沖壓彎曲件的理論計算與分析

張紅軍

摘 ? ?要：為確保沖壓彎曲件的加工制作效果，使其更好滿足生產(chǎn)需要，對沖壓彎曲件進行理論計算與分析是必要的。首先有必要進行材料、結(jié)構(gòu)和精度分析，然后合理確定工藝方案，進行零件工藝計算，包括彎曲工藝計算、刃口尺寸計算、排樣計算。從而有利于提高材料利用效率，節(jié)約模具費用，降低零件生產(chǎn)制造成本。

關(guān)鍵詞：沖壓彎曲件;理論計算與分析;結(jié)構(gòu)分析;精度分析;零件工藝計算

中圖分類號：TG386 ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0184-01

引 言

沖壓件在加工制作和形成過程中，為確保其質(zhì)量和加工制作效果，不僅要嚴格遵循工藝流程施工，還要加強工藝計算和理論分析，確保加工過程中沖壓件不會發(fā)生破裂現(xiàn)象。從而提高表面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證外形尺寸和大小符合要求，提高加工和制作精準度。但在實際工作中，一些工作人員責(zé)任心不強，忽視加強相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準學(xué)習(xí)，不注重沖壓彎曲件的理論計算和分析工作，影響工作水平和工件質(zhì)量提升，對沖壓件加工制作也產(chǎn)生不利影響，需要采取完善措施。本文結(jié)合沖壓件加工和制作需要，就如何進行沖壓彎曲件理論計算和分析提出相應(yīng)對策，希望能為實際工作的有效開展提供啟示。

1 ?沖壓彎曲件零件工藝性分析

工件使用動合頁鉸鏈彎曲件材料，型號為Q235，材料厚度1mm。為確保理論計算和分析效果，首先進行沖壓彎曲件的工藝性分析。

1.1 ?材料分析

Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，擁有較好的結(jié)構(gòu)性能，在沖壓件加工和制作中得到較為廣泛的應(yīng)用。同時，Q235還具備良好的彎曲性能和沖裁成型性能，這為沖壓件加工與制作創(chuàng)造有利條件，有利于確保工件的加工制作精準度和工件質(zhì)量。

1.2 ?結(jié)構(gòu)分析

零件的結(jié)構(gòu)十分簡單，前后呈對稱分布。這樣有利于彎曲成型，也為沖壓件加工制作創(chuàng)造便利。經(jīng)過資料查詢，Q235材料所允許的最小彎曲半徑rmin=0.5，δ=0.5mm，而零件彎曲半徑r=2mm>0.5mm，因而在加工和制作過程中，不會出現(xiàn)彎曲、斷裂等現(xiàn)象。此外，Q235零件上的孔邊距L=7mm>δ=1mm，因而彎曲時，孔也不會發(fā)生變形現(xiàn)象。在生產(chǎn)和加工制作過程中，可以先沖孔，后彎曲，這樣能夠確保零件結(jié)構(gòu)完整，質(zhì)量狀況良好。經(jīng)過計算，零件相對彎曲半徑r/δ=2<5。零件卸載之后，彎曲件圓角半徑的變化可以不用考慮。但彎曲中心角發(fā)生相應(yīng)變化。因此，為確保沖壓件的加工與制作效果，在控制角度回彈的過程中，通常采用校正彎曲的方式。

1.3 ?精度分析

整個零件上的所有尺寸，都沒有標(biāo)注公差。為此，沖壓件加工和制作過程中，有必要嚴格按照IT14選取，使用普通彎曲和沖裁的加工與生產(chǎn)方式，就可以滿足沖壓件零部件加工與制作的要求。

2 ?沖壓彎曲件理論計算與分析的策略

通過對沖壓彎曲件進行工藝性分析，為推動零件加工和生產(chǎn)順利進行，接下來進行沖壓彎曲件的理論計算與分析工作，主要策略如下：

2.1 ?工藝方案確定

目前有三個方案：①先卸料，后沖孔，再彎曲。②落料-沖孔復(fù)合模，再彎曲。③沖孔-落料連續(xù)沖壓，再彎曲。經(jīng)過對比分析，最終決定采用方案二。

2.2 ?零件工藝計算

在確定工藝方案的前提下，接下來進行零件工藝計算，主要內(nèi)容如下：

（1）彎曲工藝計算。毛坯尺寸計算時，查詢得知中性層位移系數(shù)x=0.38，坯料展開長度為87mm，零件寬度為55mm，因而毛坯尺寸為126mm55mm。彎曲力計算時，該零件為校正彎曲，經(jīng)計算彎曲力F校和頂件力FD為1.744kN，一般FD可以忽略。生產(chǎn)中取F壓力機=121.5kN，根據(jù)彎壓力大小，設(shè)備選用JH-23-25。

（2）刃口尺寸計算。計算公式為LA=（Lmax-X△）+0△/4，查詢IT14，X=0.5，計算得知LA=4.15-00.08mm。沖孔尺寸計算公式為dT=（dmin+X△）0-△/4，查詢IT14，X=0.5，計算得知，L1T=（32±0.04）mm，L2T=（63±0.05）mm。

（3）排樣計算。為保證計算分析精準度，采用單直排有廢料的排樣方式。加工中使用1500mm×1000mm的鋼板，有必要計算采用不同的裁剪方式時，每張板料能出的零件總個數(shù)。比較四種不同裁剪方法，考慮模具尺寸和大小，為節(jié)約成本，降低造價，確保對后來彎曲最有利的情況，最終選用第二種裁剪方式，也就是裁剪成寬58.4mm，長1500mm的條料最有利，最能滿足加工制作需要。

3 ?沖壓彎曲件理論計算與分析的效果

整個沖壓件的形成過程中，通過進行零件工藝性分析，把握沖壓彎曲件制造要點，做好理論計算與分析工作。不僅能夠確保沖壓件的形狀與尺寸符合要求，精度滿足生產(chǎn)加工需要，同時還有利于提高沖壓件表面質(zhì)量，促進材料利用效率提升，節(jié)約模具生產(chǎn)制造費用，最終也能夠降低零件生產(chǎn)制造的總成本。

4 ?結(jié)束語

總之，整個沖壓彎曲件生產(chǎn)和加工制作過程中，應(yīng)該重視理論計算與分析工作。要做好零件工藝性分析，注重理論計算與分析的各項工作。并提高工作人員素質(zhì)，把握計算與分析要點，嚴格按要求進行零部件生產(chǎn)與加工。從而降低沖壓彎曲件生產(chǎn)制造成本，使其更好滿足生產(chǎn)加工需要。

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收稿日期：2018-12-7