汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第八章 汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)1汽車(chē)覆蓋件的特點(diǎn)（內(nèi)容見(jiàn)原書(shū)）2汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)21汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容隨著人們對(duì)汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)重要性認(rèn)識(shí)的加深，覆蓋件沖壓工藝的設(shè)計(jì)內(nèi)容已經(jīng)不再局限于簡(jiǎn)單的工藝排序及拉延補(bǔ)充，而是深入到模具設(shè)計(jì)、模具制造、乃至模具及沖壓件檢查等各個(gè)方面。目前，汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：1 確定基準(zhǔn)點(diǎn)及與沖模中心的關(guān)系所謂基準(zhǔn)點(diǎn)是指基于汽車(chē)產(chǎn)品坐標(biāo)系，位于汽車(chē)覆蓋件表面或接近汽車(chē)覆蓋件表面，用于反映汽車(chē)覆蓋件在模具中的位置關(guān)系的一個(gè)空間坐標(biāo)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定需注意： 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量取在汽車(chē)覆蓋件的坐標(biāo)交點(diǎn)上，其坐標(biāo)值最好是整

2、數(shù)。 如將基準(zhǔn)點(diǎn)放在汽車(chē)覆蓋件表面，則要盡量放在平滑的表面上。 標(biāo)記方法：按汽車(chē)覆蓋件相對(duì)與沖壓方向的旋轉(zhuǎn)情況分為以下三種情況： 汽車(chē)覆蓋件相對(duì)與沖壓方向無(wú)旋轉(zhuǎn) 如圖19.8-3所示，需在圖中畫(huà)上坐標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)注坐標(biāo)線(xiàn)尺寸，指出下一條坐標(biāo)線(xiàn)的方向，并標(biāo)記基準(zhǔn)點(diǎn)。 圖 19.8-3 汽車(chē)覆蓋件相對(duì)與沖壓方向有一次旋轉(zhuǎn) 如圖19.8-3所示，需在圖中畫(huà)上坐標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)注坐標(biāo)線(xiàn)尺寸，指出下一條坐標(biāo)線(xiàn)的方向，標(biāo)記基準(zhǔn)點(diǎn)，并指出旋轉(zhuǎn)角度。 圖 19.8-4 汽車(chē)覆蓋件相對(duì)與沖壓方向有兩次旋轉(zhuǎn) 如圖19.8-3所示，需在圖中畫(huà)上坐標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)注坐標(biāo)線(xiàn)尺寸，指出下一條坐標(biāo)線(xiàn)的方向，標(biāo)記基準(zhǔn)點(diǎn)及兩次旋轉(zhuǎn)角度，并說(shuō)明旋轉(zhuǎn)順

3、序。 圖 19.8-52 確定各工序沖壓方向、送料方向及工序沖壓內(nèi)容 沖壓方向及沖壓內(nèi)容一般說(shuō)來(lái)，各工序的沖壓方向及工序內(nèi)容不是孤立的，而是存在著很大程度上的內(nèi)在聯(lián)系的。而拉延工序的沖壓方向和工藝補(bǔ)充對(duì)后序的相應(yīng)內(nèi)容的影響是最大的，如圖19.8-6所示，對(duì)同一個(gè)零件，拉延時(shí)的沖壓方向決定了后序沖孔是直沖還是吊楔沖孔。 圖 19.8-6因此首先要在充分考慮拉延狀態(tài)和保證后序沖壓合理性的前提下定出拉延工序的沖壓方向及工藝補(bǔ)充，然后在汽車(chē)覆蓋件上其余的邊、孔、翻邊等制件特征進(jìn)行合理的排序。 送料方向送料方向的確定原則是：符合流水化作業(yè)的生產(chǎn)原則，對(duì)于手工送料，各工序送料方向應(yīng)盡量一致，避免汽車(chē)覆蓋件

4、在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中的翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于修邊廢料的順利滑落。3 確定輔助制造基準(zhǔn)和檢測(cè)點(diǎn) 給出拉延模到位標(biāo)記銷(xiāo)的位置使用目的：將上批最終產(chǎn)品和這批最初產(chǎn)品的沖壓成形程度（剪斷程度）通過(guò)視覺(jué)進(jìn)行比較，將此作為成形狀態(tài)的判斷基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)： 標(biāo)記銷(xiāo)設(shè)置在凹模一側(cè)，一般斜對(duì)角布置兩個(gè)。 設(shè)置在沖壓件材料流動(dòng)少的水平面上。沒(méi)有水平面時(shí)， 設(shè)在不影響產(chǎn)品的平面上，一般設(shè)在修邊沖孔線(xiàn)以外。 盡可能法向壓印。 給出CH孔的位置 CH孔（Coordinate Hole）是在汽車(chē)覆蓋件模具后期制造中，用于對(duì)模具進(jìn)行調(diào)整驗(yàn)證以及對(duì)汽車(chē)覆蓋件進(jìn)行尺寸實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)： CH孔為專(zhuān)用孔

5、，一般不用產(chǎn)品上的孔 CH孔一般為兩個(gè)，但當(dāng)產(chǎn)品為細(xì)長(zhǎng)易變形件如左/右時(shí)可 以設(shè)置3個(gè)。左右件拼合沖壓時(shí)，CH孔要設(shè)兩對(duì)。 CH孔要盡量設(shè)在平面上，要充分考慮后序模具的結(jié)構(gòu)， 不能設(shè)在后序有頂出裝置的地方，不能設(shè)在有雙動(dòng)斜楔的地 方，并且后序模具在相應(yīng)的CH孔位置處不能懸空。 給出CP點(diǎn)的位置 CP點(diǎn)（Check Point）主要是用于對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具泡沫及鑄件數(shù)控加工型面進(jìn)行檢測(cè)，而由設(shè)計(jì)者從工藝數(shù)模中給出的檢測(cè)點(diǎn)。 CP點(diǎn)源于手工對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具泡沫及鑄件數(shù)控加工型面無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，而要采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。其設(shè)置原則是在保證均勻設(shè)置的前提下每隔約500mm一個(gè)。4 對(duì)各工序模具結(jié)構(gòu)給予前期指導(dǎo)

6、 拉延模 給出托桿孔位； 給出模具快速定位方式及相應(yīng)位置； 給出模具閉合高度及壓板槽位置； 給出模具的起吊方式； 修邊沖孔沖孔模 給出廢料刀的位置及廢料流向； 給出模具閉合高度及壓板槽位置； 給出模具的起吊方式； 翻邊整形模 向下翻邊時(shí)要給出刮料器的位置； 向上翻邊時(shí)要托桿孔位、模具快速定位方式及相應(yīng)位置； 給出模具閉合高度及壓板槽位置； 給出模具的起吊方式； 斜楔模 給出斜楔的類(lèi)型和工作角度； 特殊類(lèi)型的斜楔給出工作簡(jiǎn)圖； 給出模具閉合高度及壓板槽位置； 給出模具的起吊方式；22拉延工藝設(shè)計(jì)221拉延沖壓方向的確定 （內(nèi)容見(jiàn)原書(shū)，圖19.8-3-19.8-5改為圖 19.8-7-19.8-9

7、）222拉延工藝補(bǔ)充、壓料面、及凸模輪廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)1 工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)（內(nèi)容見(jiàn)原書(shū), 圖19.8-6-19.8-9改為圖 19.8-10-19.8-13）2 壓料面的設(shè)計(jì)（內(nèi)容見(jiàn)原書(shū), 圖19.8-10-19.8-14改為圖 19.8-14-19.8-18）3 凸模輪廓線(xiàn)的設(shè)計(jì) 當(dāng)修邊線(xiàn)在凸模上時(shí)，為了減少側(cè)壁手工研配的工作量，凸模輪廓線(xiàn)應(yīng)按圖19.8-19所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-19 當(dāng)修邊線(xiàn)在壓料圈上時(shí)，凸模輪廓線(xiàn)應(yīng)按圖19.8-20所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-20 當(dāng)側(cè)壁為產(chǎn)品形狀時(shí)，凸模輪廓線(xiàn)應(yīng)按圖19.8-21所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-21223拉延筋的應(yīng)用及設(shè)計(jì)1 拉延筋的分類(lèi)和適

8、用范圍 按形狀分為 圓形拉延筋，見(jiàn)圖19.8-22，用于一般情況。 圖 19.8-22 方形拉延筋，見(jiàn)圖19.8-23，用于淺拉延，變形性質(zhì)為脹形時(shí)。 圖 19.8-23 臺(tái)階形拉延筋（拉延檻），見(jiàn)圖19.8-24，用于特殊情況。 圖 19.8-24 按設(shè)置方法分為 整體式拉延筋，見(jiàn)圖19.8-25，在模具本體上直接加工出來(lái)，用于一般情況。 圖 19.8-25 鑲拼式拉延筋，見(jiàn)圖19.8-26。 圖 19.8-26 堆焊式拉延筋，見(jiàn)圖19.8-27，在模具本體上用堆焊的方式獲得，主要在模具調(diào)試時(shí)使用。 圖19.8-272 拉延筋的布置和尺寸設(shè)計(jì) 圓形拉延筋 整體式拉延筋時(shí)， a當(dāng)修邊線(xiàn)在凸模上

9、時(shí)，尺寸應(yīng)按圖19.8-28所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-28其中， HR；(R=5, 6, 8) ARR1R2C； B2×RR3R4C； C 值按以下條件確定：a. R2=12 時(shí)，C8；b. R2=2.5 以上時(shí)，C6； b當(dāng)修邊線(xiàn)在壓料面上時(shí)，尺寸應(yīng)按圖19.8-29所示設(shè)計(jì)：其余尺寸同上 圖 19.8-29 鑲拼式拉延筋時(shí)，尺寸應(yīng)按圖19.8-30所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-30 其中， HR；(R=5, 6, 8) 方形拉延筋 整體式拉延筋時(shí)， a一般情況下，尺寸應(yīng)按圖19.8-31所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-31 b需要提高材料利用率時(shí)，尺寸應(yīng)按圖19.8-32所示設(shè)計(jì)： 圖 1

10、9.8-32 鑲拼式拉延筋時(shí)，尺寸應(yīng)按圖19.8-33所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-33 其中， HW/2；(W=10, 12, 16) 臺(tái)階形拉延筋（拉延檻）尺寸應(yīng)按圖19.8-34所示設(shè)計(jì)： 圖 19.8-34 其中， A=R1+R2+C; (C>=7mm)224拉延毛坯形狀及展開(kāi) 汽車(chē)覆蓋件毛坯按形狀一般分為矩形毛坯和形狀毛坯。 矩形毛坯是由整張的冷軋板由剪板機(jī)按設(shè)計(jì)尺寸剪切后獲得，而形狀毛坯則由落料?；蛟诶幽Ｖ屑勇淞瞎δ塬@得。 無(wú)論那種毛坯，均存在展開(kāi)問(wèn)題，對(duì)于一般旋轉(zhuǎn)體，對(duì)稱(chēng)件拉延毛坯的展開(kāi)可以按成形前和成形后的面積相等的原則計(jì)算。但對(duì)于汽車(chē)覆蓋件由于其形狀復(fù)雜、變化不規(guī)則、也不

11、均勻，且材料存在相互位移，不能用面積相等的原則計(jì)算。 目前，在設(shè)計(jì)階段常采用尺寸決定法來(lái)獲得毛坯的大致形狀和尺寸，在拉延模制造完成之后在試驗(yàn)出最小的毛坯，以便獲得高的材料利用率。拉延毛坯尺寸決定法如下：按板料成形性質(zhì)分為兩種情況：1 拉深變形時(shí)如圖19.8-35所示，凸模最初接觸比較平的表面時(shí)，但是當(dāng)壓料面上有修邊沖孔線(xiàn)時(shí)，應(yīng)考慮其尺寸。 圖 19.8-35拉延毛坯B130A（1）；其中的值：=0 （圓形拉延筋，進(jìn)料方向與其垂直）=0.04 （方形拉延筋）=0.02 （圓形拉延筋，進(jìn)料方向與其平行）2 脹形變形時(shí)（淺拉深） 如圖19.8-36所示，拉延毛坯Lb70 圖 19.8-36 設(shè)計(jì)中對(duì)

12、拉延工序件的縱、橫方向各取典型斷面或取數(shù)個(gè)等距斷面按上述方法計(jì)算，再與角部（相當(dāng)于矩形盒角部）形狀的毛坯展開(kāi)圓滑過(guò)渡連接，從而獲得近似的展開(kāi)形狀和尺寸，如果形狀近似于矩形，則應(yīng)簡(jiǎn)化成一定尺寸的矩形毛坯。 此外，隨著CAE技術(shù)的日漸成熟和廣泛使用，基于有限元模擬技術(shù)的毛坯展開(kāi)將會(huì)逐漸替代手工展開(kāi)，將會(huì)使汽車(chē)覆蓋件毛坯展開(kāi)的精度和速度大大提高。225 DL圖的內(nèi)容及設(shè)計(jì)DL圖（Die Layout Drawing）是用于表示汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝內(nèi)容，指導(dǎo)后序模具設(shè)計(jì)和制造的工程計(jì)劃圖。DL圖的內(nèi)容應(yīng)包括：1 工序劃分及加工內(nèi)容2 工藝流程圖及沖壓設(shè)備3 各工序沖壓方向及斜楔加工方向4 各工序送料方向

13、5 各工序加工內(nèi)容視圖表示及示意簡(jiǎn)圖6 基準(zhǔn)定位孔（C/H），型面檢查點(diǎn)（C/P）7 基準(zhǔn)點(diǎn)及沖壓中心的關(guān)系8 拉延件工藝補(bǔ)充形狀、位置及凸模輪廓線(xiàn)9 拉延毛坯形狀尺寸10 修邊沖孔位置、廢料刀布置及廢料流向11 制件變形預(yù)測(cè)及措施12 強(qiáng)力鐓死區(qū)13 斜楔類(lèi)型及角度14 對(duì)各工序模具結(jié)構(gòu)給予的前期指導(dǎo)15 其他需要說(shuō)明的事項(xiàng)（左右件、技術(shù)要求等）圖19.8-37所示為轎車(chē)翼子板DL圖中的工序簡(jiǎn)圖示例圖19.8-37圖19.8-38所示為DL圖中的各種符號(hào)參考表： 圖 19.8-3823修邊沖孔工藝設(shè)計(jì) 231 修邊沖孔沖壓方向的確定修邊沖孔的沖壓方向設(shè)計(jì)按考慮順序有以下原則： 刃口強(qiáng)度原則

14、刃口強(qiáng)度是由孔邊距、孔間距、刃口有效厚度的絕對(duì)值和 相對(duì)值、以及刀口的銳角度決定。還與刃口材料與熱處理和沖壓材料的機(jī)械性能和狀態(tài)相關(guān)。當(dāng)用強(qiáng)韌的刃口材料在小壁厚的狀態(tài)下使用時(shí)，仍然有滿(mǎn)意的使用效果，在所有的影響刃口強(qiáng)度的諸多因素中，除孔間距只與沖壓工序數(shù)量相關(guān)而與沖壓方向無(wú)關(guān)外，其余因素均應(yīng)在確定沖壓方向時(shí)認(rèn)真加以考慮。a. 修邊沖壓方向的確定 如圖19.8-39所示，修邊線(xiàn)無(wú)論是在型面上還是在法蘭 上，當(dāng)修邊線(xiàn)與產(chǎn)品側(cè)壁距離很小時(shí)，均要選取正置沖壓方 向. 圖 19.8-39b. 沖孔沖壓方向的確定 如圖19.8-40所示，在型面上沖孔，當(dāng)孔距產(chǎn)品側(cè)壁 距離很小時(shí)，只能采用倒置沖壓方向。而當(dāng)

15、在凸緣面上沖孔 ，當(dāng)孔距產(chǎn)品側(cè)壁距離很小時(shí)，則需采用正置沖壓方向。 圖 19.8-40c. 修邊沖孔沖壓方向的確定在修邊沖孔復(fù)合時(shí)，若發(fā)生修邊和沖孔對(duì)沖壓方向要 求不一致時(shí)，應(yīng)遵循改善刃口強(qiáng)度最差的分離條件作為主 要原則，將沖壓方向一致的邊與孔放到一道工序中。 精度質(zhì)量原則這里的精度是指沖壓件由于沖壓方向而產(chǎn)生的誤差，是 與沖壓方向相關(guān)的精度。主要包括兩方面：a. 尺寸、形狀、位置偏差如圖19.8-41所示，當(dāng)產(chǎn)品要求的修沖尺寸為沿型面的 法向時(shí)，而沖壓方向與修沖法向不重合成一定夾角時(shí)，會(huì) 使修邊沖孔的尺寸、形狀、位置產(chǎn)生偏差。這種偏差僅與 沖壓方向有關(guān)，而與制造精度并無(wú)直接關(guān)系。 圖 19.

16、8-41 因此在選擇修邊沖孔的沖壓方向時(shí)要充分考慮由于沖壓方向和產(chǎn)品法向不重合帶來(lái)的誤差，當(dāng)產(chǎn)品對(duì)邊和孔有尺寸 公差要求時(shí)要注意選擇合理的沖壓方向和刃口尺寸，以便沖壓出合格產(chǎn)品。當(dāng)產(chǎn)品修沖尺寸為自由公差時(shí)，考慮到?jīng)_裁時(shí)產(chǎn)生側(cè)向力，為減小工作零件所受剪應(yīng)力，此時(shí)沖壓方向和產(chǎn)品修沖尺寸的法向夾角a應(yīng)小于1015度。b. 沖裁斷面質(zhì)量 沖裁斷面質(zhì)量主要包括斷面質(zhì)量、毛刺大小、光亮帶方 向。斷面質(zhì)量主要指斷面的垂直度，即實(shí)際剪切面和刃法線(xiàn)的夾角，該角度過(guò)大，會(huì)使的沖壓件尤其是外圍法蘭邊有如刀鋒一樣鋒利，會(huì)傷害操作工人。而毛刺應(yīng)盡量避免存在與沖壓件的裝配表面上，從而影響裝配間隙和質(zhì)量。而光亮帶應(yīng)盡可能朝

17、向后序翻邊或翻口的外表面，以防止翻邊或翻口外表面材料纖維拉伸變長(zhǎng)而引起破裂。 232修邊沖孔工藝方案的設(shè)計(jì)1 修邊線(xiàn)的展開(kāi) 汽車(chē)覆蓋件修邊線(xiàn)的展開(kāi)是很復(fù)雜的一個(gè)問(wèn)題，手工展開(kāi)工作量大，而且精度低，因此在現(xiàn)生產(chǎn)中精確的修邊線(xiàn)一般是用樣板在后序模具上經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)而獲得的，而這大大增加了覆蓋件模具的制造周期，成為目前覆蓋件模具制造的一大瓶頸。因此，利用CAE技術(shù)獲得精確或較為精確的修邊線(xiàn)將成為未來(lái)發(fā)展的方向。 制件修邊尺寸的展開(kāi)，因?yàn)榍闆r很多而不能一一列舉，在 此僅舉幾個(gè)代表性的例子。 無(wú)伸長(zhǎng)或壓縮的純直角彎曲的情況圖 19.8-42 如圖19.8-42所示： La+b+c（Rxt）/180其中，x為中

18、性層位移系數(shù)，用線(xiàn)性差值法從下表獲得： 壓縮翻邊(90°彎曲)如圖19.8-43所示： 圖 19.8-43 拉伸翻邊(90°彎曲)如圖19.8-44所示： 圖 19.8-44 壓合時(shí)修邊尺寸展開(kāi)計(jì)算方法=展開(kāi)翻邊長(zhǎng)度0=壓合后翻邊長(zhǎng)度L =壓合前翻邊長(zhǎng)度t1=外板厚度t2=內(nèi)板厚度 圖 19.8-45 如圖19.8-44所示，當(dāng)R=0時(shí)， L= L0+t2+1.06t1 當(dāng)R=t2時(shí), L= L0+0.57t2+1.08t12 多次修邊接刀的設(shè)計(jì)由于強(qiáng)度和廢料排放問(wèn)題，汽車(chē)覆蓋件的修邊往往不是一次完成，當(dāng)采用多次修邊工藝時(shí)，每次修邊之間就不可避免的產(chǎn)生接刀問(wèn)題。接刀形狀和尺

19、寸可以按圖19.8-46至圖19.8-48設(shè)計(jì)。 當(dāng)材料厚度t<=1.5mm時(shí)，有以下兩種形式：圖 19.8-46 形式一圖 19.8-47 形式二 當(dāng)材料厚度t<=1.5mm時(shí) 圖 19.8-483 修邊沖孔沖裁力和卸料力的計(jì)算 沖裁力汽車(chē)覆蓋件模具的使用設(shè)備一般是根據(jù)沖壓件生產(chǎn) 廠家現(xiàn)有的設(shè)備給定的，因此計(jì)算修邊沖孔的沖裁力的意 義不大，通常不用計(jì)算，只有當(dāng)經(jīng)驗(yàn)上覺(jué)得設(shè)備力量不夠 時(shí)，才計(jì)算出修邊沖孔的沖裁力來(lái)校合設(shè)備。而當(dāng)沖裁力 超過(guò)設(shè)備噸位50時(shí)，在工藝或設(shè)備上就要采取對(duì)策了。 沖裁力 p=l×t× 式中 p ：沖裁力（kg）（無(wú)階梯狀態(tài)下計(jì)算） l ：

20、沖裁長(zhǎng)度（mm） t ：板厚（mm）：抗剪強(qiáng)度（kgf/mm2）：（抗剪強(qiáng)度）按下表：沖壓件材質(zhì)（kgf/mm2）45kgf級(jí)高強(qiáng)度板4550kgf級(jí)高強(qiáng)度板5055kgf級(jí)高強(qiáng)度板5580kgf級(jí)高強(qiáng)度板80 鋼板的簡(jiǎn)單參數(shù)見(jiàn)下表： 卸料力 卸料力P1因料厚、形狀等的不同而各異。一般為沖裁力的26%。P1=K·P 式中 K：卸料系數(shù)見(jiàn)下表卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。卸料力系數(shù)表料 厚K卸鋼 0.10.060.09 0.10.50.040.07 0.52.50.0250.06 2.56.50.020.05 6.50.0150.04鋁、鋁合金0.030.08紫銅

21、、黃銅0.020.064 廢料刀的布置和廢料的處理 廢料刀的布置是修邊工藝制定的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是 DL圖上必不可少的。廢料刀布置的是否合理直接影響到 廢料能否順利的滑落，進(jìn)而關(guān)系到?jīng)_壓生產(chǎn)的效率，所以 是用戶(hù)最關(guān)心的方面之一，也是修邊工藝成敗的關(guān)鍵。 廢料刀的布置有以下幾個(gè)原則： 廢料刀的布置首先要保證廢料排除通暢，要考慮廢料從各個(gè)方向翻轉(zhuǎn)都能順利落下。為了保證廢料從廢料刀一側(cè)落下，必須對(duì)模具一周廢料刀周密考慮，即順時(shí)針或逆時(shí)針沿周設(shè)置，并且廢料刀的刀面角度為10°。 廢料刀的開(kāi)角相對(duì)于整刀直角，如圖19.8-49所示；而當(dāng)修邊線(xiàn)為內(nèi)凹曲線(xiàn)時(shí)，如圖19.8-50所示，則廢料刀應(yīng)與模

22、具中心線(xiàn)平行。 圖 19.8-49 圖19.8-50 廢料刀的布置應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)a 當(dāng)產(chǎn)品修邊線(xiàn)有凹形和凸臺(tái)時(shí)應(yīng)按圖19.8-51 及圖19.8-52布置，當(dāng)按圖布置廢料仍然不能順暢排出時(shí)，應(yīng)采取頂銷(xiāo)或剛性勾料的強(qiáng)制方法保證廢料的順暢滑落。 圖 19.8-51 圖 19.8-52b 如圖19.8-53所示，不要使凸模刃口與廢料刀相對(duì)，如不可避免時(shí)，廢料刀開(kāi)角應(yīng)設(shè)計(jì)成20度（如圖中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示）或設(shè)置強(qiáng)制落料裝置。 圖 19.8-53c 當(dāng)制件側(cè)面形狀如圖19.8-54所示時(shí)，廢料刀應(yīng)布置在頂點(diǎn) 圖 19.8-54廢料刀應(yīng)如圖布置，尤其是當(dāng)角度15c30時(shí)，必須按圖所示布置。d 對(duì)于輪罩，車(chē)門(mén)

23、，側(cè)圍等存在很大的內(nèi)凹形狀的零件，要避免廢料刀過(guò)長(zhǎng)的情況。如圖19.8-55所示應(yīng)盡量避免。 圖19.8-55e 要避免出現(xiàn)廢料刀強(qiáng)度太弱的情況保證應(yīng)有的強(qiáng)度 圖 19.8-56f 在產(chǎn)品角部布置廢料刀時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： 如圖19.8-57所示，廢料刀刃口距R最少10mm。 圖 19.8-57 如圖19.8-58所示，廢料刀刀座輪廓不要超過(guò)修邊線(xiàn)。不能超過(guò)修邊線(xiàn) 圖 19.8-58 如圖19.8-59所示，廢料刀的布置應(yīng)使廢料的重心在圖示雙點(diǎn)劃線(xiàn)之外。廢料重心 圖19.8-59 廢料刀的布置應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的大?。^為廢料流向）a 小型產(chǎn)品 圖 19.8-60b 中型產(chǎn)品 圖19.8-61c 大型

24、產(chǎn)品 圖 19.8-625 修邊沖孔類(lèi)型的確定修邊沖孔按（內(nèi)容見(jiàn)原書(shū)P390 3.3, 圖改為19.8-63 和19.8-64）6 修邊沖孔工藝內(nèi)容的分配修邊沖孔工藝設(shè)計(jì)的另一項(xiàng)重要內(nèi)容就是在確定沖壓件上的邊和孔得沖壓類(lèi)型后，再對(duì)其在一定的工序內(nèi)進(jìn)行分配，即確定某一條邊或某一個(gè)孔在哪一道工序沖出。而在進(jìn)行這一項(xiàng)工藝設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮模具的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。從模具工作部分強(qiáng)度考慮，當(dāng)孔與孔、孔與邊、邊與邊的最小距離按料厚小于下表所給出的最小值時(shí)，則必須放到兩道沖壓工序中來(lái)實(shí)現(xiàn)。24翻邊工藝設(shè)計(jì) 241翻邊沖壓方向的確定（內(nèi)容見(jiàn)原書(shū)P391 4 .2, 圖改為19.8-65） 242翻邊工藝方案

25、的設(shè)計(jì)1 翻邊力及壓料力的計(jì)算 翻邊力的計(jì)算與修邊沖孔一樣，計(jì)算翻邊力的目的主要是為了后面壓料力的計(jì)算。其計(jì)算根據(jù)翻邊方式的不同分為以下8種情況. a. P = 1/2lt e. P = 2/3lt b. P = lt f. P = 5/6lt c. P = 3/2lt g. P = 7/6lt d. P = 2lt h. P = 3/2lt圖 19.8-66 其中，P翻邊力（N） 抗拉強(qiáng)度（N/mm2） l翻邊長(zhǎng)度（mm） t料厚（mm） 注：如產(chǎn)品需底面墩死，則實(shí)際的翻邊力應(yīng)為計(jì)算值的1.52倍。 壓料力 壓料力根據(jù)板料厚度和沖壓件形狀不同而不同，一 般為翻邊力的1530，壓料力的確定要依

26、照以下原則：a當(dāng)沖壓件是外板件時(shí)壓料力應(yīng)按30計(jì)，內(nèi)板件時(shí) 按1520。b所計(jì)算的壓料力為壓料板剛接觸板料時(shí)的壓力。 如圖 19.8-67所示。壓料力下死點(diǎn)剛接觸板料 圖 19.8-67c. 對(duì)于內(nèi)板件，如分析有向外拉料的可能性時(shí) （見(jiàn)圖 19.8-68），應(yīng)加大壓料力，可按外板計(jì)算。 圖 19.8-682 翻邊變形分析及工藝對(duì)策 翻邊的分類(lèi)及其變形特點(diǎn)一般將翻邊分為三大類(lèi)：a直線(xiàn)翻邊 如圖19.8-69所示，翻邊線(xiàn)為直線(xiàn)且翻邊所在的面為平面，此時(shí)翻邊為純壓彎狀態(tài)，板料不存在變形。 圖 19.8-69b. 伸長(zhǎng)翻邊 如圖19.8-70所示，翻邊線(xiàn)為內(nèi)凹曲線(xiàn)且或翻邊所在的面為上翹曲面，此時(shí)翻邊處

27、受拉應(yīng)力，板料產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形。 圖19.8-70c收縮變形 如圖19.8-71所示，翻邊線(xiàn)為外凸曲線(xiàn)且或翻邊所在的面為上凸曲面，此時(shí)翻邊處受壓應(yīng)力，板料產(chǎn)生收縮變形。 圖 19.8-71 具體對(duì)策無(wú)論是伸長(zhǎng)翻邊還是收縮翻邊，其對(duì)策都是為了減小殘留的內(nèi)應(yīng)力，防止制件出現(xiàn)開(kāi)裂或起皺等沖壓缺陷。 a伸長(zhǎng)翻邊如圖19.8-72所示，當(dāng)翻邊伸長(zhǎng)趨勢(shì)很?chē)?yán)重時(shí)應(yīng)在翻邊線(xiàn)以外的翻邊展開(kāi)面上合理的布置一些凸點(diǎn)，在翻邊前依靠這些凸點(diǎn)事先存一定的料，避免翻邊時(shí)因材料伸長(zhǎng)變形導(dǎo)致制件出現(xiàn)缺料開(kāi)裂。翻邊線(xiàn)修邊線(xiàn) 圖 19.8-72 b收縮翻邊 如圖19.8-73所示，對(duì)于收縮翻邊應(yīng)在考慮不影響修邊的情況下盡量采用拉延的方

28、式成形，必要是可以不用翻邊工藝，采用拉延后斜楔修邊。修邊線(xiàn) 圖 19.8-7325整形工藝設(shè)計(jì)為保證沖壓件能順利成形，我們往往在拉延工序?qū)Ξa(chǎn)品的某些形狀和特征進(jìn)行改動(dòng)，如加大圓角，對(duì)位于壓料面的制件形狀進(jìn)行模糊處理等，而這些產(chǎn)品形狀的恢復(fù)一般是通過(guò)整形工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外，由于沖壓缺陷和拉延變形不均勻?qū)е吕有捱吅蟮闹萍a(chǎn)生變形，而產(chǎn)品又對(duì)這些形狀有特別的要求，如油底殼，氣缸蓋罩等零件，產(chǎn)品出于密封性考慮，對(duì)產(chǎn)品上的大平面有平面度的要求，此時(shí)拉延修邊后的零件往往不能滿(mǎn)足這一要求，此時(shí)也需要通過(guò)整形來(lái)滿(mǎn)足這些特殊要求。整形工藝雖然是覆蓋件沖壓工藝的一種，但工藝比較簡(jiǎn)單，其輸入是拉延或拉延修邊后的工

29、序制件，要通過(guò)該工藝獲得的是符合要求的制件最終形狀。因此，整形通常不會(huì)被作為一道單獨(dú)的工藝，即出于經(jīng)濟(jì)性考慮不會(huì)單獨(dú)用一套整形模去實(shí)現(xiàn)整形工藝。所以在覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)，我們通常把整形工藝和翻邊工藝或修邊沖孔工藝合并，形成翻邊整形或修邊沖孔整形的復(fù)合工藝。26回彈分析及校正工藝設(shè)計(jì) 261回彈的分類(lèi)及產(chǎn)生原因?qū)τ诟采w件沖壓來(lái)講，回彈是很難控制的一項(xiàng)沖壓缺陷。通常將回彈分為兩類(lèi)：1 拉延回彈 由于拉延過(guò)程中，板料存在難以控制的復(fù)的變形，因此拉延件中總是存在著殘余的內(nèi)應(yīng)力，而這些內(nèi)應(yīng)力往往在修邊后得以釋放，從而造成回彈。2 翻邊回彈 翻邊后由于板料的塑性變形不夠，存在著大量的彈性變形，當(dāng)制件從模

30、具中取出時(shí)，彈性變形恢復(fù)，從而引起回彈。262常見(jiàn)的回彈及其對(duì)策1 過(guò)拉延 對(duì)于門(mén)內(nèi)板這種拉延深度大的沖壓件，要對(duì)側(cè)壁凹陷回彈進(jìn)行控制。如圖19.8-74所示。圖 19.8-74 對(duì)于梁類(lèi)拉延深度較大的零件，也要對(duì)側(cè)壁凹陷回彈進(jìn)行控制，如圖19.8-75所示。圖19.8-75 2 過(guò)凸起 對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板，頂蓋等曲率半徑大的外覆蓋件，對(duì)中心部位的變形要加以控制。如圖19.8-76所示 圖19.8-763 回彈預(yù)測(cè) 主要是針對(duì)翻邊回彈而采取的對(duì)策，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或是計(jì)算機(jī)模擬獲得覆蓋件的回彈數(shù)據(jù)，然后在工藝上給出一定的回彈角，如圖19.8-77所示，在斜楔翻邊工藝上考慮回彈。圖19.8-77

31、27特殊材料的汽車(chē)覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì) 271拼焊板的沖壓工藝設(shè)計(jì) 1. 拼焊板的優(yōu)點(diǎn)及其在汽車(chē)覆蓋件上的應(yīng)用拼焊板（TWBTaior_welded blank）是將兩塊或兩塊以上具有不同的機(jī)械性能、鍍層或厚度的板料焊接到一起所得到的具有理想強(qiáng)度和剛度的輕型板料。在生產(chǎn)、制造和設(shè)計(jì)方面，拼焊板的使用有著巨大的優(yōu)勢(shì)： 由于產(chǎn)品的不同零件在成形前即通過(guò)連續(xù)焊接工藝焊接在一起，因而提高了產(chǎn)品的精度。 在撞擊過(guò)程中，可以控制更多的能量得到吸收，從而增強(qiáng)耐磨性能。 減少設(shè)計(jì)邊角料，并將廢料回收進(jìn)行后續(xù)沖壓成形，從而節(jié)約了材料。 減少零件裝配數(shù)量，從而簡(jiǎn)化流程。 縮短工模具處理和安裝過(guò)程。 降低人員和產(chǎn)品的

32、成本。 對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者而言拓寬了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。 由于拼焊板相對(duì)于單個(gè)鋼板具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此自20世紀(jì)80年代以來(lái)在汽車(chē)覆蓋件上得到了廣泛的應(yīng)用，圖 19.8-78給出了拼焊板在汽車(chē)覆蓋件上的應(yīng)用。圖 19.8-782. 拼焊板的沖壓性能分析及相應(yīng)對(duì)策 雖然拼焊板的應(yīng)用具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是拼焊板在車(chē)身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用仍然帶來(lái)了許多新的沖壓成形方面的挑戰(zhàn)。其中，沖壓成形性能的下降以及焊縫位置的移動(dòng)是需要面臨的主要問(wèn)題。兩者相較，焊縫移動(dòng)對(duì)拼焊板成形性的影響更大。因此，控制焊縫移動(dòng)，可以抑制較薄/弱側(cè)金屬的局部塑性變形，增加厚/強(qiáng)側(cè)金屬流入凹模中的比例，從而提高拼焊板的沖壓成形性，控制焊縫移動(dòng)的

33、方法通常有以下幾種： 改變模具壓邊力法如圖 19.8-79所示，可以采用臺(tái)階式和組合式壓料圈，既可以避免法蘭面起皺，又可以靈活調(diào)整邊緣壓邊力以抑制焊縫位移。 圖 19.8-79 布置拉延筋法 通過(guò)布置拉延筋來(lái)達(dá)到調(diào)整拼焊板沖壓成形過(guò)程中的強(qiáng)側(cè)和弱側(cè)材料流動(dòng)，從而達(dá)到控制焊縫位移的目的。 夾持焊縫法 夾持焊縫法主要是指采用附加的設(shè)備直接對(duì)拼焊板焊縫施加作用力以控制焊縫位移的方法。主要有墊片夾緊法和液壓夾緊法兩種，前者是在下模上使用墊片與對(duì)應(yīng)的凸模前者在下模上使用墊片與對(duì)應(yīng)的凸模部分實(shí)施夾緊的方法， 該方法需要焊縫在沖壓過(guò)程中位于最高點(diǎn)。而后者則采用在凸凹模上分別安裝液壓缸以?shī)A緊焊縫的方法。（見(jiàn)圖

34、 19.8-80）允許焊縫處于零件曲率的任何位置,不必局限于凸模的頂點(diǎn),具有更廣的適用性， 該方法可以有效地抑制拼焊板成形過(guò)程中開(kāi)裂的發(fā)生,并且使得薄板和厚板的變形更加均勻， 另外,對(duì)焊縫移動(dòng)的抑制還可以確保在最終成形零件上各種特定性質(zhì)材料的位置。 圖 19.8-80272復(fù)合板的沖壓工藝設(shè)計(jì)復(fù)合板材由于具有重量輕、強(qiáng)度高、傳熱均勻和美觀等多種優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)外的汽車(chē)制造業(yè)中已被廣泛使用。然而，由于對(duì)這類(lèi)新型的復(fù)合材料的成形性能、抗破裂成形極限、抗起皺及回彈等性能、定型性能和剪切性能還研究的不夠充分，故沖壓加工工藝方案的制定，模具結(jié)構(gòu)形式和模具參數(shù)的確定，熱處理工藝規(guī)范，甚至生產(chǎn)中的操作方式的決

35、定都是較一般材料困難。生產(chǎn)中，往往只能靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)。1 當(dāng)復(fù)合板易開(kāi)裂時(shí)，需增加退火工藝。2 當(dāng)深拉延時(shí)，可以采用加潤(rùn)滑劑的方法。3 對(duì)于沖裁模，為減小毛刺，可以采用小間隙，圓角凹模沖裁。4 對(duì)于復(fù)合板材而言，板材的總體厚度不能用來(lái)作為確定沖壓加工工藝方案的參數(shù)依據(jù)。5 當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種材料性能相差很遠(yuǎn)時(shí)，強(qiáng)度高、塑性差的材料常起主導(dǎo)地位。6 當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種材料熱處理退火溫度相差很遠(yuǎn)時(shí)，很難用退火的方法來(lái)軟化材料，提高其塑性，必要時(shí)可以提高其退火溫度。7 實(shí)踐證明要特別注意復(fù)合板材沖壓加工的操作方式，即注意復(fù)合板材的送料面，它不僅影響沖裁質(zhì)量，而且對(duì)彎曲、拉延等成形質(zhì)量也有很大

36、的影響。272 鋁合金板的沖壓工藝設(shè)計(jì)1 鋁合金板的優(yōu)點(diǎn)及其在汽車(chē)覆蓋件上的應(yīng)用從80年代末，世界上歐、美、日等很多汽車(chē)生產(chǎn)廠家與鋁業(yè)公司合作就加強(qiáng)了對(duì)鋁制汽車(chē)車(chē)身的研究，并取得了令人鼓舞的成就。1995年德國(guó)奧迪公司首先開(kāi)始批量生產(chǎn)鋁制車(chē)身，把車(chē)身用鋁的研究推向了高潮，鋁合金在整車(chē)使用材料中的比例逐年提高。1990-1998這8年間，北美汽車(chē)工業(yè)的用鋁量增長(zhǎng)了102%，圖19.8-81是一種典型的美國(guó)轎車(chē)所用材料近幾年變化的情況。圖19.8-81鋁合金板之所以能在汽車(chē)車(chē)身上得到廣泛的飛快的應(yīng)用，源于它所具有的鋼板無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)： 它使汽車(chē)車(chē)身輕量化，節(jié)能降耗，有利于環(huán)保。 它具有良好的回收再利用性。 鋁合金汽車(chē)安全舒適。 鋁合金板的應(yīng)用減少了整車(chē)工序，提高了裝配效率。 鋁合金板的應(yīng)用提高了燃油效率，加大了汽車(chē)的載重能力。2 鋁合金板的沖壓性能分析及相應(yīng)對(duì)策鋁合金板材的局部拉延性不好，容易產(chǎn)生裂紋。如發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板因?yàn)樾螤畋容^復(fù)雜，為了提高其拉延變形性能采用高樓鋁合金，延伸率已超過(guò)30%，但還是比鋼差，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能地保證形狀不突變，讓材料容易流動(dòng)以避免拉裂。尺寸精度不容易掌握，回彈難以控制，在形狀設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能采用回彈少的形狀。因?yàn)殇X比鋼軟，在生產(chǎn)