覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)實(shí)例_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、 覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)1.工藝設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作32.零件的前碰撞梁工藝分析和設(shè)計(jì)42.1.零件工藝分析42.2.1/4拉延件工藝分析與設(shè)計(jì)52.2.1.確定零件的沖壓方向52.2.2.零件的壓料面和分模線62.2.3.拉延件合理的工藝補(bǔ)充82.2.4.拉延筋的正確合理設(shè)計(jì)172.3.2/3,3/3修邊+沖孔工藝設(shè)計(jì)192.3.1.修邊工藝分析和設(shè)計(jì)192.3.2.廢料刀設(shè)計(jì)212.3.3.修邊工藝造型253.零件前風(fēng)窗下橫梁上板工藝分析和設(shè)計(jì)293.1.1/4拉延件工藝分析與設(shè)計(jì)303.1.1.拉延沖壓方向和工序內(nèi)容303.1.2.壓料面和分模線313.1.3.創(chuàng)建工藝補(bǔ)充造型343.2.2/4

2、修邊工藝分析與設(shè)計(jì)393.2.1.修邊沖壓方向和工序內(nèi)容393.2.2.修邊工藝造型403.3.3/4翻邊翻孔工序工藝設(shè)計(jì)413.3.1.翻邊沖壓方向和工序內(nèi)容413.3.2.翻邊模各項(xiàng)參數(shù)433.3.3.翻邊工藝造型453.4.4/4沖孔和側(cè)沖孔工序工藝設(shè)計(jì)473.4.1.沖孔沖壓方向和工藝內(nèi)容474.零件儀表臺(tái)板安裝梁工藝分析和設(shè)計(jì)504.1.1/4工序拉延件工藝分析與設(shè)計(jì)514.1.1.拉延沖壓方向和工序內(nèi)容514.1.2.壓料面和分模線524.1.3.創(chuàng)建工藝補(bǔ)充造型554.2.2/4工序修邊+沖孔工藝分析與設(shè)計(jì)594.2.1.修邊沖壓方向和工序內(nèi)容594.2.2.廢料刀設(shè)計(jì)604.2

3、.3.修邊工藝造型604.3.3/4側(cè)修邊+側(cè)沖孔+翻孔工序工藝設(shè)計(jì)614.3.1.側(cè)修邊沖壓方向和工序內(nèi)容614.4.4/4翻邊工序工藝設(shè)計(jì)624.4.1.翻邊沖壓方向和沖壓內(nèi)容634.4.2.創(chuàng)建工藝造型645.零件行李箱外板上件工藝分析和設(shè)計(jì)665.1.OP05落料工序工藝分析與設(shè)計(jì)675.2.OP10拉延工序工藝分析與設(shè)計(jì)685.2.1.拉延沖壓方向和工序內(nèi)容695.2.2.壓料面和分模線695.2.3.創(chuàng)建工藝造型725.3.OP20修邊+側(cè)修邊+側(cè)沖孔工序工藝分析與設(shè)計(jì)755.3.1.修邊沖壓方向和工序內(nèi)容755.3.2.廢料刀設(shè)計(jì)775.4.OP30側(cè)翻邊+側(cè)沖孔工序工藝分析與設(shè)

4、計(jì)785.4.1.沖壓方向和工序內(nèi)容785.5.OP40側(cè)翻邊+翻邊工序工藝分析與設(shè)計(jì)795.5.1.沖壓方向和工序內(nèi)容796.識(shí)圖821. 工藝設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在拿到?jīng)_壓件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)前,必須查閱有關(guān)資料,以便明確產(chǎn)品的具體要求、現(xiàn)有的條件等,為設(shè)計(jì)合理而可行的沖壓工藝做好必要的準(zhǔn)備。這些資料主要有:1. 零件圖或產(chǎn)品圖,可以參考的模型。2. 沖壓件的公差。3. 類似零件的成型性及作業(yè)性的有關(guān)資料、曾出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題及解決方法。4. 關(guān)于產(chǎn)品所用鋼材的有關(guān)資料,如材料的各項(xiàng)性能參數(shù)值,表面質(zhì)量等。5. 各種摸具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和模具零件的規(guī)格。6. 現(xiàn)有壓力機(jī)的參數(shù)和附屬裝置、生產(chǎn)率等方面的資料

5、。7. 產(chǎn)量和要求的時(shí)間。通過(guò)對(duì)零件圖和拉深件圖的研究,應(yīng)該了解該零件所應(yīng)具有的功能、所要求的單個(gè)零件的強(qiáng)度,表面質(zhì)量以及相關(guān)零件之間所要求的相關(guān)精度。并明確下列事項(xiàng):1. 零件輪廓、法蘭、側(cè)壁及底部是否有形狀急劇變化的部分、負(fù)角的部位等,以及其他成形困難的形狀。2. 該零件和有關(guān)零件的焊接面、裝配面、鑲嵌面有什么要求。3. 孔的精度(直徑、位置)、孔和孔的間距的要求,這些孔的位置在何處(平面部分、傾斜部分、側(cè)壁部分)。4. 各個(gè)凸緣精度允許達(dá)到什么程度(包括長(zhǎng)度、凸緣面的位置、回彈)。5. 焊接、裝配的基準(zhǔn)面和孔在何處。6. 零件沖壓成形需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題有哪些。7. 材料的利用率如何。在進(jìn)

6、行工藝設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)零件進(jìn)行合理全面的工藝分析。根據(jù)零件本身原始信息(包含產(chǎn)品的材質(zhì),料厚,產(chǎn)品形狀),沖壓件的公差和車身裝配位置,客戶和本工廠的壓力機(jī)參數(shù)和生產(chǎn)方式(自動(dòng)線,手工線),沖壓件的生產(chǎn)批量大小以及客戶提出的模具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求來(lái)進(jìn)行沖壓件的工藝分析。2. 零件的前碰撞梁工藝分析和設(shè)計(jì)2.1. 零件工藝分析下面我們以東風(fēng)項(xiàng)目中前碰撞梁為例 圖2.1零件名稱:前碰撞梁材料:BUSD料厚:2.0mm圖2.1為零件的產(chǎn)品數(shù)模,根據(jù)零件的數(shù)模和提供的基本信息,以及客戶的技術(shù)要求我們來(lái)進(jìn)行零件的前碰撞梁的工藝分析,并確定通過(guò)幾道沖壓工序來(lái)獲得我們的零件。沖壓零件不論復(fù)雜或簡(jiǎn)單我們可以概括為它

7、都是通過(guò)兩類模具來(lái)獲得的:1成形類模具(包括拉延模,成形模,整形模,翻邊模,側(cè)翻和側(cè)整模),2修邊類模具(包括修邊模,落料模,沖孔模,側(cè)修和側(cè)沖孔模具),成形類模具是通過(guò)不同的成形方式來(lái)完成我們的產(chǎn)品形狀,修邊類模具則是切除零件在成形后的廢料以達(dá)到產(chǎn)品的尺寸精度。如圖2.1所示,首先我們根據(jù)零件數(shù)模可以確定該零件拉深的成形難度不是太高,形狀不是很復(fù)雜,產(chǎn)品在車身狀態(tài)不存在負(fù)角,唯一需要考慮的或者說(shuō)零件成形的唯一風(fēng)險(xiǎn)性就是產(chǎn)品反彈,如圖2.1示梁類件是典型易反彈的形狀,所以我們?cè)诔尚晤惸>咧斜仨毧紤]產(chǎn)品的反彈量,零件所有形狀可以通過(guò)一次拉延全部完成。如圖2.1所示,我們可以由零件數(shù)模了解零件一共

8、有8個(gè)孔位,6個(gè)在產(chǎn)品平面的區(qū)域,2個(gè)在產(chǎn)品側(cè)壁區(qū)域,產(chǎn)品輪廓線比較規(guī)則可以在拉延的沖壓方向下保證垂直修邊。所以我們?cè)诹私猱a(chǎn)品的裝配關(guān)系和孔的精度,公差后,我們可以把零件的全部工序確定下來(lái)。零件工序確定如下:1,拉延2,修邊+沖孔3,沖孔+側(cè)沖孔。2.2. 1/4拉延件工藝分析與設(shè)計(jì)零件成形的確定其實(shí)就是確定拉延工序,是編制覆蓋件沖壓工藝首先要考慮的問(wèn)題,使之不但能夠方便于拉延,而且拉延后還要能夠方便于修邊,又要為翻邊創(chuàng)造有利條件,因此,拉延件確定下來(lái)以后覆蓋件沖壓工藝也就基本上確定了。確定拉延工序,我們必須考慮以下幾個(gè)重點(diǎn):2.2.1. 確定零件的沖壓方向確定沖壓方向是確定拉延件首先要遇到的

9、問(wèn)題,它不但決定能否拉延出滿意的拉延件來(lái),而且影響到工藝補(bǔ)充部分的多少和壓料面形狀。有些形狀復(fù)雜的拉延件往往會(huì)由于沖壓方向確定不當(dāng),而拉延不出滿意的拉延件來(lái),只好改變沖壓方向,這樣就需要修改拉延模,同時(shí)還必須相應(yīng)地修改拉延以后的沖模,回造成很大的成本損失,所以沖壓方向必須慎重考慮確定之。確定沖壓方向必須考慮以下幾個(gè)重點(diǎn):a) 保證凸模能夠順利進(jìn)入凹模,盡量避免負(fù)角b) 凸模開始拉延時(shí)與拉延的毛坯的接觸狀態(tài),接觸面積要大,盡量靠近中間,接觸地方要多,要分散c) 壓料面各部分進(jìn)料阻力要均勻依以上原則,圖2.1所示零件的沖壓方向我們就可以確定下來(lái)如圖2.2。圖2.2圖1.2示Z軸坐標(biāo)方向?yàn)樵摿慵臎_

10、壓方向,該沖壓方向與零件頂面垂直,不存在負(fù)角,凸模開始拉延時(shí)與毛坯的接觸狀態(tài)面積大并且都在零件的中間部分有利于拉延,同時(shí)后工序修邊沖孔都可以保證垂直修邊和沖孔,所以拉延和后工序修邊、沖孔都可使用該沖壓方向。2.2.2. 零件的壓料面和分模線壓料面是工藝補(bǔ)充部分的一部分,指凹模圓角半徑以外的那一部分。壓料圈將拉延毛坯壓緊在凹模壓料面上,凸模對(duì)拉延毛坯拉延,不但要使壓料面上的材料不皺,更重要的是保證拉入凹模的材料不皺又不裂,分模線是凸模和壓邊圈的分界線,通常是指壓料面和凸模面延伸所產(chǎn)生的那條線?;旧蠅毫厦婧头帜>€的形狀和好壞很大部分決定沖壓件的拉延狀態(tài)好壞。壓料面一般有兩種情況:l 壓料面就是覆

11、蓋件本身的凸緣部分。l 壓料面是工藝補(bǔ)充補(bǔ)充成的。確定壓料面的形狀我們必須考慮下面的問(wèn)題:l 盡量降低拉延深度。l 凸模對(duì)拉延毛坯一定要有拉延狀態(tài)產(chǎn)生 壓料面的展開長(zhǎng)度必須比凸模展開長(zhǎng)度短,壓料面所形成的夾角必須比凸模的夾角要大。l 壓料面形狀盡量簡(jiǎn)單化,盡量采用水平壓料面。l 壓料面應(yīng)使成形深度小且各部分深度接近一致。l 壓料面應(yīng)使毛坯在拉深成形和修邊工序中有可靠定位,并考慮送料和取件方便。l 當(dāng)覆蓋件底部有反成形時(shí),壓料面必須高于反成形形狀的最高點(diǎn)。l 不要在某一方向產(chǎn)生很大的側(cè)向力。接下對(duì)上圖2.1所示零件進(jìn)行壓料面和分模線的創(chuàng)建。根據(jù)零件數(shù)模我們可以有兩種方法創(chuàng)建零件的壓料面:1壓料面

12、就直接使用覆蓋件本身的凸緣部分,2壓料面由工藝補(bǔ)充夠成即自己創(chuàng)建。對(duì)兩種方法分別進(jìn)行分析,首先如果直接使用覆蓋件的凸緣為壓料面,我們可以節(jié)省毛坯材料提高材料利用率,但從工藝上考慮則會(huì)給零件帶來(lái)起皺的現(xiàn)象,并且不利于克制和避免零件的反彈,前面就有提到過(guò)梁類件是零件中典型的易反彈件,所以直接使用零件凸緣為壓料面不可行的,只能根據(jù)以上我們提到過(guò)的創(chuàng)建壓料面的原則通過(guò)工藝補(bǔ)充自己創(chuàng)建壓料面。通過(guò)綜合以上原因和條件,前碰撞梁零件的壓料面我們創(chuàng)建如下圖2.3所示圖2.3當(dāng)壓料面確定下來(lái)后,接下來(lái)就要確定拉延件的分模線。分模線的作用就是分開了凸模和壓料圈兩個(gè)工作部件,從成形角度來(lái)說(shuō)就是分開了實(shí)際拉延的壓料部

13、分和拉延成形部分,通常分模線的輪廓形狀結(jié)合壓料面的型面形狀在很大程度上就決定了零件拉延的初始狀態(tài)好壞和最終零件是否起皺、開裂、反彈、剛性不足等缺陷,所以分模線也是對(duì)拉延件的成形起決定性作用的。創(chuàng)建分模線時(shí)我們需注意以下幾點(diǎn):l 分模線輪廓形狀盡量不要發(fā)生急劇的變化,l 分模線創(chuàng)建時(shí)要結(jié)合壓料面的形狀,l 分模線創(chuàng)建時(shí)要結(jié)合產(chǎn)品零件的修邊輪廓準(zhǔn)確計(jì)算尺寸保證工藝補(bǔ)充合適,保證修邊的余量,l 分模線創(chuàng)建時(shí)要考慮到零件接近分模線位置的形狀是否變化劇烈,是否易產(chǎn)生開裂和起皺等缺陷,應(yīng)如何適當(dāng)?shù)母淖兎帜>€的形狀來(lái)避免,來(lái)優(yōu)化零件的拉延狀態(tài)。依據(jù)以上幾點(diǎn),前碰撞梁零件的分模線我們確定如下圖2.4:圖2.4

14、2.2.3. 拉延件合理的工藝補(bǔ)充工藝補(bǔ)充是指為了順利拉深成形出合格的制件、在沖壓件的基礎(chǔ)上添加的那部分材料。由于這部分材料是成形需要而不是零件需要,故在拉深成形后的修邊工序要將工藝補(bǔ)充部分切除掉。工藝補(bǔ)充是拉深件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,不僅對(duì)拉深成形起著重要影響,而且對(duì)后面的修邊、整形、翻邊等工序的方案也有影響。工藝補(bǔ)充部分有兩大類:一類是零件內(nèi)部的工藝補(bǔ)充,即填補(bǔ)內(nèi)部孔洞,這部分工藝補(bǔ)充不增加材料消耗,而且在沖內(nèi)孔后,這部分材料仍可適當(dāng)利用;另一類工藝補(bǔ)充是在零件沿輪廓邊緣展開的基礎(chǔ)上添加上去的,它包括拉深部分的補(bǔ)充和壓料面兩部分。由于這種工藝補(bǔ)充是在零件的外部增加上去的,稱為外工藝補(bǔ)充,它是為了

15、選擇合理的沖壓方向、創(chuàng)造良好的拉深成形條件而增加,它增加了零件的材料消耗。工藝補(bǔ)充部分制定的合理與否,是沖壓工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志,它直接影響到拉深成形時(shí)工藝參數(shù)、毛坯的變形條件、變形量大小、變形分布、表面質(zhì)量、破裂、起皺等質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生等。工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)的基本原則:l 內(nèi)孔封閉補(bǔ)充原則 對(duì)零件內(nèi)部的空首先進(jìn)行封閉補(bǔ)充,使零件成為無(wú)內(nèi)孔的制作。l 簡(jiǎn)化拉深件結(jié)構(gòu)形狀原則 零件外部的工藝補(bǔ)充要有利于拉深件的拉延,有利于毛坯的均勻流動(dòng)和均勻變形。l 保證良好的塑性變形條件 對(duì)于一些深度較淺、曲率較小的汽車覆蓋件來(lái)說(shuō),必須保證毛坯在成形過(guò)程中有足夠的塑性變形量,才能保證其能有較好的形狀精度和剛度。

16、l 外工藝補(bǔ)充部分盡量小 由于外工藝補(bǔ)充不是零件本體,以后將被切掉變成廢料,因此在保證拉深件具有良好的拉深件的前提下,應(yīng)盡量減小這部分工藝補(bǔ)充,以減少材料浪費(fèi),提高材料利用率。l 對(duì)后工序要有利原則 工藝補(bǔ)充要考慮對(duì)后工序的影響,要有利于后工序的定位穩(wěn)定,盡量保證能夠垂直修邊等。l 雙件拉深工藝補(bǔ)充 當(dāng)沖壓件為左/右件時(shí),往往為了節(jié)省成本而進(jìn)行雙件拉深。當(dāng)左/右件合做時(shí),拉深件的深度盡量淺,中間工藝補(bǔ)充部分要有一定的寬度,才能夠保證修邊修邊模的強(qiáng)度。 根據(jù)以上工藝補(bǔ)充基本原則,零件整個(gè)拉延工藝補(bǔ)充如圖2.5:圖2.5整個(gè)拉延工序的工序數(shù)模如上圖2.5,除開零件產(chǎn)品數(shù)模部分其余都是零件拉延工藝補(bǔ)

17、充,零件外部的補(bǔ)充為外部工藝補(bǔ)充,內(nèi)部的補(bǔ)充為內(nèi)部工藝補(bǔ)充,其中包括:壓料面,拉延筋,到底標(biāo)記工藝造型,和預(yù)防起皺缺陷的余肉造型等,具體從零件數(shù)模到完成整個(gè)拉延工序的工序數(shù)模下面一一解析:a) 拿到零件數(shù)模,首先確定零件的沖壓方向,再根據(jù)零件車身坐標(biāo)百分線位置確定零件的數(shù)模中心(數(shù)模中心start point X,Y,Z坐標(biāo)一般以百為單位),數(shù)模中心確定后將產(chǎn)品數(shù)模由數(shù)模中心移至CAD軟件的絕對(duì)坐標(biāo)處(這里以UG軟件為例),再確認(rèn)沖壓方向與Z軸是否重合是否需要旋轉(zhuǎn)角度,具體整個(gè)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值和角度值我們都需要記錄下來(lái),以保證下一次數(shù)模更新時(shí)能很快的與舊數(shù)模進(jìn)行對(duì)比,如下圖2.6所示原車身坐

18、標(biāo)的產(chǎn)品數(shù)模圖2.6b) 當(dāng)數(shù)模位置和沖壓方向確定后,接下就是進(jìn)行拉延壓料面的創(chuàng)建。前面進(jìn)行壓料面分析時(shí)已經(jīng)提過(guò)不能直接使用零件的凸緣面為壓料面,需要我們自己來(lái)創(chuàng)建。根據(jù)前面所說(shuō)創(chuàng)建壓料面的基本原則將壓料面按圖2.7示尺寸創(chuàng)建如下,一般保證壓料面和零件最低部分距離為20mm左右,太多會(huì)加大補(bǔ)充造型浪費(fèi)材料,太少則對(duì)成形的意義不大,壓料面的趨勢(shì)大致按照零件頂部的趨勢(shì)保證零件拉延時(shí)的初始狀態(tài)盡量最多區(qū)域的拉延,零件頂部形狀轉(zhuǎn)角區(qū)域壓料面可以創(chuàng)建轉(zhuǎn)角,壓料面形狀不能存在尖角,每個(gè)尖角部分都要進(jìn)行倒圓角,圓角的大小不宜太小,一般可以R500,R1000,倒圓角要結(jié)合零件的型面趨勢(shì),左右形狀大致一樣的零

19、件可以直接做出一半再進(jìn)行鏡像的操作,尺寸則參照?qǐng)D2.7所示尺寸創(chuàng)建,注意圖2.7所示為零件的前視圖。圖2.7c) 壓了面創(chuàng)建成功后,接下來(lái)就是分模線的如何創(chuàng)建,前面說(shuō)到分模線對(duì)零件的拉延成形起到?jīng)Q定性的作用,創(chuàng)建拉延分模線時(shí)要結(jié)合產(chǎn)品零件的形狀尺寸和壓料面的形狀。依據(jù)以上創(chuàng)建拉延分模線的要點(diǎn),零件拉延分模線創(chuàng)建如下圖2.8所示:圖2.8 創(chuàng)建出以上尺寸的分模線,在不清楚怎樣,通過(guò)什么方法確定以上尺寸時(shí)可能會(huì)感到要確定下這些尺寸會(huì)無(wú)從下手。下面就將如何怎樣確定出合理的分模線尺寸進(jìn)行分析: 通常在創(chuàng)建分模線平面尺寸之前都會(huì)結(jié)合零件截面圖調(diào)整各個(gè)參數(shù)來(lái)確定起尺寸,如下圖2.9所示SEC A-A:,圖

20、2.10為細(xì)節(jié)放大圖圖 2.9圖2.10通常在確定分模線平面尺寸之前都會(huì)對(duì)其零件最大輪廓處的截面進(jìn)行分析,如上圖2.9 SEC A-A就是零件X方向最大輪廓處的截面,截面中通過(guò)確定拉延補(bǔ)充造型中產(chǎn)品延伸部分,凸模R,凹模R,側(cè)壁拔模尺寸來(lái)確定零件分模線尺寸,1, 首先產(chǎn)品延伸部分(為了避免加工和調(diào)模破壞產(chǎn)品形狀以及后工序修邊刀塊的強(qiáng)度)一般尺寸為310mm,最小不能小與3mm,2, 凸模R一般為R5R12(一般根據(jù)拉延深度調(diào)整,拉延深度淺取小值反之取大值),3, 凹模R一般為R5R15(凹模圓角大小可以直接控制拉延成形的進(jìn)料阻力,R取小值時(shí)進(jìn)料阻力大,可以改善起皺和剛性不足,R取大值時(shí)進(jìn)料阻力

21、小,可以改善零件開裂,料厚大時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整),4, 拉延件側(cè)壁斜度一般取612(側(cè)壁斜度大小可以直接控制和改善零件成形狀態(tài),保證零件表面有足夠的拉應(yīng)力,保毛坯的全部拉伸,影響后工序定位的穩(wěn)定和可靠,以及修邊刀塊強(qiáng)度和修邊條件的好壞)。拉延側(cè)壁確定下來(lái)后,它與壓料面相交所形成的線就是我們需要的分模線,分模線一般都會(huì)在一個(gè)方向比如說(shuō)X+方向取零件輪廓最大的部分截面的來(lái)確定。如上圖1.9就可以確定分模線X+的尺寸為距數(shù)模中心為525mm,依據(jù)以上的步驟我們同樣確定其他方向的尺寸,如下圖2.11 SEC BB,圖2.12為細(xì)節(jié)放大圖圖2.11圖2.12當(dāng)各個(gè)方向的分模線的尺寸確定下來(lái)后,我們直接在轉(zhuǎn)角

22、部分對(duì)它進(jìn)行倒圓角操作,倒圓角時(shí)結(jié)合零件形狀保證各部分均勻,這里對(duì)概零件我們倒圓角R30mm,分模線確定成功。d) 分模線確定后,接下就是進(jìn)行拉延的工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)。在零件內(nèi)部有空的部分,可以先對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行工藝補(bǔ)充,將所有的孔封閉起來(lái),剩下就是零件的外部工藝補(bǔ)充,也是拉延造型中的難點(diǎn),工藝補(bǔ)充的好壞直接決定拉延成形的質(zhì)量以及后工序的修邊條件和翻邊工序的成敗與否。以零件前碰撞梁為例:圖 2.13 按照上圖2.13所示順序:1,先創(chuàng)建壓料面,2,通過(guò)分模線創(chuàng)建側(cè)壁部分,3創(chuàng)建零件的延伸部分,4創(chuàng)建凸模R角,5創(chuàng)建凹模R角,6創(chuàng)建拉延筋。l 首先直接先創(chuàng)建出壓料面部分l 在壓料面和分模線確定后,直接在C

23、AD建模軟件中將分模線投影到3D的壓料面上,如下圖2.14圖 2.14l 接下用投影的3D曲線按一定的拔模角度拉伸出側(cè)壁面,并進(jìn)行倒圓角動(dòng)作,如下圖2.15圖 2.15用CAD軟件將零件由零件往外延伸,如下圖 2.16圖 2.16用拉伸出的側(cè)壁面跟延伸的產(chǎn)品進(jìn)行凸模倒圓角如下圖2.17圖2.17用拉伸出的側(cè)壁跟壓料面進(jìn)行凹模倒圓角如圖2.18圖 2.18創(chuàng)建拉延筋如圖2.19圖 2.19進(jìn)行拉延工藝補(bǔ)充的輔助造型(倒底標(biāo)記造型,防起皺余肉造型)如圖2.20,2.21圖 2.20圖 2.21各部分的尺寸可直接依據(jù)之前所提,具體如下圖2.22:圖2.222.2.4. 拉延筋的正確合理設(shè)計(jì)在汽車覆蓋

24、件拉深成形中,廣泛使用拉延筋(或拉深檻)。它是調(diào)節(jié)和控制壓料面作用力的一種最有效和使用的方法。拉深筋的作用力在壓料面作用力中占有較大的比例,且可以通過(guò)改變拉深筋的參數(shù)很容易地改變這種作用力的大小,在拉深過(guò)程中起著重要作用:1) 增大進(jìn)料阻力。壓料面上的毛坯在通過(guò)拉深筋時(shí)要經(jīng)過(guò)四次彎曲和反彎曲,使毛坯向凹模流動(dòng)的阻力大大增加,也使凹模內(nèi)部的毛坯在較大的拉力作用下產(chǎn)生較大的塑性變形,從而提高覆蓋件的剛度和減少由于變形不足而產(chǎn)生的回彈、松弛、扭曲、波紋及收縮等,防止拉深成形時(shí)懸空部位的其皺和畸變。2) 調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的分布通過(guò)改變壓料面上不同部位拉深筋的參數(shù),可以改變同部位的進(jìn)料阻力的分布,從而控制壓

25、料面上各部位材料向凹模內(nèi)流動(dòng)的速度和進(jìn)料量,調(diào)節(jié)拉深件各變形區(qū)的拉力及其分布,使各變形區(qū)按需要的變形方式、變形程度。3) 可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的大小在雙動(dòng)壓力機(jī)上,調(diào)節(jié)滑塊的高低,只能粗略地調(diào)節(jié)壓邊力,拉深筋可以配合壓邊力的調(diào)節(jié)在較大范圍內(nèi)控制材料的流動(dòng)情況4) 拉深筋外側(cè)已經(jīng)起皺的板料可通過(guò)拉深筋進(jìn)行一定程度的矯平。設(shè)置拉深筋,最根本的目的是為成形板材提供足夠的拉力。此外,也必須考慮其他方面的因素,才能確保沖壓件的成形質(zhì)量。不同形式的拉深筋, 通過(guò)調(diào)整幾何參數(shù),可以在阻力上完全等效,但在其他方面卻不一定能夠等效。因此,設(shè)計(jì)什么樣的拉深筋,除了滿足阻力要求外,還應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素

26、: 對(duì)單筋來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工和模具調(diào)試;寬度比較小可以減小模具尺寸;而重筋則結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,加工難度大,寬度也大,會(huì)增加模具尺寸和毛坯尺寸。因此,一般情況下多選用單筋。 在毛坯變形不需要特別大的拉深阻力,切修邊線不在壓料面部位時(shí),可在凹??诓吭O(shè)置拉深檻,即能保證拉深成形所必需的拉深阻力,又可以減小毛坯尺寸和模具尺寸。 保證沖壓件成形質(zhì)量和表面質(zhì)量。 提高拉深筋的使用壽命,有利于拉深筋的加工和調(diào)整。 當(dāng)零件料厚過(guò)大2mm以上,拉深筋作用會(huì)變小。設(shè)計(jì)拉深筋的數(shù)目和位置時(shí),必須根據(jù)拉深件形狀特點(diǎn)、拉深深度、材料料厚及材料流動(dòng)特點(diǎn)等情況而定。 為了增加進(jìn)料阻力,提高材料變形程度和剛性,在不破裂的

27、前提下,都會(huì)放置整圈的拉深筋 為了增加徑向拉應(yīng)力,降低切向壓應(yīng)力,為了防止起皺,在容易起皺的部位都會(huì)放置拉深筋 為了調(diào)整進(jìn)料阻力和進(jìn)料量的均勻,在拉深深度相差較大時(shí),在淺的部位都會(huì)放置筋,而深的部位不設(shè)拉深筋零件前碰撞梁,根據(jù)以上原則在其直線段為了增加進(jìn)料阻力,提高材料變形程度和剛性,減少回彈,就在直線段各設(shè)置一條拉深筋。拉延筋一般從分模線偏置25mm,考慮材料利用率可以20mm.到此,零件前碰撞梁整個(gè)拉延工藝數(shù)模就創(chuàng)建成功。2.3. 2/3,3/3修邊+沖孔工藝設(shè)計(jì)2.3.1. 修邊工藝分析和設(shè)計(jì)修邊工序是指將為保證拉深成形而在沖壓零件的周圍增加的工藝補(bǔ)充部分和沖壓件內(nèi)部增加的工藝補(bǔ)充部分沖

28、裁剪切掉的沖壓工序。該工序是保證汽車覆蓋件零件尺寸的一道重要工序,修邊線的確定是該工序的關(guān)鍵。按修邊方向分類的修邊類型:l 垂直修邊是指修邊凸(凹)模按垂直方向作上下運(yùn)動(dòng)的修邊動(dòng)作。垂直修邊所用模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、廢料處理也比較方便。l 水平修邊是指修邊凸(凹)模沿水平方向運(yùn)動(dòng)的修邊加工。凸(凹)模的水平方向運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)斜楔機(jī)構(gòu)或通過(guò)在模具上加裝水平方向運(yùn)動(dòng)的液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。l 傾斜修邊是指修邊凸(凹)模沿與垂直方向成一定角度的方向運(yùn)動(dòng)的修邊加工。凸(凹)模的傾斜水平方向運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)斜楔機(jī)構(gòu)或通過(guò)在模具上加裝水平方向運(yùn)動(dòng)的液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。修邊與切斷工序的工藝設(shè)計(jì)需注意以下要點(diǎn):1,選擇正確合理的修邊方向

29、,選擇修邊方向時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:l 保證修邊質(zhì)量,若修邊方向與制件型面的法線方向間的夾角過(guò)大,會(huì)在修邊過(guò)程中產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。同時(shí),由于凸凹模刃口部位呈銳角,模具易損壞,壽命低。因此,一般要求修邊方向與制件型面的法線方向間的夾角在15以內(nèi)比較好,最大不超過(guò)30。l 盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。合理的修邊方向應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,以減少模具費(fèi)用。垂直修邊所用模具結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的,故盡量選擇垂直修邊。l 要考慮到拉深件的定位可靠,操作者操作方便、生產(chǎn)安全。l 充分考慮模具的強(qiáng)度。在進(jìn)行多處修邊、沖孔時(shí),要注意修邊刃口的壁厚強(qiáng)度和耐疲勞強(qiáng)度。l 考慮廢料處理合理排放,廢料排放處理的好壞對(duì)沖壓作業(yè)速度有很大影響

30、。外部修邊時(shí),1,修邊廢料的形狀不要形成L形或U形;2,廢料刀不要平行配列,要考慮廢料的流動(dòng)方向應(yīng)張開一定的角度(一般5-15);3,手工處理廢料時(shí),廢料的分割不要太小,一般以對(duì)角長(zhǎng)度400-650mm為宜;4,采用廢料自動(dòng)滑落的廢料槽時(shí),滑槽的安裝角度以30最好,最小不要小于25;5,廢料的流動(dòng)方向不能妨礙工人的操作;6,廢料自動(dòng)下落時(shí)有困難時(shí),要考慮安裝頂出器或彈性卸料裝置。l 覆蓋件修邊時(shí),因形狀復(fù)雜,為了保證修邊質(zhì)量,不同的部位需采用不同的修邊方向。這種情況要在DL圖上注明修邊的部位和修邊方向。2,修邊部位和修邊方向的標(biāo)注對(duì)形狀復(fù)雜的拉深件進(jìn)行修邊時(shí),為保證修邊質(zhì)量,不同的部位可能需要

31、采用不同的修邊方向。這種情況下,要在DL圖上將每一個(gè)修邊方向都標(biāo)注清楚,使修邊模設(shè)計(jì)時(shí)能容易確定。3,修邊模結(jié)構(gòu)的確定在制定拉深件修邊工藝時(shí),要考慮到模具結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工藝要求的可行性。特別是在采用多個(gè)修邊方向的修邊工序中,實(shí)現(xiàn)工藝要求所需的模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,要初步確定修邊模的主要結(jié)構(gòu)。4,修邊工序的復(fù)合為減少模具數(shù)量、提高生產(chǎn)效率,經(jīng)常在修邊工序中進(jìn)行整形、翻邊或沖孔等工序。下面以零件前碰撞梁為例進(jìn)行修邊工藝分析和講解圖 2.23由零件形狀和產(chǎn)品輪廓來(lái)分析零件如圖2.23,首先零件形狀比較規(guī)則就是標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)梁類零件,在保證零件精度和質(zhì)量以及模具強(qiáng)度的前提下都可以進(jìn)行垂直修邊,在廢料排放和工件定位方

32、面來(lái)考慮,如果可以一道工序全周修邊,廢料排出不會(huì)出現(xiàn)排出不暢的問(wèn)題,定位可以在這道工序?qū)⑵矫嫔系目孜粵_出來(lái)留著下道工序定位用,同時(shí)也可以用零件的側(cè)壁部分進(jìn)行定位。所以我們工序2/3確定如下:在2/3工序中完成全周輪廓的修邊動(dòng)作,在修邊的同時(shí)將平面上直徑為8和10的4個(gè)孔進(jìn)行沖裁。2.3.2. 廢料刀設(shè)計(jì)因?yàn)榱慵麎K廢料比較大,周邊也不易滑出不適合自動(dòng)化生產(chǎn),所以我們?cè)谛捱吂ば蛑许毧紤]修邊廢料刀布置當(dāng)工藝內(nèi)容確定為全周輪廓修邊和沖孔后,接下來(lái)最主要的內(nèi)容就是確定廢料刀的數(shù)量、間距、位置、角度。廢料刀的設(shè)置可以依據(jù)以下原則去設(shè)計(jì):l 一般廢料刀的布置以單側(cè)落下為原則,即順時(shí)針或逆時(shí)針沿周布置,平面

33、斜角為010.l 廢料刀的開角相對(duì)于修邊線基本調(diào)整到直角,與凹曲線相交時(shí),則與模具中心平行l(wèi) 與操作者相對(duì)的廢料刀不要指向操作者l 廢料刀要避開廢料寬的地方布置l 在精度要求高或伸長(zhǎng)翻邊處不要高廢料刀l 應(yīng)避免刃口相對(duì)布置.l 型面傾斜及角部時(shí),廢料刀按下圖2.24布置圖 2.24圖 2.25修邊線有凸臺(tái)或凹槽形狀時(shí),按下圖2.26,不能按上圖2.25布置時(shí),廢料必須強(qiáng)制落下圖 2.26據(jù)產(chǎn)品的大小確定廢料刀布置要領(lǐng)如圖2.27所示:圖 2.27其他各種特殊情況包括如下圖2.28圖 2.28綜合以上條件,零件前碰撞梁的修邊工藝就確定下來(lái),包括修邊線、沖孔位置大小、廢料刀的數(shù)量、位置、角度都確定

34、如下圖 圖 2.292.3.3. 修邊工藝造型在有一些模具工廠里,工藝部分確定除了修邊線、沖孔線、廢料刀這些主要元素之外,為了設(shè)計(jì)和CAM編程的需要還要做一些工藝造型,這些造型主要表達(dá)各工作部件(上下刀塊、壓料體、下凸模)的型面數(shù)據(jù)。進(jìn)行這些數(shù)據(jù)的造型工作依據(jù)則主要根據(jù)上一工序的數(shù)模和各工作部件的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),2/3工序的數(shù)據(jù)我們則根據(jù)前一工序1/3拉延工序的數(shù)模來(lái)確定。l 下圖2.30為下模修邊廢料刀的造型具體操作方法:結(jié)合拉延工藝造型在廢料刀處裁剪出廢料刀的工作面一般為10-15mm,不需要太多以減少鉗工的研磨量,然后接著工作面創(chuàng)建出一個(gè)45的斜坡面就可,以便于廢料的排出??紤]吃入量則將創(chuàng)建好

35、的廢料刀造型往沖壓方向的反方向降6mm.圖 2.30廢料刀造型須結(jié)合前工序1/3拉延造型和2/3廢料刀曲線來(lái)確定,1/3拉延造型確定廢料刀的型面部分,2/3廢料刀曲線確定廢料刀的位置、大小、數(shù)量。l 下圖2.31為上模修邊刀和上模廢料刀的造型具體操作方法:結(jié)合拉延工藝造型在上模廢料刀處裁剪出廢料刀的工作面一般為10-15mm,不需要太多以減少鉗工的研磨量,然后接著工作面創(chuàng)建出一個(gè)45的斜坡面就可,以便于廢料的排出??紤]吃入量則將創(chuàng)建好的廢料刀造型往沖壓方向的反方向降9mm.上模修邊刀一樣保持工作面的距離后,然后創(chuàng)建出45面的斜坡,吃入量可以做成波浪刃口,以減少噪音和便利修邊,在與下模廢料刀干涉

36、部分須讓開。圖 2.31上模修邊刀造型須結(jié)合前工序1/3拉延造型和2/3修邊線來(lái)確定,1/3拉延造型確定廢料刀的型面部分,2/3修邊線確定其位置、大小、數(shù)量。作為上模廢料刀則是與下模廢料刀相對(duì)立的,刃口方向?yàn)榉聪?。上模刀和下模刀的造型尺寸可依?jù)下圖2.32圖 2.32 修邊刀與廢料刀的修邊吃入量按下圖2.33參數(shù)創(chuàng)建圖 2.33修邊到這里我們所有需要確定的都完成l 對(duì)于沖孔部分,有兩種情況:垂直沖孔和側(cè)沖孔,垂直沖孔因?yàn)樗c沖壓方向平行我們也叫正沖,我們只需要考慮準(zhǔn)確的沖孔尺寸和公差就可以了。側(cè)沖孔是指傾斜的孔位我們用CAM來(lái)進(jìn)行沖孔,除了給出準(zhǔn)確的沖孔尺寸和公差外,我們還要考慮CAM的角度,

37、有時(shí)可能是一個(gè)方向的角度,有時(shí)是兩個(gè)方向的角度,一般都取5倍數(shù)。3. 零件前風(fēng)窗下橫梁上板工藝分析和設(shè)計(jì)零件號(hào):材質(zhì):BUSD FB料厚:1.0mm圖 3.1 圖 3.2 圖 3.3 圖 3.4 圖 3.5 圖3.1為零件的產(chǎn)品圖,圖3.2 圖3.3 圖3.4 圖3.5分別為圖3.1各部分的細(xì)節(jié)放大圖 以上信息為零件的基本信息,包括零件名稱、料厚、材質(zhì)等,料厚1.0為常規(guī)料厚,不需要選用其他特殊的模具材料和結(jié)構(gòu),材質(zhì)為BUSD也是寶鋼生產(chǎn)常用的冷軋板材,材料拉伸性能優(yōu)越。從零件的產(chǎn)品形狀來(lái)分析其工藝性,上圖3.1所示意為零件的產(chǎn)品形狀。零件形狀比較復(fù)雜,有多處翻邊、翻孔,且孔數(shù)量比較多帶側(cè)沖孔

38、,且輪廓修邊線角度起伏比較大??紤]以上一些因素結(jié)合零件的匹配和裝配公差,控制成本,我們可將零件工序大致確定如下:1,拉延 2,修邊+沖孔 3,翻邊+翻孔 4,沖孔+側(cè)沖孔。下面就對(duì)各工序進(jìn)行模具工藝分析和設(shè)計(jì)。3.1. 1/4拉延件工藝分析與設(shè)計(jì) 圖 3.63.1.1. 拉延沖壓方向和工序內(nèi)容 首先確定零件拉延沖壓方向,把零件從車身坐標(biāo)移動(dòng)到自己定制的數(shù)模中心點(diǎn),X50,Y0,Z750。零件移動(dòng)到合適的數(shù)模中心后,進(jìn)行零件拉延方向的確定圖 3.7為了更好的優(yōu)化零件的拉伸性能,體現(xiàn)最好的拉伸效果,在Y方向把零件旋轉(zhuǎn)20,將零件個(gè)部分的拉延深度盡量保持一致,為了批量化生產(chǎn)方便,把零件在Z方向旋轉(zhuǎn)9

39、0得出零件合適的1/4拉延工序合適的沖壓方向。如上圖3.7 圖 3.83.1.2. 壓料面和分模線拉延工序沖壓方向確定下來(lái)后,接下就是創(chuàng)建零件拉延工序的壓料面和分模線。我們由上圖3.8取出X,Y方向最大距離的截面,分別為SEC A-A圖3.9和SEC B-B圖3.11 圖 3.9圖 3.10圖 3.11由上面3.9 3.11的SEC A-A ,SECB-B可以將分模線的距離,壓料面的大致形狀確定下來(lái)。圖 3.12左視圖中壓料面的形狀如上圖3.12壓料面的形狀按照零件形狀的趨勢(shì),然后考慮合適的拉延深度創(chuàng)建而成。前視圖中壓料面的形狀如下圖3.13圖 3.13 壓料面的形狀和尺寸確定后,我們可用3D

40、建模軟件創(chuàng)建出3D的壓料面圖 3.14上圖3.14就是在UG中創(chuàng)建出的壓料面壓料面創(chuàng)建出來(lái)后,接著從上圖3.9 3.11SEC A-A ,SCE B-B 可以確定出分模線的形狀,計(jì)算分模線時(shí)需注意零件的翻邊部分需展開到拉延工藝數(shù)模上,一些局部考慮到工藝可行性避免起皺、開裂部分所需創(chuàng)建的工藝小造型、余肉。圖 3.15上圖3.15中的曲線則是我們的分模線,創(chuàng)建分模線時(shí)最基本尺寸我們由SEC A-A,SEC B-B來(lái)獲得,其余部分根據(jù)最基本尺寸結(jié)合零件的形狀和輪廓來(lái)進(jìn)行偏置和延伸來(lái)獲得,保證在每個(gè)截面處都能滿足拉延,修邊,翻邊的要求。3.1.3. 創(chuàng)建工藝補(bǔ)充造型分模線創(chuàng)建好,接下來(lái)就可以開始拉延工

41、序工藝補(bǔ)充的創(chuàng)建了。按照以下步驟:1, 將平面上的分模線按沖壓方向投影到壓料面上如圖3.16圖 3.162, 將投影好的分模線按照指定的拔模角度拉伸出數(shù)模的側(cè)壁面。零件下橫梁上板取角度值為10,這一步驟有兩個(gè)細(xì)節(jié)需要注意(a,分模線圓角部分,可以不用拉伸特征完成,盡量去用曲面倒圓角實(shí)現(xiàn)。B,由于零件形狀比較復(fù)雜,型面起伏高低差比較大,在型面高的地方我們就可以直接用分模線拉伸出側(cè)壁面,然后再去與產(chǎn)品型面形成相交,但在型面低的部分可能不需要拉伸出側(cè)壁面,直接用零件的輪廓外凸緣面與壓料面產(chǎn)生相交)。根據(jù)零件的形狀和輪廓進(jìn)行不同的操作,如下圖3.17圖 3.173, 將零件輪廓外凸緣面與分模線產(chǎn)生的拔

42、模面或壓料面產(chǎn)生相交,具體操作是延續(xù)產(chǎn)品的原始型面,產(chǎn)生延伸動(dòng)作。產(chǎn)品最小延伸距離修邊線之外保證5-10mm,翻邊部分則保證翻邊部分展開之后的距離,在局部產(chǎn)品延伸不了的情況可以自行進(jìn)行輔助面創(chuàng)建達(dá)到效果。如圖 3.18圖 3.184, 局部需要添加幾何特征來(lái)避免成形缺陷的,如放起皺余肉,防翻邊缺料造型等??梢愿鶕?jù)零件的形狀適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行輔助面創(chuàng)建,如圖3.19圖 3.195, 凹??赗角的創(chuàng)建。具體操作是在壓料面和分模線拔模出的側(cè)壁面或產(chǎn)品輪廓面的相交部分產(chǎn)生R角,此值根據(jù)零件的拉伸性能來(lái)確定,零件下橫梁上板取R值為10mm。用3D建模軟件中的倒圓角來(lái)實(shí)現(xiàn),在局部實(shí)現(xiàn)不了倒圓角的情況可通過(guò)自行進(jìn)行

43、輔助面創(chuàng)建達(dá)到同樣的效果。如下圖3.20圖 3.206, 凸模R角的創(chuàng)建。具體操作是在分模線拔模出的側(cè)壁面和產(chǎn)品外輪廓延伸后相交的部分產(chǎn)生R角,此值根據(jù)零件的拉伸性能來(lái)確定,零件下橫梁上板取R值為10mm,局部考慮拉伸效果對(duì)其進(jìn)行放大圓角的操作,并且將各種考慮拉伸效果創(chuàng)建出的余肉造型也進(jìn)行倒圓角動(dòng)作,在局部實(shí)現(xiàn)不了倒圓角的情況可通過(guò)自行進(jìn)行輔助面創(chuàng)建達(dá)到同樣的效果。如下圖3.21,圖3.22 圖3.23 圖3.24 圖3.25分別為圖3.21中1,2,3,4各部分的細(xì)節(jié)放大圖 圖 3.21 圖 3.22 圖 3.23 圖 3.24 圖 3.257, 零件內(nèi)部工藝補(bǔ)充的完成,指零件內(nèi)部各種形狀的

44、孔,包括圓孔和各種異形孔,都要將其封閉起來(lái)。同零件外輪廓延伸一樣也需要考慮翻邊和翻孔部分的修邊。如下圖3.26所示,圖3.27 圖3.28分別為圖3.26中1,2部分的細(xì)節(jié)放大圖圖 3.26 圖 3.27 圖 3.288, 工藝小特征的完成。包括到底標(biāo)記和各種工藝造型的修飾,到底標(biāo)記根據(jù)客戶要求來(lái)確定是在零件上還是廢料上,一般無(wú)要求我們?cè)O(shè)置在廢料上,注意是要盡量與沖壓方向能保證垂直。各種工藝造型,比如說(shuō)預(yù)防起皺所添加的余肉造型,預(yù)防開裂將數(shù)模凸模R角放大的造型,根據(jù)零件的拉伸效果來(lái)調(diào)整其形狀和大小,以達(dá)到最佳效果。C/H孔位置一般在零件平面位置上,以做調(diào)模定位用。圖 3.29 9,完成拉延筋的

45、創(chuàng)建。 拉延筋的具體操作是,從分模線往外偏置25mm,此線就為拉延筋的中心線,然后將此線投影到壓料面上,然后在3D建模軟件中先創(chuàng)建出基本面,然后對(duì)其倒圓角。到此零件下橫梁上板拉延工藝造型到此完成。3.2. 2/4修邊工藝分析與設(shè)計(jì)3.2.1. 修邊沖壓方向和工序內(nèi)容在完成1/4拉延工序工藝設(shè)計(jì)后,接下就是修邊工序的工藝設(shè)計(jì)。首先確定修邊工序的沖壓方向。通常修邊工序的沖壓方向都是延續(xù)前工序拉延的沖壓方向,當(dāng)在拉延方向不能保證沖裁最佳質(zhì)量時(shí)需要旋轉(zhuǎn)沖壓方向,旋轉(zhuǎn)方向時(shí)需要考慮零件的定位,生產(chǎn)線的操作(一般手工線生產(chǎn)沒(méi)有太多限制,自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)需要考慮生產(chǎn)線前后工序允許旋轉(zhuǎn)的最大角度),本工序的工序內(nèi)

46、容,旋轉(zhuǎn)合適的角度來(lái)保證修邊和沖孔的精度。下圖3.30為2/4工序的工序內(nèi)容,包括:全周修邊+沖異形孔+沖2個(gè)方孔。在零件如沒(méi)有排廢料不順暢和定位其他特殊要求情況下,可以進(jìn)行全周修邊。如零件有比較大的異形孔可以安排在和全周修邊一序,因沖大的異形孔其本質(zhì)是與修邊相同,相對(duì)與小孔來(lái)說(shuō)其精度公差要求較低,考慮到廢料的排出順暢就行。剩下兩方孔,其沖壓角度在2/4工序正好接近垂直,因此將2個(gè)方孔也帶上。圖 3.30當(dāng)確定好2/4工序全部工作內(nèi)容后,綜合所有修邊和沖孔內(nèi)容來(lái)考慮2/4沖壓方向修邊由下圖3.31可看出都往一個(gè)方向傾斜,沖大異形孔可以先不考慮,然后結(jié)合兩個(gè)方孔后,將2/4工序的沖壓方向從1/4

47、工序旋轉(zhuǎn)5。此方向就是2/4工序的沖壓方向。圖 3.31廢料刀當(dāng)工序內(nèi)容和沖壓方向都確定下來(lái)后,因?yàn)槭侨苄捱?,所以接下?lái)就來(lái)確定廢料刀的數(shù)量和位置。根據(jù)前章所述布置廢料刀的原則,就以長(zhǎng)度450mm依次一個(gè)方向排開,一中為8把廢料刀,短方向各放一把就可以了,其余以450mm廢料長(zhǎng)度分布,方向?yàn)橥环较颉?.2.2. 修邊工藝造型當(dāng)修邊各工藝參數(shù)都確定下來(lái)后,接下在3D建模軟件中創(chuàng)建出各工作部件的工藝造型。創(chuàng)建各部件工藝造型,需結(jié)合前工序1/4拉延的工藝造型和2/4工序的工藝內(nèi)容以及修邊相關(guān)的參數(shù)(吃入量,接刀等)。下圖3.32為下模廢料刀工藝造型具體操作方法:結(jié)合拉延工藝造型在廢料刀處裁剪出廢

48、料刀的工作面一般為10-15mm,不需要太多以減少鉗工的研磨量,然后接著工作面創(chuàng)建出一個(gè)45的斜坡面就可,以便于廢料的排出??紤]吃入量則將創(chuàng)建好的廢料刀造型往沖壓方向的反方向降6mm.圖 3.32下圖3.33為上模修邊刀和上模廢料刀造型具體操作方法:結(jié)合拉延工藝造型在上模廢料刀處裁剪出廢料刀的工作面一般為10-15mm,不需要太多以減少鉗工的研磨量,然后接著工作面創(chuàng)建出一個(gè)45的斜坡面就可,以便于廢料的排出。考慮吃入量則將創(chuàng)建好的廢料刀造型往沖壓方向的反方向降9mm.上模修邊刀一樣保持工作面的距離后,然后創(chuàng)建出45面的斜坡,吃入量可以做成波浪刃口,以減少噪音和便利修邊,在與下模廢料刀干涉部分須

49、讓開。圖 3.33到此,2/4修邊工藝設(shè)計(jì)就完成。3.3. 3/4翻邊翻孔工序工藝設(shè)計(jì)3.3.1. 翻邊沖壓方向和工序內(nèi)容在完成2/4修邊、沖孔工序工藝設(shè)計(jì)后,接下就是3/4翻邊、翻孔工序的工藝設(shè)計(jì)。首先確定翻邊工序的沖壓方向。通常修邊工序的沖壓方向在垂直翻邊的前提下都是取決與所需要翻邊的零件那部分,因?yàn)槭谴怪狈?,所以首先要保證翻邊部分沒(méi)有負(fù)角即能實(shí)現(xiàn)垂直翻邊,然后在條件允許的情況保證針對(duì)反彈等現(xiàn)象翻邊部件有調(diào)整的空間,即盡量翻邊面角度偏大為合適。在翻邊帶沖孔的情況下,需考慮沖孔的角度。下圖3.44為3/4工序翻邊,翻孔的工序內(nèi)容圖 3.44工序內(nèi)容主要包括:零件外周整條邊翻邊,中間四個(gè)異形

50、內(nèi)孔翻孔,還帶上沖一20的圓孔。為什么翻邊還要帶上沖孔,首先往下翻邊時(shí)是可以進(jìn)行沖孔工序的,然后因?yàn)榭紤]到4/4工序沖孔,孔位之間的距離比較小全部在4/4工序的話模具結(jié)構(gòu)沖孔凹模設(shè)計(jì)會(huì)比較麻煩,所以在3/4工序沖掉一個(gè)大圓孔。同樣最開始還是確定零件在3/4工序的沖壓方向圖 3.55由圖3.55上可以看出來(lái),3/4翻邊工序相對(duì)與1/4工序來(lái)說(shuō)旋轉(zhuǎn)了5,為什么要旋轉(zhuǎn)這5,前面已說(shuō)翻邊工序除了考慮翻邊其皺和開裂外,還有最重要的要考慮到翻邊后零件的翻彈,一般來(lái)說(shuō)都會(huì)有反彈,然后翻邊刀塊要進(jìn)行反方向的補(bǔ)償動(dòng)作。所以考慮到反彈的補(bǔ)償量,一般都回給翻邊方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,零件前風(fēng)窗下橫梁上板旋轉(zhuǎn)的是5角。旋

51、轉(zhuǎn)5角后再檢查零件中間的內(nèi)孔,確認(rèn)都有一定的補(bǔ)償量。那我們的3/4的沖壓方向就確定下來(lái)了。3.3.2. 翻邊模各項(xiàng)參數(shù)一般我們翻邊的分模線都是取在需要翻邊的零件面,進(jìn)行翻邊時(shí)有折彎動(dòng)作R角交線處。然后壓料板和翻邊刀之間的間隙為0.5mm.如圖3.56圖 3.56翻邊模有3大部件:凸模,壓料板,翻邊刀塊。翻邊刀壓料板下凸模圖 3.57 如圖3.57所示翻邊平面及斷面形狀為直線時(shí),制件末端距凹模圓角R切點(diǎn)3mm,為曲線時(shí)取5-10mm,當(dāng)零件料厚1.2mm時(shí),翻邊刀塊R角值取R3,當(dāng)料厚1.2mm時(shí),翻邊刀R角值取R5。 下凸模相對(duì)于制件來(lái)說(shuō),一般最少要比制件多出10mm。 不論翻邊線為直線或是曲

52、面時(shí),我們需注意翻邊的行程在每個(gè)截面處都需要保持一直。在工廠里又會(huì)有另外一個(gè)叫法,叫同時(shí)吃入。即翻邊刀塊在碰到翻邊前的制件時(shí),接觸狀態(tài)是在每個(gè)位置都是同時(shí)接觸的。 由下圖3.58可以看出:L代表的是翻邊行程,L0是代表翻邊凸緣寬度圖 3.58 翻邊凸緣寬度不等時(shí),按照翻邊寬度最寬處考慮,壓入深度沿沖壓方向同時(shí)開始翻邊。 由下圖3.59所示,L代表翻邊刀的壓入深度,L1代表短的翻邊凸緣寬度,L2代表長(zhǎng)的翻邊凸緣寬度。L2決定壓入深度即翻邊刀的高度。圖 3.59 當(dāng)翻邊與整形同時(shí)存在的狀態(tài)時(shí),需要根據(jù)不同情況考慮翻邊的吃入深度 整形部比翻邊高度高時(shí),Ll1壓入深度取L值,如圖3.60圖 3.60

53、翻邊高度超出整形線時(shí),壓入深度漸漸變化,如圖3.61圖 3.61當(dāng)了解上述翻邊工序的要點(diǎn),確定翻邊工序沖壓方向后,就可以進(jìn)行翻邊工序各部件的工藝造型。3.3.3. 翻邊工藝造型 下圖3.62為零件前風(fēng)窗下橫梁上板下凸模的工藝造型 圖中包括翻邊工序三大件的工藝造型:翻邊凸模,翻邊凹模,壓料體。結(jié)合前章節(jié)所介紹的翻邊模的各項(xiàng)參數(shù),創(chuàng)建如下圖3.62圖3.62 翻邊凸模工藝造型,主要表現(xiàn)在翻邊和翻孔凸緣處的造型。因?yàn)橥鼓2糠殖斯ぷ鞑糠?,其余都是屬于避開部分,其具體尺寸如下圖:工作部分離制件10mm外再倒R10圓角讓開。具體操作:在3D建模軟件中,將翻邊的凸緣的部分延伸出來(lái),下面的空開面則用前工序的工藝面往下進(jìn)行平移動(dòng)作到工藝尺寸就可以,然后倒R10圓角。尺寸參考下圖3.63圖 3.63 下圖3.64為翻邊工序翻邊刀塊(即翻邊凹模)的工藝造型中間部分為翻孔凹模,長(zhǎng)邊部分為翻邊凹模 圖 3.64 翻邊刀工藝造型,主要表現(xiàn)在翻邊和翻孔凸緣處的造型。因?yàn)榉叺秹K部分基本都是工作部分,其具體尺寸如上圖3.63:工作部分最遠(yuǎn)處離制件10mm倒R5圓角。具體操作:在3D建模軟件中,將翻邊的凸緣的部分延伸出來(lái),與工作面即用前

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