模具设计与制造(第二版)
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3.7.1 冲裁件工艺设计

1.分析冲裁的工艺性

在接到设计任务时,首先要根据零件图纸及技术要求、生产批量,对其进行工艺分析,确定其冲裁的可能性。若需要改善工艺性涉及修改图纸时,则可向产品设计人员提出建议,共同协商解决。

2.拟订冲裁件的工艺方案

在冲裁件工艺分析的基础上,一般可拟订出几种不同的工艺方案。再根据零件的尺寸大小、公差要求、断面质量、材料性能、生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面的因素,进行全面的分析比较后,确定一个最佳工艺方案。

合理的冲裁工艺方案应该表现在以下4个方面。

[1]能满足生产批量要求。因为模具费用在冲裁件的成本中占很大比重,所以冲裁件的生产批量在很大程度上决定着冲裁工艺方案。一般来说,小批量与试制生产采用简易模或单工序冲裁模;中批与大批量生产采用复合模或级进模甚至自动模。

[2]冲裁工序顺序安排要合理。对多工序冲裁和连续冲裁的工序安排,必须做到定位可靠,工艺稳定,先冲部分为后冲部分提供可靠的定位,后冲部分不影响先冲部分的质量。对多工序在几副模具上冲裁时,要考虑定位基准的一致性,以减少定位误差。冲裁大小不同,相距较近的孔时,为了减少孔的变形,应先冲大孔和一般精度的孔,后冲小孔和精度较高的孔。

[3]模具强度要足够,制模容易。如采用复合模冲裁,要考虑凸凹模壁厚强度问题,采用级进模冲裁就应考虑排样与凹模强度、模具装配与调整方面的关系等。

[4]冲裁操作方便、安全。例如,很小的多工序冲裁件采用单工序冲裁,操作就不方便。

3.工艺计算

根据所定的工艺方案,计算并确定各中间工序的工序件形状和尺寸,绘出各种工序的工序简图,确定出合理的排样形式、裁板方法,并计算材料的利用率。

4.设备选择

计算各工序压力,确定压力中心,初选压力机。计算各工序所需压力时,要使其最大压力不超过压力机允许的压力曲线。必要时,还要审核压力机的电机功率。

5.填写工艺过程卡片

根据上述工艺设计,将所要的工序及原材料、使用的设备,模具等项内容填入一定格式的工艺卡中。它既是指导生产的工艺文件,也是模具设计的依据。