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轉發(fā)自：模具技術(shù)２０１９．Ｎｏ．３ ３５

文章編號：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　數控工程學(xué)院，陜西　西安?。罚保埃常埃埃?/p>

摘　要：為實(shí)現一副模具完成落料、多次拉深，通過(guò)對油擋沖壓件的工藝性分析，對比不同成形方案后，設計了落料，正、反拉深復合一次成形模具。該復合模具可完成多個(gè)工序，保證沖壓件的精度和強度，滿(mǎn)足零件的工藝要求，減少生產(chǎn)設備的投入，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(lèi)號：ＴＧ?。常福担?文獻標識碼：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?。危幔?/p>

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?，ｉｍｐｒｏｖｅ?。穑颍铮洌酰悖簦椋铮睢。澹妫妫椋悖椋澹睿悖?，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅ?。椋睿觯澹螅簦恚澹睿簟。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?。幔睿洹。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?；ｏｎｃｅ?。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(kāi)口空心件的沖壓加工工序。拉深能夠成形旋轉體零件、盒型件以及具有各種薄壁旋轉體零件，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(chē)等工業(yè)生產(chǎn)與民用產(chǎn)品領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

圖１為油擋沖壓件，材料為１０號鋼，料厚ｔ

收稿日期：２０１８－１１－０７

作者簡(jiǎn)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度。其中 ４７ｍｍ為ＩＴ１４級，其余未標注公差，可按自由公差處理。該零件為軸對稱(chēng)旋轉體，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構組織、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。根據久里金法則計算，將零件中性層部分母線(xiàn)分為７段，如圖３所示。得到各段長(cháng)度及各段形心到旋轉軸的距離Ｒｘｉ如表１所示，油擋零件表面積Ｆ０ 計算如式（１）所示。

圖３　中性層母線(xiàn)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(xiàn)長(cháng)，ｍｍ；

Ｒｘｉ———中性層各段形心到旋轉軸的距離，

ｍｍ；

表１　中性層各部分母線(xiàn)及其形心尺寸 ｍｍ

中性層各段 ｌ１ ｌ２ ｌ３ ｌ４ ｌ５ ｌ６ ｌ７

母線(xiàn)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)計算，Ｆ０＝５３４．３５ｍｍ２，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

根據零件形狀，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(wèn)題。零件的相對厚度為（ｔ／Ｄ）×１００＝１．４，正拉深和反拉深時(shí)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：

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(guò)程序要取件，生產(chǎn)效率不高；

方案三，帶料連續拉深，或在多工位自動(dòng)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(zhuān)用的壓力機或自動(dòng)的送料裝置，模具的結構比較復雜、制造周期長(cháng)、生產(chǎn)成本高；方案四，落料、正拉深、反拉深復合模，一副復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，模具結構緊湊，方案 四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。

３　模具設計

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?。埃福罚?ｍｍ，查文獻［５］，采用分開(kāi)計算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如表２所示。

表２　落料凸、凹模刃口尺寸 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?。?６８．５?。埃埃埃福?/p>

方案一，落料→拉深→反拉深，單工序模，此方案結構簡(jiǎn)單定位誤差大，生產(chǎn)效率低；方案二，落料→正拉深復合→反拉深單工表２中：Ｚｍａｘ，Ｚｍｉｎ———最大、最小合理間隙，ｍｍ；

Ｘ———磨損系數；

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(xiāo)孔、用來(lái)固定的螺紋孔和銷(xiāo)釘孔若干，同時(shí)，在內圈設計了限位倒角，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、凹模內部同樣設計了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，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為反拉深凸模。為方便安裝推桿，在反拉深凸模上設計了３個(gè)推桿孔。在其內部設計了透氣孔，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。在頂端設計了圓凸緣結構，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。在反拉深凹模上設計了３個(gè)螺紋孔，以便與下模板固定。在其內部設計了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>