第一章 零件图及工艺方案的拟订
1.1零件图及零件工艺性分析
一、零件图
图1—1） 工件图：如图1—1所示 名称：轴碗 材料：20钢 板厚：1.5mm
二、零件的工艺性分析
轴碗所用的材料为20钢,是优质炭素结构钢，其力学性能如下：τ=275～392Mpa,σb=355～500 Mpa, σs=245Mpa。
由图样上所注公差尺寸，查《互换性与技术测量》，确定其精度等级为IT13级，大、中批量生产。该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，属于普通冲压件，但有几点应该注意：
①根据工件的形状分析，该工件为圆筒形件,可看作是两个直壁圆筒形件的组合,因此在加工时要考虑到整形工序；
②零件的底部不是实心的，而是一个无底的筒形件，因此必须得考虑这一筒形件的成型方案；
③拉深的h/d较大，要考虑能否一次拉成，且最后一次拉深成型是应注意保证
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R3的圆角；
④有一定的生产批量，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命；
⑤制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。
1.2、工艺方案的确定
一、零件底部通孔成型方案的确定 底部通孔?30mm孔可有多种成型方案： 第一种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再车去底部； 第二种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再冲去底部； 第三种方案：先在底部冲一小孔，然后在拉深成型。
若采用第一种孔的成型方案，工件的质量较高，但生产率底，而且费料，在工件要求不是很高的情况下，不宜采用；第二种方案在工件冲底较第一种方案生产率高，而且工序比较集中；采用第三种方案，先在底部冲一预制小孔，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。综上，采用第二种成型方案。
二、工序的安排
对工序的安排，拟有以下几种方案： ①.落料 -- 冲孔 -- 拉深 — 整形 ②.落料 — 拉深 — 冲孔 — 整形 ③.落料 — 拉深 — 整形 — 冲孔
对于方案①，先冲孔再拉深，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。方案②将整形放在冲孔的后面，虽然使模具的制造比较简单，可是整形前的毛坯尺寸要求较高，计算复杂，且精度不易保证；方案③将冲孔放在最后，很容易保证工件的精度，且没有出现方案①②的问题，故此方法为最佳方案。 综上所述，最终确定采用方案③。
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第二章 工艺设计
2.1 计算毛坯尺寸
一、确定拉深次数 ⑴选定修边余量
查《冲压手册》表4—5，确定δ=1mm ⑵计算工件表面积
为了便于计算,将该零件分成若干个简单几何体计算
大圆筒直壁部分的表面积:
A1=πd(h + δ) =3.14×42.5×(2 + 1) =400.35
小圆筒直壁部分的表面积:
A2=πd(h + δ)
=3.14×28.5×(8.5 + 1) =850.155
R3圆球台部分的表面积:
A3=2π(d。/2 + 2r/π) πr/2
=2×3.14×(35/2 + 7.5/3.14) ×3.14×3.75/2 =735.34875
底部表面积为： A4=πd。
2
/4
2
=3.14×35 =961.625
/4
则工件总面积为： A= A1 + A2 + A3 + A4
=400.35 + 850.155 + 735.34875 + 961.625
=2947.47875
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⑶预算毛坯直径D
根据毛坯表面积等于工件表面积的原则: πD2/4=A
D=57.914(圆整58mm) ⑷ 确定拉深次数
由毛坯相对厚度t/D=0.026 凸缘相对直径df/d=0.84
查《冲压工艺及模具设计》P158表2.4.7得第一次拉深允许的最大相对高度
h/dn=0.58
∵ (h1 + h2)/ dn=(8.5 + 5)/28.5=0.474
(h1 + h2)/ dn＜h/dn
∴ 可以一次拉成
2.2、确定排样和裁板方案
这里毛坯直径Φ=60mm尺寸比较大，考虑到操作方便，采用单排 由《冲压工艺与模具设计》P45表2.5.2 确定搭边值：
工件间：a1=1； 沿边： a=1.2
进距 A=d0+a1=58 + 1=59 条料宽度 B=d0+2a=58+2×1.2=60.4
查《冲压模具设计资料》 选用 1250×1500×1.5标准钢板
裁板方案有纵裁和横裁两种，比较两种方案，选用其中材料的利用率较高的一种。
纵裁时：
每张板料裁成条料数：n1=1250/60.4=20 余42mm 每块条料冲制的制件数 n2=（1500-1）/59 =19 余28mm ∴每张板料冲制的制件数 n=n1×n2=20×19
=380个
材料利用率 η=nF /F。×100%
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=380×2640.74 /1250×1500×100% =53.51%
横裁时：
每张板料裁成的条料数 n1=1500/60.4=24 余50.4mm 每块条料冲制的制件数 n2=（1250-1）/59=21 余10mm
∴每张板料冲制的制件数 n=n1× n2=24×21
=504个
材料利用率 η= nF /F。×100%
=504×2640.74 /1250×1500×100% =70.98%
由上述计算结果可知，应采用材料利用率高的横裁，排样图如图2—1所示
图2 — 1）
2.3 工序的合并与工序顺序
根据上面的分析与计算，此件的全部基本工序有落料、拉深、冲孔、整形
根据这些基本工序，可以拟出以下几种方案： 方案⑴： 落料与拉深复合，其余为基本工序；
方案⑵： 落料与拉深复合， 冲孔与整形复合，其余按基本工序；
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