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2019年9月20日,第 1 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,(精品課程),課程負(fù)責(zé)人:,林承全,2019年9月20日,第 2 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,內(nèi)容簡介: 本章講述沖壓工藝規(guī)程的幫助的基礎(chǔ)知識(shí)。 涉及沖壓和沖模概念、沖壓工序和沖模分類;常見沖壓設(shè)備及工作原理、選用原則;沖壓成形基本原理和規(guī)律;沖壓成形性能及常見沖壓材料;模具材料種類、性能、選用原則及熱處理方法;模具制造特點(diǎn)、模具零件加工方法及應(yīng)用等 。,2019年9月20日,第 3 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,本模塊項(xiàng)目目錄 項(xiàng)目一 沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟 項(xiàng)目二 典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,2019年9月20日,第 4 頁,項(xiàng)目一 沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟,沖壓工藝規(guī)程是指導(dǎo)沖壓件生產(chǎn)過程的工藝技術(shù)文件。沖壓工藝文件一般指沖壓工藝過程卡片,是模具設(shè)計(jì)以及指導(dǎo)沖壓生產(chǎn)工藝過程的依據(jù)。 沖壓工藝規(guī)程的制訂主要有以下步驟: 一) 分析沖壓件的工藝性 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性,即設(shè)計(jì)的沖壓件在結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差以及尺寸基準(zhǔn)等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。 產(chǎn)品零件圖是編制和分析沖壓工藝方案的重要依據(jù)。 二) 確定沖壓件的成形工藝方案 確定沖壓件的工藝方案時(shí)需要考慮沖壓工序的性質(zhì)、數(shù)量、順序、組合方式以及其它輔助工序的安排。,2019年9月20日,第 5 頁,項(xiàng)目一 沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟,1.工序性質(zhì)的確定 (如圖8.1) 工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類。如分離工序中的沖孔、落料、切邊;成形工序中的彎曲、翻邊、拉深等。工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度,同時(shí)需考慮工件的變形性質(zhì)和具體的生產(chǎn)技術(shù)條件。 2.工序數(shù)量的確定 工序數(shù)量是指沖壓件加工整個(gè)過程中所需要的工序數(shù)目(包括輔助工序數(shù)目)的總和。 工序數(shù)量的確定,應(yīng)遵循以下原則: (1)形狀簡單的工件,采用單工序模。沖裁形狀復(fù)雜的工件,內(nèi)外輪廓應(yīng)分成幾部分沖裁,采用多道沖壓工序。平面度要求較高的工件,增加一道校平工序。,2019年9月20日,第 6 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,1.工序性質(zhì)的確定 (如圖8.1) 工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類。如分離工序中的沖孔、落料、切邊;成形工序中的彎曲、翻邊、拉深等。工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度,同時(shí)需考慮工件的變形性質(zhì)和具體的生產(chǎn)技術(shù)條件。 2.工序數(shù)量的確定 工序數(shù)量是指沖壓件加工整個(gè)過程中所需要的工序數(shù)目(包括輔助工序數(shù)目)的總和。 工序數(shù)量的確定,應(yīng)遵循以下原則: (1)形狀簡單的工件,采用單工序模。沖裁形狀復(fù)雜的工件,內(nèi)外輪廓應(yīng)分成幾部分沖裁,采用多道沖壓工序。平面度要求較高的工件,增加一道校平工序。,2019年9月20日,第 7 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,圖 8.1 油封內(nèi)夾圈和油封外夾圈的沖壓工藝過程 a)油封內(nèi)夾圈; b)油封外圈 材料: 08鋼,厚度0.8 mm,2019年9月20日,第 8 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,(2)彎曲件的工序數(shù)量主要根據(jù)彎曲角的數(shù)目、相對位置和彎曲方向而定。彎曲件的彎曲半徑小于允許值時(shí),則在彎曲后應(yīng)增加一道整形工序。 (3)拉深件的工序數(shù)量需經(jīng)拉深工藝計(jì)算才能確定。當(dāng)拉深件圓角半徑較小或尺寸精度要求較高時(shí),則需在拉深后增加一道整形工序。 (4)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時(shí),可以考慮在沖裁工序后再增加整修工序或者直接采用精密沖裁工序。 3.工序順序的安排 工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進(jìn)行的先后次序。 4.沖壓工序間半成品形狀與尺寸的確定,2019年9月20日,第 9 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,1落料拉深;2再拉深;3成形;4沖孔切邊 5內(nèi)孔、外緣翻邊;6折邊 材料:H62 厚度:0.3mm 圖8.2 出氣閥罩蓋的沖壓過程,圖8.3 曲面零件拉深時(shí)的半成品形狀,2019年9月20日,第 10 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,三) 確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式 如果沖壓件的生產(chǎn)批量很小,可以考慮單工序的簡單模具,按沖壓工序逐步來完成,以降低沖壓件生產(chǎn)成本。若生產(chǎn)批量很大。應(yīng)盡量考慮將幾道工序組合在一起的工序集中的方案,采用一副模具可以完成多道沖壓工序的復(fù)合?;蚣夁M(jìn)模結(jié)構(gòu)。 四)選擇沖壓設(shè)備 (1)公稱壓力 (2)滑塊行程 (3)閉合高度 (4)其它參數(shù),2019年9月20日,第 11 頁,圖 8.3 模具閉合高度與壓力機(jī)閉合高度的配合關(guān)系,(Hmaxh1)5h(Hminh1)10,2019年9月20日,第 12 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,五) 沖壓工藝文件的編寫 沖壓工藝文件一般以工藝過程卡的形式表示,它綜合地表達(dá)了沖壓工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容,包括工序序號、工序名稱或工序說明、加工工序草圖(半成品形狀和寸)、模具的結(jié)構(gòu)形式和類選定的沖壓設(shè)備、工序檢驗(yàn)要求、工時(shí)定額、板料的規(guī)格以及毛坯的形狀尺寸等等。,2019年9月20日,第 13 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,項(xiàng)目二 典型沖壓件沖壓工藝設(shè)計(jì)實(shí)例 一) 沖壓件的工藝分析,圖 8.4 玻璃升降器外殼的裝配簡圖,圖 8.5 玻璃升降器外殼,2019年9月20日,第 14 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,二) 沖壓件沖壓工藝過程的確定 1.工藝方案的分析比較(如圖8.4、8.5) 2.工藝方案的確定 (1)計(jì)算毛坯尺寸 (2)計(jì)算拉深次數(shù) (3)工序的組合和順序確定 方案一:落料與首次拉深復(fù)合(見圖8.6a),其余按基本工序。 方案二:落料與首次拉深復(fù)合,沖 11mm底孔與翻邊復(fù)合(見圖8.7a); 沖三 個(gè)小孔 3.2 mm與切邊復(fù)合(見圖8.8b ),其余按基本工序。,2019年9月20日,第 15 頁,圖 8.6 外殼底部的成形方案 a) 車切; b)沖切; c)沖孔翻邊,圖 8.7 翻邊前的半成品形狀和尺寸,2019年9月20日,第 16 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,圖 8.9 各工序的模具結(jié)構(gòu),2019年9月20日,第 17 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,圖8.8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,2019年9月20日,第 18 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,方案三:落料與首次拉深復(fù)合,沖 11mm底孔與沖三個(gè)小孔3.2mm復(fù)合(見圖8.9a),翻邊與切邊復(fù)合(見圖8.10b),其余按基本工序。 方案四:落料、首次拉深與沖 11 mm底孔復(fù)合,其余按基本工序。 方案五:采用級進(jìn)?;蛟诙喙の蛔詣?dòng)壓力機(jī)上沖壓。,2019年9月20日,第 19 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,圖8.11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,2019年9月20日,第 20 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟 沖壓工藝規(guī)程是指導(dǎo)沖壓生產(chǎn)過程的工藝技術(shù)文件。是模具設(shè)計(jì)和指導(dǎo)沖壓生產(chǎn)的依據(jù)。對提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減低成本和損耗、保證安全生產(chǎn)有重要意義。 1、分析沖壓件的工藝性 沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性.沖壓加工的難易程度,2019年9月20日,第 21 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,2、確定沖壓件的成型方案 1. 工序性質(zhì):(如圖8.11) 工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類 2.工序數(shù)量確定: 工序集中工序分散 3.工序順序確定 工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進(jìn)行的先后次序,2019年9月20日,第 22 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,4.中間工序形狀與尺寸確定 1)對某些工序的半成品尺寸,應(yīng)根據(jù)該道工序的極限變形參數(shù)計(jì)算求得。(如圖8.12) 2)確定半成品尺寸時(shí),應(yīng)保證已成形的部分在以后各道工序中不再產(chǎn)生任何變動(dòng),而待成形部分必須留有恰當(dāng)?shù)牟牧嫌嗔?,以保證以后各道工序中形成工件相應(yīng)部分的需要(如圖8.13) 3)半成品的過渡形狀,應(yīng)具有較強(qiáng)的抗失穩(wěn)能力。 (如圖8.14) 4)確定半成品的過渡形狀與尺寸時(shí)應(yīng)考慮其對工件質(zhì)量的影響,2019年9月20日,第 23 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,3 確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式 在制訂沖壓工藝規(guī)程時(shí),可以根據(jù)確定的沖壓工藝方案和沖壓件的生產(chǎn)批量、形狀特點(diǎn)、尺寸精度要求以及模具的制造能力、現(xiàn)有沖壓設(shè)備、操作安全方便的要求、是否采用自動(dòng)送料裝置等條件來選擇模具的結(jié)構(gòu)形式 . 4選擇沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備類型的選擇: 主要根據(jù)所要完成的沖壓的工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇沖壓設(shè)備的類型: 1)對于中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件的沖壓,常采用開式曲柄壓力機(jī),2019年9月20日,第 24 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,2)對于大中型和精度要求高的沖壓件,多采用閉式曲柄壓力機(jī) 3) 對于大型或較復(fù)雜的拉深件,常采用上傳動(dòng)的閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。 4)對于大批量生產(chǎn)的或者形狀復(fù)雜、批量很大的中小型沖壓件,應(yīng)優(yōu)先選用自動(dòng)高速壓力機(jī)或者多工位自動(dòng)壓力機(jī) 5)對于小批量生產(chǎn)的工件,尤其是大型厚板沖壓件,常采用液壓機(jī) 6) 對于精沖零件,最好選擇專用的三動(dòng)精沖壓力機(jī),2019年9月20日,第 25 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,2.沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 1)公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力,是指壓力機(jī)滑塊離下止點(diǎn)前某一特定距離,即壓力機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)至離下止點(diǎn)前某一特定角度(稱為公稱壓力角,約為 )時(shí),滑塊上所容許的最大工作壓力.(如圖8.14) 2)滑塊行程 壓力機(jī)的滑塊行程是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離,2019年9月20日,第 26 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,3)閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí),滑塊底平面到工作臺(tái)面(注意在壓力機(jī)的工作臺(tái)墊板下方)之間的高度。 模具的閉合高度必須適合于壓力機(jī)閉合高度范圍的要求(如圖8 .15),它們之間的關(guān)系一般為: 4)其它參數(shù) 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)孔尺寸 壓力機(jī)模柄孔尺寸,2019年9月20日,第 27 頁,模塊八 沖壓工藝規(guī)程的編制,5沖壓工藝文件的編寫 沖壓工藝文件一般以工藝過程卡的形式表示,它綜合地表達(dá)了沖壓工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容,包括工序序號、工序名稱或工序說明、加工工序草圖(半成品形狀和尺寸)、模具的結(jié)構(gòu)形式和種類、選定的沖壓設(shè)備、工序檢驗(yàn)要求、工時(shí)定額、板料的規(guī)格性能以及毛坯的形狀尺寸等等,2019年9月20日,第 28 頁,2019年9月20日,第 29 頁,2019年9月20日,第 30 頁,2019年9月20日,第 31 頁,2019年9月20日,第 32 頁,2019年9月20日,第 33 頁,項(xiàng)目二典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,汽車車門玻璃升降器外殼件的形狀、尺寸(如圖8.16)所示 1沖壓件的工藝分析 首先必須充分了解產(chǎn)品的應(yīng)用場合和技術(shù)要求,并進(jìn)行工藝分析。 汽車車門上的玻璃抬起或降落是靠升降器操縱的。升降器部件裝配簡圖(如圖8.17),2019年9月20日,第 34 頁,項(xiàng)目二典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,2沖壓件沖壓工藝過程的確定 1.工藝方案的分析比較 外殼的形狀表明,它為拉深件,所以拉深為基本工序(如圖8.18) 可以有三種方法:一種可以采用階梯拉深后車去底部;另一種可以采用階梯拉深后沖去底部;第三種可以采用拉深后沖底孔,再翻邊的方法(見圖8.19),2019年9月20日,第 35 頁,項(xiàng)目二典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,2.工藝方案的確定 1)計(jì)算毛坯尺寸(如圖8.18) 根據(jù)翻邊工藝計(jì)算公式,翻邊系數(shù)K為 翻邊前的拉深件形狀與尺寸(如圖8.19) 毛坯直徑D按以下公式計(jì)算:,2019年9月20日,第 36 頁,項(xiàng)目二典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,2) 計(jì)算拉深次數(shù) 因?yàn)?; 初定 從沖壓手冊中查表可得極限拉深 系數(shù) 又由 所以 需要兩次拉深,取n=2,2019年9月20日,第 37 頁,項(xiàng)目二典型沖壓件沖壓工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例,3工序的組合和順序確定(如圖所示) 對于象外殼這樣工序較多的沖壓件,可以先確定出零件的基本工序,再考慮對所有的基本工序進(jìn)行可能的組合排序,將由此得到的各種工藝方案進(jìn)行分析比較,從中確定出適合于生產(chǎn)實(shí)際的最佳方案. 3沖壓工藝過程卡的編寫,2019年9月20日,第 38 頁,圖850方案三的部分模具結(jié)構(gòu) a)沖小孔 b) 翻邊,2019年9月20日,第 39 頁,圖850方案三的部分模具結(jié)構(gòu) a)沖小孔 b) 翻邊,2019年9月20日,第 40 頁,圖847方案三的部分模具結(jié)構(gòu) a)沖小孔 b) 翻邊,2019年9月20日,第 41 頁,圖848 翻邊前的半成品形狀和尺寸,2019年9月20日,第 42 頁,2019年9月20日,第 43

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