精密沖裁是一種先進(jìn)制造技術(shù)缰寻，可取代某些零件的切削加工在跳，具有優(yōu)質(zhì)鸯檬、高效拧篮、低耗词渤、應(yīng)用廣的特點(diǎn)。以齒圈壓板精沖而論串绩，在普通液壓機(jī)上進(jìn)行精沖缺虐，工藝裝備簡(jiǎn)單而工件精密。為了獲得高質(zhì)量的精沖產(chǎn)品礁凡，針對(duì)支架精沖模設(shè)計(jì)進(jìn)行了精沖工藝的試制高氮。

　　1工藝分析與工藝方案支架是汽車上的關(guān)鍵功能性零件，其形狀復(fù)雜顷牌，如圖1所示剪芍。材料為15Cr3鋼，料厚為10mm窟蓝，該零件的特點(diǎn)是材質(zhì)硬罪裹、料比較厚，尺寸精度與表面粗糙度要求均較高迄咸，是難以精沖的零件茶踪。

　　產(chǎn)品對(duì)該零件如采用普通方法加工則需如下工藝過(guò)程：排樣下料→普通沖裁（供應(yīng)機(jī)加毛坯）→鉆，鉸孔→靠挠煸浚或成形銑削→除毛刺教叽。精沖工藝流程為：下料→原材料球化退火→精沖→除毛刺。即精沖工藝只需一次沖裁成形坎市，可以省去機(jī)加工的全部過(guò)程嘶忘。由于精沖工藝是在靜水壓下近似于純剪切狀態(tài)下進(jìn)行的，精沖表面硬化程度較高盹馅，且為壓應(yīng)力狀態(tài)躁银，加之表面粗糙度較高愿航，因此其耐磨性及抗疲勞性能比切削加工的制件好，故采用精沖工藝生產(chǎn)該種零件成本比較低崎北。但精沖工藝不同于普通沖壓工藝酌沥，精沖需要三重動(dòng)作和壓力，除主沖裁力外松招，還需要有齒圈壓板壓力和推件板反壓力呵扛，從而使變形區(qū)內(nèi)外、上下形成三向壓應(yīng)力筐带，并在近似于純剪切狀態(tài)下成形今穿。本項(xiàng)研究采用了通用液壓機(jī)與液壓模架、精沖模具組合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)精沖支架件的目的伦籍，即靠液壓主機(jī)提供主沖裁力蓝晒，通過(guò)液壓模架上的兩個(gè)工作缸獲得齒圈壓板壓力和推件板反壓力，從而達(dá)到精沖的三重動(dòng)作和壓應(yīng)力要求帖鸦，完成圖1中所示支架的精密沖裁芝薇。

　　2模具設(shè)計(jì)模具是滿足精沖零件圖紙?zhí)岢龅募夹g(shù)要求、生產(chǎn)精沖零件的關(guān)鍵工裝作儿。沖裁間隙洛二、凸凹模齒圈刃口尺寸、沖裁力攻锰、齒圈壓板壓力晾嘶、反頂壓力及3個(gè)壓力的互相配合、合適的潤(rùn)滑劑等對(duì)于獲得光潔的沖切面具有決定性意義娶吞，如圖2所示垒迂。

　　2.1模具主要工藝參數(shù)的選擇2.1.1沖裁間隙沖裁間隙小是精沖模一個(gè)主要特征，沖裁間隙影響到流動(dòng)剪切過(guò)程及進(jìn)行光潔沖裁的結(jié)果肖糖。

　　間隙小而均勻是實(shí)現(xiàn)精沖的主要條件笨拯，沖裁間隙的大小取決于材料厚度、材料的種類及其強(qiáng)度睹蜈，一般來(lái)說(shuō)虚缘，材料厚度越厚間隙越大，越薄間隙越小您奶，材料塑性好的間隙可大些，塑性差的間隙要小些摧篱。凸凹模間隙在均勻的條件下晋鼓，單邊間隙取樣厚度在0.5％～1％之間，本設(shè)計(jì)中取0.5％松苹，即單邊間隙為10mm×0.5％＝0.055mm摘链，取得了滿意的精沖效果羔仅。

　　2.1.2凸凹模刃口尺寸精沖模具凸凹模工作部分的尺寸隨著精沖件數(shù)量的增加，刃口將磨損和變鈍岗努，這就引起精沖件的尺寸變化沉桌，合理計(jì)算并確定凸凹模刃口尺寸對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量及工作壽命很重要。凸模與凹模刃口尺寸可按下列公式進(jìn)行計(jì)算算吩。

　　外形落料：凹模D d＝（DX）凸模D p＝（D d留凭？Z min）（配作）內(nèi)形沖孔：凸模d p＝（d u＋X？）凹模d d＝（d p＋Z min）（配作）式中：d p偎巢、d d―沖孔凸凹模尺寸蔼夜，mm D d、D p―落料凸凹模尺寸压昼，mm d―沖孔工件尺寸求冷，mm p、δd―凸凹模公差窍霞，mm D―落料凹模尺寸匠题，mm X―系數(shù)Z min―最小間隙，mm 2.1.3壓邊圈齒形和尺寸帶齒形的壓邊圈是精沖模具不可缺少的關(guān)鍵零件但金，其作用是建立剪切區(qū)的三向靜水壓力韭山，當(dāng)圖2模具結(jié)構(gòu)1.螺桿2.下模座3、8.導(dǎo)套4.導(dǎo)柱5.凹模6.退料板7.凸模9.襯套10.滾珠11.固定板12.上固定板13傲绣、17遣惊、22.螺釘14.退料桿15.柱銷16.推桿18.上推桿19.上墊板20.退料板螺釘21.上模座23.凸模24.上限位塊25.銷釘26.壓料板27.限位塊28.下固定板29.下墊板30.柱銷料厚δ超過(guò)4.5mm時(shí)，即采取雙向齒圈待鲤，一般需在凹模和壓料板上設(shè)置V形渠盅，對(duì)稱45°，上下齒圈狞饮。凸出的V形以一定的距離a沿沖裁線刃口布置供辰，V形齒a值和齒高h(yuǎn)可按下值選取：a＝（0.6～0.8）δh＝（0.20～0.25）δ2.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在試制與生產(chǎn)支架強(qiáng)力齒圈壓板式復(fù)合精沖模具時(shí)佣各，導(dǎo)向方式采用了滾動(dòng)導(dǎo)向梢苍，保證了凸凹模間隙均勻和對(duì)中性。模具的具體零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下指胡。

　』逵小（1）齒圈是精沖模的重要零件，為保護(hù)齒圈齒形在裝配橘忿、調(diào)試及生產(chǎn)中不受損壞药封，應(yīng)在模具上設(shè)有保護(hù)齒圈的保護(hù)銷或墊塊，也可與齒圈壓板或凹模做成整體形式侯选，如圖3所示吠谢。

　　利取出工件土童，不影響后續(xù)件的加工和生產(chǎn)效率。

　」し弧（5）精沖過(guò)程中献汗，凹模與反壓板間易形成密閉空間，應(yīng)在凹模背面開出通氣槽王污，使排氣暢通罢吃，否則影響制件質(zhì)量或產(chǎn)生制件不平的現(xiàn)象。

　　3產(chǎn)品質(zhì)量精沖件的尺寸玉掸、公差和剪切面表面粗造度刃麸、表面完好率都取決于模具制造精度、刃口狀態(tài)司浪、潤(rùn)滑劑泊业、精沖件的幾何形狀復(fù)雜程度、材料的種類啊易、金相組織及材料厚度等吁伺。潤(rùn)滑劑的選取，使精沖件的公差等級(jí)達(dá)到IT9－IT10級(jí)堤酿，由于沖切面上斷面粗糙度達(dá)到了支架精沖件的尺寸谷培，公差、精度均達(dá)到了圖紙要求镇评，得到了高精度藤侦、高質(zhì)量的精沖產(chǎn)品。

　　4結(jié)論（1）采用通用液壓機(jī)牺鱼，液壓模架及精沖模具組合的方法生產(chǎn)汽車精沖件是可行的樊何。采用該種精沖工藝比普通工藝可提高生產(chǎn)效率8～10倍，成本降低25％～35％跪晕，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益秀彤。

　　（2）精沖是一項(xiàng)綜合技術(shù)的產(chǎn)物啄崖，只要堅(jiān)持合理的設(shè)計(jì)笙吠，精確地制造模具，不斷積累調(diào)試經(jīng)驗(yàn)垄暗，完全可以生產(chǎn)出高精度轴座、高質(zhì)量的精沖產(chǎn)品。在目前國(guó)內(nèi)只引進(jìn)極少量精沖壓力機(jī)的情況下简烘，應(yīng)用本工藝方案生產(chǎn)汽車各種精密沖裁件是有實(shí)際意義的他匪。

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