小型汽车发动机防护罩的冲压工艺分析
目 录
一、L42N的工艺分析和步骤 2
（一）L42N零件图分析和材质分析 2
（二）工艺步骤及要求 3
（三）零件的工艺性分析和方案确定 4
二、东风日产L42N的特征 6
三、L42N加工设备介绍 7
（一）机床概述 8
（二）设备组成 8
（三）主要技术参数 8
（四）安全操作机床的规程 9
四、L42N加工过程 9
（一）备料 9
五、冲压过程问题分析 10
（一）冲压方向确定 10
（二）合理增加工艺补充部分 11
（三）要正确研配压料面的形状 11
六、轴承防尘盖产品检测 11
（一）检测方法 11
（二）冲压件的常见缺陷 11
（三）防尘盖不合格品的判定 11
参考文献 14
谢辞 15
引言
随着我国经济的迅速高效的发展，轴承已经广泛的应用于许多重要的领域，给我们的社会带来了日新月异的变化。同时，与轴承有关的相关零部件的需求量也在不断增加，轴承防尘盖就是轴承保证质量和延长使用寿命非常重要的一个部件。该类产品的主要作用就是防止尘埃等细小杂物进入轴承，从而影响轴承运转的流畅性。
轴承防尘盖有塑料件也有金属冲压件，本课题主要研究防尘盖的冲压件，冲压模具是制造冲压件的必不可少工艺设备，是技术型产品。冲压件的质量和生产效率以及生产成本等等，跟模具设计和制造有着必不可少的直接关系。衡量一个企业产品制造水平高低的重要标志就是模具设计与制造技术水平的高低，对产品的质量以及新产品的开发能力有很大的影响。
本课题 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
将主要研究该产品的材料、冲压工艺、生产以及轴承防尘盖在生活中的广泛应用等内容，自己也体验了企业的5S生产管理制度，了解产品的生产流程，同时自己对所学的模具方面的专业知识和专业技能有了进一步理解，也提高了自己在企业的工作能力和与他人的沟通合作能力。
在模具下游行业中，汽车制造业模具需求量较大，在北美、欧洲、日本等汽车制造业十分发达国家，汽车模具行业产值占模具全行业产值的40%以上，在我国有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。一般生产一款普通的轿车需要1,000至1,500多套冲压模具，约占整车生产所需全部模具产值的40%左右。
汽车冲压模具是汽车生产的重要工艺装备，其设计与制造的时间约占整个汽车开发周期的1/3，也是汽车换型的制约因素之一。汽车冲压模具具有尺寸大、工作型面复杂、技术标准高等特点，属于技术密集型产品。过去汽车冲压模具普遍采用单工序模和复合模的结构设计，而随着技术进步和装备水平的提高，能够降低成本、提高生产效率的多工位模、级进模逐渐应用于汽车冲压模具的设计制造中，成为汽车冲压模具制造技术的发展方向。
一、L42N的工艺分析和步骤
（一）L42N零件图分析和材质分析
如图1-1所示L42N零件图，模具的安装是有很高的要求的，零件的孔距和零件毛边要求的要求都很高，图1-2是L42N零件的俯视图。
图1-1L42N零件截面图
图1-2L42N俯视图
该零件材质为Q195材料钢板，如图1-3所示。
图1-3 Q195钢板
2．化学成分（质量分数）（%）
Mn：0.25-0.50
C：0.06-0.12
P：≦0.045
S：≦0.050
Si：≦0.30
脱氧的方法：Z、b、F
3．力学性能
抗拉强度（σb/MPa）：310-435
伸长率（δ5/%）：≧33（钢材厚度或直径≦16mm），≧32（钢材厚度或直径>16-40mm）
4．主要特征
有高的韧性、塑性和焊接性能，良好的压力加工性能，但是强度较低。
5．应用例子
用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。
6．热处理工艺
热处理规范：热轧。
金相组织：珠光体+铁素体。
交易状态：一般控轧状态发货。依据对方要求，正火处理状态也可以交货。
（二）工艺步骤及要求
根据零件特点，安排该零件的加工工艺过程，如表1-4所示为轴承防尘盖零件加工工艺步骤及要求一览表。
表1-4轴承防尘盖零件加工工艺步骤及要求一览表
序号 工序名称 工艺内容及要求
1 材料的选择 Q195
2 下料 为充分利用板材，剪板机将钢板剪成110mm×1000mm长条
3 落料、冲孔、拉伸 选取模具并安装在冲床上，对板材进行落料、冲孔加工，同时对落料件进行拉伸处理
4 正火热处理 为达到防尘盖的高度防尘要求，零件须经过正火处理，提高硬度
（三）零件的工艺性分析和方案确定
零件材料为Q195钢板，厚约1mm，精度要求：IT11级，尺寸结构不大，形状简单，属与普通冲压件，需要大批量生产。
1.工艺性研究
依据制件的厚度、形状和尺寸，在冲压工艺设计和模具设计时，要注意以下几点：
这是落料拉深冲孔件，在设计研究时，毛坯的尺寸要准确计算；
冲裁的间隙以及凸凹模的拉深间隙都要符合制件的要求；
每个工序的确定应保证凸凹模动作行程的稳妥、工作连贯。
2.工艺方案的研究
依据制件的工艺性能研究，基本工序分为落料、拉深、冲孔三种。要通过计算才可以确定拉深件的毛坯尺寸及拉深次数。
1) 毛坯直径的计算
因为拉深的相对高度h/d=16/99=0.162，因为是无凸缘零件，h<20,查表6-4，取修边余量δ=1mm，毛坯直径D按下式计算:
D=[d 12+4d2(h+δ)+6.28rd1+8r2]1/2
=[942+4×99(16+1)+6.28×2.5×94+8×2.52] 1/2
=130.74mm
2) 拉深次数n的计算
因为t/D×102=100/130.74=0.765, 所以查表6-8知道用压边圈。拉伸系数m=d/D=99/130.74=0.757 所以可以一次拉深出零件尺寸的外形。所以零件内部尺寸拉深也可以一次就拉深成形。
3.确定工艺方案
因为制件有落料、拉深、冲孔三道工序，所以采用复合模。凸、凹模刃口尺寸和公差对冲裁件的尺寸精度有很大影响，模具刃口尺寸以及其公差用来保证模具的合理间隙值。
在生产实践过程中可以得到：
1) 因为凸凹模之间有间隙，所以冲出的孔或者落下的料都有锥度的，也导致了凹模尺寸等于落料件的大端尺寸，凸模尺寸等于冲孔件的小段端尺寸。
2．观察角度：垂直于被观察面及上下45度角。
一、L42N的工艺分析和步骤 2
（一）L42N零件图分析和材质分析 2
（二）工艺步骤及要求 3
（三）零件的工艺性分析和方案确定 4
二、东风日产L42N的特征 6
三、L42N加工设备介绍 7
（一）机床概述 8
（二）设备组成 8
（三）主要技术参数 8
（四）安全操作机床的规程 9
四、L42N加工过程 9
（一）备料 9
五、冲压过程问题分析 10
（一）冲压方向确定 10
（二）合理增加工艺补充部分 11
（三）要正确研配压料面的形状 11
六、轴承防尘盖产品检测 11
（一）检测方法 11
（二）冲压件的常见缺陷 11
（三）防尘盖不合格品的判定 11
参考文献 14
谢辞 15
引言
随着我国经济的迅速高效的发展，轴承已经广泛的应用于许多重要的领域，给我们的社会带来了日新月异的变化。同时，与轴承有关的相关零部件的需求量也在不断增加，轴承防尘盖就是轴承保证质量和延长使用寿命非常重要的一个部件。该类产品的主要作用就是防止尘埃等细小杂物进入轴承，从而影响轴承运转的流畅性。
轴承防尘盖有塑料件也有金属冲压件，本课题主要研究防尘盖的冲压件，冲压模具是制造冲压件的必不可少工艺设备，是技术型产品。冲压件的质量和生产效率以及生产成本等等，跟模具设计和制造有着必不可少的直接关系。衡量一个企业产品制造水平高低的重要标志就是模具设计与制造技术水平的高低，对产品的质量以及新产品的开发能力有很大的影响。
本课题 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
将主要研究该产品的材料、冲压工艺、生产以及轴承防尘盖在生活中的广泛应用等内容，自己也体验了企业的5S生产管理制度，了解产品的生产流程，同时自己对所学的模具方面的专业知识和专业技能有了进一步理解，也提高了自己在企业的工作能力和与他人的沟通合作能力。
在模具下游行业中，汽车制造业模具需求量较大，在北美、欧洲、日本等汽车制造业十分发达国家，汽车模具行业产值占模具全行业产值的40%以上，在我国有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。一般生产一款普通的轿车需要1,000至1,500多套冲压模具，约占整车生产所需全部模具产值的40%左右。
汽车冲压模具是汽车生产的重要工艺装备，其设计与制造的时间约占整个汽车开发周期的1/3，也是汽车换型的制约因素之一。汽车冲压模具具有尺寸大、工作型面复杂、技术标准高等特点，属于技术密集型产品。过去汽车冲压模具普遍采用单工序模和复合模的结构设计，而随着技术进步和装备水平的提高，能够降低成本、提高生产效率的多工位模、级进模逐渐应用于汽车冲压模具的设计制造中，成为汽车冲压模具制造技术的发展方向。
一、L42N的工艺分析和步骤
（一）L42N零件图分析和材质分析
如图1-1所示L42N零件图，模具的安装是有很高的要求的，零件的孔距和零件毛边要求的要求都很高，图1-2是L42N零件的俯视图。
图1-1L42N零件截面图
图1-2L42N俯视图
该零件材质为Q195材料钢板，如图1-3所示。
图1-3 Q195钢板
2．化学成分（质量分数）（%）
Mn：0.25-0.50
C：0.06-0.12
P：≦0.045
S：≦0.050
Si：≦0.30
脱氧的方法：Z、b、F
3．力学性能
抗拉强度（σb/MPa）：310-435
伸长率（δ5/%）：≧33（钢材厚度或直径≦16mm），≧32（钢材厚度或直径>16-40mm）
4．主要特征
有高的韧性、塑性和焊接性能，良好的压力加工性能，但是强度较低。
5．应用例子
用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。
6．热处理工艺
热处理规范：热轧。
金相组织：珠光体+铁素体。
交易状态：一般控轧状态发货。依据对方要求，正火处理状态也可以交货。
（二）工艺步骤及要求
根据零件特点，安排该零件的加工工艺过程，如表1-4所示为轴承防尘盖零件加工工艺步骤及要求一览表。
表1-4轴承防尘盖零件加工工艺步骤及要求一览表
序号 工序名称 工艺内容及要求
1 材料的选择 Q195
2 下料 为充分利用板材，剪板机将钢板剪成110mm×1000mm长条
3 落料、冲孔、拉伸 选取模具并安装在冲床上，对板材进行落料、冲孔加工，同时对落料件进行拉伸处理
4 正火热处理 为达到防尘盖的高度防尘要求，零件须经过正火处理，提高硬度
（三）零件的工艺性分析和方案确定
零件材料为Q195钢板，厚约1mm，精度要求：IT11级，尺寸结构不大，形状简单，属与普通冲压件，需要大批量生产。
1.工艺性研究
依据制件的厚度、形状和尺寸，在冲压工艺设计和模具设计时，要注意以下几点：
这是落料拉深冲孔件，在设计研究时，毛坯的尺寸要准确计算；
冲裁的间隙以及凸凹模的拉深间隙都要符合制件的要求；
每个工序的确定应保证凸凹模动作行程的稳妥、工作连贯。
2.工艺方案的研究
依据制件的工艺性能研究，基本工序分为落料、拉深、冲孔三种。要通过计算才可以确定拉深件的毛坯尺寸及拉深次数。
1) 毛坯直径的计算
因为拉深的相对高度h/d=16/99=0.162，因为是无凸缘零件，h<20,查表6-4，取修边余量δ=1mm，毛坯直径D按下式计算:
D=[d 12+4d2(h+δ)+6.28rd1+8r2]1/2
=[942+4×99(16+1)+6.28×2.5×94+8×2.52] 1/2
=130.74mm
2) 拉深次数n的计算
因为t/D×102=100/130.74=0.765, 所以查表6-8知道用压边圈。拉伸系数m=d/D=99/130.74=0.757 所以可以一次拉深出零件尺寸的外形。所以零件内部尺寸拉深也可以一次就拉深成形。
3.确定工艺方案
因为制件有落料、拉深、冲孔三道工序，所以采用复合模。凸、凹模刃口尺寸和公差对冲裁件的尺寸精度有很大影响，模具刃口尺寸以及其公差用来保证模具的合理间隙值。
在生产实践过程中可以得到：
1) 因为凸凹模之间有间隙，所以冲出的孔或者落下的料都有锥度的，也导致了凹模尺寸等于落料件的大端尺寸，凸模尺寸等于冲孔件的小段端尺寸。
2．观察角度：垂直于被观察面及上下45度角。
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