拉深模具设计

1、第8章 拉深模具设计 教学提示与要求教学提示： 拉深在单动压力机、双动、以及三动压力机上进行。 常见的有单动压力机拉深模和双动压力机拉深模。 在单动压力机上工作的拉深模，为首次拉深模及后次拉深模。 可分为单工序拉深模、落料拉深模、落料拉深冲孔模、落料正 反拉深冲孔翻边模等。 拉深模又有带压边装置与不带压边装置之分。教学要求： 掌握各种单动压力机首次拉深模、单动压力机后次拉深模、单动压力机拉深复合模的工作原理、结构和适用范围。 了解双动压力机拉深模的工作原理和典型结构。 8.1 单动压力机首次拉深模 拉深模结构相对较简单。 单动压力机首次拉深模所用的毛坯为平面形状拉深模压力机单动压力机用拉深模双

2、动压力机用拉深模顺序首次拉深模以后各次拉深模组合单工序拉深模复合工序拉深模连续工序拉深模压料有压边装置拉深模无压边装置拉深模8.1.1 无压边圈的拉深模无压边圈有顶出装置的拉深模 8.1.1 无压边圈的拉深模无压边圈落件拉深模 8.1.2 带压边圈的拉深模 在固定压边圈上制出缺口，安全、方便地将毛坯定位，凸模将毛坯拉入凹模成形。 拉深制件进入凹模下部的大通孔，制件口部发生弹性张开，凸模上行时将凹模下底面刮落。8.1.2 带压边圈的拉深模 凸模和弹性元件装在上模，凸模比较长，适宜于拉深深度不大的制件。弹性元件一般为弹簧或者橡皮，压边圈兼有卸件作用。 拉深制件进入凹模下部的大通孔，制件口部发生弹性

3、张开，凸模上行时将凹模下底面刮落。有弹性压边装置的正装式拉深模 8.1.2 带压边圈的拉深模正装拉深模正装拉深模 模柄 上模座 凸模固定板 弹簧 压边圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺钉 10凸模 8.1.2 带压边圈的拉深模8.1.2 带压边圈的拉深模 凹模固定在上模座上，有刚性打料装置。 坯料由固定挡料销定位，凸模固定在下模座上，有弹性压边装置。 压边力可以由弹簧或橡皮产生，也可以由气垫产生。 有弹性压边装置的倒装式拉深模 8.1.2 带压边圈的拉深模 带凸缘工件的拉深模结构，毛坯用定位板定位。 在下模座上安装了定距垫块，用来控制拉深深度。 以保证制件的拉深高度和凸缘直径。 凸缘件拉深模(定

4、距垫块) 8.1.2 带压边圈的拉深模 毛坯用固定挡料销定位，打料块同时起定距垫块的作用，控制拉深高度和凸缘直径。 凸缘件拉深模(打料块定距) 8.2 单动压力机后次拉深模 在以后各次拉深中，因毛坯已不是平板形状，而是已经成形的半成品，所以应充分考虑毛坯在模具上的定位 由于首次拉深的拉深系数所限，其尺寸和高度不能达到要求，还需要经第二次、第三次甚至更多次拉深。 后次拉深模的定位方式、压边方式、拉深方法以及所用毛坯与首次拉深模有所不同。 8.2 单动压力机后次拉深模无压边装置的以后各次拉深模无压边装置的以后各次拉深模 8.2 单动压力机后次拉深模8.2 单动压力机后次拉深模有压边装置的以后各次拉

5、深模有压边装置的以后各次拉深模 1-推件板2-拉深凹模3-拉深凸模4-压边圈5-顶杆 6-弹簧 8.2 单动压力机后次拉深模无压边装置的反向拉深模8.2 单动压力机后次拉深模8.2 单动压力机后次拉深模8.2 单动压力机后次拉深模8.2 单动压力机后次拉深模8.2 单动压力机后次拉深模8.3 单动压力机落料拉深模 拉深工序可以与一种或多种其他冲压工序(落料、冲孔、成形、翻边、切边)复合，构成拉深复合模。 在单动压力机的一个工作行程内，落料拉深模可完成落料、拉深两道(或更多道)工序。 工作效率高，但结构较复杂，要注意模具中所复合的各冲压工序的工作次序。8.3.1 凸缘制件的落料拉深模 图8.13

6、 带凸缘制件落料拉深复合模 上模回程，固定卸料板卸下废料，压边圈将制件顶出；若制件卡在落料拉深凸凹模孔内，可通过打料杆推出。 这类模具要设计成先落料后拉深，因此拉深凸模低于落料凹模。 条形板料通过定位槽定位，上模下行，落料拉深凸凹模与落料凹模完成落料工序。 拉深凸模将落料毛坯拉入落料拉深凸凹模孔内，完成拉深工序。 补充：落料拉深复合模1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模 补充：落料拉深复合模8.3.2 球形制件落料拉深模 球形工件落料拉深复合模。落料拉深凸凹模的外缘是落料凸模刃口，内孔是拉深凹模。 模具采用固定卸料板卸料。为减小拉深时起

7、皱趋势，在落料拉深凸凹模的凸模刃口处设计了一个锥面。 图8.14 球形制件落料拉深复合模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 落料拉深压形模落料拉深压形模 图8.17 落料拉深压形复合模 落料拉深压形复合模上模下行时，落料拉深凸凹模与落料凹模完成落料。上模继续下行，落料拉深凸凹模与拉深凸模完成拉深。 上模行程的终了，压形凸模和拉深压形凸凹模镦压制件，进行压形。8.3.5 落料拉深冲孔模 板料通过定位槽送进定位。 落料拉深凸凹模与落料凹模完成落料。 落料拉深凸凹模与拉深冲孔凸凹模完成拉深。 冲孔凸模与拉深冲孔凸凹模完成冲孔。 冲孔废料由空心螺杆孔

8、落下。 上模回程时，固定卸料板卸下条形废料。 压边卸料圈顶出拉深冲孔凸凹模上的制件。 若制件卡住，可由打料盘推出。8.4 单动压力机落料、正反拉深、冲孔和翻边复合模 条料沿定位槽送进定位。 落料拉深凸凹模与落料凹模完成落料工序。 压边顶件圈气垫压边。 落料拉深凸凹模与拉深凸凹模进行正拉深。 拉深冲孔凸凹模与拉深凸凹模进行反拉深。 冲孔凸模与拉深冲孔凸凹模完成冲孔。 拉深冲孔凸凹模对制件底部进行翻边，制件完成成形。冲孔废料由拉深冲孔凸凹模的孔中落下。 8.5 双动压力机拉深模 图8.21 双动压力机大型工件拉深模(凸模导向) 把平板坯料送入模具内。 外滑块首先下行，将坯料压住完成压边，接着内滑块

9、下行进行拉深。 拉深完毕后内滑块带动凸模首先回程，然后压边圈回程。 以上内、外滑块的动作次序由双动压力机本身提供。模具中的顶料支撑装置将制件从凹模中顶出。 8.6 拉深模设计实例 如图8.23所示工件，材料为08钢，厚度t=1mm。大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 8.6.1 工件的工艺性分析8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 8.6.2 工艺方案确定板料厚度t=1mm，按中线尺寸计算。1.计算坯料直径8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 2. 判断可否一次拉深成形 8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 3. 确定首

10、次拉深工序件尺寸8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 4. 计算以后各次拉深的工序件尺寸 8.6 8.6 拉深模设计实例拉深模设计实例 8.6 拉深模设计实例 8.6 拉深模设计实例 5. 5. 工艺方案工艺方案 本工件需要： 落料(制成的坯料)、四次拉深、切边(达到制件要求的凸缘直径)。 为了提高生产效率，将坯料的落料与首次拉深复合。 该制件的冲压工艺方案为： 落料与首次拉深复合第二次拉深第三次拉深第四次拉深 切边。8.6 拉深模设计实例 8.6.3 落料与首次拉深复合工序力的计算8.6 拉深模设计实例 3. 初选压力机标称压力 当落料拉深复合时， 由于滑块的受力行程大于压力机的标称压力行程， 必须使落料拉深力曲线全部位于压力机滑块的许用负荷曲线之下， 而不能只考虑标称压力是否大于拉深力去确定压力机规格。 可以按下式初步确定拉深工序所需的压力机标称压力： 8.6 拉深模设计实例 8.6 拉深模设计实例 8.6.4 8.6.4 模具工作部分尺寸的计算模具工作部分尺寸的计算8.6 拉深模设计实例 8.6.5 模具的总体设计 采用正装式结构，落料拉深凸凹模安装在上模； 刚性卸料板卸去废料，也起导尺作用， 用导尺和固定挡料销定位； 打料块将卡在凸凹模内的工件推出。 8.6 拉深模设计实例 8.6.6 压力机选择 根据标称压力，滑块