沖壓工藝方案確定

1、沖壓工藝方案確定    工藝方案確定是在對沖壓件的工藝性分析之后應進行的重要環(huán)節(jié)。確定工藝方案主要是確定各次沖壓加工的工序性質、工序數(shù)量、工序順序、工序的組合方式等。沖壓工藝方案的確定要考慮多方面的因素，有時還要進行必要的工藝計算，因此實際中通常提出幾種可能的方案，進行分析比較后確定最佳方案。（1）沖壓工序性質的確定 工序性質是指沖壓件所需的工序種類。如剪裁、落料、沖孔、彎曲、拉深、局部成形等，它們各有其不同的變形性質、特點和用途。實際確定時，要綜合考慮沖壓件的形狀、尺寸和精度要求、沖壓變形規(guī)律及其它具體要求。從零件圖上直觀的確定工序性質 平板件沖壓加工時，常采用

2、剪裁、落料、沖孔等沖裁工序；當零件的平面度要求較高時增加校平工序；當零件的斷面質量和尺寸精度要求較高時，需增加修整工序，或直接用精密沖裁工序加工。彎曲件沖壓時，常采用剪裁、落料、彎曲工序。當彎曲件上有孔時，需增加沖孔工序；當彎曲半徑小于允許值時，需增加整形工序。拉深件沖壓時，常采用剪裁、落料、拉深和切邊工序，對于帶孔的拉深件，需增加沖孔工序；拉深件徑向尺寸精度要求較高或圓角半徑小于允許值時，需增加整形工序。脹形件、翻邊件、縮口件若一次成形，常采用沖裁或拉深制成坯料后直接采用脹形、翻邊（翻孔）、縮口工序成形。對零件圖進行工藝計算、分析，確定工序性質 如圖8-4所示的兩個形狀相似的沖壓件，材料均為

3、08鋼，料厚1.5mm。翻邊高度分別為8.5mm和13.5mm。從表面看似乎都可采用落料、沖孔、翻孔三道工序或落料沖孔與翻孔兩道工序完成，但經(jīng)過分析計算，圖8-4a的翻邊系數(shù)大于極限翻邊系數(shù)，可以通過落料、沖孔、翻邊三道工序沖壓成形；圖8-4b的翻邊系數(shù)接近極限翻邊系數(shù)，若采用三道工序，很難達到零件要求的尺寸，因而應改為落料、拉深、沖孔、翻邊四道工序沖壓成形。圖8-4  內孔翻邊件的工藝過程為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序 所增加的附加工序使工序性質及工藝過程的安排也發(fā)生相應的變化。如圖8-5所示的零件為增加其成形高度，在不影響零件使用要求的前提下，可預先在坯料上沖出4

4、個孔，形成弱區(qū)。在成形凸包時孔徑擴大，補償了外部材料的不足，從而增加了成形高度。預沖孔工序是一個附加工序，這種預沖孔常稱為變形減輕孔。在成形某些復雜形狀零件時，變形減輕孔能使不易成形的部分或不可能成形的部分的變形成為可能。因此生產(chǎn)中常采用這類變形減輕孔或工藝切口，達到改善沖壓變形 條件、提高成形質量的目的。      圖8-5  坯料預沖孔               

5、0;       圖8-6  零件孔彎曲前沖出 另外，對于非對稱零件，為便于沖壓成形和定位，生產(chǎn)中常采用成對沖壓的方法，成形后增加一道剖切或切斷工序，對于多角彎曲件或復雜形狀的拉深、成形件，有時為保證零件質量或方便定位，需在坯料上沖制工藝孔作為定位用，這種沖制工藝孔也是附加工序。（2）工序數(shù)量的確定 工序數(shù)量是指同一性質的工序重復進行的次數(shù)。工序數(shù)量的確定主要取決于零件幾何形狀復雜程度、尺寸精度要求及材料性能、模具強度等。并與工序性質有關。沖裁件的沖壓次數(shù)主要與零件的幾何復雜程度、孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量有關。簡

6、單形狀零件，采用一次落料和沖孔工序；形狀復雜零件，常將內、外輪廓分成幾個部分，用幾副模具或用級進模分段沖裁，因而工序數(shù)量由孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量多少來決定。彎曲件的彎曲次數(shù)一般根據(jù)彎曲件結構形狀的復雜程度，彎角的數(shù)量、彎角的相對彎曲半徑及彎曲方向確定。拉深件的拉深次數(shù)主要根據(jù)零件的形狀、尺寸及極限變形程度經(jīng)過拉深工藝計算確定。其它成形件，主要根據(jù)具體形狀和尺寸以及極限變形程度決定。保證沖壓穩(wěn)定性也是確定工序數(shù)量不可忽視的問題 工藝穩(wěn)定性較差時，沖壓加工廢品率增高，而且對原材料、設備性能、模具精度、操作水平的要求也會嚴格些。為此，在保證沖壓工藝合理的前提下，應適當增加成形工序的次數(shù)（如增加修

7、邊工序、預沖工藝孔等）。降低變形程度，提高沖壓工藝穩(wěn)定性。確定沖壓工序的數(shù)量還應考慮生產(chǎn)批量的大小、零件的精度要求、工廠現(xiàn)有的制模條件和沖壓設備情況。綜合考慮上述要求后，確定出既經(jīng)濟又合理的工序數(shù)量。（3）工序順序的安排 沖壓件工序的順序安排，主要根據(jù)其沖壓變形性質、零件質量要求，如果工序順序的變更不影響零件質量，則應根據(jù)操作、定位及模具結構等因素確定。工序順序的安排可遵循下列原則：對于帶孔的或有缺口的沖裁件，如果選用單工序模沖裁，一般先落料、再沖孔或切口；使用級進模時，則應先沖孔或切口，再落料。若工件上同時存在直徑不等的大小兩孔，且相距又較近時，則應先沖大孔再沖小孔。對于帶孔的彎曲件，孔位于

8、彎曲變形區(qū)以外，可以先沖孔再彎曲；孔位于彎曲變形區(qū)附近或以內，必須先彎曲再沖孔；孔間距受彎曲回彈的影響時，也應先彎曲再沖孔。對于帶孔的拉深件，一般先拉深，再沖孔；但當孔的位置在工件的底部時，且其孔徑尺寸精度要求不高時，也可先沖孔再拉深。對于多角彎曲件，主要從材料變形和材料運動兩方面安排彎曲的順序。一般先彎外角后彎內角，可同時彎曲的彎角數(shù)決定于零件的允許變薄量。對于形狀復雜的拉深件，為便于材料的變形流動，應先成形內部形狀，再拉深外部形狀。所有的孔，只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的影響，都應該在平板坯料上沖處。圖8-6的兩個彎曲件，孔的位置離彎曲線較遠，彎曲變形不會擴展到孔的邊緣，因而零件上的孔彎曲

9、前沖出。相反，零件上孔的形狀和尺寸受后續(xù)工序的影響時，一般要在成形工序后沖出。                                         圖8-7  消聲器蓋

10、工序過程   表8-2    級進沖壓工序組合方式   如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域相互不發(fā)生作用時，這時工序順序的安排要根據(jù)模具結構、定位和操作的難易程度確定。如圖8-7的消聲器經(jīng)過第三次拉深后要在底部沖孔、翻邊，凸緣部分修邊和外緣翻邊。雖然在底部和凸緣部分成形，相互不發(fā)生作用，但是考慮到壓料方便，所以先內緣翻邊，后凸緣翻邊，最后沖出四個槽。附加的整形工序校平工序，應安排在基本成形之后。（4）工序的組合 對于多工序加工的沖壓件，制定工藝方案時，必須考慮是否采取組合工序，工序組合的

11、程度如何，怎樣組合，這些問題的解決取決于沖壓件的生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度等級以及制模水平與設備能力等。一般而言，厚料、小批量、大尺寸、低精度的零件宜單工序生產(chǎn)，用單工序模；薄料、大批量、小尺寸、精度不高的零件宜工序組合，采用級進模；精度高的零件，采用復合模；另外，對于尺寸過大或過小的零件在小批量生產(chǎn)的情況下，也宜將工序組合，采用復合模。圖8-8   底部孔徑大的拉深件 工序組合時應注意幾個問題：工序組合后應保證沖出形狀尺寸及精度均符合要求的產(chǎn)品。如圖8-8所示的拉深件，當上部孔徑較大孔邊距筒壁很近，將落料、拉深、沖孔組合為復合工序沖壓，不能保證沖孔尺寸。但當沖孔直徑小孔邊距筒壁距離較大，可將落料、拉深、沖孔組合為復合工序沖壓。工序組合后應保證有足夠的強度。如孔邊距較小的沖孔落料復合和淺拉深件的落料拉深復合，受到凸凹模壁厚限制；落料、沖孔、翻邊的復合，受到模具強度限制。另外，工序組合應與沖壓設備條件相適應，應不致于給模具制造和維修帶來困難。工序組合的數(shù)量不宜太多，對于復合模，