精密沖壓件如何控制變形量？

一、零件結(jié)構(gòu)

擋油板是用3.5mm厚的10號(hào)鋼板，經(jīng)落料、多次拉伸成形，再經(jīng)車削加工完成。初步的工藝流程為：下料→落料→拉伸→熱處理→校形→車削加工。從工藝流程可知，需要3套模具和1套車夾具，落料可用車削加工完成，不需專用工裝。前期模具、夾具投入費(fèi)用大，并且模具、夾具需要一定的生產(chǎn)周期，不能滿足產(chǎn)品的按時(shí)交付，影響到產(chǎn)品的研發(fā)，為此進(jìn)行工藝攻關(guān)，用機(jī)械加工方法在最短的時(shí)間內(nèi)完成此件的加工。

二、圖樣分析

1、零件結(jié)構(gòu)分析

零件結(jié)構(gòu)為盆形鈑金精密沖壓件，壁厚為3.5mm，盆形邊緣外徑為φ（492.5±0.315）mm，深度為122.1mm，有5個(gè)相切圓弧。若轉(zhuǎn)為機(jī)械加工件，則機(jī)械強(qiáng)度比鈑金精密沖壓件低，擋油板在徑向由外圓φ4690 -0.25mm定位及密封，軸向由邊緣端面定位，內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm裝油封密封，機(jī)器在工作時(shí)，擋油板防止旋轉(zhuǎn)件飛濺的潤滑油飛濺到機(jī)外，只起擋油作用，不受機(jī)械力作用，因此機(jī)械加工件的機(jī)械強(qiáng)度能滿足要求。鈑金精密沖壓件轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工件，由于壁薄，在機(jī)械加工過程中易變形，為此給加工增加了難度，在機(jī)械加工過程中要重點(diǎn)考慮工件的變形和裝夾。

2、技術(shù)要求分析

外徑φ（492.5±0.315）mm、外徑φ4690 -0.25mm、內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm及小端面需切削加工，外徑φ4690 -0.25mm為IT10級(jí)，內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm為IT8級(jí)，表面粗糙度值最高為Ra=1.6μm。外徑φ4690-0.25mm的作用是徑向定位和密封，內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm裝油封起密封作用，邊緣端面作軸向定位，其余面為非加工面，尺寸要求為GB/T 1804的粗糙C級(jí)，只要保證型面不與其他旋轉(zhuǎn)件相碰即可。因此要重點(diǎn)控制外徑φ4690 -0.25mm和內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm的變形量。

三、選擇坯料

擋油板轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工件，從結(jié)構(gòu)看，最好選用鑄件，不但可節(jié)約原料，并可減少加工費(fèi)用。若選鑄鋼件，鑄造時(shí)需投入模具，并且鑄鋼件的鑄造缺陷多，當(dāng)加工為壁厚3.5mm時(shí)，易產(chǎn)生滲漏。若選鑄鐵件，鑄造時(shí)需投入模具，當(dāng)加工為壁厚3.5mm時(shí)，由于外徑大，易產(chǎn)生斷裂和滲漏。擋油板外形尺寸為φ（492.5±0.315）mm、總高度為130.6mm，無型材坯料可供加工。為此只有選用鍛件，選胎模鍛造比較好，胎模鍛造適用于小批量生產(chǎn)，并且從擋油板的結(jié)構(gòu)看可節(jié)約原材料和減少加工費(fèi)用。

確定材料：選擇材料首先要滿足設(shè)計(jì)文件的要求，再考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)要求10號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼，但10號(hào)鋼在切削加工時(shí)易產(chǎn)生粘刀，并且10號(hào)鋼的剛性差，若用機(jī)械加工方法加工擋油板易產(chǎn)生裝夾變形，增加了加工難度。為此與鍛造廠家溝通，有35號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼可供鍛造，并且鍛造性也好，由于是小批量生產(chǎn)，10號(hào)鋼與35號(hào)鋼的坯料價(jià)格相差不大。35號(hào)鋼的機(jī)械性能比10號(hào)鋼好，且較易切削，能滿足使用要求，為此確定選用35號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛件，技術(shù)要求按QJ 500A―1998碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件技術(shù)條件。鍛件毛坯拔模斜度為3°～5°。

四、確定工藝流程

先對(duì)圖樣進(jìn)行分析，擋油板由鈑金沖壓件轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工件，結(jié)構(gòu)為盆形，外徑為4690 -0.25mm、內(nèi)部深度122.1mm、壁厚為3.5mm，在裝夾時(shí)易產(chǎn)生彈性變形及塑性變形；加工壁厚3.5mm時(shí)，受切削力的作用易產(chǎn)生彈性變形，為此要增加工件的剛性；擋油板的坯料是鍛件，加工為壁厚3.5mm的盆形結(jié)構(gòu)件，切削量大，加工后由于內(nèi)應(yīng)力的重新分布，易產(chǎn)生由內(nèi)應(yīng)力引起的變形，為此在加工過程中，要及時(shí)消除內(nèi)應(yīng)力。

從設(shè)計(jì)要求看，要重點(diǎn)控制外徑φ4690-0.25mm和內(nèi)孔φ（155±0.031 5）mm處的變形量。為了控制變形量，要重點(diǎn)控制兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是裝夾變形，二是加工后由內(nèi)應(yīng)力引起的變形。工藝流程的安排及加工方法的確定要結(jié)合本企業(yè)和協(xié)作廠家的實(shí)際加工能力，在保證零件質(zhì)量及安全生產(chǎn)的情況下，提高經(jīng)濟(jì)性，確定工藝流程。

按以上分析，確定工藝流程為：鍛造→正火→車加工→正火→車加工→低溫退火→車加工。如果還想了解更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注：m.hnklny.com ，或者電話咨詢：?18927415118（微信同號(hào)）