拉深模具設(shè)計

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1、第 8章 拉 深 模 具 設(shè) 計 8.1 單 動 壓 力 機 首 次 拉 深 模 8.1.1 無 壓 邊 圈 的 拉 深 模 適 用 于 底 部 平 整 、拉 深 變 形 程 度 不 大 、相 對 厚 度 (t/D)較 大 和拉 深 高 度 較 小 的 零 件 。 圖 8.1 無 壓 邊 圈 有 頂 出 裝 置 的 拉 深 模 8.1.2 帶 壓 邊 圈 的 拉 深 模 圖 8.2 無 壓 邊 圈 落 件 拉 深 模 板 料 毛 坯被 拉 入 凹 模 。在 拉 簧 力 的 作用 下 ， 刮 件 環(huán)又 緊 貼 凸 模 ，在 凸 模 上 行 時可 以 將 制 件 脫出 ， 由 下 模 座孔 中 落

2、 下 。 圖 8.3 帶 固 定 壓 邊 圈 的 拉 深 模 在 固 定 壓 邊 圈 上 制 出 缺 口 ， 可 以 方 便 地 將 板 料 毛 坯 送 入 工 作 位置 并 定 位 ， 凸 模 將 毛 坯 拉 入 凹 模 成 形 。 當(dāng) 拉 深 制 件 進 入 凹 模 下 部 的較 大 通 孔 后 ， 制 件 口 部 會 發(fā) 生 彈 性 恢 復(fù) 張 開 ， 直 徑 增 大 ， 在 凸 模 上行 時 將 被 凹 模 下 底 面 刮 落 。 圖 8.4 有 彈 性 壓 邊 裝 置 的 正 裝 式 拉 深 模 平 板 毛 坯 放 在 壓 邊 圈 上 ， 并 由 擋 料 銷 定 位 ， 上 模 下

3、行 ， 凹 模 將板 料 毛 坯 壓 在 壓 邊 圈 上 ， 凸 模 使 其 拉 入 凹 模 內(nèi) 。 上 模 上 行 ， 頂 料 桿通 過 壓 邊 圈 將 制 件 從 凸 模 上 頂 出 。 如 果 制 件 卡 在 凹 模 中 ， 打 料 桿 在壓 力 機 橫 桿 作 用 下 ， 通 過 打 料 塊 將 其 推 出 。 圖 8.5 有 彈 性 壓 邊 裝 置 的 倒 裝 式 拉 深 模 凹 模 固 定 在 上 模 座 上 ， 并 設(shè) 有 剛 性 打 料 裝 置 。 坯 料 由 固 定 擋 料銷 定 位 ， 凸 模 固 定 在 下 模 座 上 ， 并 設(shè) 有 彈 性 壓 邊 裝 置 ， 其 壓

4、邊 力 可以 由 彈 簧 或 橡 皮 產(chǎn) 生 ， 也 可 以 由 氣 墊 產(chǎn) 生 。 圖 8.6 凸 緣 件 拉 深 模 (定 距 墊 塊 ) 帶 凸 緣 零件 的 拉 深 模 結(jié)構(gòu) ， 毛 坯 用 定位 板 定 位 ， 在下 模 座 上 安 裝了 定 距 墊 塊 ，用 來 控 制 拉 深深 度 ， 以 保 證制 件 的 拉 深 高度 和 凸 緣 直 徑 。 圖 8.7 凸 緣 件 拉 深 模 (打 料 塊 定 距 ) 毛 坯 用 固 定 擋 料 銷 定 位 ， 打 料 塊 同 時 起 定 距 墊 塊 的 作 用 ，作 用 同 樣 是 控 制 拉 深 高 度 和 凸 緣 直 徑 。 8.2 單

5、 動 壓 力 機 后 次 拉 深 模 由 于 首 次 拉 深 的 拉 深 系 數(shù) 有 限 ， 許 多 零 件 經(jīng) 首 次 拉 深 后 ，其 尺 寸 和 高 度 不 能 達 到 要 求 ， 還 需 要 經(jīng) 第 二 次 、 第 三 次 甚 至更 多 次 拉 深 。 后 次 拉 深 模 的 定 位 方 式 、 壓 邊 方 式 、 拉 深 方 法 以 及 所 用 毛坯 與 首 次 拉 深 模 有 所 不 同 。 圖 8.8 無 壓 邊 圈 的 后 次 拉 深 模 無 壓 邊 圈 的 后次 拉 深 模 如 圖 所 示 。圖 中 毛 坯 是 經(jīng) 過 前道 工 序 拉 深 成 為 一定 尺 寸 的 半 成

6、品 筒形 件 ， 置 入 模 具 的定 位 板 中 定 位 后 進行 拉 深 。 無 壓 邊 圈 的反 向 后 次 拉 深模 ,多 用 于 較 薄材 料 的 后 次 拉深 和 錐 形 、 半球 形 及 拋 物 線形 等 旋 轉(zhuǎn) 體 形狀 零 件 的 后 次拉 深 。 將 經(jīng) 過 前 次 拉 深 的 半 成 品 制 件 套 在 凹 模 上 ， 制 件 的 內(nèi) 壁 經(jīng) 拉 深后 翻 轉(zhuǎn) 到 外 邊 ， 使 材 料 的 內(nèi) 外 表 面 互 相 轉(zhuǎn) 換 ， 材 料 要 繞 凹 模 流 動 180度 才 能 成 形 。 圖 8.9 無 壓 邊 圈 的 反 向 后 次 拉 深 模 圖 8.10 有 壓 邊

7、 圈 的 反 向 后 次 拉 深 模 有 彈 性 壓 邊 圈 的 反 向 后 次 拉 深 模 如 圖 所 示 。 與 圖 8.9相 比 ，增 加 了 彈 性 壓 邊 力 ， 可 以 減 小 起 皺 趨 勢 。 但 同 時 也 增 大 了 毛 坯變 形 時 的 摩 擦 阻 力 ， 使 毛 坯 的 拉 裂 傾 向 增 加 。 模 具 工 作 過 程為 ： 將 前 次 拉 深 的半 成 品 制 件 套 在 定位 壓 邊 圈 上 ， 模 具下 部 的 壓 邊 裝 置 通過 卸 料 螺 釘 將 壓 邊力 傳 遞 到 定 位 壓 邊圈 上 。 上 模 下 行 將 毛 坯 拉 入 凹 模 ， 從 而 得 到

8、 所 需 要 的 制 件 。 當(dāng) 上模 返 回 ， 制 件 可 以 被 定 位 壓 邊 圈 從 凸 模 上 頂 出 ， 如 果 卡 在 凹 模 中 將 被 打 料 塊 推 出 。 圖 8.12 有 壓 邊 圈 的 后 次 拉 深 模 8.3 單 動 壓 力 機 落 料 拉 深 模 拉 深 工 序 可 以 與 一 種 或 多 種 其 他 沖 壓 工 序 (如 落 料 、 沖 孔 、成 形 、 翻 邊 、 切 邊 等 )復(fù) 合 ， 構(gòu) 成 拉 深 復(fù) 合 模 。 在 單 動 壓 力 機 的 一 個 工 作 行 程 內(nèi) ， 落 料 拉 深 模 可 完 成 落 料 、拉 深 兩 道 (甚 至 更 多

9、道 )工 序 ， 工 作 效 率 高 ， 但 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ，設(shè) 計 時 要 注 意 模 具 中 所 復(fù) 合 的 各 沖 壓 工 序 的 工 作 次 序 。 8.3.1 凸 緣 制 件 的 落 料 拉 深 模 帶 凸 緣 零 件 的 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 如 圖 8.13所 示 。 這 類 模 具要 注 意 設(shè) 計 成 先 落 料 后 拉 深 ， 因 此 拉 深 凸 模 低 于 落 料 凹 模 。 圖 8.13 帶 凸 緣 制 件 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 圖 8.14 球 形 制 件 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 8.3.2 球 形 制 件 落 料 拉 深 模 球 形 零 件 落

10、 料 拉 深 復(fù) 合 模 。 落 料 拉 深 凸 凹 模 的 外 緣 是 落 料 凸 模 刃 口 ， 內(nèi) 孔 是 拉 深 凹 模 。 模 具 采 用 固 定 卸 料 板 卸 料 。 為 減 小 拉 深 時起 皺 趨 勢 ， 在 落 料 拉 深 凸 凹 模 的 凸 模 刃 口 處 設(shè) 計 了 一 個 錐 面 。 8.3.4 落 料 拉 深 壓 形 模 圖 8.17 落 料 拉 深 壓 形 復(fù) 合 模 落 料 拉 深 壓 形 復(fù) 合 模 的 上 模 下 行 時 ， 落 料 拉 深 凸 凹 模 與 落 料 凹 模 完 成 落 料 。上 模 繼 續(xù) 下 行 ， 落 料 拉 深 凸 凹 模 與 拉 深

11、凸 模 完 成 拉 深 。 在 上 模 行 程 的 終 了 階 段 ，壓 形 凸 模 和 拉 深 壓 形 凸 凹 模 鐓 壓 制 件 ， 進 行 壓 形 。 8.3.5 落 料 拉 深 沖 孔 模 圖 8.18 落 料 拉 深 沖 孔 復(fù) 合 模 8.4 單 動 壓 力 機 落 料 、 正 反 拉深 、 沖 孔 和 翻 邊 復(fù) 合 模 圖 8.20 落 料 、 正 反 拉 深 、 沖 孔 翻 邊 復(fù) 合 模 8.5 雙 動 壓 力 機 拉 深 模 圖 8.21 雙 動 壓 力 機 大 型 零 件 拉 深 模 (凸 模 導(dǎo) 向 ) 8.6 拉 深 模 設(shè) 計 實 例 如 圖 8.23所 示 零

12、件 ， 材料 為 08鋼 ， 厚 度 ，大 批 量 生 產(chǎn) 。 試 確 定 拉 深 工藝 ， 設(shè) 計 拉 深 模 。 1m mt 8.6.1 零 件 的 工 藝 性 分 析 帶 凸 緣 筒 形 件 ， 要 求 內(nèi) 形 尺 寸 ， 料 厚 ， 底 部 圓 角 半 徑 t，凸 緣 處 的 圓 角 半 徑 滿 足 拉 深 工 藝 性 要 求 ； 尺 寸 為 IT12級 ， 08鋼 拉 深 性 能 較 好 。 8.6.2 工 藝 方 案 確 定 1. 計 算 坯 料 直 徑 根 據(jù) 零 件 尺 寸 查 表 7-5得 切 邊 余 量 ；凸 緣 直 徑 59.8mm。8.6.2 工 藝 方 案 確 定 計

13、 算 坯 料 直 徑 ； 判 斷 可 否 一 次 拉 深 成 形 ； 確 定 首 次 拉 深 工 序 件 尺 寸 ； 4. 計 算 以 后 各 次 拉 深 的 工 序 件 尺 寸1. 5. 工 藝 方 案 79 39.5 59.8 21.2r5R5 24 59.8 20.1 59.8r2R2r3R3 30.2 59.8r4R4 +0.10坯 料第 一 次 拉 深 第 二 次 拉 深第 三 次 拉 深 第 四 次 拉 深28.7 24.832 本 零 件 需 要 落 料 、 四 次 拉 深 和 切 邊 。 為 了 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ，將 坯 料 的 落 料 與 首 次 拉 深 復(fù) 合 。

14、該 零 件 的 沖 壓 工 藝 方 案 為 落 料 與 首 次 拉 深 復(fù) 合 第 二 拉深 第 三 次 拉 深 第 四 次 拉 深 切 邊 。 8.6.3 落 料 與 首 次 拉 深 復(fù) 合 工 序 力 的 計 算 落 料 力2. 拉 深 力 與 壓 料 力3. 初 選 壓 力 機 標(biāo) 稱 壓 力 上 止 點下 止 點 公 稱 壓 力 （ 安 全 區(qū) ） 許 用 負(fù) 荷 曲 線超 出 許 可 范 圍 的 落 料 拉 深 力 曲 線允 許 的 落 料 拉 深 力 曲 線曲 軸 轉(zhuǎn) 角 90滑塊行程 30 60P 8.6.4 模 具 工 作 部 分 尺 寸 的 計 算 凸 、 凹 模 間 隙 2

15、. 凸 、 凹 模 圓 角 半 徑 3. 凸 、 凹 模 工 作 尺 寸 及公 差 4. 凸 模 通 氣 孔 8.6.5 模 具 的 總 體 設(shè) 計 模 具 的 總 裝 圖 如圖 8.26所 示 。 采 用 正 裝 式 結(jié) 構(gòu) ，落 料 拉 深 凸 凹 模 安 裝在 上 模 ； 剛 性 卸 料 板 卸 去廢 料 ， 也 起 導(dǎo) 尺 作 用 ， 用 導(dǎo) 尺 和 固 定 擋料 銷 定 位 ； 打 料 塊 將 卡 在 凸 凹 模 內(nèi) 的 工 件 推 出 。 圖 8.26 落 料 首 次 拉 深 復(fù) 合 模 8.6.6 壓 力 機 選 擇 根 據(jù) 標(biāo) 稱 壓 力 ， 滑 塊 行 程 ， 及 模 具 閉

16、 合 高 度 ， 確 定 選 擇 型 號為 JC2335型 開 式 雙 柱 可 傾 壓 力 機 。 校 核 過 程 如 下 ： 確 定 所 選 型 號 壓 力 機 的 滑 塊 許 用 負(fù) 荷 圖 ， 設(shè)備 參 數(shù) 和 模 具 工 藝 力 確 定 模 具 工 作 過 程 中 對 應(yīng) 的 落 料 拉 深 力 曲線 ， 若 落 料 拉 深 力 曲 線 處 于 許 用 負(fù) 荷 曲 線 之 下 ， 則 所 選 設(shè) 備 符 合工 作 要 求 ； 若 落 料 拉 深 力 曲 線 超 出 許 可 范 圍 (見 圖 8.25)， 則 需 選 擇 標(biāo) 稱 壓 力 更 大 型 號 的 壓 力 機 ， 繼 續(xù) 以 上 校 核 過 程 。 S 圖 8.25 許 用 負(fù) 荷 與 實 際 負(fù) 荷