第七章冲压工艺设计一、编制冲压工艺过程的主要内容和步骤1、对冲压件的工艺分析：包括技术和经济两方面内容。技术方面：根据产品图纸，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求；经济方面：主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以耿得的经济效益。目的：冲压件的工艺分析，主要目的是在不影响零件使用的前提下，能否以最筒单最经济的方法冲压出来。能够做到的，表示该冲压件的工艺性好，反之，工艺性差。影响冲压件工艺性的因素：(1)冲压件形状和尺寸：对于冲裁件：要求外形简单对称，最好是由圆弧和直线组成，应该避免冲裁件上过长的悬臂和狭槽，其宽度要大于料厚的两倍，即b>2t，如图7-1a所示。要求：冲裁件外形不能有尖角，应采用ｒ>0.5t的圆角(ｒ为圆角半径)，这有利于模具制造和提高模具寿命。冲裁时，为了防止凸模折断或压弯，冲孔尺寸不能太小，用一般冲孔模可以冲压的最小孔径见表7-1，凸模采用保护套结构可冲压的最小孔径见表7-2。冲裁件孔与孔、或孔与边缘的间距b、b1，(图7-1b，c)，与模具强度和寿命以及冲裁件的质量有关，其值不宜过小，一般取b≥1.5t，b1≥t。对于弯曲件：直边长度L、Ll不宜过小，一般其值应大于2t(见图7-2)；弯曲处的圆角半径不能小于最小弯曲半径，其值见表3-7。弯曲时应防止孔的变形，要求孔壁与弯曲处有适当距离L(图7-3)，在材料厚度t<2mm时，取L≥t；t≥2mm时，取L≥2t。若L值不能满足上述规定，则应先压弯后再冲孔。弯曲件形状应尽量对称，以避免压弯时的毛坯偏移，如果形状不对称或弯曲时毛坯容易发生移动，则应考虑增加工艺孔定位，如图7-4所示。多次弯曲的冲压件，为防止材料移动，更需要考虑在冲压件上设计出定位工艺孔。对于拉深件：圆角半径不能过小。底部与壁部之间的圆角半径，一般取材料厚度的3～5倍；壁部与凸缘间的圆角半径，取材料厚度的5～10倍。当圆角半径小于上述规定时，需增加整形工序。拉深件形状应尽可能对称，避免急剧转角或凸台，拉深高度应尽可能小，以减少拉深次数，挺高冲压件质量。(2)冲压件精度冲压件精度与模具结构型式及其制造精度等因素有关。冲裁件：内、外形所能达到的经济精度、两孔之间的孔距公差、孔与边距的尺寸公差、冲裁件的角度偏差以及剪断面的近似粗糙度值分别如表7-3～表7-7所示。弯曲件：弯曲件的精度与板料的机械性能、厚度、模具结构和模具精度、加工次数和先后顺序以及冲压件形状和尺寸等因素有关。弯曲件外形尺寸与角度公差所能达到的精度，分别见表7-8和表7-9。拉深件的径向尺寸精度以及圆筒形拉深件和带法兰筒形拉深件所能达到的高度方向尺寸精度，分别见表7-10～表7-12。(3)尺寸标注：冲压件的尺寸标注应符合冲压工艺的要求。图7-5a所示的冲裁件尺寸标注方法是不合理的，因为这样标注两孔的中心距公差会随模具磨损而增大，应改为图7-5b的标法，两孔的间距才与模具磨损无关，其公差值也可减少。拉深件的径向尺寸，应注明是保证内壁尺寸，还是保证外壁尺寸，内、外壁尺寸不能同时标注。带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注，一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证，如图7-7a、b所示。(5)其它冲压件的工艺分析，还应分析冲压件厚度、板料性能以及冲裁、弯曲和拉深等基本工序中常见的生产问题对冲压工艺性的影响。可在不影响使用要求的条件下，对冲压件形状、尺寸、精度和原材料选用进行必要的修改，用以改善零件冲压工艺性能和提高经济效果。实例：如图7-8所示冲压件：在不改变三孔相对位置的前提下，将冲压件外形修改为图7-8b的形状，进行无废料冲压，材料利用率可提高40%，生产率提高一倍。图7-9b所示的接头冲压件，外形经过适当修改，可以进行少废料生产图7-9a，材料可节省35%～40%，生产率提高一倍。图7-10所示形状的弯曲件，弯曲处材料容易撕裂，工艺性较差，若在弯曲前的毛坯上预先冲出工艺槽或工艺孔(图7-l0a、b)，弯曲处的缺陷就可以得到克服。图7-11所示的消声器后盖拉深件，在不影响使用要求的前提下，几何形状和尺寸稍加修改后，冲压工序可由八道降为两道，材料节省50%。由此可见：进行冲压件工艺分析时，要求考虑的问题是多方面的，目的是使冲压件易于加工和具有良好的经济效益。2、确定冲压件的最佳工艺方案确定冲压工艺方案的主要内容如下：(1)冲压性质剪裁、落料、冲孔、切边、弯曲、拉深、翻边等是常见的冲压工艺，各有其不同的性质、特点和用途。编制冲压工艺时，可以根据产品图纸和生产批量等要求，合理地选挥这些工序。一般产品的形状可直观地反映出所需的工序性质，但是某些冲压件的工序性质，必须经过分析和计算，才能确定。实例：图7-12a和b为油封内夹