冲压工艺设计流程
要制定冷冲压工艺规程呀,在冲压生产里,得保障产品质量,要考虑经济效益,还得顾及操作的方便安全,要全面兼顾生产组织各方面的合理性与可行性 。
冷冲压工艺规程涵盖原材料的准备内容,包含获取工件所需的基本冲压工序,还有其它辅助工序,比如退火、表面处理等。制定冷冲压工艺规程,就是要针对具体的冲压件,恰当地选择各工序的性质,正确地确定坯料尺寸、工序数目、工序件尺寸,合理地安排冲压工序的先后顺序以及工序的组合形式,进而确定最佳的冷冲压工艺方案。
一、收集并分析有关设计的原始资料
1、原始资料的收集:
冲压工艺规程的制定,要在收集相关内容,调查研究并掌握有关设计的原始资料的基础上开展,冲压工艺设计的原始资料主要涵盖这些,有冲压件的产品图以及技术条件,还有原材料的尺寸规格、性能及其供应状况,再者是产品的生产批量,另外包括工厂现有的冲压设备条件,以及工厂现有的模具制造条件和技术水平,最后还有其他技术资料等。
(1) 冲压件的产品图及技术要求
在制定冲压工艺规程时,产品图是主要依据,它要表达完整,尺寸标注得合理,符合国家制图标准,技术条件要明确且合理。通过产品图,能对冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求以及装配关系、使用性能等有全面了解,以此来制定工艺方案,选择模具类型并确定模具精度。要是产品只有样机却没有图样,那就得对样机测绘后绘制图样,将其作为分析与设计的依据。
(2) 产品原材料的尺寸规格、性能及供应情况
坯料形式,还有,下料方式,这二者所构成的,是原材料的尺寸规格,冲压材料所具备的力学性能,以及工艺性能,还有供应状况,这些对于确定冲压件变形程度,以及工序数目,另外,冲压力计算等方面,都可以产生重要的影响 。
(3) 产品的生产批量及定型程度
生产产品时的批量大小以及其定型的程度如何,这是在制定冲压工艺规程期间必须要去考虑的极为重要的内容。它会直接对加工方法的确定产生影响,还会影响到模具类型的选择。
(4) 冲压设备条件
工厂当下所拥有的冲压设备的状况,它不单单是在模具进行设计期间用以选择设备的依据,不但如此,它对于工艺方案的制定还存在着直接的影响。冲压设备所具备的类型、规格以及是否先进,这些方面乃是确定工序组合程度的主要依据,是选择各个工序压力机型号的主要依据,是确定模具类型的主要依据。
(5) 模具制造条件及技术水平
工厂现有的模具制造条件,对模具工艺有着直接的影响,工厂现有的技术水平,对模具设计有着直接的影响,它决定了工厂的制模能力,进而影响工序组合程度的确定,还影响模具结构的确定,也影响加工精度的确定 。
(6) 其它技术资料
各种手册,比如冲压手册、冲模设计手册、机械设计手册、材料手册,与冲压有关的图册,技术标准,像国家标准、部颁标准以及企业标准等,这些有关的技术参考资料主要包括。制定冲压工艺规程的时候利用这些资料,这将有助于设计者去分析计算,有助于确定材料及精度等,有助于简化设计过程,有助于缩短设计周期还助于提高生产效率。
2、如何正确选用冲压材料
(1)冲裁工序不宜使用脆,硬性材料
冲孔这一冲裁工序,不是不适合把脆性以及过硬度材料用在其中,落料这一冲裁步骤也是如此,切边这样的冲裁环节同样不适合用脆性及硬度过高的材料。材料越呈现脆性的状况冲裁期间越容易出现撕裂的情况,材料要是过硬类似于高碳钢这种冲裁断面平面度是非常大的,对于厚材料冲裁而言这种情况更为严重。材料弹性好且流动极限高的话能够得到良好的断面。 especially低锌黄铜为示例的软材料能够冲裁出光滑并且倾斜度很小的断面 。
(2)弯曲工序不宜使用高弹性材料
因材料弹性越大,弯曲后成形件往原来状态方向的回弹就越大,会致使工件达不到预定形状,需多次试模、修模,所以弯曲工序不宜使用高弹性的材料。弯曲工序的材料应具备足够塑性、较低屈服点以及较高弹性模量,前者能保证不开裂,后者会使工件易于达到准确形状。最适于弯曲的材料有低碳钢、纯铜和纯铝。
(3)拉深工序不宜采用塑性差的材料
因低塑性材料允许的形变程度小,故而得增加拉深工序以及中间退火次数,拉深所使用的材料需要塑性高,屈服点低且稳定性好,拉深材料的屈服点跟抗拉强度的比值越小的话,那拉深性能就越好,一次变形的极限程度也就越大,常用于拉深的材有低碳钢,低锌黄铜以及吕合金,奥氏体不锈钢。
(4)冷挤压工序不宜使用高强度,低塑性的材料
那种机械强度高但塑性低的材料不适宜进行冷挤压,原因是这会增加变形抗力还会产生裂纹。冷挤压所使用的材料得具备高塑性,拥有低屈服点,并且有低的加工硬化敏感性。像纯铝及铝合金, Brass,锡磷青铜,镍,锌及锌镉合金,低碳钢等,这些是最适宜进行冷挤压的材料 。
二、产品零件的冲压工艺性分析与审查
冲压工艺性,指的是冲压件针对冲压工艺的适应性 ,也就是冲压件在结构形状方面 ,在尺寸大小方面 ,在精度要求方面 ,以及在所用材料等方面 ,是否契合冲压加工所具备的工艺要求 。

2、具备良好工艺性,就能保证材料消耗不多,工序数量最少,让模具结构不复杂,维持产品质量稳定,降低成本,还可使技术准备工作以及生产的组织管理达成经济合理状态。
一、冲压工艺性分析存在着目的,二、这个目的是去了解冲件加工究竟有多难,三、进而为制定冲压工艺方案奠定相应的基础。
4、产品零件冲压工艺性分析的依据:
以产品零件图作为根据,要慎重地剖析研究此零件的形状特征,尺码大小,尺寸的标注以及精度的要求,生产的批量,板料的性能,去剖析冲压生产出现各类质量问题的可能性。尤其得留意零件的极限尺寸,像是最小冲孔的尺寸,最小窄槽的宽度,最小孔的间距以及孔边距,最小弯曲半径,最小拉深圆角半径等,尺寸的公差,设计的基准以及其他特殊的要求。由于这些要素对于所需的工序性质,数量排列的顺序的确定,以及冲压定位的方式,模具结构的形式与制造精度的选择,都有着明显的影响。
通过上述那般的剖析探究,要是察觉到冲压件的工艺性并不合理,那就应当跟产品设计人员一道,在不影响产品使用需求的前提状况之下,对冲压件的形状、尺寸、精度要求甚至原材料的选用等开展恰当的修正。
5、冲压件的工艺分析
工艺分析包括经济和技术两方面的内容。
(1) 经济
依据产品图纸,去知晓冲压件的使用要求、功用,按照冲压件的结构形状特点、尺寸大小、精度要求、生产批量以及原材料性能,剖析材料的利用状况,判断是否能简化模具设计与制造,看产量与冲压加工特点是否适配,考量采用冲压加工是否具备经济效益。
(2) 技术
参考产品图纸,剖析冲压件的形状特点,考量其尺寸大小,审视精度要求,分析材料性能等诸多因素,据此判断是否契合冲压工艺要求,裁定该冲压件加工的难易程度,进而确定是否需采用特殊工艺措施。但凡经过分析,发觉冲压工艺性欠佳的情况(诸如产品图里零件形状太过繁杂,尺寸精度与表面质量过高,尺寸标注以及基准选择不合理,还有材料选择不恰当等等),能够会同产品设计人员,在确保使用性能的条件下,对冲压件的形状、尺寸、精度要求以及原材料进行必要的修改。
一般而言,针对于冲压件的工艺剖析,着重探讨的是,在不会对于零件的使用造成影响的情形之下,是不是能够运用最为简便且最为经济的方式将其冲压制造出来,要是可以达成此目标,那就表明该冲压件具备良好的工艺性能,反之,若无法达成,便意味着其工艺性能欠佳。
三、工艺计算
1、排样与裁板方案的确定
依据冲压工艺方案,来对冲压件或者坯料的排样方案予以确定,去明确条料宽度以及步距,着手选择板料规格进而确定裁板方式,还要计算材料利用率。
2、冲压工序件的形状和工序尺寸计算
把每个冲压件分开而言,总有两个组成部分,一个是已成形部分,另一个是待成形部分。已成形部分的形状跟尺码和成品零件一样,在后续工序里要当作强区不再发生形变。待成形部分形状和尺寸跟成品零件不一样,在后续工序中要作为弱区有待进一步变形且具有过渡性。冲压工序件是毛坯与冲压件之间的过渡件,其形状和尺寸对每道冲压工序的成败和冲压件质量有着极其重要的影响,必须契合冲压变形要求。
工序件形状与尺寸的确定应遵循下列基本原则:
(1) 根据极限变形系数确定工序尺寸
不同的冲压成形工序,有着不同的形状改变性质,其所能承受的最大变形系数也互不一样。在工程领域里,受限于极限变形系数的成形方式数量众多,像开展拉深操作、进行胀形处理、实施翻边动作、执行缩口工艺等。这些操作中,所涉及的直径大小、高度尺寸、圆角区域等边缘半径,都受到极限变形系数的约束;。
(2) 工序件的过渡形状应有利于下道工序的冲压成形;
(3)工序件的过渡形状,其尺寸应当有利于对冲压件表面质量予以保证,要保证质量,应当注意:
对冲压件表面质量会产生作用的,是工序件的某些过渡尺寸的影响,比如说,要是多次拉深的工序件其圆角半径过小的话,那么在零件表面就会留下圆角处出现的弯曲以及变薄的痕迹。
②工序件的过渡形状会对冲压件表面质量产生影响,比如有那种拉深锥角大的深锥形零件,要是采用阶梯形状过渡的话,所得到的锥形件表面会留有明显的印痕,特别是当阶梯处的圆角半径比较小的时候,表面质量会更差。要是采用锥面逐步成形法或者锥面一次成形,就能够获得较好的成形质量。
(4) 工序件的形状和尺寸应能满足模具强度和定位方便的要求
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