D <10 T <0.3 0.3~0.6 A1 0.5~1.0 0.8~1.5 1.0~1.5 1.3~2.0 1.5~2.0 1.8~2.5 2.0~2.5 2.2~3.0 A2 1.0~1.8 1.5~2.0 1.5~2.0 1.8~2.5 1.8~2.5 2.0~3.0 2.3~3.0 2.7~4.0 B 1.0~1.5 1.2~1.8 1.5~2.0 1.8~2.5 2.0~3.0 2.5~3.5 2.5~3.5 2.8~4.0 C1 1.0~1.8 1.5~2.0 1.5~2.5 2.0~3.0 2.5~3.5 3.0~4.0 3.0~4.0 3.5~4.5 C2 0.7~1.2 1.0~1.5 1.0~1.5 1.3~2.0 1.2~1.8 1.5~2.5 1.5~2.5 2.0~3.0 10~30 <0.3 0.3~0.6 <0.3 0.3~0.6 <0.3 0.3~0.6 30~60 >60
其它形式的工艺切口形式及特征
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h) (i) 特征:
(a)为基本型; (b)节约材料; (c)用于变形量小的零件; (d)使用最为普遍; (e)工件的稳定性好;(f)伸缩性好;
(g)和(i)不仅伸缩性好,而且稳定; (h)比基本型的伸缩性好。 2)
级进拉深工序排样原则:
1°保证条料的搭边和载体有足够的强度;
2°在最末的落料工位前设臵整形工位,可以确保产品零件拉深的质量;
3°拉深件底部带有较大孔时,可在拉深前先冲较小的预备孔,改善材料的拉深性,拉深后再将孔冲至要求的尺寸;
4°级进拉深时首次拉深的极限拉深系数比简单拉深时要大一般约增大 18%~20%,以后各次再拉深的极限拉深系数也比单件拉深时要大一些;
5°拉深过程中筒形件高度在逐步增加,使各工序件高度不一致,引起了载体变形,影响拉深件质量,对此,可增加空位以改善拉深件质量;
6°为了便于在试模过程中调整拉深次数和各次拉深系数的分配,应适当安排几个空位,作为预备工位。
7°要考虑废料的切断处理。
31
3) 局部成形时级进模的工序排样原则
在级进模中,当零件的成形包含有鼓包、翻边、压印等局部成形工序时,其工序排样应考虑以下原则:
1)局部成形工序可视具体情况穿插在各工位上进行,以利于减少工位数,提高产品质量 2)局部成形会起条料的收缩,使周围的孔变形,因此,局部成形工序不应安臵在条料边缘区或工序件外形处,局部成形区周围的孔应在成形后再冲。 3)压鼓包会引起材料拉伸变形,一般是先压鼓包,再冲切工件外形。 4)避免在翻边线附近冲孔,如果有孔,则在翻边后再冲孔,以防孔变形。
5)若鼓包中心线上有孔,应在压鼓包前先在孔的位臵上冲出直径较小的孔,以利于材料从中心向外流动,待压好鼓包后再冲孔至要求的尺寸。
32
第四章 冲压工艺设计
第一节 工艺设计内容
冲压工艺设计,就是根据冲压件的要求,合理安排原材料准备、各种加工工序等,使得冲压过程在经济和技术上合理可行。工艺过程设计包括以下几个方面的内容。
一 工艺方案设计
工艺方案设计就是根据冲压件的形状尺寸、材料、生产批量等特点,初步确定出冲压加工内容,并制定出几种可行的加工工艺方案,通过对产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作的方便性和安全性、经济性等方面的综合比较,确定出适合具体生产条件的最佳工艺方案。
二 工艺性分析
根据产品零件的形状尺寸、材料、精度等要求,对冲压工艺方案设计中所确定的各项工序内容逐一进行分析计算,确定它们对冲压工艺的适应性。
三 工艺计算
为了进行模具设计和冲压加工,工艺计算首先应根据产品零件的几何形状和尺寸来计算所需毛坯的形状和尺寸,然后按照节约材料、简化模具结构的原则拟定合理的排样方案,并确定板料或条料的规格及下料方式。合理优选凸模和凹模之间的间隙等。
第二节
工艺方案设计
一 确定产品零件冲压工序
根据产品零件的技术要求和形状特点,选择获得零件各要素的合适的冲压工序,如冲孔、落料、弯曲、拉深、翻边等(图2-1)。
图2-1 冲压工序分解过程
简单零件可以通过形状直观地反映出所需的冲压工序,但有些零件却需要经过分析计算才能确定选择何种冲压工序。如图2-2所示的零件,当大d1,d2和h的尺寸关系不同时,会影响冲压工序的选择,可采用的工序是:
1)
落料─冲孔─翻边。
33
2) 定。
落料─拉深─冲孔─翻边。
具体选择哪种工序方案则要根据产品零件的实际形状和尺寸经过计算甚至实验后方可确
二 确定冲压次数和冲压顺序
由于产品零件的形状尺寸、材料等因素的影响,需根据具体情况确定冲压次数。例如拉深件,可根据其形状尺寸和材料的拉深性能确定所需的拉深次数。
冲压顺序就是要对各次冲压工艺的先后顺序作出安排。安排冲压顺序时要综合考虑零件技术要求、各工序间的影响、模具结构等方面的因素。 三 工序的组合方式
复杂零件的冲压往往包括多个工序,因此工艺设计时要考虑各工序的组合形式。典型工序组合方式包括简单工序、复合工序和级进工序。影响工序组合方式的主要因素有生产批量、尺寸、精度、经济性等。 四 辅助工序的确定
辅助工序要根据零件的要求及所采取的冲压工序顺序及组合方式确定,常用的有表面处理、清理、去毛刺等。
第三节
一 工艺性分析的概念及内容
冲压件的工艺性是指冲压件进行冲压加工的难易程度,亦即对冲压工艺的适应性。 冲压件工艺性分析就是分析具体产品零件的材料性能、几何形状、尺寸和精度要求等是否满足冲压工艺的要求。
良好的冲压工艺性是指能以最经济的方式加工出符合使用要求的零件,例如节省材料、模具结构简单、工序少、工人操作方便、产品质量稳定等等。 二 冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性是指冲裁件的材料、尺寸、形状、精度等要求对冲裁加工的适应性,即是否满足冲裁工艺的要求。
冲裁件尺寸、形状及结构的工艺性分析包括以下几个方面: 1) 2)
34
工艺性分析
冲裁件轮廓形状应能合理排样,以达到节省材料的目的。
冲裁件的内外轮廓的转角处应有适当的圆角,以方便模具制造,延长模具寿命,各种材料的最小圆角半径见表2-3。
工序 落料 线段夹角 ≥90° <90° 黄铜、紫铜、 0.18t 0.35t 0.20t 0.40t 软钢 0.25t 0.50t 0.30t 0.60t 合金钢 0.35t 0.70t 0.45t 0.90t 冲孔 ≥90° <90° 表2-3 冲裁件的最小圆角半径
3) 冲裁件的凸出和凹入部分的宽度不宜过小,避免过长的悬臂和窄槽。
4) 冲裁件上孔的最小尺寸不能太小,否则会导致凸模的折断,各种材质下一般冲模的最小孔尺寸见表2-4。
表2-4 最小孔尺寸
材料 凸模无导向 圆形 硬钢 软钢及黄铜
5) 冲裁件上孔与孔的间距不能太小,一般应取a≥2t,并不小于3~4mm。如果间距过小则会降低模具寿命。
6) 孔的位臵不应距冲裁件的边缘太近,在弯曲或拉深件上冲孔时,应避开侧壁的圆角部分,以提高冲孔质量和模具寿命。
7) 冲裁件的精度不宜过高,表2-5是冲裁件所允许的精度和经济精度。孔距公差见表2-6。
表2-5 冲裁件精度 精度等级 零件尺寸 <1 经济级 <10 10~50 50~150 150~300 精密级 <10 10~50 50~150 150~300 1~2 材料厚度 2~4 4~6 1.3t 1.0t 0.8t 矩形 1.0t 0.7t 0.5t 凸模精密导向 圆形 0.5t 0.35t 0.3t 矩形 0.4t 0.3t 0.28t
0.12/0.08 0.18/0.10 0.24/0.12 0.30/0.15 0.16/0.10 0.22/0.12 0.28/0.15 0.35/0.20 0.22/0.12 0.30/0.16 0.40/0.20 0.50/0.25 0.3 0.03/0.025 0.04/0.03 0.06/0.05 0.10 0.50 0.70 1.00 0.04/0.03 0.06/0.04 0.12/0.10 0.06/0.05 0.08/0.06 0.12/0.10 0.08/0.06 0.10/0.08 0.15/0.12 0.12 0.15 0.20 注:表中数字的分子项为落料件公差值,分母项为孔公差值。
表2-6 冲裁件的孔距及孔边距精度
35