羅　楠

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控工程學(xué)院，陜西 西安　710300）

摘 要：為實現(xiàn)一副模具完成落料、多次拉深，通過對油擋沖壓件的工藝性分析，對比不同成形方案后，設(shè)計了落料，正、反拉深復(fù)合一次成形模具。

該復(fù)合模具可完成多個工序，保證沖壓件的精度和強度，滿足零件的工藝要求，減少生產(chǎn)設(shè)備的投入，達到提高生產(chǎn)效率的目的。

關(guān)鍵詞：油擋；正反拉深；一次成形

中圖分類號：ＴＧ?。常福担?

文獻標(biāo)識碼：Ｂ

引言

拉深是利用拉深模具將平板坯料加工成具有一定形狀與尺寸的開口空心件的沖壓加工工序。

拉深能夠成形旋轉(zhuǎn)體零件、盒型件以及具有各種薄壁旋轉(zhuǎn)體零件，所成形的零件尺寸從幾毫米到３ｍ不等。

因此，拉深工序在航空航天、電器、汽車等工業(yè)生產(chǎn)與民用產(chǎn)品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

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圖１為油擋沖壓件，材料為１０號鋼，料厚ｔ為1.0ｍｍ，大批量生產(chǎn)。油擋零件的尺寸如圖２所示。

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沖壓件工藝性分析

從圖２中可知該零件的精度要求不高，但要求有較高的鋼度和強度。其中47ｍｍ為ＩＴ14級，其余未標(biāo)注公差，可按自由公差處理。該零件為軸對稱旋轉(zhuǎn)體，故落料片是圓形，沖裁工藝性好。

零件為帶法蘭邊圓筒形件，且Ｄ_Ｆ／ｄ、ｈ／ｄ都不太大，拉深工藝性較好，圓角半徑Ｒ２ｍｍ、Ｒ2.5ｍｍ大于或等于２倍料厚，適合拉深。

因此，該零件的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次數(shù)可能為多次）。

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２ 工藝方案分析

2.1確定毛坯尺寸

由于板料本身存在金屬結(jié)構(gòu)組織、模具間隙、潤滑等的不均勻，會引起油擋零件拉深后邊緣不齊，需后續(xù)修邊。

由于此零件精度要求較低，所以不考慮增加修邊余量。

根據(jù)久里金法則計算，將零件中性層部分母線分為７段，如圖3所示。

得到各段長度及各段形心到旋轉(zhuǎn)軸的距離Ｒ_ｘｉ如表１所示，油擋零件表面積Ｆ_０ 計算如式（１）所示。

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經(jīng)計算，Ｆ_０＝534.35ｍｍ^２，代入式（２），Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式中：Ｄ———坯料直徑，ｍｍ；經(jīng)計算，Ｄ≈66ｍｍ，取毛坯尺寸為６９ｍｍ。

2.2確定拉深次數(shù)

根據(jù)零件形狀，采用正、反拉深的方法，反拉深能夠增大坯料被拉入凹模的摩擦阻力，可以解決零件口部起皺的問題。

零件的相對厚度為（ｔ／Ｄ）×100＝1.4，正拉深和反拉深時的相對直徑值均約為1.4，查文獻［１］得知，零件的相對高度ｈ／ｄ小于表中的極限值，故正、反拉深均可一次拉深成形。

2.3確定工藝方案

該零件的沖壓工序包括：落料、正向拉深和反向拉深?？傻玫揭韵拢捶N工藝方案：方案一，落料_→拉深_→反拉深，單工序模，此序模，由于反拉深工序在單工序模中完成，影響整個零件的精度，而且中間過程序要取件，生產(chǎn)效率不高；

方案三，帶料連續(xù)拉深，或在多工位自動壓力機上沖壓成型，此方案生產(chǎn)效率高，操作安全，但需要專用的壓力機或自動的送料裝置，模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制造周期長、生產(chǎn)成本高；方案四，落料、正拉深、反拉深復(fù)合模，一副復(fù)合模中完成所需沖壓工序，沖裁時材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整，模具結(jié)構(gòu)緊湊，方案結(jié)構(gòu)簡單定位誤差大，生產(chǎn)效率低；方案二，落料_→正拉深復(fù)合_→反拉深單工表２中：Ｚ_ｍａｘ，Ｚ_ｍｉｎ———最大、最小合理間隙，ｍｍ；Ｘ———磨損系數(shù)；δＡ，δＴ，———凸、凹模的制造公差，ｍｍ；Ｄ_Ａ，Ｄ_Ｔ———落料凸、凹模尺寸，ｍｍ。

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3.2工作零件設(shè)計

3.2.1落料凹模

圖４為落料凹模。落料凹模上設(shè)置有擋料銷孔、用來固定的螺紋孔和銷釘孔若干，同時，在內(nèi)圈設(shè)計了限位倒角，以限制壓邊圈的行程。

不僅減少模具制造費用，而且可提高生產(chǎn)效率［2-4］，故采用方案四。

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３　模具設(shè)計

3.1落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋毛坯料69  ｍｍ 按ＩＴ14級查得69－0.87ｍｍ，查文獻［５］，采用分開計算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如表２所示。

3.2.2落料凸模與正拉深凹模

圖５為落料凸模與拉深凹模。在此凸、凹模內(nèi)部同樣設(shè)計了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，在上圓口設(shè)計了安裝反拉深凸模的沉槽。

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