1、冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例概述從前幾章的學(xué)習(xí)可知，冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作，它包括沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與模具制造三大基本工作（見(jiàn)）。其中沖壓工藝設(shè)計(jì)是沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù)，沖模設(shè)計(jì)的目的是保證實(shí)現(xiàn)沖壓工藝，而沖模制造則是模具設(shè)計(jì)過(guò)程的延續(xù)，目的是使設(shè)計(jì)圖樣，通過(guò)原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r(jià)值的模具實(shí)體。1、沖壓工藝設(shè)計(jì)沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)具體的沖壓零件，首先從其生產(chǎn)批量、形狀結(jié)構(gòu)、尺寸精度、材料等方面入手，進(jìn)行沖壓工藝性審查，必要時(shí)提出修改意見(jiàn)；然后根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，并綜合分析研究各方面的影響因素，制定出技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好的沖壓工藝方案。其設(shè)計(jì)流程如

2、圖所示，它主要包括沖壓件的工藝分析和沖壓工藝方案制定兩大方面的內(nèi)容。一般按以下步驟進(jìn)行： 1、收集并分析有關(guān)設(shè)計(jì)的原始資料沖壓工藝設(shè)計(jì)的原始資料主要包括：沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)條件；原材料的尺寸規(guī)格、性能及供應(yīng)狀況；產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；工廠現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件；工廠現(xiàn)有的模具制造條件及技術(shù)水平；其他技術(shù)資料等。 圖 沖壓工藝設(shè)計(jì)流程 其中，產(chǎn)品圖是工藝設(shè)計(jì)最直接的原始依據(jù)；其他技術(shù)資料是沖壓模設(shè)計(jì)的參考資料；而其余原始資料對(duì)確定沖壓件的加工方法、制定沖壓工藝方案和選擇模具的結(jié)構(gòu)類型均有著直接的影響。2、產(chǎn)品零件的沖壓工藝性分析與審查 沖壓工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性

3、，即沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合沖壓加工的工藝要求。一般說(shuō)來(lái)，工藝性良好的沖壓件，可保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，還能使技術(shù)準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)的組織管理做到經(jīng)濟(jì)合理。沖壓工藝性分析的目的就是了解沖件加工的難易，為制定沖壓工藝方案奠定基礎(chǔ)。 在產(chǎn)品零件沖壓工藝性分析之前，應(yīng)先進(jìn)行沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析。因?yàn)槟＞叱杀据^高，約占沖壓件總成本的10%30%，沖壓加工的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在批量生產(chǎn)情況下，而生產(chǎn)量小時(shí)，采用其他加工方法可能比沖壓方法更經(jīng)濟(jì)。因此零件的生產(chǎn)批量是決定零件采用沖壓加工是否較為經(jīng)濟(jì)合理的重要因素。 產(chǎn)品零

4、件沖壓工藝性分析以產(chǎn)品零件圖為依據(jù)，認(rèn)真分析研究該零件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小及精度要求，所用材料的沖壓成形性能，分析沖壓生產(chǎn)產(chǎn)生各種質(zhì)量問(wèn)題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸(如最小沖孔尺寸，最小窄槽寬度，最小孔間距和孔邊距，最小彎曲半徑，最小拉深圓角半徑等)、尺寸公差、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及其他特殊要求。因?yàn)檫@些要素對(duì)所需的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序的確定以及沖壓定位方式，模具結(jié)構(gòu)形式與制造精度的選擇均有顯著影響。經(jīng)過(guò)上述的分析研究，如果發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性不合理，則應(yīng)會(huì)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員，在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，對(duì)沖壓件形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用等進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹Ｈ鐖D所示零件的三個(gè)安裝孔有精確的

5、位置要求，而外形是無(wú)關(guān)緊要的，因此在對(duì)零件的外形稍加修改后可以將原來(lái)有廢料排樣A變?yōu)闊o(wú)廢料排樣B。結(jié)果，在不影響零件精度的條件下，材料利用率提高40，生產(chǎn)率提高一倍。如圖8.1.3a）所示零件為兩個(gè)彎曲件焊接而成，在不影響使用條件下改為如圖8.1.3b）所示一個(gè)整體零件，即減少了一個(gè)零件，又使工藝過(guò)程變得簡(jiǎn)單，還節(jié)約了原材料。      圖 沖裁件的形狀改進(jìn)             圖 彎曲件的形狀改進(jìn) 3、制定沖壓工藝方案 在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套沖壓工藝方案，然后

6、根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過(guò)對(duì)各種方案的綜合分析和比較，確定一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳的工藝方案。一般說(shuō)來(lái)，制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過(guò)分析和計(jì)算，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；確定各工序件的形狀及尺寸；安排其他非沖壓輔助工序等。(1)工序性質(zhì)的確定 沖壓件的工序性質(zhì)是指該零件所需的沖壓工序種類。沖壓工序性質(zhì)應(yīng)根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和精度要求，各工序的變形規(guī)律及某些具體條件的限制予以確定。通常說(shuō)來(lái)，在確定工序性質(zhì)時(shí)，可從以下三方面考慮。 一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定工序性質(zhì)如圖 所示平板件沖壓加工時(shí)，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁

7、工序。當(dāng)零件的平面度要求較高時(shí)，還需在最后采用校平工序進(jìn)行精壓；當(dāng)零件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時(shí)，則需在沖裁工序后增加修整工序，或直接用精密沖裁工藝進(jìn)行加工。如圖所示彎曲件沖壓加工時(shí)，常采用剪裁、落料、彎曲工序。當(dāng)彎曲件上有孔時(shí)，還需增加沖孔工序；當(dāng)彎曲件彎曲半徑小于允許值時(shí)，常需在彎曲后增加一道整形工序。各類空心件多采用剪裁、落料、拉深和切邊等工序。對(duì)于帶孔的拉深件，還需采用沖孔工序。當(dāng)拉深件徑向尺寸精度要求較高或圓角半徑較小時(shí)，則需在拉深工序后增加一道精整或整形工序。當(dāng)拉深件底部厚度大于壁厚時(shí)，可以采用變薄拉深。 R.Bxi-UG:    在某些情況下，需對(duì)零件圖進(jìn)

8、行計(jì)算、分析比較后，確定工序性質(zhì)如圖8.1.4a）所示的零件，材料為Q235，料厚為15mm，從形狀上初步判斷可用落料、沖孔與翻邊三道工序或落料沖孔與翻邊兩道工序完成。但經(jīng)過(guò)計(jì)算分析后發(fā)現(xiàn)，由于翻邊系數(shù)小于極限翻邊系數(shù)，使翻邊高度達(dá)不到零件的要求，因而應(yīng)改用落料、拉深、 圖8.1.4 內(nèi)孔翻邊件沖孔、翻邊工序，如圖b）所示。又如圖所示的零件，材料為08鋼，料厚為0.8±0.08mm，圖a）所示零件采用落料、拉深和沖孔三道工序，若圖（b）所示零件也采用這樣的沖壓工藝，則經(jīng)計(jì)算拉深前的坯料直徑應(yīng)為81mm，其拉深系數(shù)為33/81=04，小于極限拉深系數(shù)，而且零件根部的圓角半徑較小(R2)

9、，形成了對(duì)拉深變形很不利的條件。生產(chǎn)中采用圖b)所示的工藝過(guò)程，即經(jīng)過(guò)落料沖孔復(fù)合、拉深、沖底孔與切邊、沖六個(gè)6mm孔等四道工序制成。  有時(shí)為了改善沖壓變形條件或方便工序定位，需增加附加工序  如圖b)所示的零件沖壓工藝中增加預(yù)沖孔108mm的工序，是根據(jù)變形需要而增加的附加工序，此孔并非零件上的一部分，生產(chǎn)中叫做變形減輕孔，其作用是使拉深時(shí)坯料內(nèi)部(小于33mm的部分)金屬向外擴(kuò)展；因而就能減少外部(大于33mm的部分)金屬向內(nèi)收縮，使變形區(qū)發(fā)生變化，變形方式增加，從而一次拉深即可得到要求。因此，生產(chǎn)中經(jīng)常采用這類變形減輕孔或者工藝切口，達(dá)到改善沖壓變形條件、提高成形質(zhì)

10、量的目的。圖 內(nèi)孔翻邊件圖 兩種相似零件沖壓工藝的比較 有時(shí)為了節(jié)省材料，也會(huì)影響工序性質(zhì)的確定。如圖8.1.6a）所示的自行車腳蹬內(nèi)板，該工件有兩種沖壓工藝，第一種是先作淺拉深，然后沖底孔，但在進(jìn)行拉深時(shí)，圓錐部位的材料需要從底面及主板上流動(dòng)而來(lái)，而后者若為材料流動(dòng)留有余量，就要增加工件排樣的步距，從而造成材料消耗增加。第二種方法是先沖預(yù)孔，再進(jìn)行翻邊(也稱為翻孔)、沖底孔。翻邊時(shí)材料流動(dòng)局限在預(yù)孔周圍，因而不會(huì)引起主板上的材料流動(dòng)。在排樣時(shí)，只要按正常沖裁設(shè)計(jì)搭邊值即可，可節(jié)省材料。該零件是大批量長(zhǎng)年生產(chǎn)，若用單工序模制造，工序多且生產(chǎn)率低，故采用級(jí)進(jìn)模，其排樣圖如圖8.1.6b）所示。此

11、外，對(duì)于幾何形狀不對(duì)稱的一些零件，為便于沖壓成形和定位，生產(chǎn)中常采用成對(duì)沖壓的方法進(jìn)行成形，成形后再增加一道剖切或切斷工序截成兩個(gè)零件。在此雖然增加了一道剖切或切斷工序，但由于成對(duì)沖壓時(shí)改善了變形條件，防止了坯料偏移，因而在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用（見(jiàn)圖）。對(duì)于多角彎曲件或復(fù)雜形狀的拉深、成形件，有時(shí)為了保證零件質(zhì)量或方便定位，不得不沖制工藝孔作定位用，這種沖制工藝孔的工序也是附加工序(見(jiàn)圖3.6.5)。  圖 自行車腳蹬內(nèi)板沖壓工藝 （2）工序數(shù)量的確定沖壓工序數(shù)量的概念有兩方面的含義，廣義上是指整個(gè)沖壓加工的全部工序數(shù)，包括輔助工序數(shù)的總數(shù)；狹義上是指同一性質(zhì)工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)。工序

12、數(shù)量確定的基本原則：在保證工件質(zhì)量的前提下，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，適當(dāng)減少或不用輔助工序，把工序數(shù)量控制到最少。在確定同一性質(zhì)工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)時(shí)，考慮到任何沖壓工序的變形程度和所能達(dá)到的尺寸精度都是有一定范圍的，所以應(yīng)依據(jù)零件材料的力學(xué)性能、幾何形狀復(fù)雜程度、尺寸精度要求的高低等來(lái)決定。工序性質(zhì)不同，確定工序數(shù)量的依據(jù)也不同，如拉深成形時(shí)，拉深次數(shù)主要由拉深系數(shù)、相對(duì)高度等決定；彎曲次數(shù)主要由零件彎曲角的多少及其相互位置決定；而沖裁次數(shù)則主要取決于零件形狀復(fù)雜程度、零件上孔的距離等。在確定沖壓加工過(guò)程所需總的工序數(shù)目時(shí)應(yīng)考慮到以下的問(wèn)題。 生產(chǎn)批量的大小 大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量合并工序，采

13、用復(fù)合沖壓或級(jí)進(jìn)沖壓，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。中小批量生產(chǎn)時(shí)，常采用單工序簡(jiǎn)單模或復(fù)合模，有時(shí)也可考慮采用各種相應(yīng)的簡(jiǎn)易模具，以降低模具制造費(fèi)用。  零件精度的要求 例如平板沖裁件在沖裁后增加一道整修工序，就是應(yīng)其斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高的需要；當(dāng)其表面平面度要求較高時(shí)，還必須在沖裁后增加一道校平工序。再如拉深后增加整形或精整工序，也是應(yīng)其圓角半徑要求較小或徑向尺寸精度要求較高的需要。這雖然增加了工序數(shù)量，但確是保證工件精度要求必不可少的工序。 工廠現(xiàn)有的制模條件和沖壓設(shè)備情況 為了確保確定的工序數(shù)量、采用的模具結(jié)構(gòu)和精度要求能與工廠現(xiàn)有條件相適應(yīng)，這些因素是必須認(rèn)真考慮的。例

14、如，多個(gè)工序的復(fù)合會(huì)使相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，其加工及裝配要求也高，工廠的制模條件要能滿足這些要求。 工藝的穩(wěn)定性 影響工藝穩(wěn)定性的因素較多(例如原材料力學(xué)性能及厚度的波動(dòng)、模具的制造誤差、模具的調(diào)整、潤(rùn)滑的情況、設(shè)備的精度等等)，但在確定工序數(shù)量時(shí)，適當(dāng)?shù)亟档蜎_壓工序中的變形程度，避免在接近極限變形參數(shù)的情況下進(jìn)行沖壓加工，是提高沖壓工藝穩(wěn)定性的主要措施。另外，適當(dāng)增加某些附加工序：例如沖制工藝孔作為定位用；沖制變形減輕孔以轉(zhuǎn)移變形區(qū)等，都是提高工藝穩(wěn)定性的有效措施。（3）工序順序的安排沖壓工序順序的安排主要決定于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求，其次要考慮到操作方便、毛坯定位可靠、模具簡(jiǎn)單等。一

15、般應(yīng)遵循以下原則：  弱區(qū)必先變形，變形區(qū)應(yīng)為弱區(qū) 按照這一原則，前工序要為后工序的變形區(qū)成為弱區(qū)創(chuàng)造條件，并杜絕前工序削弱后工序的非變形區(qū)。如圖b)圖的沖壓工藝中第一道工序沖出預(yù)沖108mm孔，使坯料變形區(qū)（“弱區(qū)”）由平面凸緣部分轉(zhuǎn)移至內(nèi)部(小于33mm的部分)，為減小毛坯直徑和拉深次數(shù)起到了重要作用。  工序成形后得到的符合零件圖要求的部分，在以后各道工序中不得再發(fā)生變形。如圖所示零件，如果先沖出66內(nèi)孔，則在外緣落料時(shí)沖裁力的水平分力會(huì)使內(nèi)孔部分參與變形，孔徑脹大23mm。因此，即便使用復(fù)合沖裁模也要把沖孔凸模高度降低78mm，以保證落料先于沖孔，得到合格

16、零件。  工序順序的合理安排 孔工序的安排原則a、 所有的孔，只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的影響，都應(yīng)在平板毛坯上沖出。b、 所在位置會(huì)受到以后某工序變形影響的孔，一般都應(yīng)在有關(guān)的工序完成后再?zèng)_。如圖的66孔。c、 精度要求高的孔和有位置要求的孔，如拉深件、彎曲件上的孔，應(yīng)在成形后沖，其余孔可視情況而提前。 d、 零件上大孔靠近小孔或者孔邊距太小不能同時(shí)沖出時(shí)，應(yīng)先沖大孔和精度一般的孔，后沖小孔和精度高的孔；或者先落料后沖孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍以內(nèi)。 e、 拉深件外邊緣和翻邊件豎邊部分的孔分別在拉深和翻邊后沖。  彎曲件工序順序的安排原則

17、  多角彎曲件主要從材料變形和材料在彎曲時(shí)的運(yùn)動(dòng)兩方面出發(fā)考慮安排工序順序，一般是先彎外部彎角，后彎內(nèi)部彎角，可同時(shí)彎曲的彎角數(shù)決定于零件的允許變薄量。 如果在同一個(gè)零件的不同位置沖壓時(shí)，變形區(qū)域相互間不發(fā)生作用，這時(shí)工序順序的安排要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、定位和操作的難易程度來(lái)確定。例如圖所示的消聲器蓋經(jīng)過(guò)第三次拉深后要在底部沖孔、翻邊，在凸緣部分修邊和外緣翻邊等。雖然在底部和凸緣部分成形，相互間不發(fā)生作用，但是考慮到內(nèi)緣翻邊要靠凸緣壓料，先進(jìn)行外緣翻邊，則內(nèi)緣翻邊壓料就不方便，所以先安排內(nèi)緣翻邊。最后沖出四個(gè)槽是為了避免沖壓過(guò)程中凸臺(tái)在操作和堆放時(shí)變形。 精度高的成形部分應(yīng)在成形后加校形工

18、序 a）落料-拉深 b）、c）拉深 d）沖孔-修邊 e）內(nèi)緣翻邊 f）外緣翻邊 g）沖4個(gè)槽 'x _  圖 消聲器蓋工序順序 （4）工序組合方式的選擇 FYE9&h  工序組合指把零件的多個(gè)工序合并成為一道工序用連續(xù)模或復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。工序組合能否實(shí)現(xiàn)及組合的程度如何主要取決于零件的生產(chǎn)批量、形狀尺寸、質(zhì)量精度要求，其次要考慮模具結(jié)構(gòu)、模具強(qiáng)度；模具制造維修以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能力等。也就是說(shuō)：根據(jù)生產(chǎn)批量考慮工序組合的必要性和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析；從零件形狀、尺寸、精度及模具結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度出發(fā)考慮工序組合的可能性；從模具制造與維修能力及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能力方面考慮工序組合的可行性

19、。 一般在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該盡可能把工序集中起來(lái)，以提高生產(chǎn)率、降低成本；在小批量生產(chǎn)的情況下宜采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的單工序模，以縮短模具制造周期、提高經(jīng)濟(jì)效益。但為了操作安全方便或減小工件占地面積和工序周轉(zhuǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用和勞動(dòng)量，對(duì)于不便取拿的小件和大型沖壓件，批量小的時(shí)候也可以使工序適當(dāng)組合。在確認(rèn)工序有組合的必要后，在選擇復(fù)合沖壓還是級(jí)進(jìn)沖壓這兩種組合方式時(shí)，要根據(jù)零件的尺寸、精度、沖壓設(shè)備、制模條件及生產(chǎn)安全性等具體情況而定。而且工序的組合方式與所采用的模具類型（單工序模、復(fù)合模與級(jí)進(jìn)模）是對(duì)應(yīng)的。常見(jiàn)級(jí)進(jìn)沖壓工序組合方式和復(fù)合沖壓工序組合方式見(jiàn)表、8.1.2。 

20、60;（5）工序定位基準(zhǔn)與定位方式的選擇工序的定位，就是使坯料或工序件在各自工序的模具中占有確定位置。合理地選擇定位基準(zhǔn)和定位方式，不僅是保證沖壓件質(zhì)量及尺寸精度的基本條件，而且也對(duì)穩(wěn)定沖壓工藝過(guò)程、方便操作及安全生產(chǎn)有著直接的影響。 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循以下原則： a、基準(zhǔn)重合原則 所謂基準(zhǔn)重合原則就是盡可能使定位基準(zhǔn)與零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合。基準(zhǔn)重合時(shí)定位誤差接近于零，同時(shí)避免了繁瑣的工藝尺寸鏈計(jì)算和由此產(chǎn)生的誤差。如圖8.1.9a）所示的零件上有四個(gè)孔，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為和兩個(gè)平面，假設(shè)為降低沖壓力而采取兩次沖孔的方案，如圖8-10b）和c），定位基準(zhǔn)分別選擇、和、面。這時(shí)為

21、保證圖中設(shè)計(jì)尺寸395±0.5mm達(dá)到要求，必須重新?lián)Q算尺寸并分配公差：把 mm換算為649±03mm，395±05mm改為由254±02mm控制。顯然，由于基準(zhǔn)不重合，工件的加工精度被迫提高了。圖 定位基準(zhǔn)與零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的關(guān)系 b、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 所謂基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，是指當(dāng)采用多工序在不同模具上分散沖壓時(shí)，應(yīng)盡可能使各個(gè)工序都采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)。這樣，既可以消除由不同定位基準(zhǔn)而引起的多次定位誤差，提高零件尺寸精度，又能夠保證各個(gè)模具上的定位零件一致，簡(jiǎn)化了模具的設(shè)計(jì)與制造。如圖所示零件，它在第三次拉深后形成的圓柱面223+0.20mm，是以后各道沖壓工序的

22、定位面，做到了基準(zhǔn)重合與基準(zhǔn)統(tǒng)一。c、基準(zhǔn)可靠原則 基準(zhǔn)的可靠性是為了保證沖壓件質(zhì)量的穩(wěn)定性。要做到基準(zhǔn)可靠，首先所選擇的定位基面，其位置、尺寸及形狀都必須有較高精度，其次該基準(zhǔn)面最好是沖壓過(guò)程中不參與變形和移動(dòng)的表面（見(jiàn)圖）。 定位方式的選擇 1落料-拉深 2二次拉深 3三次拉深 4沖底孔 5翻邊 6沖凸緣孔7切邊圖 不同模具上沖壓采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)的工件 沖壓工序基本的定位方式可分為孔定位、平面定位和形體定位三種。由于零件結(jié)構(gòu)形狀的不同，其定位方式也不相同。通常，在選擇定位方式時(shí)，必須考慮定位的可靠性、方向性及操作的方便與安全性。如圖所示的零件，若按方案一沖壓，即先沖出型孔，然后

23、以型孔定位沖三個(gè)小孔，由于涉及定位的方向性，很難把帶型孔的工序件套在非圓形的定位銷上，操作極不方便，效率低且不安全。若按方案二沖壓時(shí)，先沖大圓孔，然后以沖出的圓孔定位，再?zèng)_三個(gè)槽和三個(gè)小孔，則無(wú)定位的方向性問(wèn)題，使操作方便，定位可靠且效率高。 （6）沖壓工序件形狀與尺寸的確定 對(duì)每個(gè)沖壓件而言，總可以分成兩個(gè)組成部分：已成形部分和待成形部分。前者的形狀 和尺寸與成品零件相同，在后續(xù)工序中應(yīng)作為強(qiáng)區(qū)不再變形；后者的形狀和尺寸與成品零件不同，在后續(xù)工序中應(yīng)作為弱區(qū)有待于繼續(xù)變形，是過(guò)渡性的。沖壓工序件是毛坯和沖壓件之間的過(guò)渡件，它的形狀與尺寸對(duì)每道沖壓工序的成敗和沖壓

24、件的質(zhì)量具有極其重要的影響，必須滿足沖壓變形的要求。一般說(shuō)來(lái)，工序件形狀與尺寸的確定應(yīng)遵循下述基本原則：  工序件尺寸應(yīng)根據(jù)沖壓工序的極限變形參數(shù)確定 例如多次拉深時(shí)每道工序的工序件拉深直徑，多次縮口時(shí)各道工序的半成品縮口直徑，在平板或拉深件底部沖孔翻邊時(shí)的預(yù)沖孔直徑，都應(yīng)分別根據(jù)極限拉深系數(shù)、極限縮口系數(shù)和極限翻邊系數(shù)來(lái)確定。 工序件尺寸應(yīng)保證沖壓變形時(shí)金屬的合理分配與轉(zhuǎn)移 一方面應(yīng)注意工序件上已成形部分（如圖中第三次拉深形成的22.3mm）在以后的各道工序中不能產(chǎn)生任何變動(dòng)；另一方面應(yīng)注意工序件上被已成形部分分隔開(kāi)的內(nèi)部與外部待成形部分在以后的各道工序中，都必須保證在各自范圍內(nèi)進(jìn)

25、行材料的分配與轉(zhuǎn)移，如圖8.1.10中被22.3mm筒體分隔開(kāi)的底部在翻孔16.5mm時(shí)，不能從筒體補(bǔ)充材料，也不應(yīng)有多余材料向筒體轉(zhuǎn)移。 工序件的形狀與尺寸應(yīng)有利于下道工序的沖壓成形 一方面應(yīng)注意工序件要能起到儲(chǔ)料的作用。如圖所示第三道工序形成的凹坑（5.8mm），若采用平底的筒形工序件脹形得出，則會(huì)使材料變薄嚴(yán)重而導(dǎo)致破裂，因此，生產(chǎn)中采用將第二道工序后的工序件底部做成球形狀，以便在拉深成形凹坑的相應(yīng)部位上貯存所需要的材料。另一方面工序件的形狀應(yīng)具有較強(qiáng)的抗失穩(wěn)能力，尤其對(duì)曲面形狀零件拉深時(shí)，常常把工序件做成具有較強(qiáng)抗失穩(wěn)能力的形狀，以防下道拉深時(shí)發(fā)生起皺。  圖 定位方式選擇的

26、實(shí)例圖 出氣閥罩蓋的沖壓過(guò)程 （材料：H62 厚度：0.3mm） 工序件的形狀與尺寸應(yīng)有利于保證沖壓件的表面質(zhì)量 例如多次拉深的工序件圓角半徑 (凸、凹模的圓角半徑)都不宜取得過(guò)小；又如拉深深錐形件，采用階梯形狀過(guò)渡，所得錐形件壁厚不均勻，表面會(huì)留有明顯的印痕，尤其當(dāng)階梯處的圓角半徑取得較小時(shí)，其表面質(zhì)量更差，而采用錐面逐步成形法或錐面一次成形，則能獲得較好的成形效果。 工序件的形狀與尺寸應(yīng)能滿足模具強(qiáng)度和定位方便的要求 如圖所示的零件，是用落料-沖孔和翻邊兩道工序完成。假如取較大的沖孔直徑，則有利于滿足極限翻邊系數(shù)，而且厚度變薄量也小，翻邊后零件口部平齊能收到較好的翻邊效果。但是受

27、落料-沖孔復(fù)合模中凸凹模強(qiáng)度的限制，沖孔直徑不能取得過(guò)大。圖8.1.11所示零件，采用方案二，工序件內(nèi)孔為圓形，方便后續(xù)工序的定位。  圖 翻邊件的沖壓過(guò)程4選擇模具類型根據(jù)已確定的沖壓工藝方案，綜合考慮沖壓件的質(zhì)量要求、生產(chǎn)批量大小、沖壓加工成本以及沖壓設(shè)備情況、模具制造能力等生產(chǎn)條件后，選擇模具類型，最終確定是采用單工序模，還是復(fù)合模或級(jí)進(jìn)模。有關(guān)沖壓生產(chǎn)批量與模具類型的關(guān)系和單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模的比較可參見(jiàn)表和2.7.7。5選擇沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備選擇是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率及成本等一系列重要問(wèn)題。設(shè)

28、備選擇主要包括設(shè)備類型和規(guī)格兩個(gè)方面的選擇。 設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝要求和生產(chǎn)批量。在設(shè)備類型選定之后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓工藝力(包括卸料力、壓料力等)，變形功、模具閉合高度和模板平面輪廓尺寸等確定設(shè)備規(guī)格。設(shè)備規(guī)格主要是指壓力機(jī)的公稱壓力、滑塊行程、裝模高度、工作臺(tái)面尺寸及滑塊模柄孔尺寸等技術(shù)參數(shù)。設(shè)備規(guī)格的選擇與模具設(shè)計(jì)關(guān)系密切，必須使所設(shè)計(jì)的模具與所選設(shè)備的規(guī)格相適應(yīng)。有關(guān)設(shè)備類型和規(guī)格的選擇詳見(jiàn)1.2。6沖壓工藝文件的編寫沖壓工藝文件一般以工藝卡的形式表示，它綜合地表達(dá)了沖壓工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，包括工序序號(hào)、工序名稱或工序說(shuō)明、工序草圖、模具的結(jié)構(gòu)形式和種類、選定的沖壓設(shè)備、工序檢驗(yàn)要求、工時(shí)定額、板料的規(guī)格以及毛坯的形狀尺寸等等。工藝卡片是生產(chǎn)中的重要技術(shù)文件。它不僅是模具設(shè)