冲压模具及冲模设计第七章

冲压模具及冲模设计第七章第1页，共28页，2023年，2月20日，星期日第一节非轴对称曲面零件冲压工艺一、零件及其成形特点

这类零件尤其覆盖零件，尺寸大，材料较薄，形状复杂，表面质量要求高。因而，它在成形时的变形性质一般不单是拉深，而且还有局部胀形、弯曲等，其变形的共同特点是：既具有前面叙述的曲面形状零件的中间部分胀形和凸缘部分拉深的复合变形特点，又具有盒形件的沿坯料周边不均匀变形的特点。第2页，共28页，2023年，2月20日，星期日

工艺模型是利用主模型，按冲压工序需要确定冲压方向，并增加工艺补充部分制成的模型。

数学模型是应用电子计算机建立覆盖件模型。二、模型第3页，共28页，2023年，2月20日，星期日

（１）类比法即参考以往冲压过的类似零件的工艺资料，进行分析比较，以判断一次成形的可能性。三、冲压工艺1.成形可能性分析第4页，共28页，2023年，2月20日，星期日

（２）应力应变分析法覆盖件能否顺利成形取决于两方面：一是传力区的承载能力，即传力区是否有足够的抗拉强度；二是变形区的变形方式及可能产生的问题。三、冲压工艺1.成形可能性分析第5页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、冲压工艺1.成形可能性分析（３）成形度判断法

成形度α按下式计算：

α＝（

×100％式中l——成形后零件纵截面的长度；

l0——成形前相应截面的坯料长度。l-1）l0第6页，共28页，2023年，2月20日，星期日

冲压方向确定的原则如下：必须保证凸模顺利地进出凹模，需要成形的部位在一次冲压中完成；开始拉深成形时，凸模与板料接触状态良好，接触面积尽量大，且位于冲模中心；拉深深度浅且各处拉深深度均匀，以使拉深时各部分进料阻力均匀。三、冲压工艺2.冲压方向的确定图7-1冲压方向与压料面选择第7页，共28页，2023年，2月20日，星期日

压料面设计原则是：压料面形状应尽量简单，以平面为宜，并以水平面为最好，也可以为斜面、平滑曲面或平面与曲面组合形状。三、冲压工艺3.压料面的设计

图7-2压料面形式ａ)水平压料面ｂ)内倾斜压料面ｃ)外倾斜压料面第8页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、冲压工艺3.压料面的设计图7-3压料面与冲压方向的关系ａ）水平ｂ）内倾斜ｃ）外倾斜１—凹模２—压边圈３—凸模第9页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、冲压工艺3.压料面的设计图7-4压料面内坯料长度与成形件内相应截面曲线长度的关系第10页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、冲压工艺4.工艺补充部分和工艺切口

为了给覆盖件创造良好的拉深成形条件，在覆盖件以外增加而在后续工序中切除的部分，称为工艺补充部分，如图所示。图7-5工艺补充部分第11页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、冲压工艺5.坯料形状和尺寸

一般是根据零件变形性质，采用以前所述坯料展开法，并考虑压料面和修边量等，初步确定坯料形状和尺寸，再经过试冲修正，最后确定坯料的形状和尺寸。如果用剪切方法下料，坯料形状只能接近所需的理想形状。第12页，共28页，2023年，2月20日，星期日

覆盖件冲压工序包括落料、拉深成形、修边、冲孔、翻边等。其工艺方案应根据产量和零件结构等确定。三、冲压工艺6.冲压工艺方案第13页，共28页，2023年，2月20日，星期日第二节非轴对称曲面零件冲模一、拉深模图7-7非轴对称曲面零件的拉深ａ）非轴对称曲面零件图ｂ）拉深模１—凸模２—压边圈３—凸模座４—凹模1.拉深筋的设置第14页，共28页，2023年，2月20日，星期日

图7-8拉深筋结构图ａ）圆形嵌入筋ｂ）半圆形嵌入筋ｃ）矩形嵌入筋ｄ）双筋结构图ｅ）双筋纵向剖面图第15页，共28页，2023年，2月20日，星期日

在径向拉应力较大的圆弧曲线部位上不设或少设拉深筋；在径向拉应力较小的直线部位或曲率较小的曲线部位上要设或多设拉深筋。图7-9大型覆盖零件的拉深筋布置第16页，共28页，2023年，2月20日，星期日一、拉深模2.拉深模的导向机构（１）单动压力机上用拉深模的导向

单动压力机用拉深模，其凸模通常装在工作台上，凹模装在滑块上。其导向机构的结构形式如图所示。图7-10单动压力机用拉深模导向机构第17页，共28页，2023年，2月20日，星期日一、拉深模2.拉深模的导向机构（２）双动压力机上用拉深模的导向

双动拉深压力机上用拉深模，其凹模通常装在工作台上，凸模装在内滑块上，压边圈装在外滑块上。图7-11双动拉深压力机用拉深模导向机构第18页，共28页，2023年，2月20日，星期日一、拉深模2.拉深模的导向机构（２）双动压力机上用拉深模的导向

导向机构应对称布置四周，一般有４～８对。凸模与压边圈间的滑板导向布置在凸模外轮廓的直线部位或曲面最平滑的部位，且与中心线平行。图7-12凸模和压边圈的导向布置及尺寸ａ）导向布置ｂ）导向尺寸第19页，共28页，2023年，2月20日，星期日一、拉深模3.拉深模典型结构图7-13单动压力机用拉深模１—凹模２、１１—通气孔３—限位块４—导板５—压料圈６—凸模７—顶杆８—起重棒９—定位块１０—定位键１２—滑块１３—到位标志器１４—限位螺钉第20页，共28页，2023年，2月20日，星期日

（１）凸模和凹模结构尺寸对于覆盖件拉深模，凸模和凹模设计至关重要。

（２）主要零件的铸件结构覆盖件拉深模形状复杂，其凸模、凹模、压边圈毛坯常采用铸造成形。

（３）模具工艺零件的工作行程应设限位装置如图7-13中的限位块3、限位螺钉14、到位标志器13。一、拉深模4.覆盖件拉深模工作部分结构设计及材料第21页，共28页，2023年，2月20日，星期日一、拉深模4.覆盖件拉深模工作部分结构设计及材料

图7-14低熔点合金拉深模简图１—

下模座２—低熔点合金凹模３—样件４、１２—螺钉５—熔箱６—导柱固定座７—导柱８—凸模固定板９—压边圈１０—垫板１１—通气孔１３—低熔点合金凸模１４—凹模镶块第22页，共28页，2023年，2月20日，星期日二、切边模1.覆盖件切边模特点

１）凸、凹模工作部分一般是采用拼块结构，为了节省模具钢，有的还采用堆焊刃口结构。图7-15拼块结构形式ａ）Ｑ２３５板块式拼块（堆焊刃口）ｂ）工具钢板块式拼块ｃ）角式拼块（堆焊刃口）ｄ）工具钢角式拼块ｅ）刀片式拼块（堆焊刃口）ｆ）工具钢刀片式拼块１、４—模体２、３—拼块第23页，共28页，2023年，2月20日，星期日二、切边模1.覆盖件切边模特点２）冲压往往是多方向的。图7-16切边方向示意图ａ）垂直切边ｂ）水平切边与倾斜切边ｃ）斜面垂直切边（锐角）ｄ）斜面垂直切边（钝角）１—下模２、７—凸模拼块３、６—凹模拼块４—推件器５—上模第24页，共28页，2023年，2月20日，星期日二、切边模2.切边模典型结构图7-19垂直切边冲孔模１—导柱２—导套３—定位杆４—内滑板５—凹模拼块６—凸模（堆焊刃口）７—冲孔凸模８—冲孔凹模９—气动顶件器１０—推件器１１—废料切刀第25页，共28页，2023年，2月20日，星期日

覆盖件翻边按翻边位置分为内孔翻边和外缘翻边；按翻边面分为平面翻边和曲面翻边。按翻边的变形性质分为压缩类翻边和伸长类翻边。同一零件可以有不同形式的翻边。三、翻边模第26页，共28页，2023年，2月20日，星期日三、翻边模

图7-20垂直翻边模１—推件器限位柱２—吊杆３—导柱４—导套５—凸模拼块６—凹模７—顶件块８