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轉發自： 設 計 與 研 究 7

作者：王　穩

（蘇（sū）州健雄（xióng）職業技術學院，太倉 215400）

摘　要：本文（wén）主要是一個衝孔彎曲零件的衝壓模具方案設計，包括工（gōng）藝性分析、衝壓（yā）工（gōng）藝方案、相（xiàng）關工藝設計等內容。模具方案設計（jì）中，筆者通過自身的模具專業知識，綜合考慮生產效率、模具成本、生產條件、經濟成

本（běn）等多方麵因素，設計出具有（yǒu）可行性的最優化方案。

關鍵詞：衝壓 尺寸計算 衝壓工藝

DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2017.0855

1 衝裁件的結構工藝性分析

本（běn）設計衝裁件如圖1所示。它的技術要求及生（shēng）產信息（xī）如下：材料-08F；未注公差等級IT14；生產量為大批量。

圖 1　衝（chōng）孔彎曲件

2 工藝分析

（1） 材料性能。該衝裁件的材料（liào）為08F鋼，其強度、硬度很低，塑性、韌性極高，具有良（liáng）好的冷變形性和焊（hàn）接性，正火加工切削性好，退火後的導磁（cí）率較高，剩（shèng）磁較少，但淬透性、淬（cuì）硬性極（jí）低。因此，冷加工時，應采用消除應力熱處理或韌水處理，用來防止加工斷裂。

（2） 彎曲工（gōng）藝。彎曲件（jiàn）結構（gòu）、尺寸簡單（dān）而對稱，相對彎曲半徑為（wéi）1.5，彎曲長度尺寸IT14級，屬於經濟度，故彎曲（qǔ）工藝性較好。但是，由於對表麵的質量要求（qiú）較高，在彎曲方式上應加以注意。另外（wài），要控製好製件（jiàn）的回彈。

3　衝壓工藝方（fāng）案

初擬該零件的 彎曲成（chéng）形（xíng）方式得出（chū）三種方式。方式一為

一次彎曲；方式二 為外角，再內角兩次彎曲；方式三為也

是先外角，再內角 兩次（cì）彎曲，但彎曲內角（jiǎo）時先進行預彎。

2017

（3） 衝裁工藝。彎曲件展開尺寸大致在45mm×10mm，尺寸中等偏小，輪廓尺寸精度IT14級，各孔直（zhí）徑均大於允許的最小衝孔直徑，很合適衝裁（cái）。但是，2-φ2孔距彎曲變形區太近，且彎曲後的回彈也（yě）會影響孔距尺寸37.5mm，故應安排在（zài）所有彎曲工序之後衝出；各孔的尺寸精度較高，應嚴格控製（zhì）衝裁間隙。

根據以上分析，本次設計零件的衝壓工藝性良好，適（shì）用衝壓成型的成型方（fāng）法。由於製件生產，為（wéi）了保證模具的複雜程度和模具壽命，對模具材料與模具結構的選擇應該給予重視。比較起來，方式一不可取，因為彎曲行程較大，工件與凸模台肩、凹模表麵的摩擦嚴重（chóng），製件表麵質量差，回彈也較大，不能滿足項目要求；方式二、方式三的彎曲（qǔ）避免（miǎn）了（le）方式一的缺陷，均可（kě）取。

衝裁工序的安（ān）排，衝4-φ20mm孔安排在彎曲後，落料與衝φ20mm孔兩工序組合也合理，但考慮衝裁件結構簡單，一複合（hé）模衝裁為好。

據此，完成此工（gōng）件需要衝孔、落（luò）料兩道工序。可進（jìn）行的衝壓工藝方案有（yǒu）四個：

方案（àn）一：四副模具。落（luò）料（liào）、衝孔複合（衝φ20mm孔）；彎曲（外（wài）角彎曲、內（nèi）交彎曲180°）；彎曲（內角彎曲）。

方案（àn）二（èr）：四副模具。落料、衝孔符合（同方案一）；彎曲（彎兩外角）；彎曲（彎兩內角）；衝孔（同方（fāng）案一）。

方案三：三副模具。衝孔、切斷、外角（jiǎo）彎曲級進衝壓；彎曲（彎兩內角（jiǎo），通方案二（èr））；衝孔（同方（fāng）案一）。

方案四（sì）：一副模具。所有工序組合，采用多工位級進模連續衝（chōng）壓。

比較以上四套方案，分析如下。方案四效率高，但模（mó）具結構複雜，製造周（zhōu）期長、成本高，安裝、調試、維修困難，適於大批量（liàng）生產，與產品生產批量不合，不予（yǔ）采納。方案二的優（yōu）點是模具結構簡單，製造周期（qī）短，但模具壽命長，彎曲（qǔ）時定位可靠、基（jī）準統一，操作方便；缺點是需要四副模具，工序較（jiào）分散，占用設備和人員較多，不能有效減少工作時間，工作效率低。方案三與方案二在彎曲工（gōng）藝上沒有區別，隻是采用了結構較複雜的（de）級進、複合模，比方案二（èr）少用一副模具，但模（mó）具製造成（chéng）本並不更低。由（yóu）於落料搭邊，材料利用率稍高，但剪裁（cái）條料時，材料精度需嚴格控製。對於本項目要求，方案三應不如方案二合理。方案一與方案二比較，模具數量相同，且第6、7工序的模具結構也完（wán）全相同，僅在第10、11工序，方案一的模具比較方（fāng）案二的稍複雜（zá）。除此，方案一具有方案二的（de）所有優（yōu）點，且由於外角彎曲時預彎內角，使得本來（lái）四處直角彎曲的兩直邊均得到校正，製件的回彈比方案二（èr）好，且容易控製。

綜上分析，考慮本項目質量要求，選擇（zé）方案一最為合理。

4 相關工藝計（jì）算

4.1 計算彎曲件（jiàn）展開長度（dù）

4.1.1 工序件（jiàn）尺寸（cùn）計算

基金（jīn）項目：江蘇省現代教育技（jì）術研究 2016 年度課題“基於 FluidSIM+WS200 的液壓氣動課（kè）程仿真與實踐教學研究”階段性成果（2016-R-48889）；年度學院“三級聯動”科研基金項（xiàng）目與專項“盤（pán）類零件澆冒口自動切割設備研發”（2017SJLD16）；2017 年江蘇高校“青藍工程”項目。

（1） 計算彎曲件的展開料長度

=17 +(2*5)+(2*8.5)+1.5 （1）

≈ 41.5mm

式中，L為胚料展開總長度，單（dān）位（wèi）mm；li為直角長度，單為mm。