【文章內(nèi)容簡介】 低，說明企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果越大。表33 彎曲件高度的極限偏差（單位：mm）`料厚度彎曲件高度的基本尺寸h附 圖≤1818～3030～5050～8080～120≤11～22～33～44～55～6177。177。177。177。――177。177。177。177。――177。177。177。177。177。―177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。 表34 帶凸緣彎曲件高度的極限偏差（單位：mm）材料厚度彎曲件高度的基本尺寸h附 圖≤1818～3030～5050～8080～120≤11～22～33～44～55～6177。177。177。177。――177。177。177。177。――177。177。177。177。177。―177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。 沖壓件成本分析產(chǎn)品成本受產(chǎn)量的影響較大，特別是沖壓生產(chǎn)尤為突出。在一定條件下，企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量的增減，將會引起成本中某些費(fèi)用的變化，其結(jié)果使得成本發(fā)生波動。為此可將產(chǎn)品成本分為固定費(fèi)用和變動費(fèi)用兩部分。固定費(fèi)用是指在一定時期和一定產(chǎn)量范圍內(nèi)，它的總額不隨產(chǎn)量變動而變動，它是維持生產(chǎn)能力而基本不變的費(fèi)用。例如模具、設(shè)備折舊費(fèi)，加工費(fèi)中的固定工資部分和各種經(jīng)費(fèi)等。但是單位固定費(fèi)用，也就是分?jǐn)傇诿總€產(chǎn)品上的固定費(fèi)用卻是可變的。即單位固定費(fèi)用與產(chǎn)量成反比例變化。變動費(fèi)用是指它的總額隨產(chǎn)量的增減而成比例增減。例如產(chǎn)品直接耗用的原材料費(fèi)、外購件費(fèi)、外協(xié)件加工費(fèi)等等。但就產(chǎn)品單位費(fèi)用而言，變動費(fèi)用則基本不變。上述可知，沖壓件生產(chǎn)成本是由固定費(fèi)和可變費(fèi)這兩部分組成的，所以只要設(shè)法降低固定費(fèi)用或可變費(fèi)用，都能使生產(chǎn)成本降低，利潤增加?？梢娖髽I(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益，就要在降低成本上下功夫。 降低制造成本的措施降低產(chǎn)品成本，包括增產(chǎn)、節(jié)約兩個方面。增產(chǎn)可降低產(chǎn)品成本中的固定費(fèi)用，相對地減少消耗，節(jié)約便能直接降低消耗，它們都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括材料費(fèi)、加工費(fèi)、模具費(fèi)等項。因此，降低成本，就是要降低以上各項費(fèi)用。以下討論降低成本的措施。沖壓生產(chǎn)中，工藝合理化是降低成本的有力手段，一般在制定新產(chǎn)品工藝時進(jìn)行。當(dāng)產(chǎn)量發(fā)生變化，模具壽命短或因事故發(fā)生損壞時，由于更改產(chǎn)品設(shè)計而改變模具時，以及變更設(shè)備等生產(chǎn)條件發(fā)生變化時，要重新討論（研究）產(chǎn)品工藝。由于工藝的合理化能降低模具費(fèi)、節(jié)約加工工時降低材料費(fèi)等，所以必然降低零件總成本。在制定工藝時，工序的分散與集中是比較復(fù)雜的問題。它取決于零件的批量、結(jié)構(gòu)（形狀）、質(zhì)量要求、工藝特點(diǎn)等。對于板材沖壓件，一般說來，在大批量生產(chǎn)情況下，應(yīng)當(dāng)盡量把工序集中起來，采用復(fù)合或連續(xù)模進(jìn)行沖壓，很小的零件，適合于復(fù)合或連續(xù)沖壓加工，這樣既提高了生產(chǎn)率，又能安全生產(chǎn)。復(fù)合模對于大的零件也是適合的，因?yàn)橐桓贝蟮膹?fù)合模，有時比兩副同樣大小的單工序模的費(fèi)用低，而小批量生產(chǎn)時，則以采用單工序模分散沖壓為宜。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，集中到一副模具上的工序數(shù)量不宜太多，對于復(fù)合模，一般為2～3個工序，最多4個工序，對于連續(xù)模，集中的工序數(shù)可以多些。產(chǎn)量較大時，采用多件同時沖壓，可使模具費(fèi)、材料費(fèi)和加工費(fèi)降低，同時有利于成形表面拉力均勻化。左右對稱成形時，不僅可使變形均勻，改善受力狀況，同時還降低了成本。自動化生產(chǎn)，從安全和降低成本兩個方面來看，將成為沖壓加工的發(fā)展方向。今后不僅大批量生產(chǎn)中采用自動化，在小批量生產(chǎn)中也可采用自動化生產(chǎn)。在大批量生產(chǎn)中采用自動化時，雖然模具費(fèi)用較高，但生產(chǎn)率高，產(chǎn)量大，分?jǐn)偟矫總€工件上的模具折舊費(fèi)和加工費(fèi)卻比單件小批生產(chǎn)時要低。從生產(chǎn)安全性考慮，在小批量多品種生產(chǎn)中采用自動化也是可取的，但自動化的經(jīng)濟(jì)性問題，急待研究。在自動化生產(chǎn)中，降低成本的手段是高速化。與高速化并行的是多列化，這樣可以降低加工費(fèi)用和提高材料利用率。為實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)的高速化，需要相應(yīng)解決噪音振動和延長模具壽命問題。高速壓力機(jī)要求足夠的剛度和精度，一般以閉式雙點(diǎn)結(jié)構(gòu)為宜，為減少噪音和振動，傾向于鑄鐵機(jī)身，而且運(yùn)動部件要求實(shí)現(xiàn)動平衡。為延長模具壽命，可采用高壽命的新材料，如硬質(zhì)合金模具和模具表面強(qiáng)化處理。在沖壓生產(chǎn)中，工件的原材料費(fèi)占制造成本的60%,左右，所以節(jié)約原材料，利用廢料具有非常重要的意義。提高材料利用率是降低沖壓件制造成本的重要措施之一。特別是材料單價高的工件，必須慎重研究。降低材料費(fèi)的方法如下：（1）在滿足零件強(qiáng)度和使用要求的情況下，減少材料厚度。（2）降低材料單價。（3）改進(jìn)毛坯形狀，合理排樣。（4）減少搭邊，采用少廢料或無廢料排樣。（5）對稱壓制。（6）組合排樣。 結(jié)構(gòu)連接件的工藝分析 材料U形連接件的材料為10鋼，屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的可沖壓性能。未經(jīng)退火的10鋼的力學(xué)性能如下： 抗剪強(qiáng)度τ 304～373MPa 抗拉強(qiáng)度σb 432～461MPa 屈服點(diǎn)σs 253 MPa 伸長率σ10 21～25% 零件結(jié)構(gòu)，可保證足夠的強(qiáng)度和剛度。 尺寸精度零件圖上所有未標(biāo)注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT14確定工件尺寸的公差。第4章 制定工藝方案工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝方案，主要包括確定工序數(shù)，工序組合和工序順序的安排，應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾種可能的方案，再根據(jù)工件的批量、形狀等多方面的因素全面考慮，綜合分析，選取一種較為合理的沖壓方案。 工藝方案的分析U形連接件的形狀表明，它為彎曲件，所以彎曲為基本工序。底部上3個小孔由沖孔工序來完成。彎曲件的毛坯尺寸與彎曲次數(shù)，通過計算來確定。 修邊余量 在不變薄的彎曲中，材料厚度雖有變化，但其平均直徑與毛坯原始厚度十分接近。因此毛坯展開尺寸可根據(jù)毛坯面積等于彎曲件面積的原則來確定。由于材料的各項異性以及彎曲時金屬流動條件的差異，為了保證U形連接件的尺寸，必須留出修邊余量，在計算毛坯尺寸時，必須計入修邊余量，修邊余量的數(shù)值可查表6。彎曲件高度h=16mm，查表6知修邊余量，△h=2mm。表41 無凸緣彎曲件的修邊余量δ（單位：mm）工件高度h工件的相對高度h/d附 圖～～～～4≤1010～2020～5050～100100～150150～200200～25025023456752589102468101112 計算毛坯尺寸在不變薄彎曲中，雖然在彎曲過程中坯料的厚度發(fā)生一些變化。在工藝設(shè)計時，可以不計坯料的厚度變化，概略地按彎曲前后坯料的面積相等的原則進(jìn)行坯料尺寸的計算。由于金屬的流動性和材料的各向異性，毛坯彎曲后，工件邊口不齊。一般情況彎曲后都要修邊，因此在計算毛坯時，必須把修邊余量計入工件。根據(jù)制件圖可知，該彎曲件r/t=，屬于無圓角半徑彎曲，查表可求的其毛坯展開尺寸。L=+++37+2㎜=45㎜ 確定彎曲次數(shù)（采用查圖法） 先在圖5確定彎曲次數(shù)及半成品尺寸線圈中橫坐標(biāo)上找到相當(dāng)毛坯直徑45mm的點(diǎn)，從此點(diǎn)作一垂線。再從縱坐標(biāo)上找到相當(dāng)于工件直徑38mm的點(diǎn)，并由此點(diǎn)作水平線，與垂線相交。根據(jù)交點(diǎn)，便可決定彎曲次數(shù)，如交點(diǎn)位于兩斜線之間，應(yīng)取較大的次數(shù)。該端蓋可一次彎曲成形。于是，該端蓋的全部單工序有落料、沖孔、彎曲（整形），共計三道工序。 工藝方案的確定在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，找出工藝與模具設(shè)計的特點(diǎn)與難點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的沖壓工藝方案，內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式等。有時同一種沖壓零件也可能存在多個可行的沖壓工藝方案，通常每種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和壽命高低、生產(chǎn)成本、操作方便與安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較，確定出適合于現(xiàn)有生產(chǎn)條件的最佳方案。 初步分析可以知道U形連接件的沖壓成形需要多道工序:落料、沖孔、彎曲,因而制定合理的成形工藝方案十分重要?？紤]到生產(chǎn)批量大,因此制定應(yīng)在生產(chǎn)合格零件的基礎(chǔ)上,盡量提高生產(chǎn)效率,就應(yīng)該盡量復(fù)合能復(fù)合的工序,但復(fù)合程度太高,模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且各零件在動作時要求相互不干涉,從而模具的制造成本也就提高了,制造周期延長,維修不如單工序模簡便.因此U形連接件的沖壓成形主要有以下幾種工藝方案:方案一:(1)落料 (2)沖孔 (3)彎曲方案二:(1)落料沖孔復(fù)合模 (2)彎曲方案三:落料、彎曲、沖孔復(fù)合模方案一復(fù)合程度低,模具結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試容易,但生產(chǎn)道次多、生產(chǎn)效率低不適合大批量生產(chǎn)。方案三與方案二的主要區(qū)別是采用落料、彎曲、彎曲、沖孔復(fù)合模,即可在一次沖壓行程中完成,生產(chǎn)效率提高一倍,節(jié)省了人力、電力和工序間的搬運(yùn)工作,但卻增加了模具的設(shè)計費(fèi)與制造費(fèi)用。綜上所述,可以考慮采用方案二，落料沖孔復(fù)合，然后彎曲。 確定彎曲次數(shù)及半成品尺寸線圈第5章 工藝計算 材料排樣及材料利用率的計算排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣在于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下，得到符合設(shè)計技術(shù)要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。在沖壓工作中，沖壓件材料消耗費(fèi)用可達(dá)總成本的60%～75%，每降低1%的沖壓廢料，%～%。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在成批和大量生產(chǎn)中，沖壓零件的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟(jì)