壹、汽車沖壓工藝設計
(1)零件及其沖壓工藝性分析
根據沖壓件的設計圖紙,分析沖壓件的形狀特點、尺寸、精度要求、原材料尺寸規格和機械性能,結合現有沖壓設備規格、模具制造條件、沖壓批量等因素,分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應保證材料消耗少,工序少,設備占用少,模具結構簡單,使用壽命長,產品質量穩定,操作簡單。
(2)確定工藝方案
主要工藝參數的計算通過對沖壓工藝的分析,找出工藝和模具設計的特點和難點,根據實際情況提出各種可能的沖壓工藝方案,包括工藝的性質、數量、順序和組合。
(3)確定工藝參數
工藝參數是指制定工藝方案所依據的數據,如各種成形系數(拉深系數、脹形系數等。)、零件展開尺寸、沖裁力、成形力、零件排樣的材料利用率、沖裁壓力中心、工件面積、彎曲或拉伸成形力、復雜零件的毛坯展開尺寸等。
(4)選擇沖壓設備
根據要完成的沖壓工藝的性質和各種沖壓設備的力學特性,考慮變形力、變形功、合模高度、外形尺寸等主要因素,結合現有設備情況,合理選擇設備類型和噸位。常用的沖壓設備有曲柄壓力機、液壓機等。
二、沖壓模具設計
模具設計包括模具結構形式的選擇和設計、模具結構參數的計算、模具圖的繪制等。
(1)模具結構形式的選擇與設計
根據擬定的工藝方案,綜合考慮沖壓件的形狀特點、零件尺寸、精度要求、批量大小、模具條件、操作方便和安全性等因素,進行模具結構的選擇和設計。
(2)模具結構參數的計算
模具結構確定後,需要計算或校核模具結構的相關參數,如模具零件的幾何尺寸(凸凹等。),模具部件的強度和剛度,模具運動部件的運動參數,模具與設備之間的安裝尺寸,彈性元件的選擇和核算。
(3)繪制模具圖
模具圖紙是沖壓工藝和模具設計結果的最終體現,壹套完整的模具圖紙應包括模具及其用途的完整信息。模具圖由裝配圖和非標準件圖組成。
三、沖壓材料的基本要求
沖壓所用的材料既要滿足設計的技術要求,又要滿足沖壓工藝和後續沖壓工藝的要求。
(1)沖壓性能要求
為了便於沖壓變形和提高零件質量,材料應具有良好的塑性、較小的屈強比、較大的板厚方向系數、較小的板平面方向系數和較小的屈服強度與彈性模量之比。對於分離過程來說,並不需要材料具有良好的塑性,塑性越好,分離的可能性越小。
(2)材料厚度公差要求
材料的厚度公差應符合國家標準。因為壹定的模具間隙適合壹定厚度的材料,材料厚度公差過大,不僅直接影響零件的質量,還可能導致模具和凸模的損壞。
四、精密沖壓油的選擇
沖壓油在沖壓過程中起著關鍵作用,良好的冷卻性能和極壓耐磨性能為模具的使用壽命和工件精度的提高帶來了質的飛躍。根據工件材料的不同,選用沖壓油時性能側重點也不同。
(1)矽鋼片沖壓油的選擇
矽鋼板是壹種易於模切的材料。壹般為了成品工件的易清洗性,在防止沖壓毛刺的前提下,會選擇低粘度的沖壓油。
(2)碳素鋼板沖壓油的選擇
選擇碳素鋼板沖壓油時,首先要註意的是拉拔油的粘度。根據難易程度、拉絲油方法、脫脂條件確定最佳粘度。
(3)鍍鋅鋼板沖壓油的選擇
因為與氯添加劑發生化學反應,所以在為鍍鋅鋼板選擇沖壓油時要註意氯沖壓油可能引起白銹的問題,而硫沖壓油可以避免生銹,但沖壓後要盡快脫脂。
(4)不銹鋼板沖壓油的選擇
不銹鋼容易硬化,所以需要油膜強度高、抗燒結性好的拉延油。壹般使用含硫和氯復合添加劑的沖壓油,以保證極壓加工性能,避免工件出現毛刺和斷裂。