冲压模具设计与制造-冲压工艺过程设计的步骤

一.冲压工艺设计的基本内容

针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、企业现有冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺性分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案（包括工序性质、数量的确定，工序顺序的安排，工序组合方式及工序定位方式的确定），最后编写出冲压工艺卡。

二.冲压工艺设计的基本要求

(1) 冲压原材料利用率高；

(2) 制定工艺方案应技术上先进可行，经济上合理；

(3) 工序组合方式和工序排列顺序应符合冲压变形规律，能确保冲压合格的产品；

(4) 工序数量应尽可能少，生产效率尽可能高；

(5) 制定的工艺规程，应方便工厂的生产组织和管理。

三.冲压工艺过程制订步骤

1.收集并分析有关设计的原始资料

(1) 冲压件的产品图及技术条件；

(2) 原材料的尺寸规格、性能及供应状况；

(3) 产品的生产批量；

(4) 工厂现有的冲压设备条件；

(5) 工厂现有的模具制造条件及技术水平；

(6) 其他技术资料等。

2.产品零件的冲压工艺性分析与审查

冲压工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。

3.制定冲压工艺方案

通过分析和计算，确定冲压加工的工序性质、数量、排列顺序和工序组合方式、定位方式；确定各工序件的形状及尺寸；安排其他非冲压辅助工序等。

(1) 工序性质的确定

冲压件的工序性质是指该零件所需的冲压工序种类。

冲压工序性质应根据冲压件的结构形状、尺寸和精度要求，各工序的变形规律及某些具体条件的限制予以确定。

a. 一般情况下，可以从零件图上直观地确定工序性质

b. 需对零件图进行计算、分析比较后，确定工序性质

c. 为了改善冲压变形条件或方便工序定位，需增加附加工序

d. 有时为了节省材料，也会影响工序性质的确定。

(2) 工序数量的确定

a. 生产批量的大小

b.零件精度的要求

修整工序是保证工件精度要求必不可少的工序。

c. 工厂现有的制模条件和冲压设备情况

d. 工艺的稳定性

适当地降低冲压工序中的变形程度，避免在接近极限变形参数的情况下进行冲压加工。

(3) 工序顺序的安排

冲压工序顺序的安排主要决定于冲压变形规律和零件质量要求，其次要考虑到操作方便、毛坯定位可靠、模具简单等。

a. 弱区必先变形，变形区应为弱区

b. 工序成形后得到的符合零件图要求的部分，在以后各道工序中不得再发生变形

c. 孔工序的安排原则

① 所有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应在平板毛坯上冲出。

② 所在位置会受到以后某工序变形影响的孔，一般都应在有关的工序完成后再冲。

③ 精度要求高的孔和有位置要求的孔，应在成形后冲，其余孔可视情况而提前。

④ 零件上大孔靠近小孔，应先冲大孔。

⑤ 先落料后冲孔。

⑥ 拉深件外边缘和翻边件竖边部分的孔在拉深和翻边后冲。

d. 弯曲件工序顺序的安排原则

一般是先弯外部弯角，后弯内部弯角，

e. 不同位置冲压时，工序顺序的安排要根据变形区域相互间作用、模具结构、定位和操作的难易程度确定

(4) 工序组合方式的选择

工序组合能否实现及组合的程度如何主要取决于零件的生产批量、形状尺寸、质量精度要求，其次要考虑模具结构、模具强度；模具制造维修以及现场设备能力等。

a. 从零件形状、尺寸、精度及模具结构和强度出发考虑工序组合的可能性；

b. 从模具制造与维修能力及现场设备能力方面考虑工序组合的可行性。

(5) 工序定位基准与定位方式的选择

a. 定位基准的选择

① 基准重合原则——尽可能使定位基准与零件设计基准重合

② 基准统一原则

当采用多工序在不同模具上分散冲压时，应尽可能使各个工序都采用同一个定位基准。

③ 基准可靠原则

b. 定位方式的选择

基本的定位方式有孔定位、平面定位和形体定位三种。

(6) 冲压工序件形状与尺寸的确定

a. 工序件尺寸应根据冲压工序的极限变形参数确定

b. 工序件尺寸应保证冲压变形时金属的合理分配与转移

① 已成形部分在以后的各道工序中不能产生变动；

② 被已成形部分分隔开的内部与外部待成形部分在以后的各道工序中，都必须保证在各自范围内进行材料的分配与转移，

c. 工序件的形状与尺寸应有利于下道工序的冲压成形

d. 工序件的形状与尺寸应有利于保证冲压件的表面质量

① 多次拉深的工序件圆角半径都不宜取得过小；

② 采用锥面逐步成形法或锥面一次成形，则能获得较好的成形效果。

e. 工序件的形状与尺寸应能满足模具强度要求

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