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(yīng)進(jìn)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(zhì)、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(jìn)行必要的工藝計算，因此實(shí)際中通常提出幾種可能的方案，進(jìn)行分析比較后確定最佳方案。（1）沖壓工序性質(zhì)的確定 工序性質(zhì)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(zhì)、特點(diǎn)和用途。實(shí)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(zhì)平板件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序；當(dāng)零件的

2、平面度要求較高時增加校平工序；當(dāng)零件的斷面質(zhì)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(dāng)彎曲件上有孔時，需增加沖孔工序；當(dāng)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(jìn)行工藝計算、分析，確定工序性質(zhì)如圖8-4所示的兩個形狀相似的沖壓件，材料均為08鋼，料厚1.5mm。翻邊高度

3、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(dá)到零件要求的尺寸，因而應(yīng)改為落料、拉深、沖孔、翻邊四道工序沖壓成形。圖8-4內(nèi)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(zhì)及工藝過程的安排也發(fā)生相應(yīng)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(yù)先在坯料上沖出4個孔，形成弱區(qū)。在成形凸包時孔徑擴(kuò)大，補(bǔ)

4、償了外部材料的不足，從而增加了成形高度。預(yù)沖孔工序是一個附加工序，這種預(yù)沖孔常稱為變形減輕孔。在成形某些復(fù)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(dá)到改善沖壓變形 條件、提高成形質(zhì)量的目的。圖8-6零件孔彎曲前沖出圖8-5坯料預(yù)沖孔另外，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(fù)雜形狀的拉深、成形件，有時為保證零件質(zhì)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(zhì)的工序重復(fù)

5、進(jìn)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(fù)雜程度、尺寸精度要求及材料性能、模具強(qiáng)度等。并與工序性質(zhì)有關(guān)。沖裁件的沖壓次數(shù)主要與零件的幾何復(fù)雜程度、孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量有關(guān)。簡單形狀零件，采用一次落料和沖孔工序；形狀復(fù)雜零件，常將內(nèi)、外輪廓分成幾個部分，用幾副 模具或用級進(jìn)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(jié)構(gòu)形狀的復(fù)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

6、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(shè)備性能、模具精度、操作水平的要求也會嚴(yán)格些。為此，在保證沖壓 工藝合理的前提下，應(yīng)適當(dāng)增加成形工序的次數(shù)（如增加修邊工序、預(yù)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(yīng)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(shè)備情況。綜合考慮上述要求后，確定出既經(jīng)濟(jì)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(zhì)、 零件質(zhì)量要求， 如果工序順序的變更不影響零件質(zhì)量，則應(yīng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)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

7、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(jìn)模時，則應(yīng)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(yīng)先沖大孔再沖小孔。 對于帶孔的彎曲件， 孔位于彎曲變形區(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(nèi)，必須先彎曲再沖孔；孔間距受彎曲回彈的影響時，也應(yīng)先彎曲再沖孔。 對于帶孔的拉深件，一般先拉深，再沖孔；但當(dāng)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(yùn)動兩方面安排彎曲的順序。一般先彎外角后彎內(nèi)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(fù)雜的拉深件，

8、為便于材料的變形流動，應(yīng)先成形內(nèi)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(yīng)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(yuǎn)， 彎曲變形不會擴(kuò)展到孔的邊緣，因而零件上的孔彎曲前沖出。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。圈圖8-7消聲器蓋工序過程二芋純令方 嗅上占梅瓷證Q宅 7. *c如芒匸和切進(jìn)4聶巧芒詵包:F 口再斡拉決和匸匚禮靜豈4落蚪威總和咎擬3表8-2級進(jìn)沖壓工序組合方式運(yùn)近U；矣瑋 切如工洋組合 標(biāo)具結(jié)枸簡EP工存組合方式嚴(yán) 槿具結(jié)構(gòu)簡圖門沖孔和落沖孔和截沖孔、彎曲和切斷-沖子h詡邊 和講科門沖孑L、切

9、斷和習(xí)和切斷沖孔、嘲邊和落連續(xù)竝探j(luò)沖孔和落料祕沖弘壓印和落 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(jié)構(gòu)、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(nèi)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(yīng)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

10、與設(shè)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(jìn) 模；精度高的零件，采用復(fù)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(fù)合模。圖8-8 底部孔徑大的拉深件工序組合時應(yīng)注意幾個問題：工序組合后應(yīng)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(dāng)上部孔徑較大孔邊距筒壁很近，將落料、拉深、沖孔組合為復(fù)合工序沖壓，不能保證沖孔尺寸。但當(dāng)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(fù)合工序沖壓。工序組合后應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度。如孔邊距較小的沖孔落料復(fù)合和淺拉深件的落料拉深復(fù)合， 受到凸凹模壁厚限制；落料、沖孔、翻邊的復(fù)合，受到模具強(qiáng)度限制。另外，工序組合應(yīng)與沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)，應(yīng)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，