目前,工业生产中普遍采用模具成形工艺方法,以提高产品的生产效率和质量。一般采用压力机进行零件加工,一台普通压力机每分钟可生产零件几件到几十件,而高速压力机的生产效率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计,飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品,有60﹪左右的零件是利用模具加工出来的;而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工业产品,90﹪左右的零件是利用模具生产出来的;至于日常生活所用的五金、餐具等的大批量生产基本上也是靠模具来进行生产的。显而易见
,模具作为一种专用的工艺装备,在生产中的作用和地位正日趋上升。
1. 工件的工艺性分析
1.1 冲压件的工艺性分析
冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下,对冲压件工艺性影响最大的是它的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。
1. 冲裁件的形状应能符合材料合理排样,减少废料。
2. 冲裁各直线或曲线的连接处,宜有适当的圆角。
3. 冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小,并应避免过长的悬臂与窄槽。
4. 腰圆形冲裁件,如允许圆弧半径,则R应大于料宽的一半,即能采用少废料排样;如限定圆弧半径等于工件宽度之半,就不能采用少废料排样,否则会有台肩产生。
5. 冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜过小。
6. 冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离,受到模具强度的限制,不能太小。
7. 在弯曲件或拉深件上冲孔时,其孔壁与工件之间的距离不能过小。
1.2 拉深件的工艺性分析
拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是指坯料消耗少、工序少,模具结构简单、加工容易,产品质量稳定、废料少和操作简单方便等。在设计拉深零件时,应根据材料拉深时的变形特点和规律,提出满足工艺性的要求。
1. 对拉深材料的要求
拉深件的材料应具有良好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。
2. 对拉深零件形状和尺寸的要求
(1)拉深件的高度尽可能小,以便能通过1—2次拉深工序成形。
(2)拉深件的形状尽可能简单、对称,以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件,可成双拉深后再剖成两件。
(3)有凸缘的拉深件,最好满足d凸≥d+12t,而求外轮廓与直壁断面最好形状相似,否则,拉深困难,切边余量大。
(4)为了使拉深件顺利进行,凸缘圆角半径r≥2t。当r<0.5mm时,应增加整形工序。