【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~10倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。工件工藝性分析如右圖1所示：工件為有凸緣圓筒形零件，且在凸緣上均勻分布4個(gè)相同的孔。故可得知此工件為：落料拉深沖孔所得，其加工工藝過(guò)程為：落料－拉深－沖孔,各尺寸關(guān)系如圖1所示 拉深工藝及拉深模有設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)確定拉深模結(jié)構(gòu)時(shí)為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1） 拉深高度應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要留有安全余量，以便工件稍高時(shí)仍能適應(yīng)。2） 拉深凸模上必須設(shè)有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用。3） 有凸緣拉深件的高度取決勝于上模行程，模具中要設(shè)計(jì)有限程器，以便于模具調(diào)整。4） 對(duì)稱工件的模架要明顯不對(duì)稱，以防止上、下模位置裝錯(cuò)，非旋轉(zhuǎn)工件的凸、凹模裝配位置必須準(zhǔn)確可行，發(fā)防松動(dòng)后發(fā)生旋轉(zhuǎn)，偏移而影響工件質(zhì)量，甚至損壞模具。5） 對(duì)于形狀復(fù)雜，需經(jīng)過(guò)多次拉深的零件，需先做拉深模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯，設(shè)計(jì)安裝定位裝置。6） 彈性壓料設(shè)備必須有限位器，防止壓料力過(guò)大。7） 模具結(jié)構(gòu)及材料要和制件批量相適應(yīng)。8） 模架和模具零件，要盡是使用標(biāo)準(zhǔn)化。9） 放入和取出工件，必須方便安全。 有凸緣圓筒形件的拉深方法及工藝計(jì)算有凸緣筒形件的拉深原理與一般圓筒形件是相同的，但由于帶有凸緣，其拉深方法及計(jì)算方法與一般圓筒形件有一定差別。1） 在凸緣拉深件可以看成是一般圓筒形件在拉深未結(jié)束時(shí)的半成品，即只將毛坯外徑拉深到等于法蘭邊（即凸緣）直徑df時(shí)的拉深過(guò)程就結(jié)束。因此其變形區(qū)的壓力狀態(tài)和變形特點(diǎn)應(yīng)與圓筒形件相同。根據(jù)凸緣的相對(duì)直徑df/d比值同有凸緣筒形件可分為：窄凸緣筒形件（df/d=～）和寬凸緣筒形件（df/d）。顯然此工件df/d=50/21=。下面著重對(duì)寬凸緣件的拉深進(jìn)行分析，主要介紹其與直壁筒形件的不同點(diǎn)。當(dāng)rp=rd=r時(shí)（圖2）,寬凸緣件毛坯直徑的計(jì)算公式為：　　　　　　　　　　　　　（1）根據(jù)拉深系數(shù)的定義寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為：　　　　　　　?。?） 寬凸緣圓筒形件的工藝計(jì)算要點(diǎn)1)毛坯尺寸的計(jì)算，毛坯尺寸的計(jì)算仍按等面積原理進(jìn)行，參考無(wú)凸緣筒形件毛坯的計(jì)算方法計(jì)算，毛坯直徑的計(jì)算公式見式（1），其中df要考慮修邊余量，其值可從《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》＝=50+=則D==根據(jù)拉深系數(shù)的定義，寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為：M=2)判斷工件是否一次拉成，這只須比較工件實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和h/d與凸緣件第一次拉深系數(shù)和極限拉深系數(shù)的相對(duì)高度即可。m總＞m1，當(dāng)1，h/d≤h1/d1時(shí)可以一次拉成，工序計(jì)算到此結(jié)束，否則應(yīng)進(jìn)行多次拉深。m總= h/d==。由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》=?！?，可知m總＞m1，h/d≤h1/d1可一次拉成。 拉深凸模和凹模的間隙拉深模間隙是指單面間隙，間隙的大小對(duì)拉深力，拉深件的質(zhì)量，拉深模的壽命都有影響，若c值大小，凸緣區(qū)變厚的材料通過(guò)間隙時(shí)，校正和變形的阻力增加，與模具表面間的摩擦，磨損嚴(yán)重，使拉深力增加，需件變薄嚴(yán)重，甚至拉破，模具壽命降低。間隙小時(shí)得到的零件側(cè)壁平直而光滑，質(zhì)量較好，精度較高。間隙過(guò)大時(shí)，對(duì)毛坯的校直和擠壓作用減小，拉深力降低，模具的壽命提高，但零件的質(zhì)量變差，沖出的零件側(cè)壁不直。因此拉深模的間隙值也應(yīng)合適，確定c時(shí)要考慮壓邊狀況，拉深次數(shù)和工件精度高。其原則是：即要考慮材料本身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，間隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用壓邊圈時(shí)，考慮到起皺的可能性取間隙值為：C=（1～）tmax有壓邊圈時(shí)，（《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》），此工件的拉深間隙可取，C== 拉深凸模，凹模的尺寸及公差工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差決定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考慮外，首次及中間各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差沒有必要做嚴(yán)格限制。這是模具的尺寸只取等于毛坯的過(guò)渡尺寸即可。此工件內(nèi)形尺寸公差有要求，故以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸考慮到凸?；静荒p，（其尺寸關(guān)系如圖3所示）以及工件的回彈情況，凸模開始尺寸不要取得過(guò)大。其值為：Dp=（d+）δp凸模尺寸為：Dd=（d++2C）+ δd凸、凹模的制造公差δp和δd可根據(jù)工件的公差來(lái)選定。工件公差為TT13級(jí)以上時(shí)δp和δd可按TT6～8級(jí)取，工件公差在IT14級(jí)以下時(shí)，則δp和δd可按IT10級(jí)取：Dp=（20+）=Dd=（d++2c）0+d =（20++2）0+d=+ 凹模圓角半徑rd拉深時(shí)，材料在經(jīng)過(guò)凹模圓角時(shí)不僅因?yàn)榘l(fā)生彎曲變形需要克服彎曲阻力，還要克服因相對(duì)流動(dòng)引起的磨檫阻力，所以rd大小對(duì)拉伸工件的影響非常大。主要有以下影響：1）拉伸力的大??；2）拉伸件的質(zhì)量；3）拉伸模的壽命。rd小時(shí)材料對(duì)凹模的壓力增加，磨檫力增大，磨損加劇，使磨具的壽命降低。所以rd的值即不能太大，也不能太小。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量避免采用過(guò)小圓角半徑，在保證工件質(zhì)量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命要求。通?？砂唇?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：rd=式中D為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑；d為本道拉深后的直徑rd應(yīng)大于或等于2t，若其值小于2t，一般很難拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故可取rd= 凸模圓角半徑rp凸模圓角半徑對(duì)拉深工序的影響沒有凹模圓角半徑大，但其值也必須合格，一般首次拉深時(shí)凸模圓角半徑為rp=（～）rd這里取