第6章沖壓工藝過程設(shè)計(jì)沖壓工藝過程是沖壓件各加工工序的總和。加工工序不僅包括沖壓件所用到的沖壓加工基本工序，而且包括基本工序之前的準(zhǔn)備工序、基本工序之間的輔助工序和基本工序之后的后續(xù)工序。工藝過程設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)生產(chǎn)條件，對(duì)這些工序的先后次序做出合理安排(協(xié)調(diào)組合)，其基本要求是技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合算，還要考慮操作方便與安全。沖壓工藝過程的優(yōu)劣，決定了沖壓件的質(zhì)量和成本，所以，沖壓工藝過程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作。6.1沖壓工藝過程設(shè)計(jì)步驟沖壓工藝過程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容很多很廣，所以應(yīng)分步進(jìn)行，其步驟現(xiàn)已大體形成規(guī)律，可依據(jù)程序進(jìn)行。一般步驟如下。1.熟悉原始資料在接到?jīng)_壓件設(shè)計(jì)任務(wù)之后，首先應(yīng)熟悉以下原始資料：(1) 產(chǎn)品圖及技術(shù)條件或?qū)嵨飿悠罚?2) 原材料的牌號(hào)、尺寸規(guī)格、沖壓性能；(3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)或生產(chǎn)批量；(4) 可提供的沖壓設(shè)備種類、型號(hào)、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)及使用說明；(5) 可提供的模具制造能力與技術(shù)水平；(6) 相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和資料。2.沖壓件的工藝性分析按上述原始資料對(duì)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度要求、材料性能等進(jìn)行分析。判斷該沖壓件用沖壓工藝成形能不能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，需要哪幾種性質(zhì)的工序和工步，各道中間工序件/半成品的形狀和尺寸由哪道工序完成，然后按前幾章分別闡述的沖壓工藝性要求逐個(gè)分析，裁定該沖壓件加工難易程度，裁定是否需要采取特殊工藝措施。由于生產(chǎn)條件(工藝裝備及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣)不同，工藝性的涵義也會(huì)有一些差異。若存在沖壓工藝性不好、沖壓加工困難，則應(yīng)在不影響其使用性能的前提下提出修改意見，經(jīng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員協(xié)商同意后對(duì)沖壓件圖樣作出適合工藝性的修改。3.確定最佳工藝方案通過工藝性分析，結(jié)合工藝計(jì)算，并經(jīng)分析比較確定最佳方案，這是沖壓工藝過程設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)。其內(nèi)容包括工藝性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序、工序件/半成品件的形狀尺寸以及其他輔助工序的安排，6.2節(jié)將專題敘述。

4.完成工藝計(jì)算工藝方案確定后，對(duì)各道沖壓工序進(jìn)行工藝計(jì)算，其內(nèi)容主要包括：(1) 排樣及計(jì)算材料消耗定額；(2) 計(jì)算沖壓所需的力、所消耗的功；(3) 計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸。5.選擇模具類型及結(jié)構(gòu)形式根據(jù)確定的工藝方案和沖壓件形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全等要求，選定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式。一般而言，用復(fù)合模沖出的制件精度高于級(jí)進(jìn)模，而級(jí)進(jìn)模又高于單工序模。這是因?yàn)橛脝喂ば蚰_壓多工序的沖壓件時(shí)，要經(jīng)過多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖壓件精度較低。復(fù)合模是在同一位置一次沖出，不存在定位誤差。因此，厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖壓件宜單工序生產(chǎn)，用簡(jiǎn)單模；薄料、小尺寸、大批量的產(chǎn)品宜用級(jí)進(jìn)模連續(xù)生產(chǎn)；而形位精度高的產(chǎn)品，可用復(fù)合模加工相關(guān)尺寸。詳細(xì)內(nèi)容見第7章。6.選擇沖壓設(shè)備根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果和模具空間尺寸的估算值，結(jié)合可提供的沖壓設(shè)備情況，合理確定設(shè)備類型和標(biāo)稱壓力。7.編寫工藝過程卡沖壓工藝過程設(shè)計(jì)的歸宿是編制出沖壓工藝過程卡，它是針對(duì)具體沖壓產(chǎn)品，對(duì)其生產(chǎn)方式、方法、數(shù)量、質(zhì)量等作出的全部決定和記載，其內(nèi)容主要包括工序名稱、工序內(nèi)容、工序說明(工序件/半成品形狀和尺寸)、模具類型、選用設(shè)備、檢驗(yàn)要求等(參見表6.1、表6.2)。應(yīng)該說明的是，上述各項(xiàng)內(nèi)容難免互相聯(lián)系、互相制約，因而各設(shè)計(jì)步驟應(yīng)前后兼顧和呼應(yīng)，有時(shí)要互相穿插進(jìn)行。6.2沖壓工藝方案的確定在分析沖壓件加工工藝性的基礎(chǔ)上，提出各種可能的沖壓工藝方案，經(jīng)過綜合分析、比較，最后確定適合生產(chǎn)條件的最佳方案，其內(nèi)容主要包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序以及其他輔助工藝(熱處理等)的安排。6.2.1工序性質(zhì)的確定工序性質(zhì)是由沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、弱區(qū)的變形性質(zhì)所決定。一般沖壓件的加工過程由表1.1、表1.2中所列的各基本工序中的一個(gè)或幾個(gè)組成，即可完成沖壓成形。簡(jiǎn)單沖壓件的形狀能很直觀地反映出沖壓加工的工序性質(zhì)類別，如圖6.1所示彎曲件，需經(jīng)落料、彎曲、沖孔等工序完成。但有些沖壓件工序性質(zhì)類別并不能直觀地反映出來，其弱區(qū)和強(qiáng)區(qū)是相對(duì)的，必須通過計(jì)算和比較才能確定，如圖1.13所示“環(huán)形坯料的變形趨向”，改變坯料各部分的相對(duì)尺寸、改變模具工作部分的幾何形狀和尺寸，甚至改變坯料和模具之間的摩擦阻力，都會(huì)使坯料某部分由弱區(qū)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)區(qū)，或由強(qiáng)區(qū)轉(zhuǎn)化為弱區(qū)，從而改變沖壓工序的性質(zhì)。為了使每道工序都能順利完成任務(wù)，必須使該道工序中應(yīng)該變形的部分處于弱區(qū)，并保證需要變形的先變形，不需要變形的部分不變形，為此，應(yīng)采取措施對(duì)沖壓變形加以控制(詳見1.4.4節(jié))。為了改善弱區(qū)的變形條件，有時(shí)要增加一些附加工序。如圖6.2所示的軸承蓋零件，其拉深系數(shù)為0.43，已超過極限拉深系數(shù)，不能一次拉深成形，該件的一種工藝方案為落料——第1次拉深——第2次拉深——沖23mm孔，但若在落料同時(shí)，在坯料中心預(yù)沖11mm孔，則在拉深時(shí)凸緣仍然是弱區(qū)，但底部也可以產(chǎn)生一定的變形量，拉深時(shí)11mm孔擴(kuò)大，底部的部分材料轉(zhuǎn)向側(cè)壁，從而使成形高度得到增加，而坯料直徑則可適當(dāng)減小，(23)。顯然，后一方案更好。此外，沖裁件如果平面度要求較高，應(yīng)增加校平工序；彎曲件彎曲半徑太小時(shí)，應(yīng)增加整形工序，使之達(dá)到要求；各類空心件若采用拉深工序，拉深件圓角半徑太小時(shí)，也要增加整形工序。圖6.1彎曲件圖6.2軸承蓋零件圖6.2.2工序數(shù)目的確定沖壓件基本工序確定后，工序數(shù)目主要根據(jù)材料的極限變形參數(shù)(如拉深系數(shù)、翻邊系數(shù)、縮口系數(shù)、脹形系數(shù)等)來確定，此外，下列因素也對(duì)工序數(shù)目的確定產(chǎn)生影響。1.沖壓件的形狀、尺寸要求的影響對(duì)于復(fù)雜的沖裁件，由于受模具結(jié)構(gòu)或強(qiáng)度限制，常常將其內(nèi)外輪廓分成幾個(gè)部分，用幾道沖壓工序或在級(jí)進(jìn)模中分幾個(gè)工步進(jìn)行沖裁。非?？拷目祝荒芡瑫r(shí)沖出，也要分步?jīng)_裁。彎曲件的工序數(shù)目決定于彎角的多少、相對(duì)位置和彎曲方向。2.工序合并情況的影響對(duì)于多工序的沖壓件，應(yīng)盡可能把沖壓基本工序合并起來，采用復(fù)合工序或級(jí)進(jìn)工序，以提高生產(chǎn)效率。料薄、尺寸小的沖壓件，宜通過工序合并，用級(jí)進(jìn)工序進(jìn)行沖壓；形位精度高的沖壓件，宜通過工序合并，用復(fù)合工序加工相關(guān)尺寸，反之宜采用單工序分散沖壓。工序合并與否，還需考慮沖壓設(shè)備能力、模具制造能力、模具造價(jià)及使用的可靠性。3.沖壓件的尺寸精度及形位公差要求如圖6.3所示的某鎖圈，因?yàn)閮?nèi)孔是配合尺寸，有精度要求，所以其工藝方案為落料——成形——沖孔。如果其內(nèi)孔22沒有精度要求，則其工藝方案可以是落料沖孔復(fù)合——成形。這樣工序少、效率高。圖6.3有精度要求的鎖圈彎曲件彎曲角度公差要求較高時(shí)，需增加校正彎曲；有凸緣拉深件底部和凸緣有平面度要求時(shí)，要增加整形工序。拉深件的口部、翻邊件的邊緣等都難以直接做到規(guī)則而平齊，因而一般情況下，拉深件、翻邊件等最后都有一道修邊工序。若對(duì)周邊口部沒有較高要求時(shí)，修邊工序可省略。4.坯料類型的影響如圖5.24所示，該制件如用板料加工，從落料到最后沖孔共需6道工序，改為用管料效。5.操作安全與方便方面的要求工人操作是否安全、方便也是在確定工藝方案時(shí)要考慮的一個(gè)十分重要的問題。例如，對(duì)于一些形狀復(fù)雜、需要進(jìn)行多道工序沖壓的小型件，如果用單工序模分步?jīng)_壓，需用手鉗放置或取出坯料/工序件/制件，多次進(jìn)出危險(xiǎn)區(qū)域，很不安全。還可能出現(xiàn)定位困難。為此，有時(shí)即使批量不大，也采用比較安全的級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。圖6.4和圖6.5所示即為一實(shí)例。圖6.4形狀復(fù)雜的小沖壓件

圖6.5形狀復(fù)雜的小沖壓件在級(jí)進(jìn)模上連續(xù)沖壓的排樣1—沖廢Ⅰ；2—沖廢Ⅱ；3—切邊、沖工藝孔；4—壓包；5—壓彎Ⅰ；6—壓彎Ⅱ；7—切斷圖6.6所示制件，第1道工序拉深出的是以后沖側(cè)孔和翻邊兩道工序的定位尺寸，為了防止工序件轉(zhuǎn)動(dòng)，還需增加周向定位，所以，沖裁兩個(gè)5.5工藝孔。圖6.6增加定位工藝孔的制件又如圖6.7(a)所示沖裁件，3個(gè)槽與3個(gè)小孔之間有相對(duì)位置要求。圖6.7(b)、(c)所示為用單工序模進(jìn)行沖裁的兩種工藝方案。工藝方案1先沖出帶槽的型孔，再以型孔定位沖出3個(gè)小孔。該方案定位較復(fù)雜，操作不方便，效率低而且不安全。工藝方案2先沖大圓孔，再以大圓孔定位沖3個(gè)槽和3個(gè)小孔，這樣定位簡(jiǎn)單可靠，操作方便安全，效率高。圖6.7沖裁工藝方案的比較

6.2.3工序順序的安排各沖壓工序的先后順序，主要根據(jù)沖壓件的形狀、工序性質(zhì)、材料的變形規(guī)律及沖壓件的精度和定位要求來安排。安排的一般原則為：(1) 所有的孔，只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的變形影響，都應(yīng)在平板坯料上沖出。因?yàn)樵诹Ⅲw沖壓件上沖孔時(shí)操作不方便，定位困難，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，先沖的孔還可以作為后續(xù)工序的定位孔。(2) 對(duì)于帶孔(缺)的平板沖裁件，如果采用單工序模，一般先落料再?zèng)_孔(缺)；若選用級(jí)進(jìn)工序，則先沖孔(缺)后落料。(3) 對(duì)于帶孔的彎曲件，應(yīng)參照彎曲件的工藝性分析安排沖孔工序，當(dāng)孔徑與變形區(qū)或孔與基準(zhǔn)面有較高要求時(shí)，應(yīng)先彎曲后沖孔。除此之外，一般情況下都應(yīng)先沖孔后壓彎。(4) 對(duì)于帶孔(缺)的拉深件，一般先拉深后沖孔(缺)。對(duì)于帶底孔的拉深件，當(dāng)孔徑要求不高時(shí)，可先沖孔后拉深。即使孔徑要求較高(如圖6.3所示)，為使確定的工序順序有利于發(fā)揮材料的塑性，以減少工序數(shù)量，也可采取先沖孔后拉深，最后修邊達(dá)到要求。(5) 對(duì)于多角彎曲件，應(yīng)從材料變形區(qū)的相互影響和彎曲時(shí)坯料偏移走向兩方面安排先后彎曲的順序。一般先彎外角后彎內(nèi)角。(6) 對(duì)于復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件，一般按由大到小順序進(jìn)行拉深(先拉出大尺寸的外形，后拉深小尺寸的圓筒)。對(duì)于非旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜形狀的拉深件，為便于材料的變形流動(dòng)，應(yīng)先成形內(nèi)部形狀再拉深外部形狀。(7) 附加的整形工序、校平工序，應(yīng)安排在基本成形之后。熱處理及酸洗工序，一般安排在多次拉深工序中間或壓彎工序之前。6.2.4工序件/半成品形狀與尺寸工序件/半成品是坯料和成品制件之間的過渡件。每個(gè)工序件/半成品都可分為兩個(gè)組成部分：已成形部分——形狀和尺寸與成品制件相同；待成形部分——形狀和尺寸與成品制件不同(是過渡性的)。這些過渡性的尺寸和形狀，雖然在沖壓加工完成后會(huì)完全消失，但對(duì)每道工序的成形及整個(gè)沖壓件的質(zhì)量卻有重要的影響。因此，工序件/半成品形狀尺寸的確定是沖壓工藝方案確定的重點(diǎn)內(nèi)容之一。圖6.8所示為氣閥罩的沖壓工藝過程。第2次拉深工序之后，形成了直徑為16.5的圓筒形部分，這部分形狀和尺寸在以后的加工過程中不再發(fā)生變化。在確定工序件/半成品尺寸時(shí)，必須使被這部分隔開的兩端的材料面積正好等于以后各道工序里形成制件相應(yīng)部分的面積。為了使第3次拉深(反拉深成為可能)，將第2道工序得到的工序件/半成品底部做成球面，以儲(chǔ)存較多的材料。顯然如果第2道工序得到的工序件/半成品底部為平面，則需要用脹形方法成形，就可能造成制件底部開裂。圖6.8多道工序工序件/半成品設(shè)計(jì)(a)落料與首次拉深復(fù)合；(b)第2次拉深；(c)脹形與整形；(d)沖孔與切邊復(fù)合；(e)外緣及內(nèi)孔翻邊；(f)折邊6.3沖壓工藝過程設(shè)計(jì)實(shí)例下面通過兩個(gè)實(shí)例進(jìn)一步說明沖壓工藝過程設(shè)計(jì)。例6.1圖6.9為汽車空調(diào)器前端蓋，材料為08F鋼，t=1mm，屬于大量生產(chǎn)。要求確定工藝過程方案。圖6.9汽車空調(diào)器前端蓋解：(1) 制件結(jié)構(gòu)工藝性分析該沖壓件屬于階梯形筒形件。其尺寸精度按前述各章所規(guī)定判斷，可以通過普通沖壓加工方法獲得，而R0.5，R1，R2.5以及平面度要求均需通過整形工序方能達(dá)到。(2) 工序性質(zhì)確定對(duì)于SR9凸包，由于坯料直徑與凸模直徑之比顯然大于2.5(參見圖1.13(d))，且凸包高度≈3t，不能拉深成形。通過簡(jiǎn)單的工藝試驗(yàn)驗(yàn)證，該凸包可通過一次局部脹形獲得，且對(duì)坯料外圓尺寸影響很小。所以，各大直徑部分的拉深可以看作是不帶凸包部分的有凸緣階梯筒形件的拉深(如圖6.10所示，為了計(jì)算及表述方便，圖中尺寸已全部轉(zhuǎn)化為材料的中線尺寸)，只要將制件的形狀成形好，其他工序就比較容易了。由此可判定該制件所需的基本沖壓工序?yàn)榫植棵浶?、拉深、沖孔(包)、切邊。(3) 工序數(shù)目、工序順序的確定依據(jù)圖6.10，按4.6節(jié)中的有關(guān)公式，參照相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，計(jì)算出坯料直徑為95mm(含切邊余量，計(jì)算過程略)。于是坯料相對(duì)厚度t/D＝1/95＝1.056%。按4.7.2小節(jié)中介紹，若該階梯筒形件采用由大臺(tái)階至小臺(tái)階的拉深方法，兩個(gè)臺(tái)階直徑之比為36.4/51.1≈0.712，顯然小于表4.2中規(guī)定的極限拉深系數(shù)(0.75~0.76)，故由大臺(tái)階拉至小臺(tái)階不能一次拉出，需2次拉成。若采用先拉小臺(tái)階再拉大臺(tái)階的拉深方法，拉深小臺(tái)階時(shí)的拉深系數(shù)為36.4/95＝0.383，且通過工藝計(jì)算，第1次拉成小臺(tái)階部分后[高度為22－15＝7(mm)]，中間坯料直徑dt[1]≈91mm(按拉入凹模材料比制件最后對(duì)應(yīng)的實(shí)際表面積多3%~5%計(jì)算，過程略)，于是dt[1]/d[1]＝91/36.4＝2.5，查表4.16可知極限拉深系數(shù)為0.38，說明從95圓坯料可一次拉出該小臺(tái)階。拉大臺(tái)階(51.1)時(shí)，由于小臺(tái)階已成形，且處于大臺(tái)階筒形件底部，因此，大臺(tái)階拉深可視為由直徑D＝91圓坯料，拉成凸緣直徑76、筒體直徑51.1的有4.16中所列有凸緣件首次拉深的極限拉深系數(shù)0.49。說明該臺(tái)階可一次拉深成形。采取上述2種拉深方法，通過拉深所得到的拉深件工序件/半成品形狀尺寸如圖6.11所示。由圖可知，R0.5，R2.5，R3及平面度精度均未達(dá)最終要求，且各臺(tái)階直徑和高度都略大于最終沖壓件圖要求，這是因?yàn)樵诤罄m(xù)整形工序中，還有一小部分材料需要流動(dòng)，以避免整形時(shí)小圓角部位的材料過度變薄。這類中間尺寸確定的依據(jù)是保證各部位金屬材料表面積等于或略大于(大3%~5%)制件圖中各相應(yīng)部位的實(shí)際面積(計(jì)算盡量精確)，而在實(shí)際生產(chǎn)中，是通過嚴(yán)格控制各次拉深時(shí)凸模進(jìn)入凹模的深度來實(shí)現(xiàn)的。圖6.10前端蓋的拉深件形狀尺寸圖6.11前端蓋拉深件工序件/半成品形狀尺寸

在SR9凸包處，先沖5孔對(duì)整形獲得R0.5，R1圓角時(shí)材料的變形流動(dòng)有利——底部材料的轉(zhuǎn)移(孔徑擴(kuò)大)而使各圓角得到減小，考慮整形對(duì)孔的影響，此時(shí)沖孔凸模設(shè)計(jì)成4.8左右，并將沖孔與整形復(fù)合起來(先沖孔再整形)一次成形。當(dāng)然，這樣得到的孔徑精度不高，若孔徑尺寸精度要求較高時(shí)，則不宜采用此安排。其他各孔(包)由于孔(包)徑尺寸要求較高，且距整形圓角處距離較近，故不宜安排在整形前完成。又考慮到各孔(包)的相對(duì)位置要求較高，且最小孔邊距大于表2.16中規(guī)定，故沖孔(包)工序可以和切邊工序復(fù)合起來。(4) 工藝方案確定綜上所述，該制件有兩種沖壓工藝方案，其工序圖分別如圖6.12和圖6.13所示。圖6.12由大臺(tái)階到小臺(tái)階拉深的工藝方案(a)脹形落料復(fù)合；(b)第1次拉深；(c)第2次拉深；(d)第3次拉深；(e)沖孔整形復(fù)合；(f)沖孔(包)切邊復(fù)合圖6.13由小臺(tái)階到大臺(tái)階拉深的工藝方案(a)脹形落料復(fù)合；(b)第1次拉深；(c)第2次拉深；(d)沖孔整形復(fù)合；(e)沖孔(包)切邊復(fù)合比較這兩種方案，顯然圖6.13所示方案工序少，生產(chǎn)效率高，模具制造成本低，適合大批量生產(chǎn)，且所獲得的制件表面質(zhì)量也較高(參見4.7.1小節(jié)中論述)。(5) 確定各工序模具種類和型式?jīng)_壓工藝方案確定后，各工序的模具種類自然就確定了，即落料脹形復(fù)合模、第1次(小臺(tái)階)拉深模、第2次(大臺(tái)階)拉深模、沖孔整形復(fù)合模、沖孔切邊復(fù)合模。有代表性的各模具結(jié)構(gòu)形式如圖6.14、圖6.15、圖6.16所示。其中圖6.16中的剛性限位塊的作用即為傳遞整形力。在試模調(diào)整時(shí)應(yīng)注意壓力機(jī)的下死點(diǎn)位置是否到位。圖6.14落料脹形復(fù)合模圖6.15第2次拉深模圖6.16沖孔整形復(fù)合模(6) 確定沖壓設(shè)備根據(jù)前面各章所述的有關(guān)計(jì)算沖壓力的公式和方法，分別確定各工序所需的總壓力，然后根據(jù)可提供的沖壓設(shè)備情況確定各工序所用沖壓設(shè)備的類型及規(guī)格(計(jì)算過程從略)。(7) 編寫沖壓工藝過程卡片汽車空調(diào)器前端蓋的沖壓工藝過程見表6.1，沖壓工藝過程卡片格式參見附錄A。

表6.1汽車空調(diào)器前端蓋沖壓工藝過程序號(hào)工序工序(步)內(nèi)容及要求工裝設(shè)備備注1輔將1800×900×1.0板料裁成×長(zhǎng)料，表面無嚴(yán)重銹蝕及劃傷，尺寸達(dá)工藝說明要求2沖壓包落料復(fù)合壓包部分不允許破裂，允許沖件毛刺≤0.08，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求落料脹形復(fù)合模250kN3沖第1次拉深無起皺、拉裂，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求第1次拉深模350kN4沖第2次拉深無起皺、拉裂，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求第2次拉深模350kN5沖沖孔整形復(fù)合各被整形圓角R0.5，R1，R2.5，R3達(dá)要求，且無明顯變薄，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求沖孔整形復(fù)合模250kN6沖沖孔(包)切邊復(fù)合沖裁毛刺≤0.08，形狀尺寸達(dá)產(chǎn)品圖要求沖孔切邊復(fù)合模250kN注：1.排樣見圖6.17。2.各工序之間應(yīng)安排工序檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)抽樣按GB2828—2000標(biāo)準(zhǔn)。例6.2確定圖6.18所示芯軸托架的沖壓工藝方案。材料為08鋼，年產(chǎn)量2萬(wàn)件。要求無嚴(yán)重劃傷，孔不許有變形。圖6.17汽車空調(diào)器前端蓋排樣圖圖6.18芯軸托架解：(1) 制件結(jié)構(gòu)工藝性分析該制件10mm孔內(nèi)裝有芯軸，通過4個(gè)5mm孔與機(jī)身連接，為保證良好的裝配條件，5個(gè)孔的公差均為IT9級(jí)，表面不允許有嚴(yán)重劃傷。該制件的彎曲半徑均大于其材料的最小彎曲半徑，且制件精度要求不高，不需要校形。所有的孔可以用高精度沖模沖出。因此，該制件可以用沖壓加工成形。(2) 確定工藝方案沖壓該制件所需的基本工序?yàn)闆_孔、落料及彎曲。其彎曲工藝方案有圖6.19所示的3種。因此，沖壓該制件的工藝方案可能有以下幾種。圖6.19芯軸托架彎曲工藝方案方案1落料與沖10mm孔復(fù)合(如圖6.20(a)所示)，彎曲外部?jī)山遣⑹怪虚g兩角預(yù)彎45°(如圖6.20(b)所示)，彎曲中間兩角(如圖6.20(c)所示)，沖四個(gè)5mm孔(如圖6.20(d)所示)。圖6.20芯軸托架工藝方案1及模具結(jié)構(gòu)形式方案2落料與沖10mm孔復(fù)合(同方案1)，彎曲外部?jī)山?如圖6.21(a)所示)，壓彎中間兩角(如圖6.21(b)所示)，沖4個(gè)5mm孔(同方案1)。方案3落料與沖10mm孔復(fù)合(同方案1)，壓彎4個(gè)角(圖6.22)，沖4個(gè)5mm孔(同方案1)。方案4全部工序采用帶料級(jí)進(jìn)沖壓，圖6.23所示的排樣圖表示了它的沖壓過程。圖6.21芯軸托架工藝方案2及模具結(jié)構(gòu)形式圖6.22芯軸托架工藝方案3及模具結(jié)構(gòu)形式圖6.23芯軸托架工藝方案4(級(jí)進(jìn)沖壓排樣圖)比較上述各方案可以看出：方案1的優(yōu)點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，制造周期短，投產(chǎn)快；制件的回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，表面質(zhì)量高；除工序1外，各工序都能用10mm孔和一個(gè)側(cè)面定位，定位基準(zhǔn)一致且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，操作也比較方便。缺點(diǎn)是：工序分散，需用模具、壓力機(jī)和操作人員較多，勞動(dòng)量較大。方案2和方案1相比，制件的回彈難以控制，尺寸和形狀不精確，且同樣存在工序分散、勞動(dòng)量較大、占用設(shè)備多的缺點(diǎn)。方案3的工序比較集中，占用設(shè)備和人員少，但模具壽命低，制件表面有劃傷，厚度有變薄，回彈不易控制，尺寸和形狀不夠精確。方案4的特點(diǎn)是采用工序高度集中的級(jí)進(jìn)模完成方案1分散的各個(gè)工序。其生產(chǎn)效率很高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長(zhǎng)?？紤]到制件的精度要求較高、生產(chǎn)批量不大，故采用第1種方案。該方案的排樣圖及第1次彎曲工序件如圖6.24所示。

圖6.24芯軸托架排樣圖(a)及第1次彎曲工序件圖(b)(3) 確定各工序模具種類及形式?jīng)_壓工藝方案確定后，各工序的模具種類也就自然確定。芯軸托架選用的沖模有：沖孔落料復(fù)合模、第1次彎曲模、第2次彎曲模、沖孔模，各模具結(jié)構(gòu)形式如圖6.20所示。(4) 確定沖壓設(shè)備同例6.1。(5) 填寫沖壓工藝過程卡片托架的沖壓工藝過程見表6.2，沖壓工藝過程卡片格式參見附錄A。表6.2芯軸托架沖壓工藝過程卡序號(hào)工序工序(步)內(nèi)容及要求工裝設(shè)備備注1輔將1800×900×1.0板料裁成×長(zhǎng)料，表面無嚴(yán)重銹蝕及劃傷，條料寬度平行于板料軋制方向，尺寸達(dá)工藝說明要求2沖沖孔落料復(fù)合允許沖件毛刺≤0.12，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求沖孔落料復(fù)合模250kN3沖第1次彎曲無彎裂，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求第1次彎曲模160kN4沖第2次彎曲無彎裂、擦傷，形狀尺寸達(dá)工藝說明要求第2次彎曲模160kN5沖沖4-5+0.03孔各孔沖裁毛刺≤0.12，形狀尺寸達(dá)產(chǎn)品圖要求沖孔模160kN注：1.排樣圖及第1次彎曲工序件如圖6.24所示。2.各工序之間應(yīng)安排工序檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)抽樣按GB2828—2000標(biāo)準(zhǔn)。

附錄資料：不需要的可以自行刪除車間配線設(shè)計(jì)技術(shù)要求一、總體要求：1、工程概況：本次工程主要為車間內(nèi)部設(shè)備的動(dòng)力電設(shè)計(jì)、安裝部分。2、本工程包含全部電氣配套設(shè)施的采購(gòu)、安裝、對(duì)接；中標(biāo)方負(fù)責(zé)全部電線、電纜、連接頭、動(dòng)力柜、配電盒及其配件的采購(gòu)、搬遷、安裝等，并滿足使用要求。其中主線路的架設(shè)采用橋架支撐空中架設(shè)，距地面高度不低于6米，每根柱子架設(shè)一套。3、本次配電工程中電纜規(guī)格型號(hào)全部為BV系列銅芯電纜，電纜額定電壓為0.66/1KV。電纜品牌：電纜可選用江蘇上上電纜集團(tuán)有限公司，南洋電纜集團(tuán)有限公司，安徽綠寶電纜有限公司，安徽航天電纜集團(tuán)有限公司,山東遠(yuǎn)東電纜有限公司等產(chǎn)品，隨電纜需附有產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證；線纜為BV線纜標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)標(biāo)要求；斷路器選用正泰品牌，隨機(jī)附有產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證。4、電纜鋪設(shè)按國(guó)家電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，線號(hào)清晰，線路規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范要求。5、動(dòng)力柜需配置零排和地排,柜體要有相應(yīng)的銘牌和產(chǎn)品合格證，配備電流、電壓表。6、塑料外殼式斷路器均采用正泰品牌標(biāo)準(zhǔn)型3極斷路器。配電柜體均采用上海電器股份有限公司人民電器廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)柜體。7.車間照明燈具要求功率100w，均采用浙江陽(yáng)光品牌；配套開關(guān)采用TCL品牌。二、主材配置圖3-1裝一圖3-1裝一車間廠房布局圖1）配電柜底座安裝10#槽鋼基礎(chǔ)，高度約為200/180cm，周圍需密封,配置零排和地排,柜體要有相應(yīng)的銘牌和產(chǎn)品合格證。配置三相電壓表1塊，安裝電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)1只實(shí)現(xiàn)相間電壓轉(zhuǎn)換；配置三相電流表3塊。2）配電柜箱體高度1800mm，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，頂部、底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好。柜門附配電柜線路圖。3）技術(shù)參數(shù)（銘牌須有標(biāo)識(shí)）□符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□額定電壓：AC400V

□額定絕緣電壓：660V

□額定電流：根據(jù)負(fù)荷要求定

□額定短時(shí)耐受電流：30kA

□外殼防護(hù)等級(jí)：IP304）配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。2、分線配電柜要求1）配電柜箱體規(guī)格H1200*W600*D400，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好。柜門附配電柜線路圖。2）技術(shù)參數(shù)（銘牌須有標(biāo)識(shí)）□符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□額定電壓：AC400V

□額定絕緣電壓：660V

□額定電流：根據(jù)負(fù)荷要求定

□額定短時(shí)耐受電流：30kA

□外殼防護(hù)等級(jí)：IP303）配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。3、配電箱1）配電柜箱體規(guī)格600*400，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好，要求安裝高度離車間地面1.5米。2））配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。三、相關(guān)內(nèi)容及要求(一)車架車間配電要求1、總配電柜部分安裝1)從車間內(nèi)配電室接主電纜至主配電柜位置，安裝XL-21配電柜（JP1）1臺(tái)。2)該配電柜采用三相五線制，其中零線、底線由獨(dú)立接線銅排。配電柜要求含總控開關(guān)（塑殼斷路器）1只、車間線路控制開關(guān)3只、備用三相斷路器3只。4)從配電柜對(duì)應(yīng)斷路器三相五線制電纜連接分別至車間三條線路分配控制部分。2、車架車間線路1配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜JP1-1、JP1-2；配電箱JK1-32）要求配電柜JP1-1含總控開關(guān)1只、三相斷路器3只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電柜JP1-2含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱JK1-3含三相斷路器1只。3、車架車間線路2配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜JP2-1、JP2-2、JP2-3；配電箱。2）要求配電柜JP1-1、JP1-2均含總控開關(guān)1只、三相斷路器3只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電柜JP1-3含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。3）車間照明控制依照配電圖安裝于相應(yīng)位置。4、車架車間線路3配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電箱。2）要求配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。5、配線要求1）總配電柜采用1000A斷路器總開關(guān)，1個(gè)400A塑殼斷路器，2個(gè)250A塑殼斷路器2）分線配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用100A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器，備用斷路器采用100A塑殼斷路器3）配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用60A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器4）線路2主線采用BV95銅線，零線和地線采用BV50銅線。線路1和線路3主線采用BV50銅線零線和地線采用BV25銅線。5)配電柜支線采用BV25銅線，零線、地線采用10銅線。6)配電箱支線采用BV16銅線，零線、地線采用6銅線7）照明主線采用BV6銅線，燈線采用2.5銅線。6、材料明細(xì)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注配電柜XL-21含配套件件1A類分線配電柜H1200*W600*D400件3內(nèi)含7個(gè)塑殼式斷路器B類分線配電柜H1200*W600*D400件2內(nèi)含10個(gè)塑殼式斷路器A類配電箱600×400件23相/1B類配電箱600×400件13相/2C類配電箱600×400件143相/3D類配電箱600×400個(gè)33相/1+2相/2E類配電箱600×400個(gè)23相/2+2相/1F類配電箱600×400個(gè)43相/3+2相/1銅線BV952米約420內(nèi)含接線鼻銅線BV502米約920銅線BV252米約500銅線BV162米約500銅線BV102米約100銅線BV62米約300線路橋架套505號(hào)槽鋼焊接，含瓷瓶照明配電箱400×200套4含控制系統(tǒng)其他輔材---(二)車相車間配電要求1、總配電柜部分安裝1)從車架車間內(nèi)配電室接主電纜至主配電柜位置，安裝XL-21配電柜（XP）1臺(tái)。2)該配電柜采用三相五線制，其中零線、底線由獨(dú)立接線銅排。配電柜要求含總控開關(guān)（塑殼斷路器）1只、車間線路控制開關(guān)3只、備用三相斷路器3只。4)從配電柜對(duì)應(yīng)斷路器三相五線制電纜連接分別至車間三條線路分配控制部分。2、車架車間線路1配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜XP1-1、XP1-2。2）要求配電柜均含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。3、車架車間線路2配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜XP2-1、XP2-2、XP2-3；配電箱。2）要求配電柜均含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，除總開關(guān)外所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。3）車間照明控制依照配電圖安裝于相應(yīng)位置。4、車架車間線路3配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電箱。2）要求配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。5、配線要求1）總配電柜采用1000A斷路器總開關(guān)，1個(gè)400A塑殼斷路器，2個(gè)250A塑殼斷路器2）分線配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用100A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器，備用斷路器采用100A塑殼斷路器3）配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用60A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器4）線路2主線采用BV95銅線，零線和地線采用BV50銅線。線路1和線路3主線采用BV50銅線零線和地線采用BV25銅線。5)配電柜支線采用BV25銅線，零線、地線采用10銅線。6)配電箱支線采用BV16銅線，零線、地線采用6銅線7）照明主線采用BV6銅線，燈線采用2.5銅線。6、材料明細(xì)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注配電柜XL-21含配套件件1B類分線配電柜H1200*W600*D400件2內(nèi)含10個(gè)塑殼式斷路器D類配電箱600×400件53相/1+2相/2E類配電箱600×400件163相/2+2相/1銅線BV952米約500內(nèi)含接線鼻等輔材銅線BV502米約800銅線BV2