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 轉發（fā）自：鍛壓技術第 43 卷（juàn） 第 12 期 2018 年 12 月

Vol. 43 No. 12 FOＲGING ＆ STAMPING TECHNOLOGY Dec． 2018

作者：馬鵬輝，沈 潔，張建超，高術振

( 河北工程大學 機械與裝備（bèi）工（gōng）程學院，河北 邯鄲 056038)

方案（àn） ( 1) 為單工序模生產，具體工序為，落料→拉深→ 反拉深→衝孔→翻（fān）邊。方案 ( 2) 為複（fù）合模生產，具體工序為，落料 + 拉深→衝孔 + 反拉深 + 翻邊。方案 ( 3) 為級進模生產，具體工序為，落料 + 拉深（shēn） + 反拉深 + 衝孔 + 翻邊。

方案（àn） ( 1) 為單工序（xù）模具生產，在每一次衝壓過程中完成一道工序，操作相對簡單、方便，適用於精度低、中大型件的（de）中、小批量生產或大型件的大批量生（shēng）產。方案 ( 2) 采用複合模進行生產，即在每一次衝壓過程中完成兩道或兩道以上工序，采用複合模可以在一定程度上降低模具的製造成本（běn），並且可以提（tí）高製（zhì）件的加工質（zhì）量和生產（chǎn）效率。

方案 ( 3) 屬於級進模生產，在每一次衝壓過程中，在同一副模具（jù）的多個（gè）工位上同時完成多道工序，此種模具的生產效率（lǜ）很（hěn）高，模（mó）具整體尺寸較大，而（ér）且每道工位之間的（de）定位要求非常高。本零件的尺寸比較大，適合單工序模或複（fù）合模生產。通過（guò）比較各（gè）方案的特點，擬采用方案 ( 2) 來完（wán）成壓延圈的加工。

2 模具結（jié）構設計及工作過程

2. 1 落料拉深複合模

2. 1. 1 落料拉深凸、凹模尺寸計算結合模具設計（jì）要求，分別對落料凸模、凹模（mó）進行（háng）加（jiā）工。落（luò）料尺寸的（de）基本計（jì）算如公（gōng）式 ( 1) 和公式

( 2) 所示。

DA = ( Dmax － XΔ) 0+δA ( 1)

DT = ( DA － Zmin) 0－δT － ( Dmax － XΔ － Zmin) 0δT ( 2) 式中，DA為落料凹模刃口尺寸，DT 為落料凸模刃口尺寸，Dmax為落料凹模刃口的（de）上極限尺寸，X 為磨損係數，Δ 為拉深件公差，Zmin 為凸（tū）、凹模最小間隙，δT、δA 為落料凸、凹（āo）模製造公差。

查文獻 ［1］ 得凸、凹（āo）模最 小 間 隙 為 Zmin =

0. 132 mm，最大間隙為 Zmax = 0. 18 mm，凸模（mó）製造公差的數據為 δT = 0. 02 mm，凹模製造公差的數（shù）據為（wéi） δA =0. 02 mm。將以上各數值代入 δA + δT≤Zmax － Zmin 進行校核（hé），經計算，不等式成立。所以（yǐ），可依照式 ( 1) 和式 ( 2) 確（què）定工作零件刃口參（cān）數，即

DA1 = ( 222 － 0.75 × 0.46) +0.020 mm = 221.655 +0.020 mm，

DT1 =(221.655 －0. 132) 0－0. 02 mm =221. 523 0－0. 02 mm。在拉深時，拉深凹模和拉（lā）深凸模（mó）的單邊間隙依照 Z = t = 1. 5 mm 來確定凸凹模製造公差，選取 IT 公差等級為 12，確（què）定 Δ =0. 4 mm，工件的內部尺寸計算公（gōng）式如式 ( 3) 和式 ( 4) 所示。

Dp = ( d + 0. 4Δ) 0－δp ( 3) Dd = ( d + 0. 4Δ + 2Z) 0+δd ( 4) 式中，Dp為拉深凸模刃口尺寸; Dd 為拉深凹模刃口尺寸; d 為拉深件（jiàn）內徑尺寸; Z 為拉深模單邊間隙。根據式 ( 3) 和式 ( 4) 計算（suàn），當拉深尺寸為

Φ155. 6 mm 時（shí），Dp = ( 154. 11 + 0. 4 × 0. 4) 0－0. 02 = 154. 270－0. 02 mm，Dd = ( 154. 11 + 0. 4 × 0. 4 + 1. 5 × 2) 0+0. 02 = 157 . 270+0. 02 mm。當（dāng）拉深尺寸為（wéi） Φ147. 63 mm 時，Dp = ( 147. 63 +0. 4 ×0. 4) 0－0. 02 =147. 790－0. 02 mm，

Dd = ( 147. 63 + 0. 4 × 0. 4 + 1. 5 × 2 ) 0+0. 02 =

150. 790+0. 02 mm。

2. 1. 2 模具總體結（jié）構（gòu）的確定圖 2 和圖 3 分別為（wéi）落料 － 拉深複合模具總體（tǐ）設（shè）計的二（èr）維和三維裝（zhuāng）配圖，采用正裝結構。落料凹模 6 和拉深凸（tū）模 22 裝在下模，凸凹模 9 裝在上模。複合模主要由凸凹模 9、落料凹模 6、拉深（shēn）凸模 22、彈性（xìng）卸料裝置 ( 7，8 和（hé） 10) 、剛性推件裝置 ( 15，

第 12 期（qī） 馬鵬輝等: 壓延圈（quān）衝壓工藝與模（mó）具設計 133

20，23 和 25) 、固 定（dìng） 板 4、墊 板 ( 3，5 和 11) 、定位零件 ( 2，16) 和緊固零件 ( 13，17 和 24) 等組成（chéng），模架選用滑動（dòng）平穩、導向準確可（kě）靠的中間導柱模架［5］。複合模具（jù）工作過程為（wéi），將板料沿（yán）送進（jìn）方向送料，然後啟動壓力（lì）機，上模部分在（zài）壓力機滑塊的作用下，向下移動。凸凹模 9 與板料接（jiē）觸（chù），與落料凹模接觸完成落料。隨之上模部分繼續向下移動，凸凹模 9 與拉（lā）深凸模 22 相互作用對板料進行拉深成形，當模具完全閉合之後，完成拉深工序。隨後（hòu），模具開模，在彈性卸料裝置

( 卸料板 7、彈簧（huáng） 8 和卸料螺釘 10) 的作（zuò）用下，把

圖 2 落料 － 拉深複合模二維裝配圖

1. 下模座 2、16. 銷釘 3. 下模墊板（bǎn） 4. 凸（tū）模固定板 5. 凹模墊板 6. 落料凹模 7. 卸料板 8. 彈簧 9. 凸凹模 10. 卸料螺釘

11. 上模墊板 12. 上模座 13、17、24. 內六角（jiǎo）螺釘 14. 模柄 15. 打料杆 18. 導套 19. 導柱 20. 推件塊 21. 導料銷

22. 拉深凸模 23. 頂件塊 25. 頂（dǐng）料杆

Fig. 2 Two-dimensional assembly figure of blanking-drawing compound die

板料（liào）從凸凹模 9 上卸下。開模過程中，若製（zhì）件包（bāo）在拉深凸（tū）模 21 上（shàng），則利用頂料杆 25 和頂件塊 23 從拉深凸模上頂下; 若卡在凸（tū）凹模 9 內（nèi）部，則用打料杆 15 通過推件塊 20 把製件（jiàn）從凸凹模 9 內部推下。最後，取出成形後的製件，模具進入下一個工作循環。

2. 2 衝孔（kǒng）反（fǎn）拉（lā）深（shēn）翻邊複（fù）合模

2. 2. 1 主要零（líng）件的設（shè）計

工作零件包括凸模、凹模和凸（tū）凹（āo）模。采用分別加工法進行加工，衝孔凸、凹模刃口尺寸（cùn）分（fèn）別為

Dp = ( d + XΔ ) 0－ δp = ( 63 + 0. 5 × 0. 74 ) 0－0. 02 =

63. 370－0. 02 mm，Dd = ( Dp + Zmin ) 0+ δd = ( 63. 37 +

0. 132) 0+0. 02 =63. 5020+0. 02 mm。

翻邊 凸、凹 模 刃 口 尺 寸 分 別 為 Dp = ( d +

0.4Δ) 0－δp = (119 +0.4 ×0.87) 0－0.02 mm = 119. 3480－0. 02 mm，

Dd = ( Dp + Z) 0+δd = (119. 348 + 3) 0+0. 02 mm =

134 鍛 壓 技 術 第（dì） 43 卷

圖 3 落料拉深複（fù）合模三維裝配圖

Fig. 3 Three-dimensional assembly figure of blanking － drawing compound die

122. 3480+0. 02 mm。

2. 2. 2 模具總體結構的（de）確定

圖 3 和圖 4 分別為（wéi）衝孔 － 反拉深 － 翻邊複合模具總體設（shè）計的二維和三（sān）維裝配圖。衝（chōng）孔凸模 13 和凸凹模 18 裝在（zài）上模，拉深凹模 4 和凸（tū）凹模 20 裝在下（xià）模。複合（hé）模主要由衝孔凸模 13、凸凹模 18、拉深（shēn）凹模 4、彈性卸料裝置 ( 5，6 和 8) 、彈（dàn）性推件（jiàn）裝置 ( 21，22 和 23) 、固定板 7、墊（diàn）板 ( 3，9) 、定位零（líng）件 ( 2，14) 和緊固零件 ( 11，15，23 和 24) 等組成，模架（jià）選用滑動平穩、導向準確可（kě）靠的中間導（dǎo）柱模架。複（fù）合模具工作過程為，將上一套模具生產的製件放在下模部分，以擋料杆 19 進（jìn）行定位，然後開動壓力機，上模部分在壓力機滑塊的作（zuò）用下，向下移動，衝孔凸模（mó） 13 和凸凹（āo）模 20 與板料接觸完成衝孔工序，隨後壓力機滑塊（kuài）繼續向下移動，凸凹模 18 與拉深凹模 4 和凸凹模 20 相互作（zuò）用（yòng），當模具（jù）完全閉（bì）合時，完成反拉深和（hé）翻邊工序。然（rán）後，模具進行開模，在（zài）彈（dàn）性卸料裝置 ( 卸料板 5、彈（dàn）簧 6 和卸料螺

圖（tú） 4 衝孔 － 反拉深（shēn） － 翻邊複合模二維裝配圖

1. 下模座（zuò） 2、14. 銷釘 3. 下模墊板 4. 拉深凹（āo）模 5. 卸料板 6. 彈簧 7. 凸模固定板 8. 卸料（liào）螺釘 9. 上（shàng）模墊板 10. 上（shàng）模座 11、15、23、24. 內六角螺（luó）釘 12. 模柄 13. 衝孔（kǒng）凸模 16. 導套 17. 導柱 18. 凸凹模 19. 擋料杆

20. 凸凹模 21. 頂料杆 22. 彈簧

Fig. 4 Two-dimensional assembly figure of punching-reverse drawing － flanging compound die

第 12 期 馬鵬輝等: 壓延圈衝壓（yā）工藝與模具設計 135

釘 8) 的作用下，把（bǎ）製件從凸凹模 18 上卸下（xià），若製 使模具結（jié）構更直觀、可靠。最後，經過試模驗證（zhèng），件卡在下模部分，則依靠（kào）頂料（liào）杆 21 和彈簧 22 把製 加工出的（de）壓延（yán）圈零件完全滿足相關要求，衝壓工藝件頂出。最後，取出成形後的（de）製件，模具進入下一 合理，易於操作，可為（wéi）同類型零件的（de）加工提供借鑒。

個（gè）工作循環（huán）。

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圖 5 衝孔 － 反拉深 － 翻邊複合模三維裝配圖

Fig. 5 Three-dimensional assembly figure of punching-reverse drawing － flanging compound die

3 結語

本文根據壓延（yán）圈零件的尺寸、結構和批量要求，對其衝壓工藝性（xìng）和工藝方案進行（háng）分析，設計了落料 － 拉深和衝孔 － 反拉深 － 翻邊兩套複合模具。繪製出兩套複合模具的二維裝配（pèi）圖和主要零件圖，並使用Pro / E軟件完成了兩套複合模具的三維設計， ［3］

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( 上接第 130 頁（yè）)

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