沖裁工藝與模具設計3

模具設計基礎沖裁工藝與模具設計單元總結及練習沖壓模具分類單工序模復合模級進模沖裁模彎曲模拉深模...正裝倒裝側刃導正銷……沖孔模落料模有導向無導向模全自動模半自動模手動模工序組合工序性質(zhì)導向情況自動化程度導板導柱沖壓模具單元總結及練習冷沖壓模具零部件組成工藝零件、結構零件123456789101112復習提問單工序模中常采用的卸料方式有哪些？毛坯的定位方式有哪些？單件毛坯：形狀定位、導正銷條料毛坯：導料板＋擋料銷級進模采用的定位方式有哪些？側向：導料板縱向：擋料銷、側刃、導正銷自動送料裝置引入學習任務圖1所示沖裁件，材料為A3(Q235)，厚度為2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設計其模具、編制模具零件的加工工藝編制。設計要求：零件名稱：止動件生產(chǎn)批量：大批量材料：A3材料厚度：t=2mm引入冷沖模設計制造流程權責單位

流程

表單/依據(jù)

接單模具設計制作研討設計開發(fā)生產(chǎn)制造設計評審出圖組立調(diào)試產(chǎn)品檢測結案OK

業(yè)務

工程

制造

組立

品管

業(yè)務

報價單/合同/進度表

設計計劃書/模具零件清單/標準件單設計，加工標準/設變通知單/加工一覽表

試模報告/設計申請書

產(chǎn)品全尺寸報告

結案報告，送貨單

NG

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沖壓工藝設計引入沖壓工藝設計內(nèi)容沖壓工藝審查沖壓產(chǎn)品的經(jīng)濟性和技術性分析沖壓工藝方案確定確定沖壓基本工序、沖壓次數(shù)、沖壓順序、工序的組合方式、輔助工序確定各工序的沖壓工藝方案確定工序的加工方法、工藝參數(shù)、進行工藝計算（確定毛坯的形狀，尺寸和下料方式，計算材料利用率，確定各工序的成形力等計算）確定模具結構類型合理選擇沖壓設備編制沖壓工藝文件進行沖壓生產(chǎn)的經(jīng)濟性進行沖壓加工的難易程度1.材料：A3鋼普通碳素鋼，有一定的塑性和強度，韌性及鑄造性均好，適于沖壓和焊接，其力學性能見下表。一、沖壓工藝審查Q2352.沖裁件的結構工藝性（1）工件形狀簡單對稱，無尖角、懸臂等異型形狀。一、沖壓工藝審查LL≤5t2.沖裁件的結構工藝性（2）沖孔時因受凸模強度的限制，孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷或壓彎。查表2.3，A3鋼采用無導向凸模沖孔的最小尺寸為d≥1t，φ10遠大于2mm，屬于經(jīng)濟型沖孔范圍。一、沖壓工藝審查一、沖壓工藝審查2.沖裁件的結構工藝性（3）沖裁件內(nèi)形及外形的轉角減少應力集中安全沖裁件的圓角一、沖壓工藝審查2.沖裁件的結構工藝性⑷沖裁件的孔邊距與孔間距受模具強度和產(chǎn)品質(zhì)量的限制復合模最小壁厚C≥t倒裝復合模的最小壁厚≥2.8t一、沖壓工藝審查3.沖裁件尺寸標注沖裁件尺寸的基準應盡可能與其沖壓時定位基準重合，并選擇在沖裁過程中基本上下不變動的面或線上。如果孔心距要求較高的話圖b的標注比較合理。一、沖壓工藝審查4.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟級兩類。沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT11級，一般要求落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結構等有關。當沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra一般可達12.5～3.2μm。尺寸精度沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟級兩類。經(jīng)查標準公差表，零件圖上尺寸12-0.11屬于IT11級，其余尺寸均為自由公差，按IT14級確定工件的公差，因此普通沖裁均能滿足其尺寸精度要求。各尺寸公差為：37±0.31，φ10+0.43，R2-0.25，R30-0.52，65-0.74，24-0.52，30-0.52，生產(chǎn)綱領大批量生產(chǎn)適合沖壓加工結論可以沖裁成型經(jīng)濟精度IT14～IT10，高可達到IT10～IT8一、沖壓工藝審查一、沖壓工藝審查二、沖裁工藝方案的確定1.確定基本沖壓工序沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修、彎曲、拉深、成形等落料沖孔二、沖裁工藝方案的確定2.沖裁工序的組合根據(jù)生產(chǎn)批量來確定根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定尺寸大——復合模尺寸小——級進模根據(jù)對沖裁件形狀的適應性來確定形狀復雜——級進模形狀簡單——復合模根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來確定根據(jù)操作是否方便與安全來確定二、沖裁工藝方案的確定3.沖裁順序的安排級進沖裁順序的安排先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。多工序沖裁件用單工序沖裁時的順序安排1）先落料使坯料與條料分離，再沖孔或沖缺口。2）沖裁大小不同、相距較近的孔時為減少孔的變形，應先沖大孔后沖小孔。綜上分析，該止動件形狀簡單、尺寸精度低，僅有沖孔、落料兩種工序。若采用單工序沖壓，雖然模具結構簡單，但需兩幅模具；若采用級進工序沖壓，只需一幅模具，且操作簡單、安全，生產(chǎn)效率高，但模具相對復雜、尺寸大，成本較高；若采用復合工序沖壓，同樣只需一幅模具，模具也較單工序模復雜，但能更好地保證尺寸12-0.11（IT11級）的尺寸精度，而且該止動件的尺寸屬于中等大小，復合模模具尺寸相對級進模的尺寸要小。三類模具的比較結論：綜上所述，該止動件采用沖孔-落料復合工序沖壓的方案更為合適。二、沖裁工藝方案的確定二、沖裁工藝方案的確定復合模模具結構介紹模具類型：倒裝復合模卸料方式：彈性卸料出件方式：下出件毛坯定位方式：導料釘導料，擋料銷定距模架及導向方式：后側導柱、滑動導向的模架二、沖裁工藝方案的確定4.例沖壓件工藝分析圖示限位板沖裁零件，材料為A3鋼，厚度為2mm，該零件年產(chǎn)量20萬件，要求制定沖壓工藝方案。二、沖裁工藝方案的確定沖壓件工藝分析1.材料A3鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，具有良好的的沖壓性能。2.工件結構該零件形狀簡單?？走吘?mm小于凸、凹模允許的最小壁厚4～5mm，故可以考慮采用級進沖壓工序。3.尺寸精度零件圖上所有尺寸公差屬于自由尺寸，按IT14級確定工件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。4.結論可以沖裁。二、沖裁工藝方案的確定沖壓工藝方案的確定方案一：單工序。先落料，后沖孔。方案二：級進工序。沖孔-落料級進沖壓。方案一模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)率低，難以滿足該零件生產(chǎn)批量的要求。方案二只需一副模具，而且操作簡單、安全，生產(chǎn)效率高，能滿足零件大批量生產(chǎn)的需要。三、模具結構方案確定復合模的倒裝、正裝？該止動件最小孔邊距（7mm）遠大于倒裝復合模凸凹模最小壁厚（δ=4.9mm）簡圖材料厚度t0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.5最小壁厚δ1.41.82.32.73.23.64.04.44.95.25.8四、確定各工序的沖壓工藝方案1.條料尺寸計算2.排樣計算3.沖裁壓力計算——壓力機確定五、編制沖壓工藝文件沖壓工藝規(guī)程是指導沖壓件生產(chǎn)過程的工藝技術文件內(nèi)容包括模具結構形式、使用設備、檢驗要求、工藝定額等止動件沖壓工藝規(guī)程卡的填寫本節(jié)小結沖壓件工藝設計包括哪些內(nèi)容？連續(xù)作業(yè)連續(xù)作業(yè)任務一沖裁件工藝分析確定沖壓工藝方案沖裁件公差值基本尺寸公差值IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于到μmmm-334610142540600.100.140.250.400.601.01.43645812183048750.120.180.300.480.751.21.861046915223658900.150.220.360.580.901.52.21018581118274370110

0.180.270.430.701.101.82.718306913213352841300.210.330.520.841.302.13.33050711162539621001600.250.390.621.001.602.53.95080813193046741201900.300.460.741.201.903.04.6801201015223554871402200.350.540.871.402.203.55.412018012182540631001602500.400.631.001.602.504.06.318025014202946721151852900.460.721.151.852.904.67.225031516233252811302103200.520.811.302.103.205.28.131540018253657891402303600.570.891.402.303.605.78.940050020274063971552504000.630.971.552.504.006.39.7返回項目生產(chǎn)批量單件小批中批大批大量大型件中