~4 ≤100 圖 51 無(wú)搭邊排樣 7 100~200 200~300 ，如下圖 52； 導(dǎo)尺間距離 A A=B+Z=D+2a+2Z=62+22+2=（ mm） （ 52） 步距 S 對(duì)于無(wú)搭邊排樣 S=44mm， 對(duì)于有搭邊排樣 S1=(44+2)mm=46mm。 材料利用率 ? ? = AF1Ln 100% （ 53） 式中 n— 板料上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量； F1— 一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積， 2mm 。 L— 條料長(zhǎng)度， mm ； A— 條料寬度， mm 。 若取工件數(shù) n=10 件，則料長(zhǎng)為 L=10D1+9b