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1、第8章 拉深模具设计,8.1 单动压力机首次拉深模,8.1.1 无压边圈的拉深模,适用于底部平整、拉深变形程度不大、相对厚度(t/D)较大和拉深高度较小的零件。,图8.1 无压边圈有顶出装置的拉深模,8.1.2 带压边圈的拉深模,图8.2 无压边圈落件拉深模,板料毛坯被拉入凹模。在拉簧力的作用下，刮件环又紧贴凸模，在凸模上行时可以将制件脱出，由下模座孔中落下。,图8.3 带固定压边圈的拉深模,在固定压边圈上制出缺口，可以方便地将板料毛坯送入工作位置并定位，凸模将毛坯拉入凹模成形。当拉深制件进入凹模下部的较大通孔后，制件口部会发生弹性恢复张开，直径增大，在凸模上行时将被凹模下底面刮落。,图8.4
2、 有弹性压边装置的正装式拉深模,平板毛坯放在压边圈上，并由挡料销定位，上模下行，凹模将板料毛坯压在压边圈上，凸模使其拉入凹模内。上模上行，顶料杆通过压边圈将制件从凸模上顶出。如果制件卡在凹模中，打料杆在压力机横杆作用下，通过打料块将其推出。,图8.5 有弹性压边装置的倒装式拉深模,凹模固定在上模座上，并设有刚性打料装置。坯料由固定挡料销定位，凸模固定在下模座上，并设有弹性压边装置，其压边力可以由弹簧或橡皮产生，也可以由气垫产生。,图8.6 凸缘件拉深模(定距垫块),带凸缘零件的拉深模结构，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。,图8.7
3、凸缘件拉深模(打料块定距),毛坯用固定挡料销定位，打料块同时起定距垫块的作用，作用同样是控制拉深高度和凸缘直径。,8.2 单动压力机后次拉深模,由于首次拉深的拉深系数有限，许多零件经首次拉深后，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。,图8.8 无压边圈的后次拉深模,无压边圈的后次拉深模如图所示。图中毛坯是经过前道工序拉深成为一定尺寸的半成品筒形件，置入模具的定位板中定位后进行拉深。,无压边圈的反向后次拉深模,多用于较薄材料的后次拉深和锥形、半球形及抛物线形等旋转体形状零件的后次拉深。,将经过前次
4、拉深的半成品制件套在凹模上，制件的内壁经拉深后翻转到外边，使材料的内外表面互相转换，材料要绕凹模流动180度才能成形。,图8.9 无压边圈的反向后次拉深模,图8.10 有压边圈的反向后次拉深模,有弹性压边圈的反向后次拉深模如图所示。与图8.9相比，增加了弹性压边力，可以减小起皱趋势。但同时也增大了毛坯变形时的摩擦阻力，使毛坯的拉裂倾向增加。,模具工作过程为：将前次拉深的半成品制件套在定位压边圈上，模具下部的压边装置通过卸料螺钉将压边力传递到定位压边圈上。,上模下行将毛坯拉入凹模，从而得到所需要的制件。当上模返回，制件可以被定位压边圈从凸模上顶出，如果卡在凹模中将被打料块推出。,图8.12 有压
5、边圈的后次拉深模,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(如落料、冲孔、成形、翻边、切边等)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(甚至更多道)工序，工作效率高，但结构较复杂，设计时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,带凸缘零件的落料拉深复合模如图8.13所示。这类模具要注意设计成先落料后拉深，因此拉深凸模低于落料凹模。,图8.13 带凸缘制件落料拉深复合模,图8.14 球形制件落料拉深复合模,8.3.2 球形制件落料拉深模,球形零件落料拉深复合模。落料拉深凸凹模的外缘是落料凸模刃
6、口，内孔是拉深凹模。模具采用固定卸料板卸料。为减小拉深时起皱趋势，在落料拉深凸凹模的凸模刃口处设计了一个锥面。,8.3.4 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的上模下行时，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。在上模行程的终了阶段，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,图8.18 落料拉深冲孔复合模,8.4 单动压力机落料、正反拉深、冲孔和翻边复合模,图8.20 落料、正反拉深、冲孔翻边复合模,8.5 双动压力机拉深模,图8.21 双动压力机大型零件拉深模(凸模导向),8.6 拉深模
7、设计实例,如图8.23所示零件，材料为08钢，厚度，大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。,8.6.1 零件的工艺性分析 带凸缘筒形件，要求内形尺寸，料厚，底部圆角半径t，凸缘处的圆角半径满足拉深工艺性要求；尺寸为IT12级，08钢拉深性能较好。,8.6.2 工艺方案确定,1.计算坯料直径,根据零件尺寸查表7-5得切边余量；凸缘直径59.8mm。8.6.2 工艺方案确定计算坯料直径；判断可否一次拉深成形；确定首次拉深工序件尺寸；4.计算以后各次拉深的工序件尺寸5.工艺方案,本零件需要落料、四次拉深和切边。为了提高生产效率，将坯料的落料与首次拉深复合。该零件的冲压工艺方案为落料与首次拉深复合第
8、二拉深第三次拉深第四次拉深切边。,8.6.3 落料与首次拉深复合工序力的计算,落料力2.拉深力与压料力3.初选压力机标称压力,8.6.4 模具工作部分尺寸的计算,凸、凹模间隙2.凸、凹模圆角半径3.凸、凹模工作尺寸及公差 4.凸模通气孔,8.6.5 模具的总体设计,模具的总装图如图8.26所示。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。,图8.26 落料首次拉深复合模,8.6.6 压力机选择,根据标称压力，滑块行程，及模具闭合高度，确定选择型号为JC2335型开式双柱可倾压力机。校核过程如下：确定所选型号压力机的滑块许用负荷图，设备参数和模具工艺力确定模具工作过程中对应的落料拉深力曲线，若落料拉深力曲线处于许用负荷曲线之下，则所选设备符合工作要求；若落料拉深力曲线超出许可范围(见图8.25)，则需选择标称压力更大型号的压力机，继续以上校核过程。,图8.25 许用负荷与实际负荷,
