【正文】 來(lái)保證。外皺主要是油箱底殼法蘭處在四周圓角處由于σ3 影響,產(chǎn)生皺折,同樣對(duì)中間拉伸中部圓角處也有此現(xiàn)象。(2) 起皺。處破裂屬于拉伸中主要破裂, 一般將坯料(圓角處)改成接近圓形, 增加潤(rùn)滑, 降低壓邊力(但不至于起皺) ,增大凹模和凸模圓角半徑。(1) 破裂。由于鑄鐵材料石墨含量高,而晶粒較粗, 含油性能好, 硬度也比較理想, 但要進(jìn)行適當(dāng)表面加工,以發(fā)揮最佳效果。這里主要指凸模、凹模和壓料板材料。對(duì)于表面質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品, 一方面對(duì)凹模R 角和模具間隙進(jìn)行適量放大,一方面采用了一種完全潤(rùn)滑的方法, 用浸過(guò)潤(rùn)滑油的廢報(bào)紙和聚乙烯薄膜放在凹模面進(jìn)行潤(rùn)滑, 效果很好, 做出的制品外觀幾乎感覺(jué)不出經(jīng)過(guò)拉伸, 而且可以獲得較大的拉伸比。用該油脂混合體容易在拉伸時(shí)形成潤(rùn)滑膜。作業(yè)方式在板料上采用一面上油,正反操作。我廠油箱底殼拉伸均采用液壓機(jī), 其拉伸速度變化恒定, 屬慢速拉伸。（b）潤(rùn)滑和模具材料的選擇(1) 潤(rùn)滑。（a）制品材料的合理選擇 由于油箱底殼屬于形狀復(fù)雜的盒形件拉伸, 材料性能好壞直接影響拉伸的可行性。 熱處理：推薦熱處理溫度：正火850，淬火840，回火600。(4)頂件板采用45鋼，淬火硬度為3640HRC。適于制造切削條件差、耐磨性要求較高，且不受忽然和劇烈振動(dòng)，需要一定韌性及具有鋒利刀口的各種工具，如車刀、刨刀、鉆頭、切紙機(jī)、低精度而外形簡(jiǎn)單的量具(如卡板等)，可用作不受較大沖擊的耐磨零●力學(xué)性能：硬度 ：退火,≤197HB,壓痕直徑≥。 金相組織：細(xì)粒狀珠光體+碳化物）(3)導(dǎo)向塊采用工具鋼T10A，淬火硬度為5660HRC。淬火≥58HRC ●熱處理規(guī)范及金相組織： 熱處理規(guī)范： 1)淬火,950～1000℃油冷。例如，形狀復(fù)雜的沖孔凹模、復(fù)雜模具上的鑲塊、鋼板深拉深模、拉絲模、螺紋挫絲板、冷擠壓模、冷切剪刀、圓鋸、標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具等。注：Cr12M o V 鋼有高淬透性，截面為 300 ～ 400㎜以下者可以完全淬透，在 300 ～ 400℃時(shí)仍可保持良好硬度和耐磨性，韌性較Cr12 鋼高，淬火時(shí)體積變化最小。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。(1)成形凸模采用球墨鑄鐵QT6002，正火229285HB；注：球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（常用的有硅鐵、鎂等）使鑄鐵中石墨球化。對(duì)于中間工序拉伸的凸、凹模間隙, 為便于拉伸可放大不少, 按油箱底殼形狀有無(wú)脫模斜度等來(lái)考慮, 一般最小單邊間隙按(1. 5～2)t 考慮。(2) 凸、凹模間隙。經(jīng)驗(yàn)是作為一次拉伸成形和需二次拉伸的第二道拉伸, 將凹模圓角半徑統(tǒng)一先按R a = (3. 5～5) t 確定,然后在拉伸中按上述原則調(diào)整。而在大頭(即最深處) 短邊R a 也應(yīng)相應(yīng)大些, 因?yàn)樵撎幰矊儆谥鬟M(jìn)料區(qū)。(1) 凹模圓角半徑的確定。通過(guò)壓邊圈內(nèi)腔凸臺(tái)面與凸模側(cè)壁導(dǎo)向條之間的配合，保證了壓邊圈座與凸模之間的導(dǎo)向，從而使得凸凹模間的間隙得到有效保證。成型結(jié)束后由下頂缸帶動(dòng)頂桿3有頂件板4將制件頂出凹模型腔，完成一個(gè)工作循環(huán)。將板料置于凹模平面，由彈性定位銷28定位。為使拉深過(guò)程中各處徑向拉應(yīng)力趨于一致，使得各個(gè)區(qū)段的金屬流動(dòng)趨于均勻，有效防止“多則皺，少則裂”的現(xiàn)象，在凹模一周通過(guò)拉深筋的合理排布輔助實(shí)現(xiàn)有效地控制。所設(shè)計(jì)的油底殼拉深模具在經(jīng)過(guò)拉深力及壓邊力的分析計(jì)算后，選用500t雙動(dòng)液壓機(jī)進(jìn)行拉深成形，壓邊力可調(diào)（邊缸壓力200t），有下頂缸裝置。雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)主要是由壓邊滑塊和凸模滑塊構(gòu)成雙動(dòng)。由于所使用的設(shè)備不同, 模具結(jié)構(gòu)有所不同, 但模具的工作部分是相同的。（b） 拉深力的計(jì)算1. 壓力機(jī)的壓力曲線 2. 拉深力 3. 落料力圖 拉深力與壓力機(jī)的壓力曲線拉深力由資料[6]表419得：P=KLt=K=，t=2mm，=300MP，L=2183mm。通常是使壓邊力稍大于防皺作用所需的最低值，并按下列公式進(jìn)行計(jì)算。在生產(chǎn)中，壓邊力 都有一定的調(diào)節(jié)范圍( ) ，其范圍在最大壓邊力和最小壓邊力 之間。 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過(guò)程順利進(jìn)行而施加的力，它的大小對(duì)拉深影響很大。 （a）壓邊力的計(jì)算 解決拉深工作中的起皺問(wèn)題的主要方法是采用防皺壓邊圈。其斷面尺寸公差等級(jí)一般都在 ITll 以下。 (1)為了使拉深順利進(jìn)行，拉深件的底與壁、凸緣與壁、盒形件的四壁間的圓角半徑應(yīng)滿足否則，應(yīng)增加整形工序。(4) 在凸緣面上有下凹的拉深件，如下凹的軸線與拉深方向一致，可以拉出。(3) 拉深復(fù)雜外形的空心件時(shí)，要考慮工序間毛坯定位的工藝基準(zhǔn)。(2) 盡量避免采用非常復(fù)雜的和非對(duì)稱的拉深件。 (1)設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)明確注明必須保證的是外形還是內(nèi)形，不能同時(shí)標(biāo)往內(nèi)外形尺寸。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用較多的是不變薄拉深。它是沖壓基本工序之一，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、日用品、儀表、航空和航天等各種工業(yè)部門的產(chǎn)品生產(chǎn)中，不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件，可分為不變薄拉深和變薄拉深。計(jì)算公式為： 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該坐標(biāo)軸力矩。 （3）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 （2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。 （1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。對(duì)于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過(guò)模柄的軸心線。 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。 采用剛性卸料裝置和下出件的模具時(shí)： 沖裁工藝力=沖裁力+卸料力+推件力； 壓力機(jī)公稱壓力的選取 h——直刃口部分的高(mm)；t——材料厚度(mm)。 推料力FQ1＝nＫ1F= 卸料力FQ＝ＫF==影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計(jì)算是困難的。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。 當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度τ時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度σb代替τ，而取Kp＝1的近似計(jì)算法計(jì)算。 t——材料厚度(mm)，2mm。 L——沖裁周邊總長(zhǎng)(mm)； L=2340/2+21502/4+8652+190=； 式中τ—— 材料抗剪強(qiáng)度 ，查資料[6] 見P23附表 16 (得300MP)；壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。凹模磨損后會(huì)增大的尺寸——第一類尺寸A制得凹模后按照其刃口實(shí)際尺寸配制凸模，保證最小間隙。 采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。、凹模刃口尺寸計(jì)算方法凸模與凹模配作法采用凸、凹模分開加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。 ５．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級(jí)來(lái)選?。粚?duì)于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來(lái)選??；對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（177。 ４．選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。 模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。 ２．根據(jù)沖模在使用過(guò)程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則： １．設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。依據(jù)查表法得知：凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。(3)計(jì)算沖裁模刃口尺寸時(shí)，考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損會(huì)使刃口間隙增大，應(yīng)當(dāng)按Zmin值來(lái)計(jì)算。在其體設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進(jìn)行選取: (l)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí)，為了提高模具壽命和減小沖裁力，可以選擇較大間隙值。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響，選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙范圍作為合理間隙。合理間隙值的確定間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命?？紤]到制件尺寸大，生產(chǎn)的合理性不容忽視，從方便制造考慮，擬采方案（1）采用單工序模沖裁的方案。方案（2），連續(xù)模；生產(chǎn)率高、誤差小，生產(chǎn)安全，模具較復(fù)雜，制造稍難。3）大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視材料與模具結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。但應(yīng)注意幾點(diǎn)：1）制件具有圓弧連接的特性，應(yīng)注意尺寸的精度。因此，模具設(shè)計(jì)、制造與安裝時(shí)必須保證間隙均勻。因此，模具間隙應(yīng)保持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。分離后產(chǎn)生的斷裂層斜度增大，制件的斷面出現(xiàn)二個(gè)斜角α1和α2 ，斷面質(zhì)量也不理想。如斷面中部出現(xiàn)夾層，兩頭呈光亮帶，在端面有擠長(zhǎng)的毛刺。在兩條裂紋之間的材料將被第二次剪切。由凹模刃口附近產(chǎn)生的裂紋進(jìn)入凸模下面的壓應(yīng)力區(qū)而停止發(fā)展；由凸模刃口附近產(chǎn)生的裂紋進(jìn)入凹模上表面的壓應(yīng)力區(qū)也停止發(fā)展。當(dāng)間隙增大時(shí)，材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸斷裂發(fā)生早，于是斷裂帶變寬；光亮帶變窄；彎曲變形增大，因而塌角和拱彎也增大。 模具間隙的影響 沖裁時(shí)，斷裂面上下裂紋是否重合，與凸、凹模間隙值的大小有關(guān)。間隙對(duì)剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響a） 沖孔件b）落料件b）、變形和沖裁件正常的斷面狀況在四個(gè)特征區(qū)中，光亮帶越寬，斷面質(zhì)量越好。毛刺區(qū)d ：毛刺的形成是由于在塑性變形階段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度時(shí)，刃口正面材料被壓縮，刃尖部分是高靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，使裂紋的起點(diǎn)不會(huì)在刃尖處發(fā)生，而是在模具側(cè)面距刃尖不遠(yuǎn)的地方發(fā)生，在拉應(yīng)力的作用下，裂紋加長(zhǎng)，材料斷裂而產(chǎn)生毛刺，裂紋的產(chǎn)生點(diǎn)和刃口尖的距離成為毛刺的高度。斷裂帶c ：該區(qū)域是在斷裂階段形成。通常占全斷面的1/21/3；由于沖裁變形的特點(diǎn)，沖裁件的斷面明顯地分成四個(gè)特征區(qū)，即圓角帶a、光亮帶b、斷裂帶c與毛刺區(qū)d。沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素零件外形應(yīng)該滿足圖紙要求；表面盡可能平直，即拱彎小。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺小。圖中OA段是沖裁的彈性變形階段；AB段是塑性變形階段，B點(diǎn)為沖裁力的最大值，在此點(diǎn)材料開始剪裂，BC段為微裂紋擴(kuò)展直至材料分離的斷裂階段，CD段主要是用于克服摩擦力將沖件推出凹?？卓跁r(shí)所需的力。已形成的上下微裂紋隨凸模繼續(xù)壓入沿最大切應(yīng)力方向不斷向材料內(nèi)部擴(kuò)展，當(dāng)上下裂紋重合時(shí)，板料便被剪斷分離。間隙越大，彎曲和拉伸變形也越大。隨凸模擠入板料深度的增大，塑性變形程度增大，變形區(qū)材料硬化加劇，沖裁變形抗力不斷增大，直到刃口附近側(cè)面的材料由于拉應(yīng)力的作用出現(xiàn)微裂紋時(shí)，塑性變形階段便告終，此時(shí)沖裁變形抗力達(dá)到最大值。因板料發(fā)生彎曲，凸模沿寬度為b的環(huán)形帶繼續(xù)加壓，當(dāng)材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)便開始進(jìn)入塑性變形階段。(b)．塑性變形階段(Ⅱ)如果模具間隙正常，沖裁變形過(guò)程大致可分為如下三個(gè)階段：(a)．彈性變形階段(Ⅰ) 在凸模壓力下，材料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸和彎曲變形，凹模上的板料則向上翹曲，間隙越大，彎曲和上翹越嚴(yán)重。中間拉伸對(duì)某些部位材料流動(dòng)不產(chǎn)生影響, 可考慮由于底面的不平整對(duì)于所需材料流動(dòng)不同,進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。根據(jù)毛坯尺寸的計(jì)算原則, 遠(yuǎn)離四角圓弧尺寸按彎曲成形計(jì)算長(zhǎng)與寬(實(shí)際中可能稍小) 。假若在試模調(diào)整時(shí)發(fā)現(xiàn)圓角部分出現(xiàn)材料堆聚，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小圓角部分的壁間距離 。然后用 R=K/2 過(guò)毛坯長(zhǎng)度兩端作弧，既與 弧相切，又與兩長(zhǎng)邊的展開直線相切，則毛坯的外形即為一長(zhǎng)圓形或是長(zhǎng)橢圓形。(3) (2) 長(zhǎng)圓形毛坯的寬度為： 則長(zhǎng)圓形毛坯的長(zhǎng)度為： 將尺寸為的盒形件，看作由兩個(gè)寬度為 B 的半方形盒和中間為 (AB) 的直邊部分連接而 成，這樣，毛坯的形狀就是由兩個(gè)半圓弧和中間兩平行邊所組成的長(zhǎng)圓形，長(zhǎng)圓形毛坯的圓弧半徑為： 圖 24方盒件毛坯的形狀與尺寸 圖25高盒形件的毛坯形狀與尺寸 式中 D 是寬為 B 的方形件的毛坯直徑，按式 (1) 計(jì)算。（1） 公式中的符號(hào)見圖24。當(dāng)零件為方盒形且高度比較大，需要多道工序拉深時(shí)，可采用圓形毛坯，其直徑為： 一次拉深成形的低盒形件與多次拉深成形的高盒形件，計(jì)算毛坯的方法是不同的。對(duì)于不同的 r/B 和 H/B ，盒形件毛坯的計(jì)算方法和工序計(jì)算方法也就不同。當(dāng)相對(duì)高度 H/B 大時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響就大，直邊部分的變形與簡(jiǎn)單彎曲的差別就大。為了有效預(yù)防油底殼法蘭孔面36個(gè)安裝孔及孔位變移問(wèn)題，也為了使模具的制造及維修帶來(lái)方便；將翻變、校平工序在一套復(fù)合模中完成，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，該方案能同時(shí)滿足產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)節(jié)拍要求，工藝流程最終定為：落料拉深整形切邊翻邊、校平?jīng)_法蘭面孔沖放油塞孔 落料毛坯尺寸確定盒型零件拉深毛坯的形狀與尺寸的確定由于此零件法蘭面與側(cè)壁間圓角半徑偏小，不利于之間一次拉伸成形