1 冲压工艺性分析
1.1零件的工艺性分析
08钢时极软的低碳钢，强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形 化学成性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。此零件为金属锁壳，其材料为08F钢，08F中F表示是沸腾钢，08表示为含碳量为万分之八。该钢是优质沸腾钢，性能于08钢相似，但是时效，敏感性比08钢更好。08钢易于轧成薄板、薄带、冷变形材，冷拉、冷冲压、焊接件，表面硬化。08F钢的塑性很好，主要用来制造冷冲压件，易于轧成薄板、薄带、冷变形材，冷拉钢丝。用于冲压件，压延机，各类不承受载荷的覆盖件，渗碳、渗氮，制作各类套筒、靠模、支架。 主要成分： 碳 C ：0.05-0.11
硅 Si：≤0.03 锰 Mn：0.25-0.50 铬 Cr：≤0.10 镍 Ni：≤0.30 铜 Cu：≤0.25
力学性能： 抗拉强度 σb (MPa)：≥295
屈服强度 σs (MPa)：≥175 伸长率 δ5/（%）：≥35 断面收缩率 ψ/（%）：≥60
该零件板厚为2mm，生产批量为大批量生产。而冷冲压是一种先进的金属加工方法，这是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具与冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。冷冲压和切削加工相比较，具有生产率高，加工成本低，材料得用率高，产品尺寸精度稳定，操作简单，容易实现机械化和自动化等一系列优点，特别适合大批量生产，因此，此零件的生产选用冲压加工较为经济合理。
由零件图得知，锁壳外形尺寸较小，壁厚相对较小，形状为矩形拉伸件，结构简单，无尖角，各结合处都有是用圆角过渡。不易发生拉破、起皱等工艺问题。
此零件图上末标注尺寸公差，其加工精度要求不高，因此按经济精度IT11～14
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进行加工。故模具的精度要求也不高。本设计采用IT13计算,查附表3,可得
?0.14?0.22?0.27知:?20,?60,?11.80。
由以上对零件的外形、材料、厚度、尺寸精度的分析得知，此零件在各方面都符合冲压生产的要求。
1.2冲压工序的确定
由零件图得知，冲压开始，毛坯材料应先进行落料工序，通过计算初步确定毛坯的外形尺寸，落料件为椭圆形，落料之后包括了拉深、冲孔、翻边、整形等工序。盒形件的拉深特点是直边部分是直壁平面，圆角部分则是四分之一的圆柱面。在圆筒形件的直径d等于矩形件转角半径rc的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险性比圆筒件要小得多，因此允许有变形程度也要大些。由平板毛坯一次拉深矩形件的级限拉深系数mr与rc/R0的比较可以判断该矩形件是否可以一次拉深成形。当冲压出基本的零件形状之后，为使各部分有精度要求的尺寸达到需要，最后通过整形与车边两道工序完成零件的最终加工。
最终确定此零件主要有以下几个工序： 1． 2． 3． 4． 5．
落料； 拉深； 冲孔翻边； 切边整形；
冲两侧面各圆孔和方孔。
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图1 零件图
1.3估算拉伸次数
H/B=28/58=0.48?0.7～0.8[2]；…………（2-1）H/r[2]
c=28/5=5.6；…………………………(2-2)
m[2]
r=rc/R0；………………………………(2-
3)
rc有R5和R8； R0有16.33和21.33；
mr就有0.3和0.38两种； 查《冲压工艺与模具设计》 262页 表4-19得出,此矩形件能一次拉深成 形。
1.4矩形件的毛坯形状
此矩形件虽然需要两次拉深,但在
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一次可拉成的范围内，应属于低矩形件。
因此采用图2的毛坯。 图 2毛坯
1.5 模具类型的决定
冲压生产的模具制造费用比较高，占冲压件总成本的10%～30%，甚至更高，所以采用冲压加工的生产方式，必须视生产批量决定采用何种模具形式，由生产批量与模具形式之间的关系，参考《工装设计》表11-7知，此工件为大批量生产，如果采用单工序模，虽然单工序模具有结构简单，操作安全方便，模具使用寿命高，成本低等优点，但最主要是工序数较大，生产批量大，形状较为复杂，采用单工序模很难达到精度要求，且生产率低，位置误差较大，故不采用单工序模；所以模具形式采用级进模与复合模较为合理，显然此工件满足冲压工艺的要求，成形时包括了落料、拉深、冲孔、翻边等工序，整形与车边采用专用模具与车床进行，且工件体积较小，拉深比较容易实现，但由此工件的形状分析知不适合采用级进模。通过《工装设计》表11-8单工序模、级进模与复合模的比较，综合考虑各种生产成本和经济性，确定此工件的冲压成形模具采用复合模具。
1.6加工方案分析
确定冲裁工艺方案应在工艺分析的基础上根据冲裁件的生产批量、尺寸精度的高低、尺寸大小、形状复杂程度、材料和厚薄、冲裁制造条件与冲压设备等多方面的因素，拟订出多种可能的不同的工艺方案，进行全面分析与研究，比较其综合经济技术效果，选取一个合理的冲压工艺方案。方案如下：
方案一：落料拉深——切边——冲孔、翻边——冲两侧面各孔——整形 方案二：落料拉深——切边——冲两侧面各孔——冲孔、翻边——整形 方案三：落料拉深——切边、冲两侧面各孔——冲孔、翻边——整形 方案四：落料拉深——冲孔、翻边——切边、冲两侧面各孔——整形 方案五：冲孔落料——拉深、切边——翻边——冲两侧面孔——整形 方案六：冲孔落料——拉深、切边——冲两侧面孔——翻边——整形 方案七：冲孔落料——拉深、切边——翻边、冲两侧面各孔——整形 方案八：冲孔落料——拉深——翻边、切边、冲两侧面各孔——整形
方案分析比较：
这八个方案，两两相对，主要是切边，翻边，冲孔的顺序不一样，下面就具体分析。
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方案一、二：落料拉深、切边复合，落料结束即拉深开始，首先保证了工件的外形尺寸，而后开始拉深，由凸凹模与压边圈进行材料的压紧，接着进行拉深成形，能保证较好的精度，切边后可以保证下一步工序的定位。方案一二之间的区别在于冲孔、翻边工序与冲两侧面各孔工序的顺序，由于此工件没有较高的尺寸精度要求，在这里主要考虑工序的合理性，如果先安排冲孔翻边，就得考虑好定位问题，翻边后，矩形件的腔内就不规则了，对于后面冲侧面孔的凹模要求就高，形状变复杂后，成本就高，应该相对不合理一些。所以方案一与方案二之间选择方案二较为合理。
方案三、四：是落料拉深复合，落料结束即拉深开始，首先保证了工件的外形尺寸，而后开始拉深，成形后接下来再冲孔翻边。方案三将切边、冲两侧面各孔复合，即切边后就定位冲两侧面孔，尺寸精度会有所提高，只是两侧面孔模具已经较复杂，如果再复合，模具会更复杂，又会提高生产成本。而单工序模具位置误差大，精度不高，生产率低，模具使用寿命低，这样就会影响整个生产的效率，在大批量生产中经济性差。方案三与方案四的不同又在于冲孔翻边与冲侧面孔的顺序，理由同上，两方案中应选方案三。
方案五、六：落料冲孔复合，落料后就冲孔，可以保证?2和?11.8的位置精度，接着进行切边，这两种方案将拉深与切边复合,能有效地提高生产率和定位精度。这种案存在单工序模，而单工序模具位置误差大，精度不高，生产率低，模具使用寿命低，这样就会影响整个生产的效率，在大批量生产中经济性差。但整体来说，先冲孔再拉深会影响其形状和位置精度，相对而言是不易采取的，只是这个加工件小，而且对尺寸也没有什么要求，固在考虑范围内。这两个方案的不同也是在于翻边和冲侧面孔的顺序,理由同上,方案六为较佳方案。
方案七、八：这两个方案与前不同之处就是对于翻边和冲侧面孔的复合，而两者之间的不同是切边顺序安排的不同。方案七，将拉深、切边复合；翻边、冲两侧面各孔复合。方案八则是将翻边、切边、冲两侧面各孔复合，模具自然复杂得多了，因此，两者比较，前一个方案要好一些。
综上所述，在四个较为合理的方案二、方案三、方案六、方案八之间，方案二整形之前采用两套复合模具，精度较高，保证了零件各部分的精度要求，且工序的安排也较为合理，位置精度高，生产率高，模具使用寿命长，安全性也相对较好，故方案二应为四个较合理方案中的最佳方案。确定了最佳工艺方案，从而依据此方案确定模具结构型式及各工序必要的工艺参数和设备、标准件的合理选用。
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