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1、本章内容：,学习目的与要求：,介绍冷冲压工艺方案制定方法和步骤，并以两个实例零件为例详细介绍工艺制定过程以及模具结构设计过程。,1了解、掌握冷冲压工艺方案制定方法和步骤； 2理解实例内容，比照实例能够进行一般零件的工艺分析，确定模具零件的具体结构。,第8章 冷冲压工艺制定及模具设计实例,冷冲压方案内容 一，确定冷冲压工艺； 二，根据冷冲压工艺进行模具结构设计。,上述两方面的内容均为实践性和经验性强的技术工作。,1.冲压件的图纸和技术条件完整； 2.原材料的尺寸规格、机械性能和工艺性能； 3.零件生产的批量(大量、大批或小批)； 4.供选用的冲压设备的型号、规格、主要技术参数以及使用说明书； 5
2、.模具制造的条件和技术水平； 6.各种技术标准、设计手册等技术资料。,8.1 冷冲压工艺方案的制定方法和步骤 8.1.1 冷冲压工艺设计的原始资料和准备工作,汽车前大灯外壳,连接件,8.1.2 分析冲压件的工艺性,1.确定工序性质,翻边零件图,翻边件的工序安排,8.1.3 冲压工艺方案的确定,直接翻边成形,一次拉深成形：采用落料并冲11孔、拉深、冲23孔的工艺方案，使凸缘保持为弱区，则可以一次拉深成形。,不能采用：落料、拉深、冲23孔的工艺方案 。,变形减轻孔的应用,2.工序数的确定 3.工序顺序的确定,弯曲前冲孔,多孔拉深件拉深后冲孔,8.1.3 冲压工艺方案的确定,4.工序的合并,在实际生
3、产中，工序的合并可以分为复合冲压工序和连续冲压工序两种方式，如表8-1所示为常用复合冲压工序组合方式，表8-2所示为常用连续冲压工序组合方式。,5.工序件形状与尺寸的确定,主要根据确定的冲压工艺和冲压件形状特点、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作是否方便与安全等要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能性等，选定冲模类型及结构形式。 此外还需要进行必要的计算，包括模具零件强度计算、压力中心计算、弹性元件选用和核算，再进行模具总装配图设计、列出模具零件明细表，设计模具凸、凹模等工作零件以及非标准零件的技术图纸。,8.1.4 选定模具类型及结构形式，设计模具 总装配图及零件图,根据工厂现有
4、设备情况以及要完成的冲压工序性质，冲压加工所需的变形力、变形功以及模具闭合高度、轮廓尺寸等主要因素，合理选定设备的类型和吨位。,以上工艺方案制定的步骤在很多时候需要反复进行，如工艺方案是否可行，往往与模具强度有关；模具结构和形式的选定，又与选用的冲压设备类型和技术参数有关。如果方案中途被否定，还得另外选择方案，重新进行必要的计算。,8.1.5 选择冲压设备,具体内容包括冲压工艺规程卡片（如表8-4所示）、冲压工序卡片、工艺路线明细表等。在大批量生产中，需要制定每个零件的工艺过程卡和工序卡；成批生产中，一般需要制定工艺过程卡；小批量生产一般只需要填写工艺路线明细表。 对于重要的冲压件工艺制定和模
5、具设计，往往还需要编制计算说明书。计算说明书的内容包括：1冲压件工艺性分析；2毛坯尺寸计算；3排样及剪板；4工序次数及工序件形状和尺寸；5工艺方案的技术、经济性分析比较；6模具结构形式分析；7模具主要零件结构、材料、公差、技术要求等；8凸、凹模工作部分尺寸与公差确定；9模具主要零件强度计算、压力中心、弹性元件选用和核算；10设备类型、吨位、主参数等。,8.1.6 编写工艺文件和设计计算说明书,例8-1如图所示心轴托架，材料08钢，料厚t=1.5 mm，年产量二万件，技术要求：表面不允许有明显的划痕。 试确定其冲压工艺方案。,8.2 冲压工艺制定实例,1.工艺分析 2.工艺方案的确定,心轴托架弯
6、曲变形方式,冲压方案冲压流程图,冲压方案一各工序模具工作原理图,方案二弯曲模工作部分原理图,方案三四角弯曲模具工作部分图示,3.确定模具结构 4.选用冲压设备 5.编写冲压工艺技术文件。 如表8-4所示为心轴托架冲压工艺卡。,例8-2 如图8-20所示玻璃升降器外壳，材料08钢，厚度1.5 mm，中等批量生产。试确定其冷冲压工艺方案并设计模具。,8.3 玻璃升降器外壳冷冲压工艺制定及 模具设计,1.材料及强度、刚度 2.尺寸精度 3.零件工艺性 4.零件底部成形方法,8.3.1 零件冲压工艺性分析,1.毛坯直径计算 (1)核算翻边变形程度 (2)翻边前半成品尺寸 (3)毛坯直径,翻边前半成品尺
7、寸及中线尺寸,8.3.2 制定工艺方案,2.拉深次数计算 可以采用两次拉深成形，也可以采用三次拉深成形的工艺方法。,3.工序组合与工序顺序的确定 (1)外壳冲压基本工序 ：落料、第一次拉深(俗称冲盂)、第二次拉深(俗称二引)、第三次拉深、预冲翻边底孔11、翻边、冲三个小孔3.2、切边。,(2)冲压方案,方案一冲压流程图,各工序用模具结构工作原理图,各工序用模具结构工作原理图,各工序用模具结构工作原理图,各工序用模具结构工作原理图,方案二冲压流程图,方案二部分工序用模具结构工作原理图,方案三冲压流程图,方案三部分工序用模具结构,方案四冲压流程图,方案四落料冲盂冲孔模具结构工作原理图,1.零件排样
8、,8.3.3 工艺参数计算,2.条料尺寸 选用板料为：1.59001800 (1)板料纵裁利用率：=69.5% (2)板料横裁利用率：=66.5% 3.材料消耗定额 零件净重 ：0.033 kg m0=0.054 kg,4.中间工序半成品尺寸 (1)一引半成品尺寸,(2)二引半成品尺寸,外壳冲压工序图,5.各工序冲压力以及压力机选取 (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)冲翻边底孔11工序 (5)翻边工序 (6)冲三个小孔3.2工序 (7)切边工序,如表8-5所示。,8.3.5 模具结构设计,以第一道工序所使用的落料拉深复合模为例。,8.3.4 填写冲压工
9、艺卡片,1.模具结构形式,刚性卸料装置,2.卸料弹簧选取,(1)每根弹簧工作压缩量,(2)弹簧规格 选取弹簧为D=35,d=6,H0=80，该弹簧最大工作负荷下的总变形量F2=22.3，最大工作负荷为1020 N。根据每根弹簧须承受585 N和弹簧的压力特性曲线，取弹簧的预压缩量等于12。,3.模具工作部分尺寸计算 (1)落料模：采取凸模和凹模分开加工。 (2)拉深模：按标注内形尺寸及未注公差进行计算。,4.其他零件结构尺寸计算 (1)闭合高度H模=167.7 mm； (2)上模座弹簧沉孔深度h1=12.6mm； (3)上模座卸料螺钉沉孔深度实际选取25.4： (4)卸料螺钉长度:l1=60 mm。 (5)推杆长度：实际选取l2=140 mm。,落料拉深复合模,8.3.6 模具结构图,凸 模,凹 模,凸凹模,卸料板,