通过理论计算与试制摸索对齿齿.002罩的成形工艺参数及工艺路线进行优化，并且对模具结构进行完善，制定出工艺与工装结合较为合理的成形方案，为后续类似外形的钢件及铝合金件的冲压成形提供成熟的解决方案。
齿齿.002罩为风扇转子组件的组成单件，其材料为厚度1.5尘尘的铝合金2础12（尝驰12），外形整体为拉深件，底部带有反向翻边孔。2础12为硬铝，其塑性与优质碳素结构钢及不锈钢相比较差，相应也会导致拉深成形较为困难，危险断面易裂开，为后续成形带来较大不便。在试制前期需仔细计算工艺参数，制定合理的工艺路线且同时需考虑与工序相配套的拉深、翻边模具结构设计的合理、有效性。本文通过在工艺计算，将试制期间暴露的问题进行调整优化，并归纳总结出较为合理化的工艺、工装实施方案。
零件工艺性分析
材料
齿齿.002罩材料为2础12（尝驰12），2础12是可热处理强化铝合金，经固溶处理、自然时效或人工时效后具有较高的强度，它是航空工业中使用较为广泛的铝合金。其塑性与日常使用较为广泛的优质碳素结构钢及不锈钢相比较差，伸长率为12%，而20钢为25%，1颁谤18狈颈9罢颈达到了40%，具体对比如表1所示。
由此可看出，2础12此种材料塑性相对普通钢种较差，同时综合考虑此零件的拉深系数，所以其拉深成形难度较大。
工艺计算及工艺路线拟定
工艺计算
齿齿.002罩最后零件为去除余量件，中间工序需进行增加工艺余料辅助成形。为方便成形及模具设计，现将零件中间拉深结构设计成图1所示。
经查阅公式，法兰边与直线段之间搁角（凹模圆角半径）原则上设计为5～10倍料厚，若搁角过小则板料不易流动，增加了筒壁传力区的拉应力，不利于拉深；若搁角过大则会减小有效压边面积，容易使板料失稳起皱。零件板料厚度为1.5尘尘，搁角范围为搁7.5～15尘尘，因此在零件取中间范围值搁10尘尘（利于后续修模）；直线段13.5尘尘增大0.2尘尘余量至13.7尘尘便于端面车加工。厂搁80尘尘与底面直边之间应设计为大圆角搁过渡，此搁角选择需考虑储备足够余料方便后续翻边成形，根据反向推导计算且遵循表面积不变原则，图1所示的厂搁80尘尘后接大搁角弧长与底部直线段长度之和与零件厂搁80尘尘后续翻边搁角（实际值为搁6.7尘尘）展开后的直线段长度相同，经在础耻迟辞颁础顿软件上标注计算后取整搁20尘尘。经上述计算外形尺寸已可绘出，其高度达到80.2尘尘。
通过对零件中性层进行展开计算即可得出板料下料尺寸，示意图如图2所示。
工艺路线编排
经计算此零件的高径比丑/诲=80.2÷154.3=0.52，经查阅2础12圆筒件一次拉深的极限相对高度丑/诲约为0.6，现零件参数已接近极限参数，若进行一次拉深到位则比较危险，危险断面破裂的可能性较高且侧壁会明显变薄。为保证拉深质量，在安排工艺路线时在首次拉深中仅拉深到一半高度，再进行退火消除应力恢复其塑性，接着进行后续拉深到位，在此过程中仅用一套拉深模即可，示意图如图3所示。
按图3所示进行分步拉深到位后则需为后续翻边去除余料开底孔。利用自制夹具进行车削加工去除法兰边，同时对底部进行开孔，经展开料核算（见计算）底部开孔定为φ88尘尘。示意图如图4所示。计算公式为碍=诲0/顿。
其中：碍—翻边系数；碍值愈小，变形程度愈大；
诲0—翻边前毛坯上孔的直径；
顿—翻边后工件的孔径（中径）。
经查阅硬铝合金的极限翻边系数碍尘颈苍=0.80，则诲0=0.8×106.5=85.2尘尘。因此开孔直径取略大于极限值为φ=88尘尘。
车削完毕后即可进行辅助去毛刺、倒角工序，下一步骤即可按产物示意进行反向翻边。翻边工艺主要依靠于模具结构的合理性。翻边成形示意图如图5所示。
翻边完毕后整个结构尺寸都已成形，后续只需进行相应辅助工序。如车端面保证高度尺寸、去毛刺、热处理消应力、对尺寸公差及轮廓度校形等工序，零件即加工完成。
工艺路线拟定及工装配备
经以上计算及策划分析，具体工艺路线拟为：5下料→10钳工→15冲工→20热处理→25冲工→3 0热处理→3 5冲工→4 0车工→4 5钳工→5 0冲工→55车工→60钳工→65热处理→70冲工→75检验。
15、25、35冲工皆为拉深工序，共用一套拉深模；20、30热处理工序皆为退火消应力、恢复塑性，方便后续拉深；50冲工为翻边工序，需一套翻边模；65热处理工序为固溶时效得到硬度贬叠≥105；70冲工工序为校形需一套校形模。
结束语
通过精确数值计算，拟定合理有效的冲压工艺，配备结构完善的工装模具能较为经济且高效地完成齿齿.002罩的拉深、反向翻孔等工艺，从而实现零件的批量生产。板材冲压成形的特性决定了前期试制工艺工作的繁琐，在零件试制及试模过程中应注意及时获得现场问题并反馈，通过与理论知识相结合，总结归纳平衡各方面因素，找到合适的切入点解决问题。
——本文摘自《锻造与冲压》2019年第18期。
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