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公益讲解冲压模具设计与制造--多任务位拉伸模的设计’

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1.拉伸过渡方案的确定
从毛坯到拉伸成成品，不一定能一次拉仲完成，因而需要确定拉伸过渡方案。A-A’较好的过渡形状，应当能使材料各处变形情况大体相同，各部所受应力状况也大体平衡，不致因此而产生局部的严重拉薄或破裂。从圆形毛坯到扁圆形#的过渡方案基本上有如下四神:

①从圆形毛坯经圆形拉伸半成品、椭圆形拉伸半成品，直到扁圆形拉伸成品。这是一种较好的过渡方案，材料受力均匀，制件质量容易保证，但模具制造较麻烦。

②从圆形毛坯经数次椭圆形拉伸半成品，直到扁圆形拉伸成品。这也是较好的拉伸方案，其缺点与①相同。

③从圆形毛坯经数次圆形拉伸半成品，直到扁圆形拉伸成品，而不经过大椭圆到小椭圆半成品的过渡。这种方案可大大简化模具的设计与制造，并给自动送料提供了方便，只是后的过渡稍有困难。实践证明，tns>0.8,这种过渡方案也是可行的
。
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可得式中，为假想拉伸系数；r,为扁圆形拉伸件的拉伸部分半径。为从圆形过渡半径到扁圆半径之差即图中(图9-52中^、1^等）过大。也给拉伸造成困难，因此常将此方向的凹模开成锥形(100°-140°)洞口，以减小拉伸的阻力，并釆用同样形状的压边圈、较大的凸模圆角半径。由于上道工序的大凸模圆角半径，则形成大圆角的拉伸半成品。

④从圆形毛坯直接用数次扁圆形拉伸半成品过渡到扁圆形拉伸成品。这种过渡方式的工艺计算和模具的设计、制造都很简单。但由于拉伸件各处所受应力不同，材料应变状况也不同，易使拉伸件起皱、破裂或不平。如拉伸件拉延性能较好，髙度较小，且扁圆的长短轴相差不大，可以采用数次变薄整形工艺。所举的例子，就是用这种过渡方式实现其工艺目标的。

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2.制件的整形工序
整形可以消除拉伸工艺中的弹性变形及在拉伸过渡中大平面不平、转角不光、甚至起破等现象。一般整形工艺的上、下模均采用弹**器和后“打死”的结构。
般由z面影响外观尺寸和形状公差，而Zr影响转角的破损情况，所以2面值较大，义,值较小，通常Z面为0.15-0.3，ZrS0.l-0.2(本模具采用Z面为0#14;Zr为0.1)。

1.离子注入
离子注人与其他表面强化技术相比，具有以下的显着优点：
(1)离子注人后的零件，能很好地保持原有的尺寸精度和表面粗糙度，不需要再做其它表面加工处理,很适合于轴承等精密零件生产的后一道工序；A-A

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(2)原则上不受冶金学或平衡相图的限制，可根据零件的工作条件和技术要求，选择需要的任何注人元素，注人剂量和能量，获得预期的高耐磨性或耐腐蚀性等特殊要求的轴承表面，灵活性大，实用性强，对基体材料的选择也可以适当放宽，从而可节省贵重的高合金钢材和其它贵重金属材料；B-B

(3)注入层与基体材料结合牢固可靠、无明显界面，在使用中不会产生脱落和剥皮现象，这对提高轴承寿命和工作可靠性来说非常重要；

(4)离子注人是一个非高温过程，可以在较低的温度下完成，零件不会发生回火、变形和表面氧化；

（5）具有很好的可控性和重复性。欧美等国对离子注入进行了大量的研究[30~37]。A-A;美国海军实验室从1979年起进行了轴承零件离子注入的研究，英国、丹麦和葡萄牙等国从1989年开始进行与美国海军实验室类似的工作。结果表明：注入铬离子能显着提高M50钢的抗腐蚀性能，而且抗接触疲劳性能也有所提高；此外还用注人硼离子来提高仪表轴承的抗磨损能力；对轴承钢52100进行氮等离子源离子注入（PSⅡ）后在表面形成薄层氮化物，可提高轴承钢的耐蚀性，用于代替昂贵的不锈钢；对SUS440C不锈钢球轴承进行氮、硼离子注入可减小球轴承微小摆动的微振磨损及轴承的灰尘排放，另外，对不锈钢进行（Ti+N）或（Ta+N）等离子体浸没离子注入（PSⅢ）可显着提高其显微硬度、耐磨性和寿命。

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一般，如果正确使用轴承，可以使用至达到疲劳寿命为止。但会有意外过早地损伤，不能耐于使用的情况。这种早期损伤，与疲劳寿命相对，是被称做故障或事故的品质使用限度。多起因于安装、使用、润滑上的不注意，从外部侵入的异物，对于轴、外壳的热影响之研究不够充分等。A-A
　　关于轴承的损伤状态如：滚子轴承的套圈、挡边的卡伤，作为原因可考虑，润滑剂不足、不适合、供排油构造的缺陷、异物的侵入、轴承安装误差、轴的挠曲过大，也会有这些原因重合。

　　因此，仅调查轴承损伤，很难得知损伤的真正原因。可是，如果知道了轴承的使用机械、使用条件、轴承周围的构造、了解事故发生前后的情况，结合轴承的损伤状态和几种原因考察，便可以防止同类事故再发生。A-A

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一、工艺规程的制定及其步骤冲压模具设计与制造
改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程（其中包括毛坯制造、机械加工、热处理、表面处理、装配等）；A-A;一名（或一组）工人，在一个工作地点,对一个(或同时几个)工件加工所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序；在加工表面、切削刀具和切削用量中的转速及送进量均保持不变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。

而将完整的、根据图纸和技术要求结合具体生产条件拟定的、较为合理的工艺过程和操作方法，编写成具有法规性质的指导生产的文件，称为工艺规程。可见，编制工艺规程是生产准备工作的重要内容之一，其水平的高低直接影响成品的质量和成本。为此，编制工艺规程时，应以的成本和的效率来满足各项技术条件的要求。C-C’其选择工艺基准，确定加工方法，安排加工蟵序和决定工序内容。各项技术条件的要求。其确定各工序的加工余置，计箕工序尺寸及公差。

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确定各工序使用的机床和工具，设计制造**的二类工具，绘M放大图。A-A
根据楼具技术条件和加工装配的工艺特点，魂定各主要工序的技木要求和检验方法。完成工艺规程编制，所填写的内容与格式符合本企业的具体规定。

在工艺方面应全面、可靠和稳定地保证图纸中所要求的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量及其它各项技术要求；在经济性方面应在保证质量的前提下，做到生产成本；在生产效率方面应在保证技术要求的前提下，用尽可能少的工时和尽可能短的周期来完成模具的制造。C-C’工艺规程制定的步骤应符合图12-2所示的工艺工作顺序。

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一、加工的方法、顺序及余置的确定冲压模具设计与制造
模具零件通常由大量的外圆、内孔、平面等简单几何表面和一部分复杂的成型表面组成。A-A’在模具图纸上，根据零件的功能对所有表面都提出了加工质量的要求p选择加工方法时，先要按零件的表面形状和加工质量要求，对照各种加工方法所能达到的经济精度和粗糙度，找出适宜的加工方法。B-B’所谓经济精度和粗糙度是指在正常生产条件下，某种灭工方法所能达到的精度和粗糙度。表12-1至12-5提供了有关的数据，选择加工方法时可以参考。此外，加工方法还与零件的材料和硬度、外形尺寸和重量大小以及现有的技术力..量.和设备情况、生产的类型（生产批量的大小）、机床附件和**二类工具的状况等有关。

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关于加工顺序的安排，应是先粗后精，先基准后其他，先平面后轴孔，且工序要适当集中。模具生产是单件生产，模具零件各表面间的相互位置要求也较高，转工过多又不利于缩短模其的制造周期，因此工序安排应适当集中。A-A’但必要时也可以考虑将工序分散些，例如用坐标辽床镗孔前，该孔的加工余量不应大于3?5mm，这就必须増加一道孔的,预先加工工序，而不是集中在镗床上一次加工。

另外，有时为了防止工件变形，也有意做工序分散的种种安热处理工序的安排一般有几种情况：为改善金属组织和加工性能而进行的热处理（如对高碳钢毛坯进行退降低硬度，对低碳钢零件进行正火以提高硬度），多数安排在机械加工前或机械加工中行；B-B’对淬火时要求变形小的零件，在粗加工后半精加工前作调质处理，为以后的热处理I萍作好材料组织上的准备；为消除毛坯制造和机械加工过程中引起的内应力，常采用人工时敎MS(精度要求不高的零件只对机械加工前的铸造毛坯或锻造毛坯进行一次人工时效处理）.r为提高零件的硬度和耐磨性，一般都在半精加工后精加工前，霜要进行泮火加回火工序对复杂形状的凸模、凹模和凸凹模，为消除精加工时引起的内应力，防止模具工作零件变形二在精加工后可安排一次低温油炉人工时效处理。C-C

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