《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》模塊八玻璃升降器外殼沖壓工藝方案制定

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1、本模塊內(nèi)容：本模塊內(nèi)容：學習目的與要求：學習目的與要求：介紹冷沖壓工藝方案制定方法和步驟，并以升降器外殼零件的沖壓為例詳細介紹了其工藝制定過程以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程。1了解、掌握冷沖壓工藝方案制定方法和步驟；2理解實例內(nèi)容，比照實例能夠進行一般零件的工藝分析，確定模具零件的具體結(jié)構(gòu)。冷沖壓方案內(nèi)容冷沖壓方案內(nèi)容 一，確定冷沖壓工藝；二，根據(jù)冷沖壓工藝進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。上述兩方面的內(nèi)容均為實踐性和經(jīng)驗性強的技術(shù)工作。1.沖壓件的圖紙和技術(shù)條件完整；2.原材料的尺寸規(guī)格、機械性能和工藝性能；3.零件生產(chǎn)的批量(大量、大批或小批)及定型情況；4.供選用的沖壓設(shè)備的型號、規(guī)格、主要技術(shù)參數(shù)以及使用說明書

2、；5.模具制造的條件和技術(shù)水平；6.各種技術(shù)標準、設(shè)計手冊等技術(shù)資料。汽車前大燈外殼 連接件1審查產(chǎn)品圖2對產(chǎn)品圖提出修改意見三三 變形趨向性及控制變形趨向性及控制1 1變形趨向性變形趨向性 2變形趨向性控制環(huán)形毛坯的變形趨向a)變形前工具與毛坯 b)拉深 c)翻邊 d)脹形鋼球活座套沖壓工藝實例四四 工序性質(zhì)及數(shù)量確定工序性質(zhì)及數(shù)量確定翻邊零件圖 翻邊件的工序安排1工序性質(zhì)的確定工序性質(zhì)的確定直接翻邊成形直接翻邊成形 一次拉深成形：采用落料并沖11孔、拉深、沖23孔的工藝方案，使凸緣保持為弱區(qū)，則可以一次拉深成形。不能采用：落料、拉深、沖23孔的工藝方案。變形減輕孔變形減輕孔的應(yīng)用的應(yīng)用五五

3、.工序順序的確定工序順序的確定彎曲前沖孔 多孔拉深件拉深后沖孔 六六 工序工序組合方式的選擇組合方式的選擇 在實際生產(chǎn)中，工序的合并可以分為復合沖壓工序和連續(xù)沖壓工序兩種方式，如表8-1所示為常用復合沖壓工序組合方式，表8-2所示為常用連續(xù)沖壓工序組合方式。六六 工序工序組合方式的選擇組合方式的選擇 底部孔徑較大拉深件復合工序的選擇六六 工序工序組合方式的選擇組合方式的選擇 帶側(cè)孔彎曲件拉深件七七 半成品半成品形狀與尺寸的確定形狀與尺寸的確定 八八 沖壓工序草圖沖壓工序草圖 根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備情況以及要完成的沖壓工序性質(zhì)，沖壓加工所需的變形力、變形功以及模具閉合高度、輪廓尺寸等主要因素，合理選定

4、設(shè)備的類型和噸位。以上工藝方案制定的步驟在很多時候需要反復進行，如工藝方案是否可行，往往與模具強度有關(guān)；模具結(jié)構(gòu)和形式的選定，又與選用的沖壓設(shè)備類型和技術(shù)參數(shù)有關(guān)。如果方案中途被否定，還得另外選擇方案，重新進行必要的計算。具體內(nèi)容包括沖壓工藝規(guī)程卡片（如表8-4所示）、沖壓工序卡片、工藝路線明細表等。在大批量生產(chǎn)中，需要制定每個零件的工藝過程卡和工序卡；成批生產(chǎn)中，一般需要制定工藝過程卡；小批量生產(chǎn)一般只需要填寫工藝路線明細表。對于重要的沖壓件工藝制定和模具設(shè)計，往往還需要編制計算說明書。計算說明書的內(nèi)容包括：1沖壓件工藝性分析；2毛坯尺寸計算；3排樣及剪板；4工序次數(shù)及工序件形狀和尺寸；5工

5、藝方案的技術(shù)、經(jīng)濟性分析比較；6模具結(jié)構(gòu)形式分析；7模具主要零件結(jié)構(gòu)、材料、公差、技術(shù)要求等；8凸、凹模工作部分尺寸與公差確定；9模具主要零件強度計算、壓力中心、彈性元件選用和核算；10設(shè)備類型、噸位、主參數(shù)等。主要根據(jù)確定的沖壓工藝和沖壓件形狀特點、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作是否方便與安全等要求，以及利用現(xiàn)有通用機械化、自動化裝置的可能性等，選定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式。此外還需要進行必要的計算，包括模具零件強度計算、壓力中心計算、彈性元件選用和核算，再進行模具總裝配圖設(shè)計、列出模具零件明細表，設(shè)計模具凸、凹模等工作零件以及非標準零件的技術(shù)圖紙。例例 如圖8-1所示玻璃升降器外殼，材料

6、08鋼，厚度1.5 mm，中等批量生產(chǎn)。試確定其冷沖壓工藝方案并設(shè)計模具。1 1.材料及強度材料及強度、剛度剛度2 2.尺寸精度尺寸精度3 3.零件工藝性零件工藝性4.零件底部成形方法零件底部成形方法1 1.毛坯直徑計算毛坯直徑計算(1)核算翻邊變形程度(2)翻邊前半成品尺寸(3)毛坯直徑 翻邊前半成品尺寸及中線尺寸mm 658.2325.244.3168.23454 44.3422224rdHddD 2 2.拉深次數(shù)計算拉深次數(shù)計算 可以采用兩次拉深成形，也可以采用三次拉深成形的工藝方法。3 3.工序組合與工序順序的確定工序組合與工序順序的確定 (1)外殼沖壓基本工序：落料、第一次拉深(俗稱

7、沖盂)、第二次拉深(俗稱二引)、第三次拉深、預(yù)沖翻邊底孔11、翻邊、沖三個小孔3.2、切邊。(2)沖壓方案 方案一沖壓流程圖方案一沖壓流程圖 各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖 各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖 各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖 各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖各工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖 方案二沖壓流程圖方案二沖壓流程圖 方案二部分工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖方案二部分工序用模具結(jié)構(gòu)工作原理圖方案三沖壓流程圖方案三沖壓流程圖 方案三部分工序用模具結(jié)構(gòu)方案三部分工序用模具結(jié)構(gòu) 方案四沖壓流程圖方案四沖壓流程圖 方案四落料沖盂沖孔模具

8、結(jié)構(gòu)工作原理圖方案四落料沖盂沖孔模具結(jié)構(gòu)工作原理圖 1 1.零件排樣零件排樣 2 2.條料尺寸條料尺寸選用板料為：1.59001800(1)板料縱裁利用率：=69.5%(2)板料橫裁利用率：=66.5%3.材料消耗定額材料消耗定額零件凈重：0.033 kg m0=0.054 kg 4 4.中間工序半成品尺寸中間工序半成品尺寸(1)一引半成品尺寸 (2)二引半成品尺寸 外殼沖壓工序圖外殼沖壓工序圖 5 5.各工序沖壓力以及壓力機選取各工序沖壓力以及壓力機選取(1)落料拉深工序(2)第二次拉深工序(3)第三次拉深(兼整形)(4)沖翻邊底孔11工序(5)翻邊工序(6)沖三個小孔3.2工序(7)切邊工

9、序 如表8-5所示。五五 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計以第一道工序所使用的落料拉深復合模為例。1.1.模具結(jié)構(gòu)形式模具結(jié)構(gòu)形式剛性卸料裝置剛性卸料裝置 2 2.卸料彈簧選取卸料彈簧選取(1)每根彈簧工作壓縮量 (2)彈簧規(guī)格 選取彈簧為D=35,d=6,H0=80，該彈簧最大工作負荷下的總變形量F2=22.3，最大工作負荷為1020 N。根據(jù)每根彈簧須承受585 N和彈簧的壓力特性曲線，取彈簧的預(yù)壓縮量等于12。3.模具工作部分尺寸計算(1)落料模：采取凸模和凹模分開加工。(2)拉深模：按標注內(nèi)形尺寸及未注公差進行計算。4.其他零件結(jié)構(gòu)尺寸計算(1)閉合高度H模=167.7 mm；(2)上模座彈簧沉孔深度h1=12.6mm；(3)上模座卸料螺釘沉孔深度實際選取25.4：(4)卸料螺釘長度:l1=60 mm。(5)推桿長度：實際選取l2=140 mm。落料拉深復合模落料拉深復合模