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機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖 號 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 凸凹模 零件名 稱 凸凹模 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 12Cr毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 1206 每毛坯可 制件數 1 每臺件數 1 備注 工 時 工序號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工藝裝備 準終 單件 1 粗車 半 精車端面 和外圓表 面 粗車 半精車 137 留余量 倒角 45 粗車 半精車端面至 8 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 2 鉆孔 鉆孔 留余量 深8292留余量 60機加工 普通鉆床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 專用夾具 3 熱處理 淬火硬度 HRC 5機加工 井式熱處理 爐 4 精車 端 面和外圓 表面 精車 留余量 精車147 至尺寸及表面3 粗糙度要求 倒角 精車端面 至 留余量5 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 5 鏜孔 鏜 留余量 鏜 至尺8292寸要求 倒角 倒圓角 機加工 臥式鏜床 鏜刀 游標卡尺 專用夾 具 6 磨 磨上下端面至 并滿足表面1 粗糙度要求 磨 至尺寸及表面粗糙度要47 求 機加工 磨床 砂輪 7 檢驗 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 描圖 描校 底 圖 號 裝 訂 號 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 壓邊圈 零件名稱 壓邊圈 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 AT10毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 1250 每毛坯可 制件數 1 每臺件數 1 備注 工 時 工序號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工藝裝備 準終 單件 1 粗車端面 和外圓表 面 粗車 半精車 4 137 留余量 粗車 精車 4 端面至 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 2 鉆孔 鉆孔 留余量 80機加工 搖臂鉆床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 專用夾具 3 熱處理 淬火硬度 HRC5 4機加工 井式熱處理 爐 4 精車端面 和外圓表 面 精車 留余量 137 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 5 磨 磨 804 及上端面至尺寸及表4 面粗糙度要求 機加工 磨床 砂輪 6 檢驗 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 描圖 描校 底 圖 號 裝 訂 號 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖 號 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 拉深凸模 零件名 稱 拉深凸模 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 12Cr毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 8590 每毛坯可 制件數 1 每臺件數 1 備注 工 時 工序號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工藝裝備 準終 單件 1 粗車 半 精車端面 和外圓表 面 粗車 半精車端面至 粗車 84 半精車 留余量0 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 2 粗銑 粗銑 留余量S15機加工 數控銑床 銑刀 專用夾具 3 熱處理 淬火硬度 HRC26 8機加工 井式熱處理 爐 4 精車 端 面和外圓 表面 精車端面至 精車 至0 留余量 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 5 鉗工劃線 劃 孔定位中心線5 62 機加工 游標卡尺 專用夾具 6 鉆孔 鉆孔 至尺寸要求 機加工 普通鉆床 高速鋼麻花鉆 專用夾具 7 精銑 精銑 至尺寸及表面8S10粗糙度要求 機加工 數控銑床 銑刀 專用夾具 8 磨 磨 至尺寸及表面粗糙度要求 機加工 磨床 砂輪 9 檢驗 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 描圖 描校 底 圖 號 裝 訂 號 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖 號 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 落料凹模 零件名 稱 落料凹模 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 VMn29毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 452 每毛坯可 制件數 1 每臺件數 1 備注 工 時 工序號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工藝裝備 準終 單件 1 粗車 半 精車端面 和外圓表 面 粗車 半精車端面至 粗車 42 半精車 留余量50 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 2 鉆孔 鉆孔 留余量 鉆孔137深 留余量4機加工 立式加工中 心 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 專用夾具 3 熱處理 淬火硬度 HRC26 85機加工 井式熱處理 爐 4 精車 端 面和外圓 表面 精車端面至 精車 0 至留余量 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 5 鉗工劃線 劃 12 M3孔定位中心線 機加工 游標卡尺 專用夾具 6 鏜孔 精鏜孔 至尺寸74要求 機加工 鉆床 鏜刀 游標卡尺 專用夾 具 7 鉆孔 鉆孔 0 至尺寸要求 攻 的螺1 紋孔 機加工 磨床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 螺紋塞規(guī) 專用夾具 8 磨 磨上下端面至尺寸及表面粗糙 度要求 機加工 磨床 砂輪 9 檢驗 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 描圖 描校 底 圖 號 裝 訂 號 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 1 課程設計 油杯沖壓模具設計 學 院 專 業(yè) 年級班級 學 號 學生姓名 指導老師 年 月 2 任務書 題目名稱 油杯沖壓工藝及模具設計 學生學院 專業(yè)班級 姓 名 學 號 一 課程設計的內容 根據給定的沖壓零件圖進行產品的沖壓工藝分析和比較 制定合理的沖壓 工藝方案 進行有關工藝計算 確定沖壓模具的類型和結構 選擇沖壓設備 繪制模具的裝配圖及零件圖 編制沖壓工藝卡 并撰寫設計說明書 二 課程設計的要求與數據 1 課程設計時間共 2 周 按時獨立完成課程設計任務 符合學校對課程設 計的規(guī)范化要求 2 繪制所設計模具的裝配圖和非標件零件圖 圖紙整潔 布局合理 圖樣 和標注符合國家標準 3 編制沖壓工藝卡 撰寫設計計算說明書 約 20 頁 要求公式使用準 確 計算正確 語言流暢 書寫工整 插圖清晰整齊 4 設計說明書與圖紙按學校規(guī)定裝訂成冊 三 課程設計應完成的工作 1 沖壓工藝設計 包括分析零件的沖壓工藝性 擬訂沖壓件的工藝方案 確定合理的排樣形式 裁板方法 并計算材料的利用率 確定模具結構 及尺寸等 2 根據總沖壓力及考慮模具的結構尺寸選擇成形設備的型號 3 模具結構及其零部件設計 設計一道工序的沖模 繪制沖?？傃b配圖及 主要零件圖 4 沖壓工藝過程卡片 5 設計計算說明書 3 四 課程設計進程安排 序號 設計各階段內容 地點 起止日期 1 布置題目 工藝分析與工藝計算 教 2 317 6 13 6 16 2 工藝方案比較與模具結構草圖 教 2 317 6 16 6 18 3 繪制模具總裝配圖 教 2 317 6 19 4 繪制零件圖 編沖壓工藝卡 教 2 317 6 20 6 21 5 編寫設計說明書 教 2 317 6 22 6 答辯 提交所有資料 教 2 317 6 23 6 24 五 應收集的資料及主要參考文獻 1 自編 沖壓工藝及模具設計課程設計指導書 M 廣東工業(yè)大學 2011 2 自編 沖模圖冊 M 廣東工業(yè)大學 2011 3 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 4 李志剛主編 中國模具設計大典 M 南昌 江西科學技術出版社 2003 5 羅益旋主編 最新沖壓新工藝新技術及模具設計實用手冊 M 長春 吉林出 版發(fā)行集團 2004 6 肖景容 姜奎華主編 沖壓工藝學 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 7 郝濱海編著 沖壓模具簡明設計手冊 第二版 M 北京 化工工業(yè)出版社 2009 發(fā)出任務書日期 年 月 日 指導教師簽名 計劃完成日期 年 月 日 基層教學單位責任人簽章 主管院長簽章 4 目錄 課程設計任務書 1 引言 4 工藝分析 5 工藝方案的確定 9 必要的尺寸計算 9 主要零部件設計 16 其他零件結構尺寸計算 18 沖壓設備的選用 20 模具零件的加工 21 模具的裝配 22 結束語 22 參考文獻 23 附錄 1 工藝卡 附錄 2 產品圖 附錄 3 裝配圖 附錄 4 零件圖 5 項目 設計及計算過程 計算結果 一 引言 1 引言 當前 我國工業(yè)生產的特點是產品品種多 更新快和市場競 爭激烈 在這種情況下 用戶對模具制造的要求是交貨期短 精 度高 質理好 價格低 因此 模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明 顯的 1 模具產品將日趨高精度化 大型化 復雜化 模具產品形成規(guī)模越來越大的部分 和生產要求由于多腔模 具效率高 塑料模具已達到幾百模具模腔大 隨著零件微型化 以及模具結構發(fā)展的要求 如多工位復合模行業(yè)數字的增加 提 高步進精度 精密模具的精度已從 5 米提高到 2 3 米 在未來 在小于 1 m 的一些制造精度公差要求 這就要求開發(fā)的超精密加 工 2 多功能復合模具將進一步發(fā)展 新型多功能復合材料在多工位復合模的基礎上發(fā)展起來的 一套多功能模具除了沖壓件 也可以進行換位 層壓 攻絲 鉚 接 鎖緊等組裝任務 通過這樣的模具生產出來的不再是單個零 件 但是大部分的組件 如與軸承零件的接觸 各種小型汽車 電氣和儀表的核心部件 3 模具標準件的應用將日漸廣泛 在模具標準件的使用 不僅可以縮短模具制造周期 而且能 提高模具質量和降低模具制造成本 因此 模具標準件的應用必 將更加廣泛 因此 制定統(tǒng)一的國家標準 并嚴格按照標準生產 其次 要逐步形成規(guī)模生產 提高質量 標準件 降低成本 再 次是要進一步提高標準 建立和完善營銷網絡 確保準時交貨 沖壓是靠壓力機和模具對板材 帶材 管材和型材施加力 產生塑性變形或分離 從而獲得所需形狀和尺寸的工件 沖壓 成形工藝 沖壓和鍛造是塑性加工 或壓力加工 合稱鍛壓 沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋鋼板及鋼帶 6 項目 設計及計算過程 計算結果 二 零件的沖 壓工藝分析 2 本設計的工件形狀簡單 尺寸比較小的工件 尤其材料比較薄 外形落料及拉深工序所能達到精度為 IT14 工件無尖角 凹陷等其他的突變 其外形尺寸精度無特別要求 可認為該工件 的精度要求能夠在沖壓加工中得到保證 工件信息如下 圖 2 1 工件圖 工件圖 如圖 1 1 所示 名稱 油杯 材料 Ly12 板厚 0 5 毫米 7 項目 設計及計算過程 計算結果 2 1 零件材料的分析 油杯的材料是常用的 LY12 它力學性能如下 320Mpa b 460Mpa s 340Mpa 2 2 工件沖壓工藝性的分析 單工序拉深模的毛坯是單個的 級進模的坯料則是條料 為 了拉深計算的需要 級進模的拉深也要像單個毛坯一樣計算毛坯 直徑 計算毛坯直徑是根據拉深成形以后 工件的表面積與毛坯 面積相等的原理 進行毛坯直徑的計算 坯料尺寸計算 8 項目 設計及計算過程 計算結果 圖 2 2 工件圖 根據拉深件尺寸 修邊余量 2 0 其零件高度為 H 49 5mm d 24 5mm d4m 凸 120 52 rRxtm 根據公式 如下圖代入數據 2 4 5491 724 5 81 3 圖 2 3 毛坯圖 判斷能否一次拉成 總的拉深因數 工件的相對高度 由于 t D10 5 8310 6 查得有凸緣的圓筒件第一次拉深的最小拉深因數為 24 5 8130 mdD 總h9 1 47m 21214 7 6DdHdrr 凸 d425凸 9 項目 設計及計算過程 計算結果 由于 m 總 1 5H 油杯模具凹模板邊長 L b 1 2c 油杯模具凹模板邊寬 B b 2 2c 式中 b 1 油杯的橫向外形尺寸的最大值 b2 油杯的縱向外形尺寸的最大值 K 系數 考慮坯料厚度的影響 查表5 1 查表得 K 0 3 根據公式可計算落料凹模板的尺寸 凹模厚度 H Kb2 0 3 81 3 24 39 毫米 根據公式可計算凹模邊壁厚 c 1 5H 1 5 24 39 36 585 毫米 通過實際情況 我們凹模厚度選擇為30 邊的壁厚選擇為37 毫米 由于是拉深模 拉深件的高度對于凹模的厚度也有很大的影 響 選擇的時候要充分的結合油杯的高度 最終確定凹模的尺寸 17 項目 設計及計算過程 計算結果 五 落料沖孔 復合模主要零 部件設計 選用圓形凹模取 D H 160毫米 42毫米 凹模結構如 圖5 1所示 圖 5 1 落料凹模尺寸 2 確定拉深凸模與凹模的外形尺寸 設計步驟 凸模固定板通過螺釘和圓柱銷與下模座固定 根據 刃口尺寸凸模尺寸 出料裝置和安裝要求確定固定 凸模的材料 選用 工作部分熱處理淬硬 12Cr58 62HRC 18 項目 設計及計算過程 計算結果 圖5 2 拉伸凸模 沖壓復合模的主要工作零件 落料拉深沖孔三道工序 對模 具的上凸凹模和下凸凹模 凸模和凹模的沖裁模具 通過上固定 板固定在上模座上 用螺釘固定有圓柱銷 定位 沖壓模具和沖 頭的拉伸下凸模和凹模 并在時間為拉深凸模和落料模一樣 靠 下固定板固定在下模座 上 下凸凹模的結構圖分別如圖 5 2 和 5 3 所示 19 項目 設計及計算過程 計算結果 六 落料拉深 復合模的其他 零件結構尺寸 設計計算 七 落料拉 深工序模具 整體結構的 說明和確定 圖5 3 落料拉深凸凹模 6 有關模具的設計計算 模具采用倒裝式 模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件 緩沖器 可以外購 無需設計 另外還需要固定卸料裝置 這種結構的優(yōu) 點是操作方便 結構簡單 卸料力比較大 結合本次設計綜合考 慮 采用固定卸料板 模具采用后側導柱模架 這種模架的導柱在中間愛你位置 安裝方便 易于加工 以凹模板周界為依據 選擇模架規(guī)格為 mm 160 導柱 d mm L mm 分別為 28 210 導套 d mm L mm D mm 分別為 28 90 42 上模座厚度 H 上模 40mm 上墊板厚度 H 上墊 10mm 上模固定板厚度 H 固定 150mm 凹模板厚度 H 凹模板 42mm 下模座厚度 H 下模 50mm 卸料板厚度 H 卸料 105mm 下模固定板厚度 H 下固 15mm 所謂的模具的閉合高度 H 是指模具在最低工作位置時 上下 模座之間的距離 它應與壓力機的裝模高度相適應 模具的實際閉合高度 一般為 H 模 上 模 板 厚 度 上 墊 板 厚 度 凹 模 厚 度 下 模 固 定 板 的 厚 度下 模 板 厚 度 沖 頭 進 入 凹 模 深 度 20 項目 設計及計算過程 計算結果 該副模具使用上墊板厚度為 10 毫米 上模固定板厚度為 30 毫 米 如果沖頭 凸凹模 的長度設計為 117 毫米 凹模 落料凹 模 設計為 90 毫米 中間間隙高度為 20 下模固定板厚度 30 毫 米 沖頭進入凹模的深度為 30 毫米 則閉合高度為 28mH 模 7 2 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料 控制條料的送進步距和導向采用 擋料銷實現 擋料銷 d 8mm 7 3 卸料 出件方式的選擇 根據模具沖裁的運動特點以及考慮材料的厚度 該模具采用剛 彈性卸料方式比較方便 7 6 凸模的固定 拉深凸模采用臺階式凸模 凸臺鑲嵌在凸模固定板上 而凸 模固定板用螺釘緊固在下模座上 7 7 落料凹模的固定 凹模 凸模固定板及墊板以及下模座用螺釘緊固 7 8 凸凹模的緊固 因為凸凹模兩端都設計成臺階式固定于凹凸模固定板上 可 查 冷沖壓模具設計指導 表8 8和8 9 8 落料拉深復合模設備的選用 為保證工作的正常安全使用選擇以下公稱壓力較大的 JH23 25 開 式壓力機 該壓力機參數見表 9 1 1 21 項目 設計及計算過程 計算結果 八 設備的 選用 型號 J23 25 公稱壓力 KN 250 滑塊行程 毫米 60 最大閉合高度 毫米 270 閉合高度調節(jié) 毫米 60 工作臺板厚度 毫米 60 模具的閉合高度 H 模具應介于壓力機的最大裝模高度 Hmax 與最小 裝模高度 Hmin 之間 否則就不能保證下常的安裝與工作 其關系 為 Hmin 10mm H 模具 Hmax 5mm 若模具的閉合高度 H 模具 Hmax 則該壓力機不能用 若 H 模具 Hmin 則可以加墊板 實際由以上已經算得 H 模具 228mm 則滿足 Hmin 10mm H 模具 Hmax 5mm 的要求 9 模具零件的加工 普通零件的加工是按產品零件圖要求全部加工完畢 再進行 總裝 而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢 的 要待部件組裝或整模組裝時修配或配鉆 所以模具零件圖上 的形狀和尺寸是否全部加工出來 還要根據模具加工的裝配方法 而定 若以凸模凹模為基準裝配時 零件圖上的導柱孔在零件加 工時就不加工 若以四導柱導套作型腔 凸模相對位置控制基準 時 則凹模及凸模固定板的導柱孔應與凹模或凸模固定板的型孔 在各板之上同時加工出來 使用銑床加工一個零件時 必須先把零件的相關尺寸 材料 使用刀具 加工參數確定下來 保證加工能順利完成 同時 設 計方面也要考慮到加工的難易程度 以減少加工的困難 在加工 模具零件之前要慎重考慮各種細節(jié) 在買回來的模板里 要確定 22 項目 設計及計算過程 計算結果 九 模具零 件的加工 模板的加工基準 哪些面是基準面 這一般在訂購模板時會標明 哪幾個面是經過打磨 之后就是把加工基準定下來 當然事前必 須準備好零件圖 根據零件圖來定位加工方案 如果要用到數控 編程 就必須把加工原點定出來 定好加工方案后 就可以開始 加工 先把工件裝夾到虎口鉗上 使用銅錘敲擊以使工件被夾緊 然后打表 在打表時要非常小心 當表很靠近工件時 不能使用 加速進給 否則很容易碰壞儀器 在校平行度時 最好先來回走 幾遍 觀察大概偏向 然后要小心敲擊工件 使其保持在很小的 偏差范圍就行了 把兩個基準方向的平行度定好后 就要用分中 器確定原點坐標 在設置坐標時要將分中器的半徑算進去 這樣 才能使主軸對應工件原點 x y 平面的坐標定下來后 就要把刀具 裝到銑床上 使用半徑范圍內的夾具把刀具夾緊 裝上道具后就 是確定 z 方向上的原點 一般選擇工件表面為 0 以方便編程 之 后就是加工 如果是選用數控加工 必須使程序和當前銑床的刀 具起點相一致 否則加工位置就會錯誤 同時還要察看刀具路線 是否會超出銑床的工作行程 防止出事故 如果程序沒錯 就可 以傳到數控銑床運行 不同刀具要使用不同轉速 鉆孔要比銑槽 的轉速慢 進給速度要根據觀察來手動調試 加工時要時刻觀察 走刀情況 同時適當加冷卻液及掃除鐵屑 若發(fā)生事故 必須馬 上停止 當程序完成后 刀具就會回原點 繼續(xù)做下一工序 10 模具的工作過程 模具工作過程 第一步 送料 依靠卸料板上面的導料銷進行導向 并 靠擋料銷完成定位 第二步 送料完成之后 上模下行 板料首先再凸凹模 和落料凹模的作用下 完成落料 此時落料的工件被夾在凸 凹模和頂塊之間 第三步 上模繼續(xù)下行 工件隨著凸凹模和頂塊一塊下 行 并再凸凹模和拉深凸模 7 的作用下 進行拉深 第四步 上模上行 由卸料裝置完成卸料 工件在頂塊 的作用下上行 留在凸凹模里 然后在推件器的作用下推出 23 項目 設計及計算過程 計算結果 十 模具的 裝配 凸凹模 取出工件和廢料 11 結束語 本次設計的主要內容是油杯的二維圖和模具設計以 在設計 過程中 我首先運用 AutoCAD 進行二維模型設計 并對零件模型 進行參數化設計 設計過程中主要包含的內容 第一 零件的工藝分析 有尺寸精度的分析 材料的分析和 方案的制定 第二 排樣圖的設計 和材料利用率的計算以及板料剪裁方 式的選擇 第三 沖壓力的計算和壓力機的選擇 第四 模具刃口的計算 刃口的正確計算和間隙的選擇 可 以降低凸凹模的磨損 間接的提高模具的壽命 第五 根據設計分析模具的結構 選擇標準件 從而實現標 準化的設計 本設計的優(yōu)點是利用復合模 提高的模具的生產效率 將多 個模具進行了合并 進而提高了工作效率 節(jié)約了成本 降低了 工作強度 24 項目 設計及計算過程 計算結果 十一 結束 語 十二 參考 文獻 1 沖壓手冊 第二版 機械工業(yè)出版社 1995 2 魏春雷 沖壓工藝與模具設計 北京理工大學出版社 2009 8 3 傳寶編 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計 北京 機械工 業(yè)出版社 1993 4 何健編 防空落料沖孔翻邊成形復合模 桂林 模具工業(yè) 1992 5 互換性與技術測量 西安電子科技大學出版社 2006 6 侯維芝 楊金風 模具制造工藝與工裝 高等教育出版社 7 張鼎承等編 沖模設計手冊 機械工業(yè)出版社 1988 8 楊占堯 沖壓模具圖冊 高等教育出版社 9 Wilson F W Die design handbook MaGraw Hill 1990 6 10 許發(fā)樾主編 實用模具設計與制造手冊 北京 機械工業(yè)出 版社 2001 2 11 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 6 12 謝建 杜東福 沖壓工藝及模具設計技術問答 上海 上?？?學技術出版社 2005 13 王衛(wèi)衛(wèi) 材料成型設備 機械工業(yè)出版社 2004 14 付宏生 冷沖壓成形工藝與模具設計制造 北京 化學工業(yè)出 版社 2006 25 冷沖壓工藝卡 產品型號 零 部 件名稱 共 頁冷沖壓工 藝卡 片 產品名稱 油杯 零 部 件型號 第 頁 材料牌號及 規(guī)格 材料 技術 要求 毛坯尺寸 每毛坯可制件數 毛坯質量 輔助材 料 LY12 良好 工序號 工序名 稱 工藝內容 加工簡圖 設備 工 藝 裝 備 工 時 1 下料 毛坯 Q11 3 1200 2 落料拉 深 落料拉深 J23 25 3 二次拉 深 拉深模 J23 25 4 三次拉 深 拉深模 J23 35 26 5 四次拉 深 拉深模 J23 35 6 最終拉 深 拉深模 J23 35 6 檢驗 檢驗入庫 編制 日期 審核 日期 會簽 日期 27 機械加工工藝過程卡 產品型號 零件圖號 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 頂塊 零件名稱 頂件塊 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 45 鋼 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 48 5 15 每毛坯可 制件數 1 每臺件數 1 備注 工 時 工序號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工藝裝備 準終 單件 1 粗車 半精 車端面和 外圓表面 粗車 半精車端面至 13 粗車 半精車至 46 5 留余量 倒角 機加工 臥式車床 端面車刀 外6YG6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 2 熱處理 淬火硬度 HRC85 6機加工 井式熱處理 爐 3 精車端面 和外圓表 面 精車端面至 12 4 精車 45 5 留余量 倒角 機加工 臥式車床 端面車刀 外6Y6Y 圓車刀 游標卡尺 三爪 卡盤 4 磨 磨上下端面至 12 并滿足表面粗 糙度要求 磨 45 5 至尺寸及 表面粗糙度要求 機加工 磨床 砂輪 5 檢驗 機加工 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 描圖 描校 底 圖 號 裝 訂 號 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 20 冷沖壓工藝卡 產品型號 零 部 件名稱 共 頁冷沖壓工 藝卡 片 產品名稱 油杯 零 部 件型號 第 頁 材料牌號及 規(guī)格 材料 技術 要求 毛坯尺寸 每毛坯可制件數 毛坯質量 輔助材 料 LY12 良好 工序號 工序名 稱 工藝內容 加工簡圖 設備 工 藝 裝 備 工 時 1 下料 毛坯 Q11 3 1200 2 落料拉 深 落料拉深 J23 25 3 二次拉 深 拉深模 J23 25 4 三次拉 深 拉深模 J23 35 5 四次拉 深 拉深模 J23 35 6 最終拉 深 拉深模 J23 35 6 檢驗 檢驗入庫 編制 日期 審核 日期 會簽 日期 沖壓成形與板材沖壓 1 概述 通過模具使板材產生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法叫做 沖壓 由于沖壓通常在冷態(tài)下進行 因此也稱為冷沖壓 只有當板材厚度超 過 8 100mm 時 才采用熱沖壓 沖壓加工的原材料一般為板材或帶材 故也 稱板材沖壓 某些非金屬板材 如膠木板 云母片 石棉 皮革等 亦可采 用沖壓成形工藝進行加工 沖壓廣泛應用于金屬制品各行業(yè)中 尤其在汽車 儀表 軍工 家用電 器等工業(yè)中占有極其重要的地位 沖壓成形需研究工藝設備和模具三類基本 問題 板材沖壓具有下列特點 1 高的材料利用率 2 可加工薄壁 形狀復雜的零件 3 沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好 4 能獲得質量輕而強度高 剛性好的零件 5 生產率高 操作簡單 容易實現機械化和自動化 沖壓模具制作成本高 因此適合大批量生產 對于小批量 多品種生產 常采用簡易沖模 同時引進沖壓加工中心等新型設備 以滿足市場求新求變 的需求 板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼 銅 鋁 鎂合金及高塑性的合 金剛等 如前所述 材料形狀有板材和帶材 沖壓生產設備有剪床和沖床 剪床是用來將板材剪切成具有一定寬度的 條料 以供后續(xù)沖壓工序使用 沖床可用于剪切及成形 2 沖壓成形的特點 生產時間中所采用的沖壓成形工藝方法有很多 具有多種形式餓名稱 但塑性變形本質是相同的 沖壓成形具有如下幾個非常突出的特點 1 垂直于板面方向的單位面積上的壓力 其數值不大便足以在板面方 向上使 板材產生塑性變形 由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素 質遠小于板面方向上的內應力 所以大多數的沖壓變形都可以近似地當作平 面應力狀態(tài)來處理 使其變形力學的分析和工藝參數的計算大呢感工作都得 到很大的簡化 2 由于沖壓成形用的板材毛胚的相對厚度很小 在壓應力作用下的抗 失穩(wěn)能力也很差 所以在沒有抗失穩(wěn)裝置 如壓邊圈等 的條件下 很難在 自由狀態(tài)下順利地完成沖壓成形過程 因此 以拉應力作用為主的伸長類沖 壓成形過程多于以壓應力作用為主的壓縮類成形過程 3 沖壓成形時 板材毛胚內應力的數值等于或小于材料的屈服應力 在這一點上 沖壓成形與體積成形的差別很大 因此 在沖壓成形時變形區(qū) 應力狀態(tài)中的靜水壓力成分對成形極限與變形抗力的影響 已失去其在體積 成形時的重要程度 有些情況下 甚至可以完全不予考慮 即使有必要考慮 時 其處理方法也不相同 4 在沖壓成形時 模具對板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕 不 像體積成形 如模鍛 是靠與制件形狀完全相同的型腔對毛胚進行全面接觸 而實現的強制成形 在沖壓成形中 大多數情況下 板材毛胚都有某種程度 的自由度 常常是只有一個表面與模具接觸 甚至有時存在板材兩側表面都 有于模具接觸的變形部分 在這種情況下 這部分毛胚的變形是靠模具對其 相鄰部分施加的外力實現其控制作用的 例如 球面和錐面零件成形時的懸 空部分和管胚端部的卷邊成形都屬這種情況 由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學方面的特點 致使沖壓技術也 形成了一些與體積成形不同的特點 由于不需要在板材毛的表面施加很大的 單位壓力即可使其成形 所以在沖壓技術中關于模具強度與剛度的研究并不 十分重要 相反卻發(fā)展了學多簡易模具技術 由于相同原因 也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展 因 沖壓成形時的平面應力狀態(tài)或更為單純的應變狀態(tài) 與體積成形相比 當 前對沖壓成形匯中毛胚的變形與 力能參數方面的研究較為深入 有條件運 用合理的科學方法進行沖壓加工 借助于電子計算機與先進的測試手段 在 對板材性能與沖壓變形參數進行實時測量與分析基礎上 實現沖壓過程智能 化控制的研究工作也在開展 人們在對沖壓成形過程有離開較為深入的了解 后 已經認識到沖壓成型與原材料有十分密切的關系 所以 對板材沖壓性 能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究 目前已成為沖壓技術的一個重要內容 對 板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術發(fā)展的需要 而且也促進了鋼鐵工 業(yè)生產技術的發(fā)展 為其提高板材的質量提供了一個可靠的基礎與依據 3 沖壓變形的分類 沖壓變形工藝可完成多種工序 其基本工序可分為分離工序和變形工序 兩大類 分離工序是使胚料的一部分與另一部分相互分離的工藝方法 主要 有落料 沖孔 切邊 剖切 修整等 其中又以沖孔 落料應用最廣 變形 工序是使胚料的一部分相對于另一部分產生位移而不破裂的工藝方法 主要 有拉深 彎曲 局部成形 脹形 翻邊 縮徑 校形 旋壓等 從本質上看 沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產生相應的塑 性變形 所以變形區(qū)內的應力狀態(tài)和變形特點景象的沖壓成形分類 可以把 成形性質相同的成形方法概括成同一個類型并進行體系化的研究 絕大多數沖壓成形時毛胚變形區(qū)均處于平面應力狀態(tài) 通常認為在板材 表面上不受外力的作用 即使有外力作用 其數值也是較小的 所以可以認 為垂直于板面方向上的應力為零 使板材毛胚產生塑性變形的是作用于板面 方向上相互的兩個主應力 由于板厚較小 通常都近似地認為這兩個主應力 在厚度方向上是均勻分布的 基于這樣的分析 可以把各種形式沖壓成型中 的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點 在平面應力的應力坐標系中與相應的 兩向應變坐標系中以應力與應變坐標決定的位置來表示 4 沖壓用原材料 沖壓加工用原材料有很多種 它們的性能也有很大的差別 所以必須根 據原材料的性能與特點 采用不同的沖壓成形方法 工藝參數和模具結構 才能達到沖壓加工的目的 由于人們對沖壓成形過程板材毛胚的變形行為有 了較為深入的認識 已經相當清楚的建立了由原材料的化學成分 組織等因 素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關系 這就使原材料生產部門不但按 照沖壓件的工作條件與使用要求進行原材料的設計工作 而且也根據沖壓件 加工過程對板材性能的要求進行新型材料的開發(fā)工作 這是沖壓技術在原材 料研究方面的一個重要方向 對沖壓用原材料沖壓性能方面的研究工作有 1 原材料沖壓性能的含義 2 判斷原材料沖壓性能的科學方法 確定可以確切反映材料沖壓性能的 參數 建立沖壓性能的參數與實際沖壓成形間的關系 以及沖壓性能參數的 測試方法等 3 建立原材料的化學成分 組織和制造過程與沖壓性能之間的關系 沖 壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材 金屬板材包括各種黑色技術和有 色金屬板材 雖然在沖壓生產中所用金屬板材的種類很多 但最多的原材料 蛀牙是鋼板 不銹鋼板 鋁合金板及各種復合金屬板 5 板材沖壓性能及其鑒定方法 板材是指對沖壓加工的適應能力 對板材沖壓性能的研究具有飛行重要 的意義 為了能夠運用最科學與最經濟合理的沖壓工藝過程與工藝參數制造 出沖壓零件 必須對作為加工對象的板材的性能具有十分清楚的了解 這樣 才有可能充分地利用板材在加工方面的潛在能力 另一方面 為了能夠依據 沖壓件的形狀與尺寸特點及其所需的成形工藝等基本因素 正確 合理地選 用板材 也必須對板材的沖壓性能有一個科學的認識與正確的判斷 評定板 材沖壓性能的方法有直接試驗法與間接試驗法 實物沖壓試驗是最直接的板材沖壓性能的評定方法 利用實際生產設備 與模具 在與生產完全相同的條件下進行實際沖壓零件的性能評定 當然能 夠的最可靠的結果 但是 這種評定方法不具有普遍意義 不能作為行業(yè)之 間的通用標準進行信息的交流 模擬試驗是把生產中實際存在的沖壓成形方法進行歸納與簡單化處理 消除許多過于復雜的因素 利用軸對稱的簡化了的成形方法 在保證試驗中 板材的變形性質與應力狀態(tài)都與實際沖壓成形相同的條件下進行的沖壓性能 的評定工作 為了保證模擬試驗結果的可靠性與通用性 規(guī)定了私分具體的 關于試驗用工具的幾何形狀與尺寸 毛胚的尺寸 試驗條件 沖壓速度 潤 滑方法 壓邊力等 間接試驗法也叫做基礎試驗法 間接試驗法的特點是 在對板材在塑性 變形過程中所表現出的基本性質與規(guī)律進行分析與研究的基礎上 進一步把 它和具體的沖壓成形中板材的塑性變形參數聯系起來 建立間接試驗結果 間接試驗值 與具體的沖壓成形性能 工藝參數 之間的相關性 由于間 接試驗時所用試件的形狀與尺寸以及加載的方式等都不同于具體的沖壓成形 過程 所以它的變形性質和應力狀態(tài)也不同于沖壓變形 因此間接試驗所得 的結果 試驗值 并不是沖壓成形的工藝參數 而是可以用來表示板材沖壓 性能的基礎性參數 Characteristics and Sheet Metal Forming 1 The article overview Stamping is a kind of plastic forming process in which a part is produced by means of the plastic forming the material under the action of a die Stamping is usually carried out under cold state so it is also called stamping Heat stamping is used only when the blank thickness is greater than 8 100mm The blank material for stamping is usually in the form of sheet or strip and therefore it is also called sheet metal forming Some non metal sheets such as plywood mica sheet asbestos leather can also be formed by stamping Stamping is widely used in various fields of the metalworking industry and it plays a crucial role in the industries for manufacturing automobiles instruments military parts and household electrical appliances etc The process equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping The characteristics of the sheet metal forming are as follows 1 High material utilization 2 Capacity to produce thin walled parts of complex shape 3 Good interchangeability between stamping parts due to precision in shape and dimension 4 Parts with lightweight high strength and fine rigidity can be obtained 5 High productivity easy to operate and to realize mechanization and automatization The manufacture of the stamping die is costly and therefore it only fits to mass production For the manufacture of products in small batch and rich variety the simple stamping die and the new equipment such as a stamping machining center are usually adopted to meet the market demands The materials for sheet metal stamping include mild steel copper aluminum magnesium alloy and high plasticity alloy steel etc Stamping equipment includes plate shear punching press The former shears plate into strips with a definite width which would be pressed later The later can be used both in shearing and forming 2 Characteristics of stamping forming There are various processes of stamping forming with different working patterns and names But these processes are similar to each other in plastic deformation There are following conspicuous characteristics in stamping 1 The force per unit area perpendicular to the blank surface is not large but is enough to cause the material plastic deformation It is much less than the inner stresses on the plate plane directions In most cases stamping forming can be treated approximately as that of the plane stress state to simplify vastly the theoretical analysis and the calculation of the process parameters 2 Due to the small relative thickness the anti instability capability of the blank is weak under compressive stress As a result the stamping process is difficult to proceed successfully without using the anti instability device such as blank holder Therefore the varieties of the stamping processes dominated by tensile stress are more than dominated by compressive stress 3 During stamping forming the inner stress of the blank is equal to or sometimes less than the yield stress of the material In this point the stamping is different from the bulk forming During stamping forming the influence of the hydrostatic pressure of the stress state in the deformation zone to the forming limit and the deformation resistance is not so important as to the bulk forming In some circumstances such influence may be neglected Even in the case when this influence should be considered the treating method is also different from that of bulk forming 4 In stamping forming the restrain action of the die to the blank is not severs as in the case of the bulk forming such as die forging In bulk forming the constraint forming is proceeded by the die with exactly the same shape of the part Whereas in stamping in most cases the blank has a certain degree of freedom only one surface of the blank contacts with the die In some extra cases such as the forming of the blank on the deforming zone contact with the die The deformation in these regions are caused and controlled by the die applying an external force to its adjacent area Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above the stamping technique is different form the bulk metal forming The importance or the strength and rigidity of the die in stamping forming is less than that in bulk forming because the blank can be formed without applying large pressure per unit area on its surface Instead the techniques of the simple die and the pneumatic and hydraulic forming are developed Due to the plane stress or simple strain state in comparison with bulk forming more research on deformation or force and power parameters has been done Stamping forming can be performed by more reasonable scientific methods Based on the real time measurement and analysis on the sheet metal properties and stamping parameters by means of computer and some modern testing apparatus research on the intellectualized control of stamping process is also in proceeding It is shown that there is a close relationship between stamping forming and raw material The research on the properties of the stamping forming that is forming ability and shape stability has become a key point in stamping technology development but also enhances the manufacturing technique of iron and steel industry and provides a reliable foundation for increasing sheet metal quality 3 Categories of stamping forming Many deformation processes can be done by stamping the basic processes of the stamping can be divided into two kinds cutting and forming Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut from the other It mainly includes blanking punching trimming parting and shaving where punching and blanking are the most widely used Forming is a process that one part of the blank has some displacement from the other It mainly includes deep drawing bending local forming bulging flanging necking sizing and spinning In substance stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and be studied systematically The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state Usually there is no force or only small force applied on the blank surface When is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equals to zero two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material Due to the small thickness of the blank it is assumed approximately the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction Based on this analysis the stress state and the deformation characteristics of the deformation zone in all kinds of stamping forming can be denoted by the points in the coordinates of the plane principal stresses and the coordinates of the corresponding plane principal strains 4 Raw materials for stamping forming There are a lot of raw materials used in stamping forming and the properties of these materials may have large difference The stamping forming can be succeeded only by determining the stamping method the forming parameters and the die structures according to the properties and characteristics of the raw materials The deformation of the blank during stamping forming has been investigated quite thoroughly The relationships between the material properties decided by the chemistry component and structure of the material and the stamping forming has been established clearly Not only the proper material can be selected based on the working condition and usage demand but also the new material can be developed according to the demands of the blank properties during processing the stamping part This is an important domain in stamping forming research The research on the material properties for stamping forming is as follows 1 Definition of the stamping property of the material 2 Method to judge the stamping property of the material find parameters to express the definitely material property of the stamping forming establish the relationship between the property parameters and the practical stamping forming and investigate the testing methods of the property parameters 3 Establish the relationship among the chemical component structure manufacturing process and stamping property The raw materials for stamping forming mainly include various metals and nonmetal plate Sheet metal includes both ferrous and nonferrous metals Although a lot of sheet metals are used in stamping forming the most widely used materials are steel stainless steel aluminum alloy and various composite metal plates 5 Stamping forming property of sheet metal and its assessing method The stamping forming property of the sheet metal is the adaptation capability of the sheet metal to stamping forming It has crucial meaning to the investigation of the stamping forming property of the sheet metal In order to produce stamping forming parts with most scientific economic and rational stamping forming process and forming parameters it is necessary to understand clearly the properties of the sheet metal so as to utilize the potential of the sheet metal fully in the production On the other hand to select plate material accurately and rationally in accordance with the characteristics of the shape and dimension of the stamping forming part and its forming technique is also necessary so that a scientific understanding and accurate judgment to the stamping forming properties of the sheet metal may be achieved There are direct and indirect testing methods to assess the stamping property of the sheet metal Practicality stamping test is the most direct method to assess stamping forming property of the sheet metal This test is done exactly in the same condition as actual production by using the practical equipment and dies Surely this test result is most reliable But this kind of assessing method is not comprehensively applicable and cannot be shared as a commonly used standard between factories The simulation test is a kind of assessing method that after simplifying and summing up actual stamping forming methods as well as eliminating many trivial factors the stamping properties of the sheet metal are assessed based on simplified axial symmetric forming method under the same deformation and stress states between the testing plate and the actual forming states In order to guarantee the reliability and generality of simulation results a lot of factors are regulated in detail such as the shape and dimension of tools for test blank dimension and testing conditions stamping velocity lubrication method and blank holding force etc Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming and then to establish the relationship between the indirect testing results indirect testing value and the actual stamping forming property forming parameters Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one So the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal