沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟

1、.沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟1 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。編制沖壓工藝規(guī)程通常針對(duì)某一具體的沖壓零件， 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 尺寸精度要求以及生產(chǎn)批量，按照現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)能力，擬定出最為經(jīng)濟(jì)合理， 技術(shù)上切實(shí)可行的生產(chǎn)工藝方案。方案包括模具結(jié)構(gòu)形式、使用設(shè)備、檢驗(yàn)要求、工藝定額等內(nèi)容。為了能編制出合理的沖壓工藝規(guī)程，不僅要求工藝設(shè)計(jì)人員本身應(yīng)具備豐富的沖壓工藝設(shè)計(jì)知識(shí)和沖壓實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且還要在實(shí)際工作中， 與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 模具設(shè)計(jì)人員以及模具制造、沖壓生產(chǎn)人員緊密結(jié)合，及時(shí)采用先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和合理化建議，將其融會(huì)貫穿到工藝規(guī)程中。沖壓工藝規(guī)程一經(jīng)

2、確定，就以正式的沖壓工藝文件形式固定下來(lái)。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)程的編制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低損耗和成本， 以及保證安全生產(chǎn)等具有重要的意義。沖壓工藝規(guī)程的制訂主要有以下步驟：1.1 分析沖壓件的工藝性沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)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。沖壓件的工藝性好壞， 直接影響到?jīng)_壓加工的難易程度。工藝性差的沖壓件， 材料損耗和廢品率會(huì)大量增加，甚至于無(wú)法設(shè)計(jì)出合理的模具，正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品零件圖是編制和分析沖壓工藝方案的重要

3、依據(jù)。首先可以根據(jù)產(chǎn)品的零件圖紙，分析研究沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求以及所用材料的機(jī)械性能、沖壓成形性能、使用性能和對(duì)沖壓加工難易程度的影響；分析產(chǎn)生回彈、畸變、翹曲、歪扭、偏移等質(zhì)量問題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸（如最小孔間距和孔邊距、窄槽的最小寬度、沖孔最小尺寸、 最小彎曲半徑、最小拉深圓角半徑）以及尺寸公差、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等是否適合沖壓工藝的要求。 若發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性很差，則應(yīng)會(huì)同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員協(xié)商，提出建議。在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，對(duì)產(chǎn)品圖紙做出適合沖壓工藝性的修改。1.2 確定沖壓件的成形工藝方案在對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上， 擬定出幾套可能的沖壓工藝方案。 通

4、過對(duì)各種方案綜合分析和相對(duì)比較， 從企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件出發(fā)， 確定出經(jīng)濟(jì)上合理， 技術(shù)上切實(shí)可行的最佳工藝方案。 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。1.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。在一般情況下， 可以從工件圖上直觀地確定出沖壓工序的性質(zhì)。如平板狀零件的沖壓加工，通常采用沖孔、落料等沖裁工序。彎曲件的沖壓加工，常采用落料、彎曲工序。拉深件的沖壓加工，常采用

5、落料、拉深、切邊等工序。但在某些情況下，需要對(duì)工件圖進(jìn)行計(jì)算、分析比較后才能確定其工序性質(zhì)。如圖8.1.1a）和 b）分別為油封內(nèi)夾圈和油封外夾圈，兩個(gè)沖壓件的形狀類似，但高度不同，分別為 8.5mm 和 13.5mm。經(jīng)計(jì)算分析，油封內(nèi)夾圈翻邊系數(shù)為0.83，可以采用落料沖孔復(fù)合和翻邊兩道沖壓工序完成。若油封外夾圈也采用同樣的沖壓工序，則因翻邊高度較大，翻邊系數(shù)超出了圓孔翻邊系數(shù)的允許值，一次翻邊成形難以保證工件質(zhì)量。因此考慮改用落料、拉精選文檔.深、沖孔和翻邊四道工序，利用拉深工序彌補(bǔ)一部分翻邊高度的不足。圖 8.1.1 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 夾圈

6、材料：08 鋼，厚度0.8 mm2.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。沖壓工序的數(shù)量主要根據(jù)工件幾何形狀的復(fù)雜程度、 尺寸精度和材料性質(zhì)確定， 在具體情況下還應(yīng)考慮生產(chǎn)批量、 實(shí)際制造模具的能力、 沖壓設(shè)備條件以及工藝穩(wěn)定性等多種因素的影響。在保證沖壓件質(zhì)量的前提下，為提高經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，工序數(shù)量應(yīng)盡可能少些。工序數(shù)量的確定，應(yīng)遵循以下原則：（ 1）沖裁形狀簡(jiǎn)單的工件，采用單工序模具完成。沖裁形狀復(fù)雜的工件，由于模具的結(jié)構(gòu)或強(qiáng)度受到限制， 其內(nèi)外輪廓應(yīng)分成幾部分沖裁， 需采用多道沖壓工序。 對(duì)于平面度要求較高的工件，可在沖裁工序后再增

7、加一道校平工序。（ 2）彎曲件的工序數(shù)量主要取決于其結(jié)構(gòu)形狀的復(fù)雜程度， 根據(jù)彎曲角的數(shù)目、 相對(duì)位置和彎曲方向而定。當(dāng)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)量與材料性質(zhì)、拉深高度、拉深階梯數(shù)以及拉深直徑、材料厚度等條件有關(guān)， 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。（ 5）工序數(shù)量的確定還應(yīng)符合企業(yè)現(xiàn)有制模能力和沖壓設(shè)備的狀況。制模能力應(yīng)能保證模具加工、裝配精度相應(yīng)提高的要求。否則只能增

8、加工序數(shù)目。（ 6）為了提高沖壓工藝的穩(wěn)定性有時(shí)需要增加工序數(shù)目，以保證沖壓件的質(zhì)量。例如彎曲件的附加定位工藝孔沖制、成形工藝中的增加變形減輕孔沖裁以轉(zhuǎn)移變形區(qū)等等。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。 沖壓工序的順序應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸精度要求、工序的性質(zhì)以及材料變形的規(guī)律進(jìn)行安排。一般遵循以下原則：（ 1）對(duì)于帶孔或有缺口的沖壓件，選用單工序模時(shí)，通常先落料再?zèng)_孔或缺口。選用級(jí)進(jìn)模時(shí)，則落料安排為最后工序。（ 2）如果工件上存在位置靠近、大小不一的兩個(gè)孔，則應(yīng)先沖大孔后沖小孔，以免大孔沖裁時(shí)的材料變形引起小孔的形變。（ 3）對(duì)于帶孔的彎曲件，在一般情況下，

9、可以先沖孔后彎曲，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。當(dāng)孔位位于彎曲變形區(qū)或接近變形區(qū)，以及孔與基準(zhǔn)面有較高要求時(shí)，則應(yīng)先彎曲后沖孔。（ 4）對(duì)于帶孔的拉深件，一般先拉深后沖孔。當(dāng)孔的位置在工件底部、且孔的尺寸精度要求不高時(shí)，可以先沖孔再拉深，這樣有助于拉深變形，減少拉深次數(shù)。（ 5）多角彎曲件應(yīng)從材料變形影響和彎曲時(shí)材料的偏移趨勢(shì)安排彎曲的順序，一般應(yīng)先彎外角后彎內(nèi)角。（ 6）對(duì)于復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體拉深件，一般先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的內(nèi)形。對(duì)于復(fù)雜的非旋轉(zhuǎn)體拉深尺寸的應(yīng)先拉深小尺寸的內(nèi)形，后拉深大尺寸的外部形狀。（ 7）整形工序、校平工序、切邊工序，應(yīng)安排在基本成形以后。4.沖壓工序間半成品形狀與尺寸的確定

10、正確地確定沖壓工序間半成品形狀與尺寸可以提高沖壓件的質(zhì)量和精度， 確定時(shí)應(yīng)注意下述幾點(diǎn)：（ 1）對(duì)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。如多次拉深精選文檔.時(shí)各道工序的半成品直徑、拉深件底部的翻邊預(yù)沖孔直徑等，都應(yīng)根據(jù)各自的極限拉深系數(shù)或極限翻邊系數(shù)計(jì)算確定。圖1.2 所示沖壓件出氣閥罩蓋的沖壓過程。該沖壓件需分六道工序進(jìn)行， 第一道工序?yàn)槁淞侠睿摰拦ば蚶詈蟮陌氤善分睆?2 是根據(jù)極限拉深系數(shù)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。（ 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)生任何變形，而待成形部分必須留有適當(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。例

11、如圖 8.1.2 中第二道工序?yàn)樵俅卫睿?拉深直徑為 16.5 毫米，該成形部分的形狀尺寸與工件相應(yīng)部分相同，所以在以后各道工序中必須保持不變。假如第二道工序中拉深底部為平底，而第三道工序成形凹坑直徑為5.8 毫米，拉深系數(shù)（m=5.8/16.5=0.35 ）過小，周邊材料不能對(duì)成形部分進(jìn)行補(bǔ)充，導(dǎo)致第三道工序無(wú)法正常成形。因此，只有按面積相等的計(jì)算原則儲(chǔ)存必需的待成形材料，把半成品工件的底部拉深成球形，才能保證第三道工序成形凹坑時(shí)能順利進(jìn)行。（ 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8.1.3 所示為第一道拉深后的半成品形狀，其底部不是一般的平底形狀，而做成外凸的曲面。在第二

12、道工序反拉深時(shí)，當(dāng)半成品的曲面和凸模曲面逐漸貼合時(shí)，半成品底部所形成的曲面形狀具有較高的抗失穩(wěn)能力，從而有利于第二道拉深工序。（ 4）確定半成品的過渡形狀與尺寸時(shí)，應(yīng)考慮其對(duì)工件質(zhì)量的影響。如多次拉深工序中，凸模的圓角半徑或?qū)捦咕夁吂ぜ啻卫顣r(shí)的凸模與凹模圓角半徑都不宜過小，否則會(huì)在成形后的零件表面殘留下經(jīng)圓角部位彎曲變薄的痕跡使表面質(zhì)量下降。材料： H62 厚度： 0.3mm1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折邊圖 8.1.2 出氣閥罩蓋的沖壓過程圖 8.1.3 曲面零件拉深時(shí)的半成品形狀8.1.3 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

13、藝方案和沖壓件的生產(chǎn)批量、 形狀特點(diǎn)、尺寸精度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， 來(lái)選擇模具的結(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(jiǎn)單模具， 按沖壓工序逐步來(lái)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?jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)。如圖 8.1.1 a所示的油封內(nèi)夾圈零件，在大量生產(chǎn)時(shí)，可以把落料、沖孔、翻邊三個(gè)工序合并成一道工序，用一副復(fù)合模具沖壓完成。如果為小批量生產(chǎn)，則可分為三道工序或二道工序沖壓完成。值得注意的是， 在使用復(fù)合模完成類似零件的沖壓時(shí)， 必須考慮復(fù)合模結(jié)

14、構(gòu)中的凸凹模壁厚的強(qiáng)度問題。當(dāng)強(qiáng)度不夠時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況改選級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)或者考慮其它模具結(jié)構(gòu)。級(jí)進(jìn)模的連續(xù)沖壓可以完成沖裁、彎曲、拉深以及成形等多種性質(zhì)工序的組合加工，但是工位數(shù)越多，可能產(chǎn)生的累積誤差越大，對(duì)模具的制造精度和維修提出了較高的要求。8.1.4 選擇沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問題。沖壓設(shè)備的選擇主要包括設(shè)備的類型和規(guī)格參數(shù)兩個(gè)方面。1.沖壓設(shè)備類型的選擇主要根據(jù)所要完成的沖壓工序性質(zhì)、 生產(chǎn)批量的大小、 沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來(lái)選擇沖壓設(shè)備的類型：精選文檔.（ 1）對(duì)于中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件的沖壓生

15、產(chǎn)，常采用開式曲柄壓力機(jī)。雖然C 形床身的開式壓力機(jī)剛度不夠好，沖壓力過大會(huì)引起床身變形導(dǎo)致沖模間隙分布不均，但是它具有三面敞開的空間，操作方便并且容易安裝機(jī)械化的附屬裝置和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。目前仍然是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備（ 2）對(duì)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)。 這類壓力機(jī)兩側(cè)封閉，剛度好、精度較高，但是操作不如開式壓力機(jī)方便。（ 3）對(duì)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)。對(duì)于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品、鋁制品的拉深件） ，常采用底傳動(dòng)式的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊用的外滑塊和拉深用的內(nèi)滑塊。壓邊力可靠、易調(diào)，模具

16、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合于大批量的生產(chǎn)。（ 4）對(duì)于大批量生產(chǎn)的或形狀復(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(duì)于批量小、材料厚沖壓件，常采用液壓機(jī)。液壓機(jī)的合模行程可調(diào)，尤其是施力行程較大的沖壓加工， 與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)， 而且不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸瘸疃^載。但生產(chǎn)速度慢，效率較低。可以用于彎曲、拉深、成形、校平等工序。（ 6）對(duì)于精沖零件， 最好選擇專用的精沖壓力機(jī)。 否則要利用精度和剛度較高的普通曲柄壓力機(jī)或液壓機(jī)，添置壓邊系統(tǒng)和反壓系統(tǒng)后才能進(jìn)行精沖。2.沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇在沖壓設(shè)備類型選定以后， 應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓加工中所需要的沖壓力 （包

17、括卸料力、 壓料力等）、變形功以及模具的結(jié)構(gòu)形式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。（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30 度）時(shí)，滑塊上所容許的最大工作壓力。按照曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理可以得知，壓力機(jī)滑塊的壓力在全行程中不是常數(shù)，而是隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化而變化的。因此選用壓力機(jī)時(shí)，不僅要考慮公稱壓力的大小，而且還要保證完成沖壓件加工時(shí)的沖壓工藝力曲線必須在壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之下。如圖8.1.4 所示，圖中F 為壓力，為壓力機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角。圖 8.1.4 曲柄壓力機(jī)許用負(fù)荷曲線與不同的

18、沖壓工藝力曲線的比較a) 沖裁 b) 彎曲 c) 拉深 d) 落料與拉深一般情況下，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓總工藝力的1.3 倍。在開式壓力機(jī)上進(jìn)行精密沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于沖壓總工藝力的2 倍。對(duì)于拉深工序， 為了選取方便，并使壓力機(jī)能安全地工作，可以考慮適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，近似地取為：淺拉深時(shí)，最大拉深力(0.70.8) 壓力機(jī)公稱壓力；深拉深時(shí)，最大拉深力( 0.5 0.6 ) 壓力機(jī)公稱壓力；高速?zèng)_壓時(shí)，最大拉深力( 0.1 0.15) 壓力機(jī)公稱壓力。（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。壓機(jī)行程的大小應(yīng)能保證毛坯或半成品的放入以及成形零件的

19、取出。一般沖裁、精壓工序所需行程較??；彎曲、拉深工序則需要較大的行程。拉深件所用的壓機(jī)，其行程至少應(yīng)大于或者等于成品零件高度的2.5 倍以上。（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)面之間的高度。調(diào)節(jié)壓力機(jī)連桿的長(zhǎng)度就可以調(diào)整閉合高度的大小。當(dāng)壓力機(jī)連桿調(diào)節(jié)至最上位置時(shí)，閉合高度達(dá)到最大值，稱為最大閉合高度。當(dāng)壓力機(jī)連桿調(diào)節(jié)至最下位置時(shí)，閉合高度達(dá)到最小值，稱為精選文檔.最小閉合高度。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8.1.5 所示），它們之間的關(guān)系一般為： ( 8.1.1)圖 8.1.5 模具閉合高度與壓力機(jī)閉合高度的配合關(guān)系（4）其它參數(shù)壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸壓力機(jī)工作臺(tái)上墊板的平面尺寸應(yīng)大于模具下模的平面尺寸，并留有固