端蓋沖壓模具設(shè)計(jì)中的制件工藝分析案例沖裁件的工藝分析圖2-1制件圖所給制件全稱(chēng)：盒型端蓋沖壓模具設(shè)計(jì)其使用金屬：08F其材料厚度：0.5mm其設(shè)計(jì)要求：精度等級(jí)選為IT13，未標(biāo)注圓角定為R0.5，要求大批量生產(chǎn)一、工件材料本零件為盒型端蓋，材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼O8F，良好的沖壓成型性能是所需主要特點(diǎn)，強(qiáng)度硬度與切削工藝性能都令人滿意，這是制件在使用中所需的要求，本材料的貼模性、定性型與沖壓成型后的表面質(zhì)量都比較好，非常適合沖裁小型零件。因?yàn)楸局萍](méi)有較大尺寸，沒(méi)有在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜形狀，所以可以不計(jì)算壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動(dòng)的速度因素，因而排除其可能帶來(lái)的干擾，在設(shè)計(jì)中只考慮選定某樣已知的壓力機(jī)，確定模具內(nèi)部構(gòu)造等。由圖2-1部分的制件圖可以得出總論，本沖壓件只有沖裁工序和彎曲工序，0良好的塑性與延展性是08F優(yōu)質(zhì)碳素鋼的主要特點(diǎn)，所以在使用時(shí)08F碳素鋼可以確保制件有其所需的剛度及強(qiáng)度。并且在圖2-1部分的展開(kāi)圖中可以得出結(jié)論，如果吧制件彎曲部分展開(kāi)后其形狀為十字形，并且由于此沖壓件的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，邊角彎曲半徑的確定和孔與腰圓孔的尺寸的確定和孔與孔，孔與腰圓孔的間距的確定具有其合理性?，F(xiàn)今已知制件各部分尺寸，現(xiàn)可計(jì)算制件的展開(kāi)面積如下所示：1.工件沖孔部分面積：2.工件未沖孔總面積：綜和兩個(gè)式子可確定本制件的面積為：第二節(jié)工藝方案的分析及確定一、工藝方案分析彎曲成型是此次制件的主要工步，并且制件展開(kāi)后為十字形，初步可以將加工過(guò)程分為為下四步工序:沖孔、沖裁、彎曲，切斷。盒型件的零件具有簡(jiǎn)單形狀，制件有三個(gè)腰圓孔，兩個(gè)圓孔。其中兩條彎曲的邊上加起來(lái)總共有兩個(gè)腰圓孔和一個(gè)圓孔，并且由于其結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱(chēng)使其加工過(guò)程較為簡(jiǎn)便。邊孔間距遠(yuǎn)近(13.5mm)應(yīng)大于凸、凹模允許的最低壁厚(約1.6mm)(請(qǐng)參閱下圖表2-1)。材料厚度設(shè)定為0.5mm。查表2-1可知凸凹?？孜婚g的最低要求壁厚約為1.6mm，有其合理性，加工需求可以被滿足。故可考慮施用首先實(shí)施沖孔、接著實(shí)施沖裁、再實(shí)施彎曲、最后實(shí)施切斷的工序。表2-1級(jí)進(jìn)式具有多工步的模具的沖裁凸凹模所需的最小壁厚（單位：mm）確定各工步后，可以依照其各個(gè)工步（沖裁，彎曲）的方法，初步確定其成型過(guò)程并作出在下方依次排列的具體設(shè)定:首先第一步應(yīng)進(jìn)行沖孔，先沖兩個(gè)圓孔，后沖三個(gè)腰圓孔;第二步應(yīng)進(jìn)行沖裁，沖裁可為之后的彎曲過(guò)程提供足夠的加工空間;第三步應(yīng)進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)邊的彎曲;第四步應(yīng)實(shí)行最后對(duì)稱(chēng)兩邊的彎曲工作，第五步應(yīng)進(jìn)行切斷工作，使整個(gè)制件從斜坡落下。在成型過(guò)程中加工硬化可能會(huì)的出現(xiàn)，但由于本制件的沒(méi)有較大的變形量，所以無(wú)需顧慮是否需要退火工序以去除加工硬化。確定制件工藝方案該盒型端蓋制件包括沖孔、沖裁、彎曲，切斷這四道基礎(chǔ)工序，有較大的產(chǎn)品生產(chǎn)需求，首先在這里初步進(jìn)行設(shè)計(jì)多種工藝方案以供選擇，在參考工藝要求和其他要素后，可排除其中一部分。方案一選擇了單一工序模完成一個(gè)工步，先放入一個(gè)單工序模進(jìn)行加工，用手或設(shè)備取出盒型端蓋，放入下一個(gè)模具再一次進(jìn)行加工，直到最后一步加工完成，即可完成一個(gè)制件的生產(chǎn)，在生產(chǎn)下一個(gè)制件時(shí)，重復(fù)以上程序。單工序模簡(jiǎn)單維護(hù)，但是很多時(shí)間和精力會(huì)被浪費(fèi)在其各個(gè)工步的交換中，改變每次取出與放入都會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間。并且由于不斷的人工干涉模具，暨取出和放入，可能會(huì)產(chǎn)生大量廢品。它不適用于盒型端蓋這種簡(jiǎn)單零件實(shí)施大批量生產(chǎn)，多套模具生產(chǎn)在效率方面沒(méi)有體現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)多套模具較為困難，因此該方案被否定。方案二選擇級(jí)進(jìn)式多工序模具加工暨多個(gè)沖壓工藝同時(shí)完成在同一次沖壓的不同位置中完成。這種模具每次加工多各件的一個(gè)工步，速度快，因此有優(yōu)良效率。級(jí)進(jìn)式多工序模具的巨大優(yōu)勢(shì)就是員工不太容易出現(xiàn)危險(xiǎn)操作和方便使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。級(jí)進(jìn)式多工序模具最適合加工這種制件體積小但需要較大批量，材料厚度不大，沒(méi)有較精細(xì)的精度要求的制件。本次設(shè)計(jì)的盒型端蓋經(jīng)過(guò)綜合比較可以初步確定施用此種模具。方案三選擇復(fù)合模具加工，采用此種方法需要3副模具，模具的數(shù)量比方案一低，同時(shí)相比方案一，模具的精度高了一個(gè)檔次。但是相比方案二，模具制造工作制造工作量和成本相對(duì)稍微高一點(diǎn)點(diǎn)，不止如此，模具的制造周期也稍長(zhǎng)，操控也有些不便，自然導(dǎo)致了生產(chǎn)效率較低。根據(jù)上方的分析，采用方案二級(jí)進(jìn)式多工序模具用于生產(chǎn)盒型端蓋。級(jí)進(jìn)式多工序模具意味著整個(gè)加工過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的。它是多工位加工，十分有功效的模具。為了適應(yīng)精度要求，將中心圓孔用作導(dǎo)正銷(xiāo)。本制件選用級(jí)進(jìn)模作為加工模具，其加工的工藝方案步驟如下所示:1.先沖兩個(gè)圓孔，后沖三個(gè)腰圓孔，該制件工五個(gè)孔，分兩次沖裁成型;2.分兩次沖裁出零件展開(kāi)外形，為之后的彎曲過(guò)程提供足夠的加工空間;3.進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)邊的彎曲;4.進(jìn)行最后對(duì)稱(chēng)邊的彎曲;5.對(duì)制件的四角進(jìn)行切斷工藝，使制件整個(gè)落下。三、尺寸精度盒型端蓋的孔與腰圓孔尺寸和精度等級(jí)在此設(shè)定為IT12~IT13制件。其余的尺寸均沒(méi)