拉深模具設(shè)計

1、第8章 拉深模具設(shè)計 教學(xué)提示與要求教學(xué)提示： 拉深在單動壓力機、雙動、以及三動壓力機上進行。 常見的有單動壓力機拉深模和雙動壓力機拉深模。 在單動壓力機上工作的拉深模，為首次拉深模及后次拉深模。 可分為單工序拉深模、落料拉深模、落料拉深沖孔模、落料正 反拉深沖孔翻邊模等。 拉深模又有帶壓邊裝置與不帶壓邊裝置之分。教學(xué)要求： 掌握各種單動壓力機首次拉深模、單動壓力機后次拉深模、單動壓力機拉深復(fù)合模的工作原理、結(jié)構(gòu)和適用范圍。 了解雙動壓力機拉深模的工作原理和典型結(jié)構(gòu)。 8.1 單動壓力機首次拉深模 拉深模結(jié)構(gòu)相對較簡單。 單動壓力機首次拉深模所用的毛坯為平面形狀拉深模壓力機單動壓力機用拉深模雙

2、動壓力機用拉深模順序首次拉深模以后各次拉深模組合單工序拉深模復(fù)合工序拉深模連續(xù)工序拉深模壓料有壓邊裝置拉深模無壓邊裝置拉深模8.1.1 無壓邊圈的拉深模無壓邊圈有頂出裝置的拉深模 8.1.1 無壓邊圈的拉深模無壓邊圈落件拉深模 8.1.2 帶壓邊圈的拉深模 在固定壓邊圈上制出缺口，安全、方便地將毛坯定位，凸模將毛坯拉入凹模成形。 拉深制件進入凹模下部的大通孔，制件口部發(fā)生彈性張開，凸模上行時將凹模下底面刮落。8.1.2 帶壓邊圈的拉深模 凸模和彈性元件裝在上模，凸模比較長，適宜于拉深深度不大的制件。彈性元件一般為彈簧或者橡皮，壓邊圈兼有卸件作用。 拉深制件進入凹模下部的大通孔，制件口部發(fā)生彈性

3、張開，凸模上行時將凹模下底面刮落。有彈性壓邊裝置的正裝式拉深模 8.1.2 帶壓邊圈的拉深模正裝拉深模正裝拉深模 模柄 上模座 凸模固定板 彈簧 壓邊圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺釘 10凸模 8.1.2 帶壓邊圈的拉深模8.1.2 帶壓邊圈的拉深模 凹模固定在上模座上，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，有彈性壓邊裝置。 壓邊力可以由彈簧或橡皮產(chǎn)生，也可以由氣墊產(chǎn)生。 有彈性壓邊裝置的倒裝式拉深模 8.1.2 帶壓邊圈的拉深模 帶凸緣工件的拉深模結(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。 凸緣件拉深模(定

4、距墊塊) 8.1.2 帶壓邊圈的拉深模 毛坯用固定擋料銷定位，打料塊同時起定距墊塊的作用，控制拉深高度和凸緣直徑。 凸緣件拉深模(打料塊定距) 8.2 單動壓力機后次拉深模 在以后各次拉深中，因毛坯已不是平板形狀，而是已經(jīng)成形的半成品，所以應(yīng)充分考慮毛坯在模具上的定位 由于首次拉深的拉深系數(shù)所限，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。 8.2 單動壓力機后次拉深模無壓邊裝置的以后各次拉深模無壓邊裝置的以后各次拉深模 8.2 單動壓力機后次拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模有壓邊裝置的以后各次拉

5、深模有壓邊裝置的以后各次拉深模 1-推件板2-拉深凹模3-拉深凸模4-壓邊圈5-頂桿 6-彈簧 8.2 單動壓力機后次拉深模無壓邊裝置的反向拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模8.2 單動壓力機后次拉深模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(落料、沖孔、成形、翻邊、切邊)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?？赏瓿陕淞稀⒗顑傻?或更多道)工序。 工作效率高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，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 圖8.13

6、 帶凸緣制件落料拉深復(fù)合模 上模回程，固定卸料板卸下廢料，壓邊圈將制件頂出；若制件卡在落料拉深凸凹?？變?nèi)，可通過打料桿推出。 這類模具要設(shè)計成先落料后拉深，因此拉深凸模低于落料凹模。 條形板料通過定位槽定位，上模下行，落料拉深凸凹模與落料凹模完成落料工序。 拉深凸模將落料毛坯拉入落料拉深凸凹?？變?nèi)，完成拉深工序。 補充：落料拉深復(fù)合模1-頂桿 2-壓邊圈 3-凸凹模 4-推桿 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模 補充：落料拉深復(fù)合模8.3.2 球形制件落料拉深模 球形工件落料拉深復(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

7、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。 圖8.14 球形制件落料拉深復(fù)合模8.3.3 矩形制件落料拉深模 8.3.3 矩形制件落料拉深模 8.3.4 8.3.4 落料拉深壓形模落料拉深壓形模 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凸模完成拉深。 上模行程的終了，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 板料通過定位槽送進定位。 落料拉深凸凹模與落料凹模完成落料。 落料拉深凸凹模與拉深沖孔凸凹模完成拉深。 沖孔凸模與拉深沖孔凸凹模完成沖孔。 沖孔廢料由空心螺桿孔

8、落下。 上模回程時，固定卸料板卸下條形廢料。 壓邊卸料圈頂出拉深沖孔凸凹模上的制件。 若制件卡住，可由打料盤推出。8.4 單動壓力機落料、正反拉深、沖孔和翻邊復(fù)合模 條料沿定位槽送進定位。 落料拉深凸凹模與落料凹模完成落料工序。 壓邊頂件圈氣墊壓邊。 落料拉深凸凹模與拉深凸凹模進行正拉深。 拉深沖孔凸凹模與拉深凸凹模進行反拉深。 沖孔凸模與拉深沖孔凸凹模完成沖孔。 拉深沖孔凸凹模對制件底部進行翻邊，制件完成成形。沖孔廢料由拉深沖孔凸凹模的孔中落下。 8.5 雙動壓力機拉深模 圖8.21 雙動壓力機大型工件拉深模(凸模導(dǎo)向) 把平板坯料送入模具內(nèi)。 外滑塊首先下行，將坯料壓住完成壓邊，接著內(nèi)滑塊

9、下行進行拉深。 拉深完畢后內(nèi)滑塊帶動凸模首先回程，然后壓邊圈回程。 以上內(nèi)、外滑塊的動作次序由雙動壓力機本身提供。模具中的頂料支撐裝置將制件從凹模中頂出。 8.6 拉深模設(shè)計實例 如圖8.23所示工件，材料為08鋼，厚度t=1mm。大批量生產(chǎn)。試確定拉深工藝，設(shè)計拉深模。8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 8.6.1 工件的工藝性分析8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 8.6.2 工藝方案確定板料厚度t=1mm，按中線尺寸計算。1.計算坯料直徑8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 2. 判斷可否一次拉深成形 8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 3. 確定首

10、次拉深工序件尺寸8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 4. 計算以后各次拉深的工序件尺寸 8.6 8.6 拉深模設(shè)計實例拉深模設(shè)計實例 8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6 拉深模設(shè)計實例 5. 5. 工藝方案工藝方案 本工件需要： 落料(制成的坯料)、四次拉深、切邊(達到制件要求的凸緣直徑)。 為了提高生產(chǎn)效率，將坯料的落料與首次拉深復(fù)合。 該制件的沖壓工藝方案為： 落料與首次拉深復(fù)合第二次拉深第三次拉深第四次拉深 切邊。8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6.3 落料與首次拉深復(fù)合工序力的計算8.6 拉深模設(shè)計實例 3. 初選壓力機標稱壓力 當落料拉深復(fù)合時， 由于滑塊的受力行程大于壓力機的標稱壓力行程， 必須使落料拉深力曲線全部位于壓力機滑塊的許用負荷曲線之下， 而不能只考慮標稱壓力是否大于拉深力去確定壓力機規(guī)格。 可以按下式初步確定拉深工序所需的壓力機標稱壓力： 8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6.4 8.6.4 模具工作部分尺寸的計算模具工作部分尺寸的計算8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6.5 模具的總體設(shè)計 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。 8.6 拉深模設(shè)計實例 8.6.6 壓力機選擇 根據(jù)標稱壓力，滑塊