第3章 拉深模设计
3.2 拉深模的典型结构
3.2.1 单动拉深模 一些中小型覆盖件拉深时,所需要的压边力也相对小,常采用单 动拉深模。
1.单动拉深模的工作原理 汽车覆盖件单动拉深模的工作原理与一般冲压件拉深模的工作原 理大体上是相同的。其工作过程为: 1)将毛坯放在模具压料面上,并准确定位。 2)压力机上滑块下行带动上模下行。 3)上模和下模的压边部分首先与毛坯接触,将毛坯压住,使压边 部分毛坯受到的变形阻力增大。 4)上模继续下行,开始拉深成形过程。 5)在拉深成形的后期成形内部的局部形状。
(2)通口式凹模结构 这种凹模内腔是贯通的,其优越性表现在便 于制造。
图3-13
带有凹模芯的通口式凹模结构
3.3 拉深模工作零件的结构
3.3.2 凸、凹模及压边圈的结构尺寸 拉深模的凸模、凹模、压边圈和固定座都采用铸件,要求既要减 轻质量又要有足够的强度和刚度。因此,铸件上非重要部分应为
空心形状,在影响强度和刚度的部位应设加强筋。图3⁃14所示是 双动拉深模的结构尺寸图。为减少凸模轮廓面的加工量,轮廓面 上部应有15mm毛坯面。压边圈内轮廓上部为减少加工量,也应留 有向外15mm的毛坯面。凹模和压边圈上的压料面一般应保证75~ 100mm。压料面宽度K值按拉深前毛坯的宽度再加大40~80mm确 定,其值一般为130~240mm。
第3章 拉深模设计
第3章 拉深模设计
(1) 结构尺寸大 除汽车覆盖件本身就比较大以外,覆盖件冲模
的制件定位,模具的安装结构,上下模的导向,模具的起吊、 翻转和运输装置等要求都要增大冲模的结构尺寸。 (2) 基础件为框架结构 为减轻模具的质量和提高制造工艺性, 一般都将其设计成由两块板状构件构成水平的两层,中间用立 筋连接成的框架结构。 (3) 标准化程度低 一般冲模设计的标准化程度和标准件选用量
图3-18 背靠块的平向布置 a)小型模具 b)中型模具 c)大型模具
3.4 拉深模的导向零件
2)模具宽度尺寸为600~1000mm时,采用两个箱式背靠块。 3)模具宽度尺寸大于1000mm时,采用四个箱式背靠块。 (2)背靠块的结构 背靠块有箱式背靠块和角式背靠块两种。
图3-19
箱式背靠块与导柱并用的结构
图3-3
大批量用模具的示意图
3.1 拉深模的设计点
1)上、下模的导向和凸模、压边圈的导向采用双面防磨板。 2)坯件的放入使用薄板送料器。 3)坯件的定位采用后定位板、板、板式导正器和前定位板。
4)制件的取出使用机械手。 5)制件的顶起使用气缸,采用连杆或顶起(杠杆式)结构。 6)模具材料选用火焰淬火的合金铸铁。 7)各滑动部分要加润滑油,采用动加油或分油器集中加油。
图3-8 双动拉深模示意图 1—压边圈 2—凸模 3—凸 模固定座 4—凹模
3.2 拉深模的典型结构
1)将毛坯放在凹模压料面上,并准确定位。 2)压力机外滑块首先向下运动至下死点,通过压边圈将毛坯压紧 在凹模4的压料面并在整个拉深成形过程中保持压边。
3)在压力机外滑块压住毛坯的同时,内滑块已带动凸模向下运动。 4)内滑块带动凸模继续向下运动,并在压边圈压住毛坯一个时间 间隔后与毛坯接触开始拉深成形过程。 5)内滑块到达下死点,将毛坯拉深成凸模2的形状,拉深成形过程 结束。 6)压力机内滑块先带动凸模上行,而外滑块不动,使压边圈停留 瞬间,将拉深件由凸模上退下。 7)外滑块开始回程,完成压边作用。
3.导块导向
3.4 拉深模的导向零件
导块导向与导板导向的使用方式相同。当导块设臵在模具对称中 心线上时,导块应为三面导向(图3⁃17a)。如设臵在模具的转角部 位时,导块应为两面导向(图3⁃17b)。导块结构形式如图3⁃17c所示。
图3-17 导块设置方式及导块结构 1—下模座 2—压边圈 3—导块
3.1 拉深模的设计要点
图3-2
中批量用模具的示意图
1)上、下模的导向采用导板结构,使用单个防磨板。
3.1 拉深模的设计要点
2)坯料用手工放入。 3)制件用手工取出。 4)制件采用气缸顶起。
5)坯件的定位:后面用可升降的定位板,侧面用定位销或定位板, 必要时可安装前定位板。 3.1.3 大批量生产模具的设计要点 大批量生产模具的(图3⁃3)设计要点是:
要比覆盖件冲模的大得多。
(4)模具材料质量要求相对低 对于寿命为40万次以下的覆盖件 拉延模的工作零件(凸模、凹模、压边圈)材料,一般使用强度
高一点的铸铁就可以;而一般冲模的工作零件多为工具钢。
第3章 拉深模设计
3.1 拉深模的设计要点
3.2 拉深模的典型结构 3.3 拉深模工作零件的结构 3.4 拉深模的导向零件 3.5 拉深模的压边零件 3.6 拉深模的出件和退件装置 3.7 拉深模的限位装置及起吊装夹装置
3.2 拉深模的典型结构
图3-4
导板导向拉深模
3.2 拉深模的典型结构
图3-5
导块导向拉深模
3.2 拉深模的典型结构
图3-6 箱式背靠块压边圈导向拉深模(单动) 1—凹模 2—凸模 3—压边圈 4—限程销 5—箱式背靠块 6—防磨板 7—叉车起落架叉孔 8—定位销
3.2 拉深模的典型结构
图3-7 箱式背靠块上下模导向拉深模 1—凹模 2、11—压边圈 3—凸模 4—气孔 5、9、13—防磨板(背靠块部) 6、12—防磨 板(压边圈部) 7—安全垫安装座 8—背靠块 10—模具安装用定位键槽 14—安全保护板
4.背靠块导向
3.4 拉深模的导向零件
背靠块导向主要用于大型模具的导向。对于大型单动拉深模,凸、 凹模的合模精度要求不太高,只用背靠块进行导向。而对大型复 合模之类的模具,凸、凹模的合模精度要求比较高,模具的导向
可采取背靠块与导柱并用的导向形式。 (1)背靠块的数量与平面布臵 一般情况下,根据模具的平面尺寸 决定所采用的背靠块数量,如果采用导柱时,还要确定其数量及 布臵。 1)模具宽度尺寸(前后方向)小于600mm时,采用两个箱式背靠块。
3.2 拉深模的典型结构
图3-10 凹模与压边圈导向的双动拉深模 1—凸模固定板 2—凸模 3—压边圈 4—侧定位装置 5—背靠块 6—限程块 7—凹模 8—排油孔 9—气孔 10—防磨板(背靠块部) 11—顶件板
3.3 拉深模工作零件的结构
3.3.1 凸、凹模的结构 1.凸模结构 汽车覆盖件单动拉深模的凸模结构与一般拉深模的凸模结构差不
1.凸模与压边圈导向 凸模与压边圈导向的双动拉深模中,凹模与压边圈之间没有导向, 所以这种模具仅适用于断面形状比较平坦的浅拉深件。 (1)防磨板的宽度 导向面应选在被导向滑动零件轮廓的直线或最 平滑的部位,一般取4~8处,且前后左右对称分布。
图3-22 防磨板形式与安装方式 a)防磨板 b)防磨板装在压边圈上 c)防磨板装在凸模上
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-11 无活动顶出器的 闭口式凹模的一般结构
3.3 拉深模工作零件的结构
(1) 闭口式凹模结构 这种凹模内腔底部不开通,常用于拉深形状 不太复杂的覆盖件。
图3-12 带活动顶出器 的闭口式凹模结构 1—凹模 2—压边圈 3—顶出器 4—凸模
3.3 拉深模工作零件的结构
3.5 拉深模的压边零件
3.5.1 单动拉深模的压边 单动拉深模所采用的压边方式主要有弹簧或橡皮压边形式和气垫 或液压垫压边形式两种。
3.2 拉深模的典型结构
8)由凹模内的下顶出装臵将拉深件顶出。 3.双动拉深模的典型结构 根据导向方式的不同,双动拉深模主要有凸模与压边圈导向的双
动拉深模、凹模与压边圈导向的双动拉深模、凸模与压边圈和凹 模都导向的双动拉深模等。
图3-9 凸模和压边圈导向的双动拉深模 1—凸模固定板 2—压边圈 3—防磨板 4—凸模 5—凹模 6—隐式定位器 7—毛坯导向装置 8—送料用辊式滑槽 9—前定位装置 10—提升器
3.2 拉深模的典型结构
6)压力机上滑块到达下死点时,拉深成形过程结束。 7)压力机上滑块回程,带动上模上行。 8)顶出装臵将拉深件顶出,取出拉深件。
2.单动拉深模的典型结构 汽车覆盖件拉深成形所采用的单动拉深模与一般冲压件所用的拉 深模相比,主要是上、下模的导向方式有较大区别。常见的典型 结构有导板导向拉深模、导块导向拉深模、箱式背靠块压边圈导 向拉深模、箱式背靠块上下模导向拉深模等。 3.2.2 双动拉深模 1.双动压力机拉深成形的优点 在拉深成形形状复杂的大型汽车覆盖件时,一般采用双动压力机, 其原因主要有:
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-14
拉深模结构尺寸参数
3.3 拉深模工作零件的结构
表3-1 拉深模壁厚尺寸
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-15
双动压力机上安装冲模所用垫板示意图
3.4 拉深模的导向零件
表3-2 大中型模具导向形式
3.4.1 单动拉深模的导向 单动拉深模中经常采用的导向方式主要是导柱、导套导向,导板 导向,导块导向,背靠块导向四种。
3.4 拉深模的导向零件
(2)防磨板的长度 防磨板的长度只能长,不能短。
表3-3 最小预先导向量(单位:mm)
(3)防磨板材料 防磨板材料一般用优质工具钢如T8A,其硬度为5 2~56HRC。 2.凹模与压边圈导向 凹模与压边圈导向的双动拉深模多用于拉深断面形状复杂、模具 型面极易产生侧向力的情况。 3.压边圈与凸模、凹模都导向 凸模与压边圈、压边圈与凹模之间都设有导向的双动拉深模,导 向精度高,目前国内普遍采用这种双动拉深模。
3.4 拉深模的导向零件
图3-20 角式背靠块与导柱并用的结构 1—防磨板 2—角式背靠块 3—导柱
3.4 拉深模的导向零件
图3-21 防磨板 1—防磨板 2—窥视孔
3.4 拉深模的导向零件
3.4.2 双动拉深模的导向 双动拉深模的导向主要有凸模与压边圈导向、凹模与压边圈导向、 压边圈与凸模和凹模都导向等方式。