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轉(zhuǎn)發(fā)自：模具技術(shù)２０１９．Ｎｏ．３ ３５

文章編號(hào)：１００１－４９３４（２０１９）０３－００３５－０４

作者：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?。罚保埃常埃埃?/p>

摘　要：為實(shí)現(xiàn)一副模具完成落料、多次拉深，通過對(duì)油擋沖壓件的工藝性分析，對(duì)比不同成形方案后，設(shè)計(jì)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(gè)工序，保證沖壓件的精度和強(qiáng)度，滿足零件的工藝要求，減少生產(chǎn)設(shè)備的投入，達(dá)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(hào)：ＴＧ　３８５．２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ

Ｆｏｒｍｉｎｇ?。穑颍铮悖澹螅蟆。幔睿幔欤螅椋蟆。幔睿洹。洌椋濉。洌澹螅椋纾睢。妫铮颉。铮椋臁。猓欤铮悖搿。螅簦幔恚穑椋睿纭。穑幔颍簦?/p>

ＬＵＯ　Ｎａｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ?。铮颍洌澹颉。簦铩。颍澹幔欤椋濉。猓欤幔睿耄椋睿纭。幔睿洹。恚酰欤簦椋洌颍幔鳎椋睿纭。铮妗。铮睿濉。洌椋?，ａ?。悖铮恚穑铮酰睿洹。铮睿澹簦椋恚澹妫铮颍恚椋睿纭。洌椋濉。鳎椋簦琛。猓欤幔睿耄椋睿纭。幔蟆。鳎澹欤臁。幔蟆。妫铮颍鳎幔颍洹。幔睿洹。猓幔悖耄鳎幔颍洹。洌颍幔鳎椋睿纭。鳎幔蟆。洌澹螅椋纾睿澹洹。猓。幔睿幔欤椋睿纭。簦瑁濉。穑颍铮悖澹螅蟆。铮妗。铮椋臁。猓欤铮悖搿。螅簦幔恚穑椋睿纭。穑幔颍簦蟆。幔睿洹。悖铮恚穑幔颍椋睿纭。洌椋妫妫澹颍澹睿簟。妫铮颍恚椋睿纭。螅悖瑁澹恚澹螅裕瑁澹悖铮恚穑铮酰睿洹。洌椋濉。悖幔睢。悖铮恚穑欤澹簦濉。恚幔睿。穑颍铮悖澹螅螅澹?，ｅｎｓｕｒｅ?。簦瑁濉。幔悖悖酰颍幔悖。幔睿洹。螅簦颍澹睿纾簦琛。铮妗。螅簦幔恚穑椋睿?/p>

ｐａｒｔｓ，ｍｅｅｔ?。簦瑁濉。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾椋悖幔臁。颍澹瘢酰椋颍澹恚澹睿簦蟆。铮妗。穑幔颍簦螅椋恚穑颍铮觯濉。穑颍铮洌酰悖簦椋铮睢。澹妫妫椋悖椋澹睿悖?，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ?。铮妗。穑颍铮洌酰悖簦椋铮睢。澹瘢酰椋穑恚澹睿?，ａｎｄ?。幔悖瑁椋澹觯濉。簦瑁濉。穑酰颍穑铮螅濉。铮妗。澹睿澹颍纾。螅幔觯椋睿?，ｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ?。悖铮睿螅酰恚穑簦椋铮睢。颍澹洌酰悖簦椋铮睿耍澹。鳎铮颍洌螅海铮椋臁。猓欤铮悖?；ｆｏｒｗａｒｄ?。幔睿洹。猓幔悖耄鳎幔颍洹。洌颍幔鳎椋睿纾唬铮睿悖濉。妫铮颍恚椋睿?/p>

０　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。

圖１為油擋沖壓件，材料為１０號(hào)鋼，料厚ｔ

收稿日期：２０１８－１１－０７

作者簡介：羅　楠（１９８４—），女，講師。

為１．０ｍｍ，大批量生產(chǎn)。油擋零件的尺寸如圖

２所示。

圖１　油擋沖壓件

３６ Ｄｉｅ?。幔睿洹。停铮酰欤洹。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾。危铮场。玻埃保?/p>

圖２　油擋零件

１　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(qiáng)度。其中 ４７ｍｍ為ＩＴ１４級(jí)，其余未標(biāo)注公差，可按自由公差處理。該零件為軸對(duì)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ＤＦ／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）。

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(huì)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(jì)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Ｒｘｉ如表１所示，油擋零件表面積Ｆ０ 計(jì)算如式（１）所示。

圖３　中性層母線劃分示意

Ｆ０ ＝∑ｉ(ｎ)＝１ｌｉＲｘｉ （１）

∑ｉ(ｎ)＝１ｌｉＲｘｉ＝ｌ１Ｒｘ１＋ｌ２Ｒｘ２＋…＋ｌ７Ｒｘ７式中：ｌｉ———中性層各部分母線長，ｍｍ；

Ｒｘｉ———中性層各段形心到旋轉(zhuǎn)軸的距離，

ｍｍ；

表１　中性層各部分母線及其形心尺寸 ｍｍ

中性層各段 ｌ１ ｌ２ ｌ３ ｌ４ ｌ５ ｌ６ ｌ７

母線ｌｉ ６．００　 ２．３６　 ２．５０　 ２．３６　 ５．５０　 ３．１４　 １５．５０

形心Ｒｘｉ ２３．００　 １９．５０　 １９．２５　 ２２．００　 １５．５０　 １６．７７　 ７．２５

Ｆ０———油擋零件表面積，ｍｍ２。

　　經(jīng)計(jì)算，Ｆ０＝５３４．３５ｍｍ２，代入式（２），

Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式中：Ｄ———坯料直徑，ｍｍ；

經(jīng)計(jì)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(duì)厚度為（ｔ／Ｄ）×１００＝１．４，正拉深和反拉深時(shí)的相對(duì)直徑值均約為１．４，查文獻(xiàn)［１］得知，零件的相對(duì)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。可得到以下４種工藝方案：

模具技術(shù)２０１９．Ｎｏ．３ ３７

序模，由于反拉深工序在單工序模中完成，影響整個(gè)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(dòng)壓力機(jī)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(jī)或自動(dòng)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(shí)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 四不僅減少模具制造費(fèi)用，而且可提高生產(chǎn)效率［２－４］，故采用方案四。

３　模具設(shè)計(jì)

３．１　落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋毛坯料 ６９ ｍｍ 按ＩＴ１４ 級(jí)查得

６９　－０．８７０ ｍｍ，查文獻(xiàn)［５］，采用分開計(jì)算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如表２所示。

表２　落料凸、凹模刃口尺寸 ｍｍ

參數(shù) Ｚｍａｘ Ｚｍｉｎ Ｘ δＡ δＴ ＤＡ ＤＴ

數(shù)值 ０．０７　 ０．０５　 ０．５　 ０．０１２　 ０．００８　 ６８．６＋０．０１２?。?６８．５　－０．００８０

方案一，落料→拉深→反拉深，單工序模，此方案結(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：Ｚｍａｘ，Ｚｍｉｎ———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；

ＤＡ，ＤＴ———落料凸、凹模尺寸，ｍｍ。

３．２　工作零件設(shè)計(jì)

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(shí)，在內(nèi)圈設(shè)計(jì)了限位倒角，以限制壓邊圈的行程。

圖４　落料凹模

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(jì)了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，在上圓口設(shè)計(jì)了安裝反拉深凸模的沉槽。

３．２．３　反拉深凸模

圖６為反拉深凸模。為方便安裝推桿，在反拉深凸模上設(shè)計(jì)了３個(gè)推桿孔。在其內(nèi)部設(shè)計(jì)了透氣孔，以使拉深后的沖壓件不受空氣的

圖５　落料凸模與拉深凹模

壓力而緊緊地包住在凸模上。在頂端設(shè)計(jì)了圓凸緣結(jié)構(gòu)，方便裝配與固定。

圖６　反拉深凸模

３．２．４　正拉深凸模與反拉深凹模

圖７為正拉深凸模與反拉深凹模。在反拉深凹模上設(shè)計(jì)了３個(gè)螺紋孔，以便與下模板固定。在其內(nèi)部設(shè)計(jì)了１個(gè)螺紋大孔，用以安裝彈簧。

３８ Ｄｉｅ?。幔睿洹。停铮酰欤洹。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾。危铮场。玻埃保?/p>