冲件工艺分析简析

通过对产品有关的技术资料的阅读和消化，结合模具设计任务书和产品生产计划，只是完成了模具设计基本准备工作的一部分。还必须进一步深入进行冲件的工艺技术分析，根据冲件的结构形状特点、尺寸大小及技术要求、成形内容的关系，材料的种类、厚度及机械性能等，以便决定或选择每套模具的成形内容、模具类型及结构形式、导料定位方式及卸料脱模方式等。

为给具体的模具设计创造条件，在对冲件进行工艺分析时，还应同时完成：首次从坯料上冲切分离出冲件的排样，弯曲件和拉深件工序坯件的展开图设计和展开尺寸计算，压力中心计算，冲压力计算和冲压设备的选择，模架结构形式及规格的选择。对设计任务书的要求有不同意见时，应及时与相关部门人员沟通、协商、形成准确的结论性意见。

图4-1 冲件图

如图4-1的冲件，外形为圆形，中间有一个梅花形的非圆异形孔，另有五个小圆孔在同一圆周上均布，材料为10钢，厚度为0.8mm。孔的中心距还有±0.15的公差要求。若条件允许，选用复合模冲切成形最为理想：冲件平整，各部分成形位置关系容易得到保证，模具体积小、结构紧凑。但孔与孔之间的最小搭边宽度不足2mm，就会造成复合模的凸凹模这部分强度很差，凸模与凸模相距太近，再加上固定端加粗、凸模固定板型孔不便安排，也不利于装配过程中凸模的位置调整。所以，解决的办法是选用级进冲切的方式，把冲切内容合理分散，有孔距要求的一组圆孔安排在同一步冲切，是比较正确的选择。

再如图4-2的冲件，外形为异形，中间还有一个较大的异形孔，另有六个圆孔。材料为0.5mm厚的软钢纸板。凭经验宜选择用复合冲切的方式比较合适。孔与孔之间的最小距离将近4mm，对于冲切非金属的纸板，应无强度问题。凸模固定板型孔安排也不会有太大影响，装配过程中的凸模位置调整尚可顺利进行。而且，复合冲切冲件平整度好，各成形部分之间的方向、位置关系能得到可靠的保证。唯一要注意的是，凸凹模制作难度较大，必须在设计和制作方法上采取保证措施。为什么不宜采用级进冲切成形的方式呢？首先，冲件外形尺寸较大，无论分为几步冲切，模具的体积都会大幅度增加，多耗费材料，还会增加制作工作量和难度，而且，分步冲切本身就不易保证各成形之间的方向、位置关系，再加上纸板较软，定位的可靠性差，所以，难以保证位置关系精度的稳定性。

图4-2 冲件图

对于只有产品图而没有产品工艺文件的，还应编制产品的加工工艺，对需要用冷冲压成形方式完成的各工序内容及要求，作出明确的规定，作为模具设计的主要依据，以便结合其他相关因素，设计出理想的模具。如图4-3是一个冲件成品图，外形是一个带凸缘的拉深件。凸缘要作成三处凸起的非圆成形，并在凸起处要加工出三个ϕ3.2的圆孔。拉深部分尺寸标注在孔内，根部圆弧半径为R1，直接拉伸成形估计有困难，需安排一次整形。必须根据冲件的成形内容，编制出了一个完整的加工工艺：

工序Ⅰ，落料：根据拉伸展开尺寸计算，工序坯料尺寸为ϕ56.7^+0.2₀，尺寸偏大比较保险，所以给了正偏差。同时决定了下料时的条件宽度和步距，以便安排导料和定距，图4-4。

图4-3 冲件成品图

工序Ⅱ，拉深：拉深工序已基本成形，凸缘为切边工序预留了适当的余量，为保证成形顺利，两处根部圆形比最终成形加大，由后工序整形来达到最终成形要求，见图4-5，就是拉深成形的内容和基本要求。

图4-4 落料工序图(www.xing528.com)

图4-5 拉深工序图

工序Ⅲ，整形：整形的目的，是形状更加规范、尺寸准确，同时解决拉深工序无法达到的成形内容或要求。如图4-6所示，内孔成形已规定了和最终成形一样的公差，两处根部圆弧也要符合最终成形的要求。

工序Ⅳ，冲孔切边：由于冲孔和切边在同一个平面上，安排在同一套模具上，用复合冲切成形的方式来完成，生产效率高，冲件平整度好，两种冲切内容的方向、位置关系容易得到保证。

图4-6 整形工序图

图4-7 冲孔切边工序图

还有另外一种情况，就是提供给设计的只是一个已成形的产品零件。设计师首先需要进行的工作，是完成对产品零件的测绘，如图4-8就是一个实物零件，完成测绘后形成草图，并对材料作出分析判断后，交给提供方确认并签字认可，然后再绘制正式的产品零件图，交用户最后审核确认，经会签批准后，才能作为产品正式的技术文件，进入下一步的工艺分析，工艺编制和模具设计。图4-9就是最终确定的产品图。

图4-8 实物零件

图4-9 正式的产品零件图