李敏

摘要：本課題針對(duì)摩托車(chē)的隔板進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)，文中簡(jiǎn)要分析了零件的功用與結(jié)構(gòu)﹑材料的選取，針對(duì)此摩托車(chē)隔板的沖壓工藝方案進(jìn)行了詳細(xì)的 討論，分析各工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從而得出最佳的加工工藝方案。

關(guān)鍵詞：摩托車(chē)隔板；沖壓工藝設(shè)計(jì)；加工工藝方案；沖孔；落料；翻邊

中圖分類(lèi)號(hào)：TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2017）09-242-02

Abstract：Thistopicaccordingtothepartitionofmotorcyclestampingprocessdesign，thispaperanalyzesthefunctionofthepartsandstructure，materialselection， stampingprocessplanforthepartitionofthemotorcycleisdiscussedindetail，analyzingtheadvantagesanddisadvantagesofeachprocess，soastoobtainthebest processingscheme.

Keywords： motorcycle barricade、die-layout、Processing scheme、punching、Blanking、Flanging

引言

沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法之一，是借助壓力機(jī)和沖模，對(duì)板料金屬或非金屬施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形， 從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能要求產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。沖壓加工用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多優(yōu)勢(shì)，可以沖壓出形狀相對(duì)復(fù)雜的、強(qiáng)度大、 剛度大、表面質(zhì)量好、互換性好、成本低、工藝過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化及生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。沖壓技術(shù)被廣泛用于汽車(chē)、機(jī)械、信息、航天航空、 國(guó)防工業(yè)、各類(lèi)電子產(chǎn)品和日常生活的生產(chǎn)之中。

隨著技術(shù)的發(fā)展，沖壓技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)沖壓工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化， 逐步實(shí)現(xiàn)大批量與多品種、小批量生產(chǎn)共存，與材料科學(xué)結(jié)合，推廣和發(fā)展沖壓新工藝和新技術(shù)。

結(jié)合沖壓工藝現(xiàn)目前的發(fā)展情況和趨勢(shì)，本文選擇摩托車(chē)的隔板組合來(lái)進(jìn)行模具的沖壓工藝設(shè)計(jì)，以此來(lái)增強(qiáng)對(duì)沖壓工藝的理性認(rèn)識(shí)，提高摩托車(chē)隔板生產(chǎn)的工藝方案，從而提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

1 零件結(jié)構(gòu)、功用及選材

2 零件的沖壓工藝分析

沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的中心是依據(jù)技術(shù)上的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上的合理性， 生產(chǎn)上的高效性，使用上的安全可靠性的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 沖壓工藝的編制原則

從材料利用率的角度考慮，在保證瞞足要求的前提下，能采用成形工藝不采用拉延工藝，能采用開(kāi)口拉延的制件不用閉式拉延；采用淺拉延工藝能瞞足要求不采用深拉延工藝。從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，要考慮零件的規(guī) 劃綱領(lǐng)。從生產(chǎn)的角度考慮，要考慮生產(chǎn)線(xiàn)的要求。

2.2 沖壓件的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

主要步驟是先對(duì)沖壓件的零件圖進(jìn)行分析，然后制定沖壓工藝方案，確 定與設(shè)計(jì)各工序工藝方案，沖壓設(shè)備初選，最后編制沖壓工藝過(guò)程文件。

制定零件的工藝過(guò)程，分析摩托車(chē)隔板組件的零件圖，從工藝性分析，主要分析零件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求和材料性能等是否符 合要求；從經(jīng)濟(jì)性分析，根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，分析零件的成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。制定該零件的沖壓工藝方案，從該產(chǎn)品的

1.1 零件結(jié)構(gòu)

零件名稱(chēng)：隔板

材料：Q235厚度：2mm零件軸測(cè)圖

零件二維圖

質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備專(zhuān)用情況、模具制造難易程度等多方面，進(jìn)行綜合分

析、比較，確定出適合于生產(chǎn)摩托車(chē)隔板組件的工廠(chǎng)具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。

根據(jù)該零件結(jié)構(gòu)、尺寸及尺寸的精度要求，該零件可以通過(guò)普通的沖壓加工方法獲得。對(duì)于這個(gè)特殊的不規(guī)則的摩托車(chē)隔板組件，在分析了基 本工序，沖壓次數(shù)，順序及工序的組合方式后，還可以考慮非沖壓輔助工 序，而各過(guò)度圓角以及平面度要求均需要通過(guò)整形工序來(lái)達(dá)到。

3 零件的工藝方案

根據(jù)該零件結(jié)構(gòu)、尺寸及尺寸的精度要求，該零件可以通過(guò)普通的沖壓加工方法獲得。對(duì)于這個(gè)特殊的不規(guī)則的沖壓件，在分析了基本工序， 沖壓次數(shù)，順序及工序的組合方式后，還可以考慮非沖壓輔助工序，而各過(guò)度圓角以及平面度要求均需要通過(guò)整形工序來(lái)達(dá)到。

該摩托車(chē)零件屬于不規(guī)則的平板件，其中有一個(gè) Φ90 的大孔，一個(gè)

Φ36 的大孔和 9-Φ7 的小孔以及 2-Φ8 的小孔。

Φ90 的大孔為一般的孔，該 Φ90 的大孔為該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)孔。Φ36 的豎直孔主要用于摩托車(chē)上零件與零件之間的連接作用，精度

要求較高。該

Φ36 孔為圓孔翻邊后的豎直孔。

2-Φ8 的小孔為摩托車(chē)上零件與零件的連接時(shí)的定位銷(xiāo)孔，該 2-Φ8 的小孔的精度要求較高。

6-Φ7 小孔為一般的連接孔。

3-Φ7小孔為過(guò)孔，在該零件上焊接三個(gè)螺母，零件連接時(shí)，3-Φ7小孔為螺紋

對(duì)于這個(gè)特殊不規(guī)則的沖壓件，在分析了基本工序，沖壓次數(shù)，順序 及工序的組合方式后，還可以考慮非沖壓輔助工序，該沖壓件上的 3-Φ7 過(guò)孔可以用非沖壓輔助工序焊接，在該沖壓件上焊接三個(gè)螺母與該沖壓件一起組合成新的零件，新零件為隔板組合。

1.2 零件功用及選材

該摩托車(chē)零件屬于不規(guī)則的平板件，主要用于摩托車(chē)上的零件與零件之間的連接和支撐作用。由于該零件用于摩托車(chē)上的零件與零件的連接，因 此該零件具有一定的強(qiáng)度和剛度。為了保證該零件的強(qiáng)度與剛度，企業(yè)選 用該零件的材料為 Q235。

3.1 工藝方案

方案1采用單工序模沖裁加工，落料——沖Φ90和Φ36的兩個(gè)大孔——沖小孔——Φ36翻邊

方案2采用復(fù)合模加工，沖孔——落料——Φ36孔翻邊復(fù)合模

方案3采用級(jí)進(jìn)模沖裁加工，沖孔——落料——Φ36孔翻邊級(jí)進(jìn)模 方案4采用復(fù)合模和單工序模加工，落料沖孔復(fù)合模——Φ36孔翻邊

方案5采用單工序模和復(fù)合模加工，沖Φ90孔——正裝式落料沖孔復(fù)合?！?6孔翻邊。

方案6采用單工序模和復(fù)合模加工，沖Φ90孔——倒裝式落料沖孔復(fù)合?！?6孔翻邊。

3.2 各方案進(jìn)行分析比較

方案 1 優(yōu)點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。缺點(diǎn)：工序組合程度低，沖裁制件精度低，生產(chǎn)效率不高。

方案 2 優(yōu)點(diǎn)：模具體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊。加工出的零件形位尺寸精度較高，并且對(duì)毛坯要求不高。一副模具能同時(shí)完成幾道工序，生產(chǎn)效率較高。由于不存在二次定位，故制件的精度更有保證。

缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造模具的技術(shù)要求高。復(fù)合模的強(qiáng)度問(wèn)題， 如該零件的落料，沖大孔和小孔及 Φ36 孔翻邊集中到一副復(fù)合模上，

Φ36 孔翻邊高度又小，這時(shí)復(fù)合模的凸凹模壁厚薄不易滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。方案 3 優(yōu)點(diǎn)：模具平面上有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同工作部位，在一副級(jí)進(jìn)模內(nèi)可完成多道不同工序，可以沖孔，落料和 Φ36 孔翻邊，具有比復(fù)合模更高的生產(chǎn)率。對(duì)級(jí)進(jìn)模的工位較多，壓力機(jī)一次行程中模具不同工位完成不同的工步。除簡(jiǎn)單的級(jí)進(jìn)?？?以靠手工送料外，大多數(shù)級(jí)進(jìn)模都配有自動(dòng)送料裝置。這類(lèi)模具生產(chǎn)效率 高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸大、制造復(fù)雜、成本高，比復(fù)合模的制件精度低。該摩托車(chē)隔板組件長(zhǎng)260mm，零件的尺寸大，送料步距大，采用級(jí)進(jìn)模加工，壓力機(jī)的噸位大，壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸大，故不選用級(jí)進(jìn)模。

方案 4 優(yōu)點(diǎn)：復(fù)合模具能減少設(shè)備及人工，該沖壓方案需要落料沖孔復(fù)合模和 Φ36 孔翻邊模兩套模具，不存在 " 最小壁厚 " 問(wèn)題，制件精度高，生產(chǎn)效率高。

缺點(diǎn)：該零件的厚度為2mm，并且零件的尺寸較大，直接用落料沖孔，沖裁力較大，卸料力較大。故選擇的壓力機(jī)的噸位較大，選擇的彈性元件的尺寸較大，工作臺(tái)面較大。

方案 5 優(yōu)點(diǎn)：正裝式復(fù)合模工作時(shí)，每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次，凸凹?？變?nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。坯料是在壓緊的狀態(tài)下分 離，沖出的制件平制度較高，適用于制件平面和直線(xiàn)度要求較高或沖裁時(shí)易彎曲的大而薄的制件。

缺點(diǎn)：改零件沖壓分離后的制件容易和廢料混在一起，操作不方便， 也不安全，不適用于多孔制件的沖裁。由于該零件的孔較多，沖出的廢料較多，用正裝式復(fù)合模不易將廢料與制件分離。并且制件的厚度為 2mm， 較厚不易用正裝式復(fù)合模。

方案 6 優(yōu)點(diǎn)：采用倒裝式落料沖孔復(fù)合模便于翻轉(zhuǎn)條料、往復(fù)沖裁，

沖裁制件和廢料容易分離，沖模的安裝調(diào)試也較方便。

缺點(diǎn)：沖裁完成后，制件沖孔與落料的毛刺在同一側(cè)，制件和出件都 掉在工作區(qū)，出件不夠安全，在無(wú)氣源沖壓車(chē)間使用會(huì)在一定程度上影響生產(chǎn)效率。

該零件先用單工序模沖 Φ90 孔，為下面的工序落料沖孔減小沖裁力和卸料力，減小壓力機(jī)的噸位，減小壓力機(jī)的工作臺(tái)面。該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是Φ90 孔的軸心線(xiàn)并且也可以用 Φ90 孔的軸心線(xiàn)作為下面工序的定位基準(zhǔn)，因此可以保證定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。其次該制件有較多的孔，沖出較多的廢料。落料沖孔復(fù)合模采用倒裝，廢料直接沖下面的孔落下，可以容易將制件與廢料分離。并且該零件的外形尺寸較大，厚度較厚， 一般用倒裝復(fù)合模較好。

通過(guò)上述分析比較可見(jiàn)，方案 6 整體較好，其他幾種方案都存在一些

問(wèn)題。因此，選擇方案6，采用單工序模和復(fù)合模加工，沖Φ90孔——倒裝式落料沖孔復(fù)合?！?6翻邊。采用這種沖壓方案加工摩托車(chē)隔板組件，不僅能較好的保障零件的質(zhì)量，而且操作方便，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

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