汽车冲压模具设计标准--拉延.doc

冷冲压模具设计标准第三册拉 延 模X X 汽 车 模 具 厂前 言随着冲压模具技术的不断发展，新工艺、新技术的不断出现，我们原来使用的冲压模具设计标准已不能适应新的要求。为此，我们组织编印了冷冲压模具设计标准，作为企业内部标准，供广大技术人员使用。本标准是在消化吸收国外模具行业标准的基础上，结合我们实际情况而制订的。本标准共分七册：第一册制图规定、第二册开卷落料模、第三册拉延模、第四册修边冲孔模、第五册翻边整形模、第六册斜楔模、第七册连续模。由于时间和水平原因，本标准难免存在一些问题，欢迎大家及时指正。编 者二00一年十一月一日冷冲压模具设计标准 拉延模 目录3拉 延 模 序 号目 录页次31323334使用板料送料器的模具结构1 板料送料器的形式2 侧导向3 活动定位器4 定位块和定位销5 上导料板6 前定位块7 托料板8 橡胶滚轮9 真空吸盘10 毛坯形状和压料面形状11 检测器12 其它注意事项装配高度1 装模及内滑块装模高度2 装模高度的决定顺序 压料圈的安装1 垫板2 安装垫板的安装3 压料圈和压床外滑块的安装凸模的安装1311131416171920222324252628293032冷冲压模具设计标准 拉延模 目录3拉 延 模 序 号目 录页次35363738毛坯尺寸及压料面宽度的决定1 毛坯尺寸决定方法2 压料面宽度拉延筋1 拉延筋的种类和选定方法2 拉延筋的设置方法模具导向1 凸模和压料圈的导向（双动）2 上下模导向（双动）3 凸模和压料圈的导向（单动）4 上下模导向（单动）模具的一般构造1 压料圈观察孔2 排气孔3 拉延工艺切口4 标记销5 拉延筋顶出器6 上模顶出7 平衡块8 挡料板9 减小加工量3334353641434445464748505152535455冷冲压模具设计标准 拉延模 目录3拉 延 模 序 号目 录页次3931031110 凸模结构11 镶块结构12 防凸模下落结构12 辅助托杆13 压料圈的工作状态14 用外滑块压气垫托杆结构15 废料刀部形状设计压料圈的强度1 同外滑块、垫板的搭接量2 注意事项标准断面结构1 双动拉延2 单动拉延加工压力1 拉延力2 拉延筋加工力3 注意事项5758606162636465666770737475冷冲压模具设计标准 拉延模 131使用板料送料器的模具结构1板料送料器的形式 （1）1.1 托架式 将坯料放在2个拨叉上送入模具内1.2 推杆式 用2个推杆推顶坯料末端送入模具内冷冲压模具设计标准 拉延模 231使用板料送料器的模具结构1板料送料器的形式 （2）1.3 夹持式 用2个夹子夹住坯料的末端送入模具内。 坯料的惯性由板料送料器消除后，定位块不受冲击。1.4 真空吸盘式 用真空吸盘吸住坯料送入模具内。 坯料的惯性由板料送料器消除后，定位块上不受冲击力。 因为坯料是从模具的正上方落下,所以几乎不会错位冷冲压模具设计标准 拉延模 331使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （1）2.1 使用托架式板料送料器时的高度 高度的决定以送料线高度为标准。 特别是当压料面为各种形状时,应分别按下图所示来决定。冷冲压模具设计标准 拉延模 431使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （2）2.2 使用推杆式板料送料器时的高度 以距压料面100mm为标准。 根据压料面形状，按下图所示来决定。冷冲压模具设计标准 拉延模 531使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （3）2.3 使用夹持式板料送料器时的高度2.3.1 以距送料线高度MIN70mm为标准2.3.2 根据压料面形状,如以下所示来决定。631使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （4）2.4 使用真空式板料送料器时的高度2.4.1 高度的决定以送料线高度为基准。2.4.2 根据压料面形状，如下所示来决定。冷冲压模具设计标准 拉延模 731使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （5）2.5 侧导向的模具结构2.5.1 一般情况标准形状如图1所示。（1） a及b尺寸是必须确保标准尺寸。（2） 为方便填砂，所以正面宽度应取得大。 不能保证标准形状时，取图2的形状。（1） 压料圈内轮廓不加工时，如图2所示沿形状高度取MAX200mm，取5mm的空开部分。（2） 压料圈内轮廓加工时，如图2）所示，精加工高度量取MAX70mm，2mm空开面距压料面MAX200mm，取5mm的空开。 侧导向高时，压料圈的空开变大，在强度上成为问题，所以将侧导向分块， 在其间放置加强筋。（参照图3） 注意因侧导向高度更改引起的壁厚强度下降，必须加强。 预料到侧导向位置会发生变化时，必须注意壁厚强度变化并加强。冷冲压模具设计标准 拉延模 831使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （6）2.5.2 特殊情况 因胀形成形等坯料较小，压料面宽度小的情况。（参照图1） 如图2所示，送入毛坯状态与落到压料面状态有差别的情况。2.5.3 考虑了侧导向部铸件形状的导板位置 冷冲压模具设计标准 拉延模 931使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （7）2.6 与坯料形状的关系 2.6.1 毛坯送入侧为如图所示的压料面时，铸件设有凹台面，毛坯件会卡住,所以凸台处作圆角并设置托料架。2.6.2 侧导向前侧伸长到模具末端。2.6.3 为矩形坯料时，侧导向的长度为坯料长度1/2即可。（参照图3）2.6.4 不规则形状参照图4。冷冲压模具设计标准 拉延模 1031使用板料送料器的模具结构2侧 导 向 （8）2.7 活动式侧导向2.7.1 使用标准使用固定式侧导向，送入坯料时，侧导向被坯料切削成碎屑，是造成疮状突起的原因，对外板零件，疮状突起是一大问题，所以使用可动式侧导向，如下图所示的梯形毛坯，按图示方向送料时，侧导向会成为障碍，所以使用活动式侧导向。2.7.2 结构(1) 汽缸式(2) 斜楔式2.7.3 参考还有一种不是为了防止疮状突起而使用的活动式侧导向，而是为了确保压料圈的强度而使用的上下活动的侧导向。注：疮状突起：当冲压件与产品导向等发生冲撞而产生的切屑附着于冲压件上压出时造成的星形的、可看见的冲压件的缺陷（灰尘等尘粒等同样也能引起疮状突起）。冷冲压模具设计标准 拉延模 1131使用板料送料器的模具结构3活动定位器 （1）3.1 使用标准 取件时冲压件与定位器干涉，使用活动定位器。3.2 位置和个数3.2.1 坯料宽度（L1）在700以下时使用1个，700以上时使用2个。3.2.2 在700以下，L2小于L1时，有时使用2个。3.3 高度 原则上，高度等于或大于侧导向的高度。冷冲压模具设计标准 拉延模 1231使用板料送料器的模具结构3活动定位器 （2）3.4 安装部的铸件形状3.4.1 一般形状活动定位器安装部位压料圈的铸件让开形状，如图1所示。3.4.2 压料圈强度变弱时b尺寸不能为标准尺寸时，如图2所示。h尺寸在200以上时，如图3所示。冷冲压模具设计标准 拉延模 1331使用板料送料器的模具结构4定位块和定位销 （1）4.1 使用标准4.1.1 定位块取出拉延产品，不发生干涉时使用。高度在100mm以下时使用。4.1.2 定位销取出拉延产品，不发生干涉时使用。高度在100mm以下时使用。送入坯料时，由于定位销而不使坯料产生卷边时使用。在下图位置中，毛坯位置决定时。4.2 形状4.2.1 定位块4.2.2 定位销冷冲压模具设计标准 拉延模 1431使用板料送料器的模具结构5上 导 料 板 （1）5.1 使用标准 不是矩形的坯料5.2 位置和个数5.2.1 坯料宽在700mm以下的，使用1个，以上的使用2个。5.2.2 不与板料送料器的推杆发生干涉。安装例子5.3 冲压件校正量5.3.1 校正量最大为20mm。5.3.2 在坯料压于压料圈下之前，应用导料板，校正坯料。冷冲压模具设计标准 拉延模 1531使用板料送料器的模具结构5上 导 料 板 （2）5.4 安装部位形状 一般形状5.5 形状5.5.1 固定式使用于一般模具。5.5.2 可动式只使用于特殊场合。冷冲压模具设计标准 拉延模 1631使用板料送料器的模具结构6前定位块 （1）6.1 使用标准1） 原则上，用于使用托架式送料器时6.2 位置和个数6.2.1 坯料宽在700以下的使用1个，超过700的使用2个。6.2.2 前定位块与板料送料器的托架应不发生干涉。6.3 安装高度 安装高度高出送料面20mm。冷冲压模具设计标准 拉延模 1731使用板料送料器的模具结构7托 料 板 （1）7.1 安装理由7.1.1 将坯料送于模具内时，由于压料面形状及坯料形状，坯料前端有时会与后侧模 具刃口相碰，所以安装托料板。7.1.2 用压料圈压住坯料时，坯料在弯曲成形中变形时，需安装托料板。7.2 使用标准7.2.1 当板料送料器为推杆式、夹持式时，根据压料面形状、坯料形状决定是否采用托料板。7.2.2 当坯料末端与拉延刃口相碰时使用。7.2.3 用压料圈压住坯料时，坯料在弯曲成形中变形时，使用托料板。冷冲压模具设计标准 拉延模 1831使用板料送料器的模具结构7托 料 板 （2）7.3 托料板的形式和使用条件7.3.1 连杆式7.3.2 气缸式7.4 托料板的形状和材质7.4.1 形状7.4.2 材质黄铜用于外板软铜用于内板冷冲压模具设计标准 拉延模 1931使用板料送料器的模具结构8橡胶滚轮 （1）8.1 使用标准8.1.1 根据冲压件的重量、形状等，用机械手拖出时使用。8.1.2 上述情况中，零件精度没有问题时也可以不使用。8.1.3 用机械手取料时，不必使用。（例 前围上盖板等轻量的零件）8.2 设置要领（位置和个数） 双动拉延 原则上使用2个8.3 橡胶滚轮的让开8.3.1 压料圈的强度没有问题时（A图）8.3.2 压料圈的强度不能保证时（B图）橡胶滚轮的高度在调试后决定，所以应有50mm的余量。冷冲压模具设计标准 拉延模 2031使用板料送料器的模具结构9真空吸盘 （1）9.1 使用条件9.1.1 象开卷落料等一样，用真空吸盘吸上坯料来搬运。9.1.2 外板零件等容易划伤时。9.1.3 提升杆与形状发生干涉时。9.2 设置要领 在平坦表面上，比吸盘直径大MIN30以上的部位。冷冲压模具设计标准 拉延模 2131使用板料送料器的模具结构9真空吸盘 （2）D5076100135H0121226271个允许载荷未定295kgfN2891335kgfN3283375kgfN3675（注）所谓1个允许载荷，表示H00时的载荷。 标记： - 形状 - D。 推荐生产厂家： 安装方法如下。 冷冲压模具设计标准 拉延模 2231使用板料送料器的模具结构10毛坯形状和压料面形状 （1）10.1 坯料形状10.1.1 相对于送料方向应有平行部分。10.1.2 即使在如图所示的情况下，只要挡料杆、托料板、导轨的安装方法好，也OK。10.2 压料面形状10.2.1 应该为如下图所示的压料面形状。10.2.2 即使在如图所示的情况下，托料板、前定位器的安装方法不同，也OK。冷冲压模具设计标准 拉延模 2331使用板料送料器的模具结构11检 测 器11.1 安装理由11.1.1 到位用检测器 确认坯料是否送入正确位置，防止压偏。11.1.2 卸料用检测器 确认冲压件是否取出。11.2 安装位置、形状冷冲压模具设计标准 拉延模 2431使用板料送料器的模具结构12其它注意事项 使用拨叉式板料送料器时，考虑下面的空开。（使用时必须与用户商谈）冷冲压模具设计标准 拉延模 2532装 模 高 度1装模及内滑块装模高度 (1)装模高度的定义有时因用户不同而不同，所以应该在技术协议中明确。特别应该注意该高度是否包括调整垫块、凸模固定板。1.1 由各工厂安装方法造成的因素因设备不同会有例外，所以应仔细确认1.2 压料圈的强度刚性造成的因素（参考）压料圈的强度目标，在冲压搭边料处有时用下式来求出。E：拉伸弹性模量I：断面二次矩P：冲压力L：外滑块内孔宽度如图所示压料圈断面形状冷冲压模具设计标准 拉延模 2632装 模 高 度2装模高度的决定顺序 （2）2.1 由工序表决定生产工厂的指定生产线。2.2 从压床、规格中查出内、外滑块高度的最大、最小值。2.3 考虑送料线。2.4 考虑托料板、顶出器的安装。2.5 用2.3、2.4决定下模的高度。2.6 考虑压料圈的强度、刚性。2.7 判断有无使用调整垫块。2.8 决定外高度。2.9 判断有无使用凸模固定板。2.10 决定内高度。2.11 核对外高度、内高度是否与用户及冲床的规格一致。冷冲压模具设计标准 拉延模 2732装 模 高 度2装模高度的决定顺序 (2) 2.1 确认凸模是否可调整拉深深度。（应在模具图上标记出凸模可调下的量）冷冲压模具设计标准 拉延模 2833压料圈的安装方法1安装垫板 (1) 使用安装垫板时，必须征得用户确认。 安装垫板内孔尺寸与凸模外轮廓尺寸间距离最小50mm，如图1所示。 在下列情况下，可不使用安装垫块，应与用户商定。1） 压料圈的强度、刚性能充分保证时。2） 可以安装在外滑块上时。3） 因外滑块高度关系，使用安装垫块就无法保证压料圈的强度、刚性时。冷冲压模具设计标准 拉延模 2933压料圈的安装方法2安装垫板的安装 (1) 压料圈和可调垫块的安装使用图1所示的定位销和图2所示的键。用定位销时，在压料圈对角线上2处开孔。用键时，在压料圈上4处安装定位用键板。 因用户不同而不同，所以应该在技术协议中明确。 下述举例。冷冲压模具设计标准 拉延模 3033压料圈的安装方法3压料圈和压床外滑块的安装 (1) 用自动夹板安装外滑块和连接板时，应注意压料圈的U型槽的位置不得与自动夹紧槽的位置重合。 连接板与压料圈安装时，使用如图3所示的定位销，所以应在压料圈上2处开定位孔（必须确认用户标准）。3.1 直接安装时（用U型槽）1） 直接安装在外滑块上时2） 通过连接板安装时冷冲压模具设计标准 拉延模 3133压料圈的安装方法3压料圈和压床外滑块的安装 (2) 安装垫块安装位置设置如左图所示的空开3.2 通过可调垫块安装时1） 一般情况2） 通过连接板安装时冷冲压模具设计标准 拉延模 3234凸模的安装凸模和压床内滑块的安装 (1) .注意也有最小不为零的设备。.所谓最小,是指内滑块下面和外滑块下面的最小可接近尺寸。.有时凸模上也设置2个（前后方向优先），内连接板用定位孔，所以必须确认用户标准。1 直接安装时（用U形槽）2 通过内连接板安装时冷冲压模具设计标准 拉延模 3334毛坯尺寸及压料面宽度的决定1毛坯尺寸决定方法 (1) 1.1 由成形方法划分1.1.1 拉深式 凸模最初接触比较平的表面时，但是当压料面上有修边线时，应考虑其尺寸。B=（80+A）-A 的值=0 （圆形拉延筋，进料方向与其垂直）=0.04 （方形拉延筋）=0.02 （圆形拉延筋，进料方向与其平行）L=(40+a)-a.1.1.2 胀形式L=80+b冷冲压模具设计标准 拉延模 3435毛坯尺寸及压料面宽度的决定2压料面宽度 (1) 2.1 决定基准 形面宽度应以距毛坯末端（+）1015为基准。注）将毛坯放在形面上时，要注意形面形状不一定与毛坯形状相同。2.2 料圈形面宽度冷冲压模具设计标准 拉延模 3536拉 延 筋1拉延筋的种类和选定方法 (1) 1.1 按形状分1） 圆形拉延筋用于一般情况。2） 方拉延筋胀形成形使用。3） 台阶式拉延筋用于特殊情况。1.2 按设置方法分1） 整体拉延筋用于一般情况在本体上加工出来。2） 镶入拉延筋3） 堆焊拉延筋修改时使用。冷冲压模具设计标准 拉延模 3636拉 延 筋2拉延筋的设置方法 (1) 圆角R内的拉延筋高度定为1.53mm，从圆角结束位置处，在40mm的范围内，缓缓变成一般位置拉延筋的高度。此时，不改变拉延筋的宽度，只改变高度。用于胀拉成形时的冲压拉延筋。例：DOOR OTR（门外板）2.1 圆角的处理2.2 当是双拉延筋时冷冲压模具设计标准 拉延模 3736拉 延 筋2拉延筋的设置方法 (2) 钢材（镶块）QT600HT250热轧材料冷轧材料118形面平行立铣加工双动拉延单动拉延参数（1）流入量多时（35mm以上） L=最小5mm（2）流入最少时（35mm以下） L=最小3mm2.3 距尖角的距离 考虑到拉延筋的摩损及强度，应同时满足1）和2）。（但是，对材料利用率没有影响的位置，距尖角的距离可以大一些）。1） 平坦部尺寸的确定2） 凹陷侧的强度（整体拉延筋时）（1）圆形拉延筋时 能确保1）项L尺寸即可（2）方形拉延筋时成形形式拉延筋凹陷侧形状 拉延筋宽W钢板材质模具材质冷冲压模具设计标准 拉延模 3836拉 延 筋2拉延筋的设置方法 (3) W 钢种 型材 R11冷轧材质热轧材质FC25FCD50钢材FC25FCD50钢材 0 51015202530619.518.818.017.116.115.114.015.414.814.0 13.212.3 11.4 10.513.212.611.811.110.3 9.4 8.620.720.019.218.317.316.215.116.315.614.914.013.212.2 11.213.913.212.511.710.910.0 9.1 W 钢种 型材 R8冷轧材质热轧材质FC25FCD50钢材FC25FCD50钢材051015202530517.116.515.815.014.213.212.213.412.812.111.410.69.89.011.310.710.19048.77.97.218.317.717.016.115.314.313.214.213.612.912.211.410.59.711.911.310.710.09.38.57.7MIN A 尺寸表冷冲压模具设计标准 拉延模 3936拉 延 筋2拉延筋的设置方法 (4) 考虑到修边模的凹模刃口，一般按左图所示的方法设置。同拉延一样。2.4 形面修边时2.5 拉延时 原则上将拉延筋设置在上模上（上模为凸筋）。2.6 外覆盖件时 设置在拉延筋伤痕不会影响产品的位置上。2.8 如对材料利用率没有影响,拉延筋位置应取大一些冷冲压模具设计标准 拉延模 4036拉 延 筋2拉延筋的设置方法 (5) 长度宽高3m10.51013.513在准备拉延筋材料时，应确保镶入深度5MIN。2.9 镶入拉延筋的装配方法1） 拉延筋的材料材质 45#硬度 调质（HRC2530）标准尺寸注：含0.5的研磨余量2） 拉延筋宽当镶入拉延筋时，拉延筋宽有两种：13mm和10mm。3） 有效镶入深度为使拉延筋高度在标准尺寸状态下能够使用，应对镶入深度作调整。拉延筋冲拉深度最小时的尺寸，按图示进行规定。冷冲压模具设计标准 拉延模 4137模具导向1凸模和压料圈的导向(双动) (1) （1） 单片导板 设定时一般要保证b尺寸一定。 当有侧向力时，要使a尺寸不变。a300时/1处a300时/2处b300时/1处b300时/2处导板装在易加工的部位。导板尽量对称布置。导板部应设检测孔。1.1 导板种类1） 单面导板：侧向力较小时使用2） 双面导板：侧向力较大时使用3） 用于批量较小的内覆盖件。1.2 位置和个数1） 平面位置和个数2） 断面位置冷冲压模具设计标准 拉延模 4237模 具 导 向2凸模和压料圈的导向(双动) (2) (2) 双导板 a.b尺寸的决定方法同单导板1.3 设置注意事项1） 滑动面位置 平行于冲模中心线，并凸出凸模外轮廓线5-10mm。2） 导板的材质依据技术协议冷冲压模具设计标准 拉延模 4337模 具 导 向2上下模导向(双动) (1) 2.1 导向部的形状和位置2.2 有侧向力时，应设反侧装置。注：安装时，要注意不致影响送料和取料操作。冷冲压模具设计标准 拉延模 4437模 具 导 向3凸模和压料圈的导向(单动) (1) 3.1 压料圈内导向1） 优点 可使模具变小。 比较容易保证同凸模的配合精度。2） 缺点 当分体凸模时，需要螺钉、柱销固定，因此，当压料圈上加有侧向力时较为不利。 加工比外导向困难。3.2 压料圈外导向1） 优点 加工简便。 对细长零件有利。2） 缺点 模具增大。冷冲压模具设计标准 拉延模 4537模 具 导 向4上模和下模的导向（单动） (1) 4.1 凸模和凹模导向 原则上使凸模和凹模导向4.2 凹模和压料圈的导向 因下述原因导致凸模和凹模不能导向时，也可用凹模和压料圈导向。（1） 冲压行程较大时（2） 对铸件有重量限制时（3） 结构复杂时（4） 侧向力小时（5） 生产批量小时4.3 导柱型式 没有侧向力产生时使用冷冲压模具设计标准 拉延模 4638模具一般构造1压料圈观察孔 (1) 1.1 使用目的1） 用于观察凸模的工作情况。1.2 位置及个数 模具前后各有1个，最好设在操作人员易观察的位置。 一般情况下，为将空气排出模具之外，设排气孔兼作观察孔来用，因此有时不另设观察孔。 为不损失压料圈的强度，应开排气孔。冷冲压模具设计标准 拉延模 4738模具一般构造2排 气 孔 (1) 。为将空气排出模具以外，应尽可能开较多的排气口。在废料部开口。上下模孔位不同。2.1 位置2.2 孔径 一般为6 对于顶盖、发动机盖、车门等平滑的外覆盖件，其凸出部分为5。2.3 图示法 只需对断面图作的图示，而孔数不必表示（位置、孔数由车间现场决定）。冷冲压模具设计标准 拉延模 4838模具一般构造3拉延工艺切口 (1) 3.1 使用目的1） 在难于成形的位置加切口，使材料易于流动。3.2 使用基准1） 应尽可能利用落料模，在拉延时应尽量不进行冲孔。2） 对于外覆盖件来说，由于可能导致裂纹产生，因此，尽量不采用。3.3 切入量 在内侧进行切口（冲孔）时，应在考虑冲压件成形性的前提下，决定切入量。冷冲压模具设计标准 拉延模 4938模具一般构造3拉延工艺切口 (2) 3.4 切角时 在外侧切角时，应注意废料飞溅。3.5 上下模导向方法1） 当在内部有切口或冲孔时，应减小凸模、压料圈及凹模导向的间隙。2） 当在外侧剪切时，应设置导柱。冷冲压模具设计标准 拉延模 5038模具一般构造4标 记 销 (1) 4.1 使用目的1） 将上批最终产品和这批最初产品的冲压成形程度（剪断程度）通过视觉进行比较，将此作为成形状态的判断基准。4.2 设计注意事项1） 标记销设置在凹模一侧。2） 设置在冲压件材料流动少的水平面上。没有水平面时，设在不影响产品的平面上，一般设在修边线以外。3） 尽可能法向压印。4.3 形状冷冲压