付耳盖子的加工工艺及模具设计(4)

3工件工艺性分析及方案确定

零件图如下图3

图3 付耳盖子零件图

生产批量 ：大批量 ；材料 ： Q235 ；材料厚度 ：0.25 mm；制造精度：

IT13

3.1冲裁工艺性分析

3.1.1零件材料分析

该零件材料为Q235冷板材料，厚度t=0.25mm。Q235属于普通碳素钢，其力学性能如表3-3-1

表3-1-1 Q235 力学性能 抗剪强度τ 屈服点σs 304-374MPa 235MPa 抗拉强度σb 伸长率δ 375-460MPa 28% 由上表可知，Q235具有良好的冲压成形性能，为一般冲压用钢，适合冲裁。

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3.1.2结论

综上所述，该零件的冲裁工艺性较好，冲裁加工能够达到设计要求。

3.2拉深工艺性分析

该工件的材料是Q235，厚度t=0.25，具有良好的可拉伸性，要将工件拉深成付耳盖子，观察其形状及尺寸，可知道，该工件可以通过拉深的校核。详细计算见后文。

3.3冲孔工艺性分析

该工件经拉深翻边后，已基本成型，还缺少的是冲孔的工序。为了更好地使零件符合标准，需通过冲孔这步骤。已知零件材料为Q235，厚度t=0.25，由Q235力学性能可见，该材料完全符合冲孔工艺。详细计算见后文。

3.4翻孔工艺性分析

该工件材料为Q235，由其力学性能得知，该材料可以进行翻孔工艺。详细计算见后文。

3.5冲压件冲压工艺方案确定

3.5.1方案种类

根据工件形状，从零件的结构特征可以看出，冲压所需的基本工序包括落料、拉深、冲孔、翻孔和整修等工序，现确定以下方案：

方案一：落料、拉深单工序模、冲孔级进模、翻孔单工序模、整修单工序模 方案二：落料、拉深单工序模、冲孔单工序模、翻孔级进模、整修单工序模 方案三：落料、拉深单工序模、冲孔单工序模、翻孔单工序模、整修单工序模 单工序模、连续模和复合模的相互比较见表3-5-1

表3-5-1单工序模、连续模和复合模的性能比较

项目 工件尺寸精度 单工序模 较低 级进模 一般IT11级以下 复合模 较高，IT9级以下 工作情况 17

工件形状 易加工简单件 可加工复杂零件，如形状与尺寸要受模宽度极小的异形件、具结构与强度的限特殊形件 制 较高 孔与外形的位置精度 工件平整性 工件尺寸 工件料厚 操作性能 较高 较差 推板上落料，平整 一般不受限制 一般不受限制 方便 较差，易弯曲 宜较小零件 0.6～6mm 方便 推板上落料，平整 可加工较大零件 0.05～3mm 不方便，要手动进行卸料 工艺性能

安全性 比较安全 比较安全 不太安全 较高，压力机一次3.5.2方案分析

分析比较上述三种方案，可以看到：各工序分别进行虽然模具简单，但是生产周期长。方案一、二中，使用连续模具，精度不能保证，因此方案一、二被排除；对于方案三，没有上述的缺点，因其工序复合程度比较高，生产率比较高，结构简单，制造费用低。因此最终确定第三种方案。本设计主要设计落料单工序模、拉深单工序模。 3.5.3方案确定

综合考虑采用方案三，再来确定采用正装复合模还是采用倒装复合模。

低，压力机一次行高，压力机一次行程生产率 程只能完成一道工序，但在多工位压力机使用多副模具时，生产率高 内可完成多道工序 行程内能完成两道以上工序 条料宽度 模具制造 要求不严格 要求严格 要求不严格 结构简单，制造周结构复杂，制造和调结构复杂，制造难期短 整难度大 度大 18

正装复合模和倒装复合模的比较见下表3-5-3

表3-5-3正装复合模和倒装复合模的比较

序号 1 2 正装 对于薄冲件能达到平整要求 倒装 不能达到平整要求 操作不方便，不安全，孔的废料由操作方便，能装自动拔料装置，能提高打棒打出 生产效率又能保证安全生产，孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉 3 废料不会在凸凹模孔内积聚，每次废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有由打棒打出，可减少孔内废料的胀较大的壁厚以增加强度 力，有利于凸凹模减少最小壁厚 4 装凹模的面积较大，有利于复杂制如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在件拼快结构 底座上省去固定板 从表3-6-3中可以看出：正装对于薄冲件能达到平整要求，且废料不会在凸凹模孔内积聚，有利于凸凹模减少最小壁厚。而倒装不能达到平整要求，而且废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。

从保证冲裁件质量、经济性和安全性前提下，综合考虑采用正装复合模，即模具结构为落料、拉深、冲孔和翻孔正装复合模。

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4排样及计算材料利用率

4.1确定排样方式

冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样方案对材料利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命都有重要的影响。根据零件形状，为了不增加模具的制造难度，考虑采用有废料排样方式。如图4-1

采用有废料和少废料排样，排样图分别如图4-1-1和图4-1-2

图4-1-1 有废料排样

图4-1-2无废料排样

少废料排样虽然材料利用率有所提高，但由于条料本身的宽度公差，以及条料导向与定位所产生的误差会直接影响冲裁件尺寸而使冲裁件的精度降低，也降低了模具寿命，结合各自的优缺点，综合考虑采用有废料排样法。

4.2计算材料利用率

4.2.1.计算制件的面积A

制件面积A的计算公式：

A=错误！未找到引用源。402 (3-2)

= 错误！未找到引用源。*40*40

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