《汽車制造工藝技術(shù)》課件 模塊一項(xiàng)目四 任務(wù)3 拉深工藝及拉深模具設(shè)計(jì)

模塊一汽車沖壓工藝項(xiàng)目四任務(wù)3拉深工藝及拉深模具設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)

（1）拉深的概念、分類；

（2）拉深模的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；（3）汽車?yán)钅９ぷ髁慵慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.能力目標(biāo)（1）具備概述分析拉深模的工作原理能力；（2）具備設(shè)計(jì)和操作拉深模具的能力。

3.素質(zhì)思政目標(biāo)

安全意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、規(guī)范操作、吃苦耐勞、精益求精的思政精神二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：拉深模的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2.教學(xué)難點(diǎn)：汽車?yán)钅９ぷ髁慵慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。CONTENTS目錄2拉深的概述1拉伸模工作零件的結(jié)構(gòu)3拉深模的結(jié)構(gòu)5/27

1.概述沖壓的概念？

2.概述汽車沖壓工序的分類、工序內(nèi)容？復(fù)習(xí)一6/27新課導(dǎo)入二

通常一個(gè)汽車覆蓋件成形所用的各套模具的設(shè)計(jì)、制造順序?yàn)椋?/p>

其中拉深模的設(shè)計(jì)、制造是關(guān)鍵。拉深成形是汽車覆蓋件成形的主要和關(guān)鍵變形方式，拉深模設(shè)計(jì)、制造得是否合理，直接關(guān)系到汽車覆蓋件的成形質(zhì)是和生產(chǎn)效率；同時(shí)，拉深成形得到的中間過渡零件又是翻邊模、修邊模等設(shè)計(jì)、制造的依據(jù)。7/27（一）拉深概述

1.拉深概念

講授新課三8/272.拉深的應(yīng)用

講授新課三9/273.拉深的分類

講授新課三10/274.圓筒形零件的拉深

圖所示為圓筒形零件的拉深過程示意圖。圓形平板毛坯置于拉深凹模之上，拉深凸模和凹模分別裝在壓力機(jī)的滑塊與工作臺上。

講授新課三圓筒形零件拉深成形過程11/274.圓筒形零件的拉深

拉伸件質(zhì)量問題：起皺、拉裂、表面劃傷、形狀外扭和回彈等。其中，起皺、拉裂對拉深件的質(zhì)量影響最大，廢品率達(dá)到80%~90%。要防止起皺，一般不允許改變毛坯的相對厚度和拉深系數(shù)。（1）采用壓料裝置；（2）采用反拉深；（3）采用拉深筋。

講授新課三起皺現(xiàn)象12/275.盒形零件的拉深

盒形件可以看成由直邊部分及圓角部分組成。盒形件拉深成形時(shí)，圓角部分近似圓筒形件拉深，直邊部分近似板料彎曲。

講授新課三盒形件拉深時(shí)應(yīng)力分布13/276.非直壁旋轉(zhuǎn)件的拉深

現(xiàn)以球形拉深件為例，圖所示為球形件拉深過程中的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)示意圖。球形件拉深時(shí)，其凸緣部分和圓筒形件類似，但凹?？趦?nèi)的毛坯受力情況和圓筒形件大不相同。

講授新課三球形件拉深的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)示意圖14/277.拋物線形件拉深

拋物線形件的拉深，其應(yīng)力與變形特點(diǎn)都與球形件的拉深相似。由于拋物線形件曲面部分的高度和口部之間直徑直比，即高徑比h/d閉球形件大，所以拉深的難度更大。

講授新課三汽車燈罩的拉深15/27

（二）拉深模的概念

拉深（拉延）模就是把平板坯料拉伸成具有一定形狀的空心零件，拉延模主要由固定座、壓邊圈、頂出器、凸模和凹模五個(gè)部件組成。講授新課三拉延模16/27

（三）拉深模的分類

講授新課三17/27

（四）拉深模的結(jié)構(gòu)1.單動拉深模

根據(jù)沖壓件的大小的所使用的沖壓設(shè)備不同，汽車覆蓋件拉深?？煞譃樵趩蝿訅毫C(jī)上用的拉深模（或稱單動拉深模）和在雙動壓力機(jī)上用的拉深模（或稱雙動拉深模）兩大類。

單動拉深模的工作原理1）將毛坯放在模具壓料面上，并準(zhǔn)確定位。2）壓力機(jī)上滑塊下行帶動上模下行。

3）上模和下模的壓邊部分首先與毛坯接觸，將毛坯壓住，使壓邊部分毛坯受到的變形阻力增大。講授新課三18/27

4）上模繼續(xù)下行，開始拉深成形過程。5）在拉深成形的后期成形內(nèi)部的局部成形。6）壓力機(jī)上滑塊到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，拉深成形過程結(jié)束。

7）壓力機(jī)上滑塊到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，拉深成形過程結(jié)束。

8）壓力機(jī)上滑塊回程，帶動上模上行。

9）頂出裝置將拉深件頂出，取出拉深件。

單動拉模具主要有凹模、凸模和壓料圈三部分組成。講授新課三單動拉深模結(jié)構(gòu)示意圖19/27講授新課三凸模及其他組件凹模及其他組件20/27講授新課三壓邊圈及其他組件側(cè)圍模具21/27講授新課三22/272.單動拉深模的典型結(jié)構(gòu)常見的典型結(jié)構(gòu)有導(dǎo)板導(dǎo)向拉深模、導(dǎo)塊導(dǎo)向拉深模、箱式背靠塊壓邊圈導(dǎo)向拉深模、箱式背靠塊上下模導(dǎo)向拉深模等。

（1）導(dǎo)板導(dǎo)向拉深模利用導(dǎo)板進(jìn)行導(dǎo)向的一種典型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)相對簡單、造價(jià)低、廣泛適用于側(cè)向力小、形狀對稱的拉深件拉深成形的中、小批量生產(chǎn)。適用于淺拉深件和側(cè)向力小的拉深件，中小批量生產(chǎn)廣泛采用。講授新課三23/27講授新課三

導(dǎo)板導(dǎo)向模1-凹模2-卸料板3-導(dǎo)板4-壓邊圈5-凸模6-下模板24/27（2）導(dǎo)塊導(dǎo)向拉深模利用導(dǎo)塊進(jìn)行導(dǎo)向的一種典型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)相對簡單、比導(dǎo)板導(dǎo)向剛性好、可以承受一定的側(cè)向力，根據(jù)側(cè)向力的大小和模具的大小等，可以使用2個(gè)或4個(gè)導(dǎo)塊。導(dǎo)塊導(dǎo)向拉深模適用于平面尺寸大、深度小的拉深件的拉深成形及中、大批量生產(chǎn)。比導(dǎo)向板剛性大，依據(jù)模具的大小和側(cè)向力情況，可使用兩側(cè)對稱導(dǎo)向或四角導(dǎo)向。講授新課三25/27講授新課三

導(dǎo)塊導(dǎo)向拉深模1-凹模2-卸料板3-凸模4-模具存放用管子5-壓邊圈6-下模板7-導(dǎo)塊8-限位塊9-定位銷10-氣孔26/27（3）箱式背靠塊壓邊圈導(dǎo)向拉深模利用背靠塊對壓邊圈和凹模進(jìn)行導(dǎo)向的一種典型結(jié)構(gòu)。背靠塊的導(dǎo)向剛性比導(dǎo)板和導(dǎo)塊都高，因此它適用于型面傾斜較大或具有較大的側(cè)向力的拉深件的拉深成形及大批量生產(chǎn)。適用于模具型面傾斜較大的拉深模。講授新課三

箱式背靠塊壓邊圈導(dǎo)向拉深模1—凹模2—凸模3—壓邊圈4—限程銷5—箱式背靠塊6—防磨板7—叉車起落架叉孔8—定位銷27/27（4）箱式背靠塊上下模導(dǎo)向拉深模利用背靠塊對上、下模都進(jìn)行導(dǎo)向的一種典型結(jié)構(gòu)。其模具結(jié)構(gòu)龐大，因此只是在凸模形狀很復(fù)雜且產(chǎn)生很大的側(cè)向力時(shí)才使用這種結(jié)構(gòu)。適用于模具外廓尺寸非常大、凸模型面異形、拉延深度較淺、板厚大于2.3mm及承受側(cè)向力大的情況。講授新課三

箱式背靠塊上下模導(dǎo)向拉深模

1—凹模2、11—壓邊圈3—凸模4—?dú)饪?、9、13—防磨板(背靠塊部)

6、12—防磨板(壓邊圈部)7—安全墊安裝座8—背靠塊10—模具安裝用定位鍵槽14—安全保護(hù)板28/273.雙動拉深模的典型結(jié)構(gòu)

雖然單動拉延模具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低的特點(diǎn)。但是，單動拉延模有壓邊量小、壓邊力只能整體調(diào)節(jié)、拉延深度淺、卸料裝置非剛性導(dǎo)致偏斜而無法壓料等不足，所以只應(yīng)用于小型覆蓋件的拉延中。實(shí)踐中，中、大型覆蓋件拉延多用雙動拉延模。講授新課三JB46-315雙點(diǎn)雙動拉深壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖29/27講授新課三30/27雙動拉延模主要由四大部分組成，即凸模、凹模、壓料圈和固定座。凸模2通過固定座3安裝在雙動壓力機(jī)的內(nèi)滑塊上，壓料圈1安裝在雙動壓力機(jī)的外滑塊上，凹模4安裝在雙動壓力機(jī)下臺面上，凸模與壓料圈之間、凹模與壓料圈之間都有導(dǎo)板導(dǎo)向。講授新課三31/274.雙動拉深模的工作原理雙動拉深模由三大件或四大件組成。三大件是凸模2和固定座3為一體；四大件則是兩者分開。壓邊圈1安裝在外滑塊上，凸模2和固定座3安裝在內(nèi)滑塊上，凹模4安裝在壓力機(jī)工作臺面上。講授新課三32/274.雙動拉深模的工作原理1）將毛坯放在凹模壓料面上，并準(zhǔn)確定位。2）壓力機(jī)外滑塊首先向下運(yùn)動至下死點(diǎn)，通過壓邊圈將毛坯壓緊在凹模4的壓料面并在整個(gè)拉深成形過程中保持壓邊。3）在壓力機(jī)外滑塊壓住毛坯的同時(shí)，內(nèi)滑塊已帶動凸模向下運(yùn)動。4）內(nèi)滑塊帶動凸模繼續(xù)向下運(yùn)動，并在壓邊圈壓住毛坯一個(gè)時(shí)間間隔后與毛坯接觸開始拉深成形過程。講授新課三33/275）內(nèi)滑塊到達(dá)下死點(diǎn)，將毛坯拉深成凸模2的形狀，拉深成形過程結(jié)束。6）壓力機(jī)內(nèi)滑塊先帶動凸模上行，而外滑塊不動，使壓邊圈停留瞬間，將拉深件由凸模上退下。7）外滑塊開始回程，完成壓邊作用。8）由凹模內(nèi)的下頂出裝置將拉深件頂出。在較小批量生產(chǎn)時(shí)可以不使用頂件裝置，而由人工將拉深件從凹模中取出。講授新課三34/27

（三）拉深模工作零件的結(jié)構(gòu)

汽車覆蓋件拉深模的工作零件主要有凸模、凹模和成形局部形狀所用的凸、凹模。

1.拉深凸、凹模結(jié)構(gòu)

（1）凸模結(jié)構(gòu)

汽車覆蓋件單動拉深模的凸模結(jié)構(gòu)與一般拉深模的凸模結(jié)構(gòu)差不多，也是固定在模板上，模板再與上滑塊或工作臺聯(lián)接。

講授新課三35/27

（三）拉深模工作零件的結(jié)構(gòu)

2.凹模結(jié)構(gòu)

由于覆蓋件上的裝飾棱線、裝飾筋條、裝飾凹坑、加強(qiáng)筋、裝配凸包、凹坑等，一般都是在拉深模上一次成形，覆蓋件的反成形形狀也是在拉深模上成形，因此凹模結(jié)構(gòu)除凹模壓料面和凹模圓角外，在凹模里還裝有局部形狀成形用的凸?；虬寄?，它們也屬于凹模結(jié)構(gòu)的一部分。

講授新課三36/27

（1）閉口式凹模結(jié)構(gòu)。這種凹模內(nèi)腔底部不開通，常用于拉深形狀不太復(fù)雜的覆蓋件。

講授新課三無活動頂出器的閉口式凹模的一般結(jié)構(gòu)帶活動頂出器的閉口式凹模結(jié)構(gòu)

1—凹模2—壓邊圈3—頂出器4—凸模37/27

（2）通口式凹模結(jié)構(gòu)。這種凹模內(nèi)腔是貫通的，其優(yōu)越性表現(xiàn)在便于制造

講授新課三帶有凹模芯的通口式凹模結(jié)構(gòu)38/27講授新課三拉深模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)K=拉深前毛坯的壓料寬度+40-80mm拉深模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)39/27講授新課三模具大小ABCDEFG中小型40～5035～453