沖壓工藝方案確定

1、沖壓工藝方案確定沖壓工藝方案確定工藝方案確定是在對(duì)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(shí)還要進(jìn)行必要的工藝計(jì)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(lèi)。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(shí)， 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

2、沖壓 加工時(shí)，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序； 當(dāng)零件的平面度要求較高時(shí)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(shí)， 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(shí)，常采用剪裁、落料、彎曲工序。 當(dāng)彎曲件上有孔時(shí)， 需增加沖孔工序； 當(dāng)彎曲半 徑小于允許值時(shí)，需增加整形工序。 拉深件沖壓時(shí)，常采用剪裁、落料、拉深和切邊 工序，對(duì)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(shí)，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(duì)零件圖進(jìn)行工藝計(jì)算、 分析，確定工

3、序性質(zhì) 如圖 8-4 所示的兩個(gè)形狀相似的沖壓件，材料 均為 08 鋼，料厚 1.5mm 。翻邊高度分別為 8.5 mm 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(guò)分析計(jì)算，圖 8-4a 的翻邊系數(shù)大 于極限翻邊系數(shù)，可以通過(guò)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(guò)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(guò) 程的安排也

4、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(gè)孔，形成弱區(qū)。 在成形凸包時(shí)孔徑擴(kuò)大，補(bǔ)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(gè)附 加工序， 這種預(yù)沖孔常稱(chēng)為變形減輕孔。 在成形 某些復(fù)雜形狀零件時(shí)， 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(lèi)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 8-5 坯料預(yù)沖孔圖 8-6 零件孔彎曲前沖出另外，對(duì)于非對(duì)稱(chēng)零件， 為便于沖壓成形和定位， 生產(chǎn)中常采用成對(duì)沖壓的方法， 成形后增加一道 剖

5、切或切斷工序， 對(duì)于多角彎曲件或復(fù)雜形狀的 拉深、成形件，有時(shí)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)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(jiǎn)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(gè)部分， 用幾副模具或用 級(jí)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(lái)決定。彎曲件的彎

6、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(duì)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(guò)拉深工藝計(jì)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(wèn)題 工藝穩(wěn)定性較差時(shí)， 沖壓加工廢品率增高， 而且對(duì)原材料、設(shè)備性能、模具精度、操作水平 的要求也會(huì)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(chǎng)現(xiàn)有的制模條

7、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(duì)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?zèng)_孔或切口；使用級(jí) 進(jìn)模時(shí)，則應(yīng)先沖孔或切口，再落料。若工件上 同時(shí)存在直徑不等的大小兩孔，且相距又較近 時(shí)，則應(yīng)先沖大孔再?zèng)_小孔。 對(duì)于帶孔的彎曲件，孔位于彎曲變形區(qū)以外， 可以先沖孔再?gòu)澢?孔位于彎曲變形區(qū)附近或以 內(nèi)，必須先彎曲再?zèng)_孔； 孔間距受

8、彎曲回彈的影 響時(shí)，也應(yīng)先彎曲再?zèng)_孔。對(duì)于帶孔的拉深件，一般先拉深，再?zèng)_孔；但 當(dāng)孔的位置在工件的底部時(shí)， 且其孔徑尺寸精度 要求不高時(shí)，也可先沖孔再拉深。 對(duì)于多角彎曲件， 主要從材料變形和材料運(yùn)動(dòng) 兩方面安排彎曲的順序。一般先彎外角后彎內(nèi) 角，可同時(shí)彎曲的彎角數(shù)決定于零件的允許變薄 對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件， 為便于材料的變形流 動(dòng)，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(gè) 彎曲件， 孔的位置離彎曲線(xiàn)較遠(yuǎn)， 彎曲變形不會(huì) 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

9、響 時(shí)，一般要在成形工序后沖出。圖 8-7 消聲器蓋工序過(guò)程表 8-2 級(jí)進(jìn)沖壓工序組合方式如果在同一個(gè)零件的不同位置沖壓時(shí)， 變形區(qū) 域相互不發(fā)生作用時(shí)， 這時(shí)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(guò)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(gè)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(duì)于多工序加工的沖壓件， 制 定工藝方案時(shí)， 必須考慮是否采取組合工序， 工 序組合的程度如何， 怎樣組

10、合， 這些問(wèn)題的解決 取決于沖壓件的生產(chǎn)批量、 尺寸大小、 精度等級(jí) 以及制模水平與設(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(jí)進(jìn)模；精度高的零件， 采用復(fù)合模； 另外，對(duì)于尺寸過(guò)大或過(guò)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(shí)應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)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