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轉發自：模具技術２０１９．Ｎｏ．３ ３５

文章（zhāng）編號：１００１－４９３４（２０１９）０３－００３５－０４

作者：羅　楠

（陝西（xī）國防工業職業（yè）技術學院　數控工程學院，陝西　西安　７１０３００）

由於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後邊緣不齊，需（xū）後續修邊。

由於此零件精度要求較低，所以不考慮增加修邊餘量。

根（gēn）據久（jiǔ）裏金法則計算（suàn），將零件中性（xìng）層部分母線分（fèn）為７段，如圖３所示。得到各段長度（dù）及（jí）各段形心到旋轉軸的距離Ｒｘｉ如表１所示，油擋零件表麵積Ｆ０ 計算如式（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（bù）分母線長，ｍｍ；

Ｒｘｉ———中性層各段形心到旋（xuán）轉軸的距離，

ｍｍ；

表１　中性層（céng）各部分母線及其形心尺寸 ｍｍ

中性層各（gè）段 ｌ１ ｌ２ ｌ３ ｌ４ ｌ５ ｌ６ ｌ７

母（mǔ）線ｌｉ ６．００　 ２．３６　 ２．５０　 ２．３６　 ５．５０　 ３．１４　 １５．５０

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

Ｆ０———油擋零件表麵積，ｍｍ２。

　　經計算，Ｆ０＝５３４．３５ｍｍ２，代入式（２），

Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式中（zhōng）：Ｄ———坯料直徑，ｍｍ；

經計算，Ｄ≈６６ｍｍ，取毛（máo）坯尺寸為６９ｍｍ。

２．２　確定（dìng）拉深次數

根據零件形狀，采用（yòng）正、反拉深的方法，反（fǎn）拉深能夠增大坯料被拉（lā）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小於表（biǎo）中的極限值，故正、反拉深均可一次拉深成形（xíng）。

２．３　確定工藝方案

該零件的衝壓工序包括：落料、正向拉深和反向拉深。可得到以下（xià）４種工（gōng）藝方案：

模具技術２０１９．Ｎｏ．３ ３７

序模，由於反拉深工（gōng）序在單工序模中完成，影響整個（gè）零件（jiàn）的精（jīng）度，而且中間（jiān）過程序要取（qǔ）件，生產效率不高；

方案三，帶（dài）料連續拉深，或在多工位自動壓力機上衝壓成型，此方案生產效率高，操作安全，但需要專（zhuān）用的壓力機或自動的送料（liào）裝置，模具的結構比較複雜、製造周期長、生產成本（běn）高；方案四，落料、正拉深、反拉深複合模，一副（fù）複合模（mó）中完成所需（xū）衝壓工序，衝裁時材料處於（yú）受壓狀態，零件（jiàn）表麵平整（zhěng），模具結構緊湊（còu），方案 四不僅減（jiǎn）少模具製造費（fèi）用，而且可提（tí）高生產效率［２－４］，故采用（yòng）方案四。

３　模具設（shè）計

３．１　落（luò）料凸、凹模刃口尺寸的（de）確定

油擋毛坯料 ６９ ｍｍ 按ＩＴ１４ 級查得

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

表２　落料凸、凹（āo）模刃口尺（chǐ）寸 ｍｍ

參數 Ｚｍａｘ Ｚｍｉｎ Ｘ δＡ δＴ ＤＡ ＤＴ

數值 ０．０７　 ０．０５　 ０．５　 ０．０１２　 ０．００８　 ６８．６＋０．０１２　０ ６８．５　－０．００８０

方案一（yī），落料（liào）→拉深→反拉深，單工序模，此方案結構簡單定位誤（wù）差大，生產（chǎn）效率低；方案二（èr），落料→正拉深複（fù）合→反拉深單工表２中：Ｚｍａｘ，Ｚｍｉｎ———最大、最小合理間隙，ｍｍ；

Ｘ———磨損係數；

δＡ，δＴ，———凸、凹模的製造公差，ｍｍ；

ＤＡ，ＤＴ———落料凸、凹模尺寸，ｍｍ。

３．２　工作零件設計

３．２．１　落料凹模

圖４為落料凹模。落料凹模上設置有擋料銷孔、用來固定的螺紋孔和銷釘孔若幹，同時，在內圈設計了限位倒（dǎo）角，以限製壓邊圈的行（háng）程。

圖４　落料凹模

３．２．２　落料凸模與正拉深凹模

圖５為落（luò）料凸模與拉深凹模。在（zài）此凸、凹模內部（bù）同樣設計了限位倒角，以限製壓邊圈（quān）的（de）行程，在上圓口設計了安裝反拉深凸模的沉槽。

３．２．３　反拉深凸模

圖６為反（fǎn）拉（lā）深凸（tū）模。為方（fāng）便安裝推杆，在反拉深凸（tū）模（mó）上設計了３個推杆孔。在其內部設計了透氣孔，以使拉深後（hòu）的衝壓件不受空氣的

圖５　落料凸模與拉深凹模

壓力而緊（jǐn）緊地包住在凸模上（shàng）。在（zài）頂（dǐng）端設計了圓凸（tū）緣結構（gòu），方便裝配與固定。

圖６　反拉深凸模

３．２．４　正（zhèng）拉深（shēn）凸模與反拉（lā）深（shēn）凹（āo）模

圖７為正拉深凸模與反拉深凹模。在反拉深凹模上設計了３個螺（luó）紋孔，以便與（yǔ）下模板固定。在其（qí）內部設計了１個螺紋大孔，用以（yǐ）安裝彈簧。

圖７　正拉深凸模與反拉深（shēn）凹模

３．３　落料正、反拉（lā）深複合模結構

圖８是落（luò）料正、反拉深複合模的結構圖。模具的落料部分采用正裝式，正（zhèng）拉深部分采用倒（dǎo）裝式（shì），反拉深部分采用正裝式。模座下的緩衝器兼作壓邊與頂件，同時設有彈性頂件（jiàn）裝置，這種結構操作方便，出件暢通無阻，生產（chǎn）效率高。

當上模下行時（shí），帶動落料凸模與正拉深凹模５完成落料、正拉深，下壓邊圈（quān）２５與頂杆２４共（gòng）同作用實現壓邊。完成（chéng）正拉深後，上模繼續下行，帶動反拉深凸模１０下（xià）行，連同正拉深（shēn）凸模與反拉深凹模２３共同作用進行反拉深，反拉深時上壓邊圈１３進行壓邊，彈簧２２與（yǔ）頂（dǐng）料板２０保證零件地麵（miàn）的平整。反（fǎn）拉深（shēn）完成後，上模上行，彈（dàn）簧２２推動頂料板２０將成形後的油擋（dǎng）零件由下模中頂出（chū）。可見，此複合模（mó）可順利完成落料，正、反拉深（shēn）工序，實現油擋零件（jiàn）的（de）成形。

１－上（shàng）模座　２，２２－彈簧　３－卸料板　４－圓（yuán）柱銷　５－落料（liào）凸模與正拉深凹模　６－上墊板（bǎn）　７－推件板　８－凸緣模柄　９－打杆

１０－反拉深凸模　１１－推杆　１２，１４，１５，２１，１９－螺釘　１３－上壓邊圈　１６，３０－導套　１７，２９－導柱　１８－下模座　２０－頂料板

２３－正拉深凸（tū）模與反拉深凹模　２４－頂杆　２５－下壓邊圈　２６－圓柱銷　２７－凹模固定板（bǎn）　２８－落料凹模　３１－擋（dǎng）料銷圖８　落料正、反拉深複合模

（下轉第５８頁）

５８ Ｄｉｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．３　２０１９

５　結論

針（zhēn）對翻邊起皺缺陷（xiàn）問題，采用本文所述的方法，建立翻邊模型，快速計算翻邊後材料延伸率，並根據本文通過理論與實際對比所（suǒ）建立的判據，快速、有效地識別（bié）起皺狀態，在整車開發早期階段推動設計更改，提高項目團隊的決策效率。

圖１７　翻（fān）邊後返修

參（cān）考文（wén）獻：

［１］ 徐榮麗．板（bǎn）料成形過程中的起皺研究［Ｊ］．大眾科技，

２０１９（３）：１０２－１０３．

［２］ 李軍（jun1）．鈑金件曲麵（miàn）連續翻邊成形（xíng）數（shù）值模（mó）擬與工藝優化設計研（yán）究［Ｄ］．合肥（féi）：合肥工業大（dà）學，２０１６．

［３］ 趙會敏，李（lǐ）軍．基於Ｄｙｎａｆｏｒｍ的一種零件連續翻邊

成形方法［Ｊ］．汽車零部件，２０１５（１）：３７－４０．

［４］ 張新傑．曲麵翻邊類零件的成形工藝模擬（nǐ）與分析

［Ｊ］．模具技術，２０１３（５）：９－１５．

［５］ 王玉峰，田前程，施雄飛，等．衝壓（yā）製件（jiàn）翻邊缺（quē）陷分析

圖１８　飾板遮蓋

［Ｊ］．汽車（chē）與配件（jiàn），２０１３（２）：３４－３５．

４　結（jié）論

（１） 所設計的落料正（zhèng）、反拉深複合模可在一副模具上一個行程內（nèi）完成落料及正、反拉深。

（２） 利用正、反拉深複合一次（cì）成形油擋衝壓件，不（bú）僅提高了生產效率，而且減少生產設備的投入，同時達到減排、降耗的目的。

大學出版社，２０１３：１７５－１７６．

［２］ 中國機械工程學會鍛壓學會．鍛壓（yā）手冊（cè）［Ｍ］．北京：

機（jī）械工（gōng）業出版社，１９９３．

［３］ 陳煒，陶宏之．基於數值模擬的板料多（duō）道次（cì）拉深工藝

研（yán）究［Ｊ］．農（nóng）業機械學報．２００２，３３（４）：９５－９８．

［４］ 薑奎華．衝壓工藝與模具（jù）設計［Ｍ］．北京：機械工業出版社，１９９８．

［５］ 王孝培（péi）．實用衝壓技術手冊［Ｍ］．北（běi）京：機械工（gōng）業出版社，２０１３：５３－５８．

參考文獻：

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［２］　陳炎嗣．衝（chōng）壓模具技（jì）術手冊［Ｍ］．北京：北京出版社，參考文獻（xiàn）： １９９６：１５５．

［１］　文紅全．４００３ｍｏｄ鐵素體不鏽鋼（gāng）焊接工藝試驗研究 ［３］　萬戰勝．衝壓工藝及模具設計［Ｍ］．北京：中國鐵（tiě）道

［Ｊ］．機車車輛工藝，２００９（６）：２２－２４． 出版社，１９９５：２０２－２０３．