冲压工艺与模具设计第6章冲压工艺过程设计

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1、205第6章冲压工艺过程设计第6章冲压工艺过程设计冲压工艺过程是冲压件各加工工序的总和。加工工序不仅包括冲压件所用到的冲压加工基本工序，而且包括基本工序之前的准备工序、基本工序之间的辅助工序和基本工序之后的后续工序。工艺过程设计的任务就是根据生产条件，对这些工序的先后次序做出合理安排(协调组合)，其基本要求是技术上可行、经济上合算，还要考虑操作方便与安全。冲压工艺过程的优劣，决定了冲压件的质量和成本，所以，冲压工艺过程设计是一项十分重要的工作。6.1冲压工艺过程设计步骤冲压工艺过程设计涉及的内容很多很广，所以应分步进行，其步骤现已大

2、体形成规律，可依据程序进行。一般步骤如下。1.熟悉原始资料在接到冲压件设计任务之后，首先应熟悉以下原始资料：(1)产品图及技术条件或实物样品；(2)原材料的牌号、尺寸规格、冲压性能；(3)生产纲领或生产批量；(4)可提供的冲压设备种类、型号、规格、技术参数及使用说明；(5)可提供的模具制造能力与技术水平；(6)相关技术标准和资料。2.冲压件的工艺性分析按上述原始资料对冲压件的结构形状、尺寸、精度要求、材料性能等进行分析。判断该冲压件用冲压工艺成形能不能达到规定的技术要求，需要哪几种性质的工序和工步，各道中间工序件/半成品的形状和尺寸

3、由哪道工序完成，然后按前几章分别阐述的冲压工艺性要求逐个分析，裁定该冲压件加工难易程度，裁定是否需要采取特殊工艺措施。由于生产条件(工艺装备及生产的传统习惯)不同，工艺性的涵义也会有一些差异。若存在冲压工艺性不好、冲压加工困难，则应在不影响其使用性能的前提下提出修改意见，经与产品设计人员协商同意后对冲压件图样作出适合工艺性的修改。3.确定最佳工艺方案通过工艺性分析，结合工艺计算，并经分析比较确定最佳方案，这是冲压工艺过程设计中十分重要的环节。其内容包括工艺性质、工序数目、工序顺序、工序件/半成品件的形状尺寸以及其他辅助工序的安排，6

4、.2节将专题叙述。205第6章冲压工艺过程设计4.完成工艺计算工艺方案确定后，对各道冲压工序进行工艺计算，其内容主要包括：(1)排样及计算材料消耗定额；(2)计算冲压所需的力、所消耗的功；(3)计算凸、凹模工作部分尺寸。5.选择模具类型及结构形式根据确定的工艺方案和冲压件形状特点、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全等要求，选定冲模类型及结构形式。一般而言，用复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。这是因为用单工序模冲压多工序的冲压件时，要经过多次定位和变形，产生积累误差大，冲压件精度较低。复合模是在同一

5、位置一次冲出，不存在定位误差。因此，厚料、低精度、小批量、大尺寸的冲压件宜单工序生产，用简单模；薄料、小尺寸、大批量的产品宜用级进模连续生产；而形位精度高的产品，可用复合模加工相关尺寸。详细内容见第7章。6.选择冲压设备根据工艺计算结果和模具空间尺寸的估算值，结合可提供的冲压设备情况，合理确定设备类型和标称压力。7.编写工艺过程卡冲压工艺过程设计的归宿是编制出冲压工艺过程卡，它是针对具体冲压产品，对其生产方式、方法、数量、质量等作出的全部决定和记载，其内容主要包括工序名称、工序内容、工序说明(工序件/半成品形状和尺寸)、模具类型、选

6、用设备、检验要求等(参见表6.1、表6.2)。应该说明的是，上述各项内容难免互相联系、互相制约，因而各设计步骤应前后兼顾和呼应，有时要互相穿插进行。6.2冲压工艺方案的确定在分析冲压件加工工艺性的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，经过综合分析、比较，最后确定适合生产条件的最佳方案，其内容主要包括工序性质、工序数目、工序顺序以及其他辅助工艺(热处理等)的安排。6.2.1工序性质的确定工序性质是由冲压件的结构形状、尺寸精度、弱区的变形性质所决定。一般冲压件的加工过程由表1.1、表1.2中所列的各基本工序中的一个或几个组成，即可完成冲压

7、成形。205第6章冲压工艺过程设计简单冲压件的形状能很直观地反映出冲压加工的工序性质类别，如图6.1所示弯曲件，需经落料、弯曲、冲孔等工序完成。但有些冲压件工序性质类别并不能直观地反映出来，其弱区和强区是相对的，必须通过计算和比较才能确定，如图1.13所示“环形坯料的变形趋向”，改变坯料各部分的相对尺寸、改变模具工作部分的几何形状和尺寸，甚至改变坯料和模具之间的摩擦阻力，都会使坯料某部分由弱区转化为强区，或由强区转化为弱区，从而改变冲压工序的性质。为了使每道工序都能顺利完成任务，必须使该道工序中应该变形的部分处于弱区，并保证需要变形

8、的先变形，不需要变形的部分不变形，为此，应采取措施对冲压变形加以控制(详见1.4.4节)。为了改善弱区的变形条件，有时要增加一些附加工序。如图6.2所示的轴承盖零件，其拉深系数为0.43，已超过极限拉深系数，不能一次拉深成形，该件的一