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1、冬件简图：如图弘1所示零件名称：汽车务轮架加固板材料:08钢板厚度：4mm生产批帚:：人帚生产要求编制T艺方案。图8-1汽车备轮架加固板零件图一，冲乐件的工艺分析该零件为备轮架加固板，材料较好，其丄要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称，无尖 角、凹陷或其他形状突变,系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求,壁部圆角半径乃,相 对恻角半径%为1.25,人于表相关资料所示的最小弯曲半径值，I人1此町以弯曲成形。的 八个小孔和两个腰圆孔分别均布在零件的三个平血上，孔距有们置要求,但孔径无公差配合。 2I«084 g孔精度不高，弯曲角为90° ,也无公弄要求。通过述丁艺分析，
2、町以看出该零件为普通的厚板弯1111件，尺寸粘度要求不髙，上要是轮牌成 形问题，又屈人虽生产，因此可以用冲压方法生产。二、确定工艺方案计算毛坯尺寸。该零件的毛坯展开尺寸可按式下式计算：L = /, +/2 4- I.57(r + Aor)上式中：圆角半径心5"叫板料卑度/ = 4加加： 瓦为屮性层系数，由表杏得=°42；厶，“为直边尺寸，由图3(可知：/ = 2l 16 - (r + /) = 214mml2 =140-2(/+/)= 122/将这些数值代入，得毛坯宽度方向的计算尺寸£ = 214 + 122 + 1.57(5 + 0.42 x4)= 356.8m
3、m考虏到疗1山时板料纤维的伸长，经过试压修正，实际毛坯尺寸取厶= 355加加。同理，可计算出其他部位尺寸,最后得出如图82所示的弯曲毛坯的形状和尺寸。图弘2 弯曲毛坯(I)确定排样方式和计算材料利用率图8-2的毛坯形状和尺寸较大,为便于手工送料,选用单排冲压。有三种排样方式,见图8-3a, b, co由表查得沿送料进方向的搭边a = 4mmt侧向搭边al = 5加加，因此,三种单ft样 方式产材料利用率分别为64%、64%和7()%。第二种扌II样方式，落料时需二次送进，但材料利用 率最高，为此，木实例可选用第三种扌II：样方法。(2)冲压工序性质和工序次数的选择4a)材料利川率64%b)材料
4、利用率64%c)材料利用率70%图8-3 加固板的推样方式 冲压该溟件，需要的基木丁序和次数有：(a) 落料；冲4)1 UL 6个；(b) 冲底部巾1【孔2个；(c) 冲<1>21常孔;(d) 冲2个腰圆孔；首次弯曲成形;(e) 次弯曲成形。(3) T.序组合及其方案比拟根据以上这些丁序，对以作出以下各种纟II合方案。方案一：(a) 落料,如图8-4所示。(b) 冲壁部eil孔6个。1 +0.84(c) 冲底部两个eil孔、一个<b"o圆孔和两个腰圆形孔,2见图87。(d) 杵次弯曲成形，如图弘5所示。(e) 次弯曲成形，如图8-6所示。方案一：(a) 落料和冲2个
5、腰圆孔。9 1+0.84(b) 冲底部两个d>11孔、舉部八个(M1孔和“丿 孔。(c) 首次弯曲成形，见图85。(d) 二次弯曲成形,见图86方案三：(a) 落料和冲零件上的全部孔。(c) 首次弯曲成形,见图85。(d) 二次弯曲成形，见图&6。方案四:(a)落料,见图84q | 4-0.84(h)冲底部两个©11孔、一个(b-o閱孔和两个腰恻形孔.见图X7°(c) 首次弯曲成形,见图85。(d) 二次弯曲成形，见图&6。(e) 冲壁部两个"II孔。(f) 冲另一个面壁部四个e 11孔。方案五:(a) 落料,见图8-4 =(b) 首次弯曲成
6、形,见图85。(c) 二次弯曲成形，见图86。a | 4-0.84(d) 冲底部两个e II孔和一个4)/5孑L。(e) 冲腰恻孔°(f) 冲侧畢六个e 11扎。方案六:(a) 落料，见图8-4or I +0.84(b) 冲底部两个e 11孔、一个e'G 孔和两个腰圆孔，见图&7。(c) 首次弯曲成形，见图弘5。(d) 一次弯曲成形，见图86(e) 钻壁部八个e II孔。对以二六种方案进行比拟，可以看出：方案一，从生产效率、模具结构和寿命方血考虑，将落料和零件上的孔组介在三套模具上冲压, 有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比拟简单，操作也较方便。但是，该方案
7、的一次 弯曲均安排大冲孔以后进行,弯曲回弹后孔距不易保证,形响零件精度。方案二，落料和冲腰圆孔组合以及底部两个e 11孔和舉部六个e 11孔组合冲岀,可以节省一 道工序，但是模貝结构比方案-复杂，同时筝凸模悖板冲孔模容易磨损，刃磨次数增多，模具寿命 低。二次弯曲工序均在冲孔后进行，产生与方案一相同的缺点。方案三，落料和零件上的孔采用复合模组合冲爪，优点是节省了匚序和设备，可以提高和生产 效率，但模具结构复杂，且壁部八个4)11孔处的孔边与落料外缘间距仅8mm,模壁强度较并，模 具容易燃损或破坏，肉此不宜采用。方案四，壁部八个e 11孔安排在弯曲品进行，可以提高孔距精度,保证零件质杲,但是樂部冲
8、 孔的操作小便，同时弯曲片二次冲孔的模具费用也较高。方案心全部冲孔序安扌H：在弯曲成形后进行，缺点是成形后冲孔，模具结构复杂，刃磨和修 理比拟困难，上、下料操作也不方便。方案六，情况与方案四基木柑同，但撰部六个e 11孔改为钻孔，可以保证孔间尺寸，提高了零 件梢度，同时可减少两套冲孔模，佇利于降低冬件的生产成木，缺点是增加了钻孔丁序，增加工序 时间。通过以上的方案分析，可以看出，在一定的生产批齢条件下，选用方案六是比拟合理的。确定 了丁艺方案以后，就可以进行该方案的模具结构形式确实定，备丁序的冲FR力计算和冲压设备的选 用。图8-4 加固板落料模I一下模板、2导柱、3导套、4一卸料板、5螺钉、
9、6螺钉、7巴I模、8上模板、9一销钉、10_挡料销、II 一螺钉、12凸模、13销钉、14 一销钉三、各工序模具结构形式确实定上面的丁艺方案分析和比拟中，2选用了模具种类，如选用落料模、冲孔模、首次弯曲模和二 次弯曲模等,在最正确匸艺方案六选定后，再确定各I：序模具的具体结构形式。木实例为便于介绍和 分析，在各工艺方案分析和比拟时,已给出了模具的结构形式,见图3-16. 17、18、19等,因此, 这里不再另述。图&5 务轮架加固板第次弯I1U模图8-6备轮架支架加固板第：次弯曲模4321A-A567 8910 11 12 13 14 1516111 IA20、21 18 17 22A
10、 r图8-7 加固板冲孔模1 一下模板、2 导柱、3导套、4一上模板、5、7、9一凹模、6、8、10 凸模、II、18、20定位销、12络板、13凸模固定板14、16、17紧固螺钉、15卸料板、19一1叫関古I定板、21定程柱、22料销四，计算各丁序冲压力和选择冲压设备(1) 第一道丁序一落料(2) 平刃口模具冲裁时，落料力按下式计算：F. =I.3L/t将加固板毛坯的周长厶=1 395/h/w, M度t = 4mm以及08钢材料的抗剪强度T = 260MP。代 入上式，得酬=1.3 x 1395 x 4 x 260 = 1886040/V为了降低落料力，改用斜刃口模具，落料力F：&
11、=3(KLtT + L2lT)上式中，厶为模具斜刃口局部长度。考虑到落料时条料容易安置和定位，模具的局部刃口对以 设计成平口的。因此，厶2表不刃口局部的长度(如果模具刃口全部做成斜口的，那么L2 =0 ),如 图弘4所示。图中：平刃II长度：L2 = 2 x 80 = 160mm,斜刃口长度：厶=1395-160= 1235/wm,取：K=0.4贝叽耳=1.3(0.4 x 1235 x 4 x 260 + 160 x 4x 260)= 884200N(a)推件力4 = nKF爲设同时枇塞在凹模内的零件数n = 2,杳表系数心=0.045,代入上式，得:=2x 0.045 x 88420() =
12、 79500/V(b) 选用冲压设备这一工序的落料力= 884200/V ,推件力F料=79500N,因此，匸序所需的总压力:F,., = F. + 厲=963700V从总FE力出发，丿卫选用lOOOkN压力机，但绘KXX)kN压力机的T.作台，对加固板落料模尺寸偏 小，不能安装,故应选择1600kN压力机。(3)第-道T序冲孔(图&7)(a)冲压两个4)11孔,冲孔力F, =2xl.3Lzr = 93400/VI 池84<b)冲压e o孔,冲孔力F2 =1.3 龙 x2Ix4x26 = 89200N(c) 腰圆孔冲孔力F. =2x1.3x(2x144-2x52)x4x26 =
13、519000/V(d) 选用冲压设备T序总的冲孔力F冲= Fi + F2 + F3 = 700W故可选用lOOOkN压力机。(4)第二道丁序一甘次弯曲成形(图3-10)该工序冲压力,包括自由弯曲力,校正弯曲力和压料力(或推件力)-(a)自由弯曲力上式中，平安系数： = 1.3宽度：b = (116 + 53.5)=170劝弯 111半径：r = 5w/m()8 钢况拉强度：(Tb = 3()()MPd那么：討7皿叫5= X2kN(b)校正弯曲力冲爪件在行卅终了时受到的校正弯曲力，诃按F校=人“近似计算。加固板冲爪件肯次弯曲的 投形面积A = (116 x 178)+(53.5 x 178)=
14、30110mm2查表得单位校正力p = lOMPa ,代入上式得，A；.=2l00kN(c) 压料力% =(0.3 0.8)：取系数().5,那么F, =4kN °(d) 选择冲压设备由弯曲T艺可知,弯曲时的校正弯曲力与自由弯曲力、压料力不是同时发生的,且校正力比自 由弯曲力和压料力人得多。因此，可按F校=2l()0kN选择冲压设备，实际选用2500kN压力机。(5)第四道T序一二次弯曲成形(图8-6)该丁序所船用力，直白rh弯I山力、枝正弯曲力和压料力等。因校正弯曲力人于自由弯曲力和压 料力，且在弯Illi时这些爪力不是同时产生的，故在选择冲爪设备时，只需计算校正弯曲力就可以了， 即片2 =4.po加固板零件一-次弯Illi的投影血积A = 178x140= 14920和彳，取p = lOMPa ,代 入上式，得F壮=H40kN ,实际选用2500kN压力机。