6 第 1 章分析鏈輪的沖壓工藝並確定其工藝方案
1.沖壓件的工藝分
析圖（1）工件圖
此工件為有凸緣圓筒形件，要求外形尺寸沒有厚度不變的要求， 需要內翻邊，工件形狀滿足拉深工藝要求，可用拉深翻邊復合成型。
材料為純鋁，料厚 3mm ，適用於大批量生產，它主要的配合尺寸180、120、m 64×1—7h 為 i t12 級。該零件屬於典型的有凸緣圓筒形拉深件，形狀簡單、對稱。採用 3m m 厚的純鋁進行沖壓， 保證了足夠的強度和剛度，而且各部分的結構也比較合理，拉深工藝性較好，該拉深件圓角 r =r ≥2t，因此取 r=r=6。
可有兩種方法：一種可以採用階梯拉深成型。另一種可採用拉深翻邊復合成型。
這兩種方法中，第一種，生產效率低，費工費料，不宜採用。第二種，採用拉深翻邊復合成型，生產效率高且省料，翻邊端部雖不如以上好，但該零件高度 40 未注公差尺寸， 翻邊完全可以保證要求，所以採用第二種方法比較合理的。
2.工藝方案的確定
2.1 計算坯料尺寸
計算坯料前要確定翻邊前的工序件尺寸，翻邊前是否需拉成階梯零件？這要核算翻邊前的變形程度 ，m64×1-7h 處的高度尺寸為：
h=40-18=22(m m)
根據翻邊公式，翻邊的高度 h 為：
h=d/2(1-k)+0.43r+0.72d
經變形後 k=1-2/d(h-0.43r-0.72d )
式中 d=64m m r=6mm d =3m m 代入上式
k=1-0.539
＝0.461
即翻邊高度 h=22mm， 翻邊係數 k=0.461 由此可得翻邊前孔徑即：d=d×k=64×0.461=29.504(mm)
d/d =29.504/3=9.835(m m)
查表 5.3.1、當採用圓柱形凸模，用沖孔模沖孔時、【k】(極限翻邊係數)=0.42d
f/d=180/120+3=1.463
查表 4.3.1 取修邊餘量d r=5.0m m
則實際凸緣直徑為 d
f '=d
f+2d r =180+2×5 =190(mm)
查【8】表 4-7 可得：坯料直徑 d= 2
f(d')+4dh3.44rd
= 2190+4123183.446123
=206(m m)
毛坯示意圖如下：
?29.504
2063
圖（2）毛坯圖
2.2 計算拉深次數
d f /d=190/123=1.463>1.4 屬於寬凸緣筒形件
d /d×100=3/206×100
=1.456
查表 4.5.1 得 h 1 /d 1 =0.50─0.63
而 h/d=18/23=0.146<0.50 ─0.63.
故一次能拉深成形。
翻邊前毛坯示意圖：
120?29.50 4
圖（3）翻邊前毛坯示意圖
2.3 沖壓工藝方案的確定
根據上面的分析計算，鏈輪需要的工序是拉深翻邊復合成形。
總上，擬訂出以下三種工藝方案：
方案一：採用拉深翻邊復合沖壓，採用復合模生產。
方案二：採用先拉深再翻邊連續沖壓的級進模。
方案三：先拉深後翻邊單工序模生產。
分析比較，方案二生產效率低，修模困難，安全效能不好。方案三，可使模具結構簡單但需要兩道工序、兩幅模具、生產效率低，難以滿足零件批量生產。而方案一模具結構雖複雜但生產效率高，安全效能好，特別適合此工件大批量生產。
因此決定採用第一方案，在拉深和翻邊的過程中，沖壓行程臨近鐘了時，模具才對零件產生剛性打擊而起到整形作用，故無需另加整形工序。
3.工藝計算
3.1 確定排樣、裁板方案
由於工件的毛坯是環形半成品毛坯，不需要落料。故無排樣和裁板。
3.2 確定各中間工序尺寸
3.2.1 拉深
拉深直徑為 d =123m m (中線尺寸)
拉深時凸凹模圓角半徑：因為一次拉深就能成形故：r 1 =r 1 =6m m
拉深高度 h =18+3=21mm
3.3 計算衝壓力選用壓力機
3.3.1 計算壓邊力
由表 4.24 確定壓邊力的計算公式為：
f 壓邊力
=p /4[d -(d +2r 1 )]×p 式中 d ─ 坯料直徑 =206mm
d ─ 拉深工序件直徑 =123mm
r 1 ─拉深凹模的圓角半徑 =6m m
查表 4.4.5 p=0.8─1.2
因為此工件材料為純鋁故取 p =1 所以 f 壓邊力 =p /4[206-(123+12)]×1
=19005(n )
3.3.2 計算拉深力
f 拉 =p ×d×d × b s
×k d ─ 板料厚度
=3m m d ─ 拉深工序件直徑
=123mm k ─ 修正係數 =0.75 b s ─ 拉深件材料的抗拉強度 =392 mpa =3.14×123×3×392×0.75
=340646(n )
式中 b s =392mp a k=0.75 由表 5—7 查得
f 頂 = 0.1f 拉 =0.1×340646=34064.6(n)
3.3.3 計算翻邊力
f 翻 =1.1p d s s (d-d )
d ─ 翻邊後的直徑(按中線算) =64mm
d ─ 坯料預製孔直徑 =29.504m m
d ─ 材料厚度 =3m m
s s ─ 材料屈服點 =196n/m m
=1.1×3.14×3×196×(64-29.504)
=70059n
式中 s s ─ 材料屈服點
=196n/m m 由【5】表 2─5 查得 3.3.4 壓力機的公稱壓力
f 壓力機
=f 壓 +f 拉 +f 翻 + f 頂 =19005+340646+70059+34064.6
=463774.6(n)
3.3.5 壓力機型號的選擇
根據沖壓工藝總力的計算結果並結合工件高度，由【3】表 1-82 查得，初選開式雙柱可傾壓力機 j 23-63.其公稱壓力為 630kn,最大閉合高度為 400 ㎜，模柄孔尺寸為：50×70 ㎜ 。
3.3.6 壓力中心的確定
由於此工件是規格的圓形，壓力中心在中心。
沖壓工藝方案制定
工藝方案確定是在對沖壓件的工藝性分析之後應進行的重要環節。確定工藝方案主要是確定各次沖壓加工的工序性質 工序數量 工序順序 工序的組合方式等。沖壓工藝方案的確定要考慮多方面的因素，有時還要進行必要的工藝計算，因此實際中通常提出幾種可能的方案，進行分析比較後確定最佳方案。1 沖壓工序性質的確定工序性質...
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