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轉發自：鍛壓技術 第 43 卷 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 機械與裝備工程學院，河北 邯鄲 056038)

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為落料凹模刃口的上極限尺寸，X 為磨損系數，Δ 為拉深件公差，Zmin 為凸、凹模最小間隙，δT、δA 為落料凸、凹模制造公差。

查文獻 ［1］ 得凸、凹模最 小 間 隙 為 Zmin =

0. 132 mm，最大間隙為 Zmax = 0. 18 mm，凸模制造公差的數據為 δT = 0. 02 mm，凹模制造公差的數據為 δA =0. 02 mm。

將以上各數值代入 δA + δT≤Zmax － Zmin 進行校核，經計算，不等式成立。所以，可依照式 ( 1) 和式 ( 2) 確定工作零件刃口參數，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，拉深凹模和拉深凸模的單邊間隙依照 Z = t = 1. 5 mm 來確定凸凹模制造公差，選取 IT 公差等級為 12，確定 Δ =0. 4 mm，工件的內部尺寸計算公式如式 ( 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 為拉深件內徑尺寸; Z 為拉深模單邊間隙。根據式 ( 3) 和式 ( 4) 計算，當拉深尺寸為

Φ155. 6 mm 時，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。當拉深尺寸為 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 模具總體結構的確定圖 2 和圖 3 分別為落料 － 拉深復合模具總體設計的二維和三維裝配圖，采用正裝結構。落料凹模 6 和拉深凸模 22 裝在下模，凸凹模 9 裝在上模。

復合模主要由凸凹模 9、落料凹模 6、拉深凸模 22、彈性卸料裝置 ( 7，8 和 10) 、剛性推件裝置 ( 15，

20，23 和 25) 、固 定 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，模架選用滑動平穩、導向準確可靠的中間導柱模架［5］。

復合模具工作過程為，將板料沿送進方向送料，然后啟動壓力機，上模部分在壓力機滑塊的作用下，向下移動。

凸凹模 9 與板料接觸，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，當模具完全閉合之后，完成拉深工序。隨后，模具開模，在彈性卸料裝置

( 卸料板 7、彈簧 8 和卸料螺釘 10) 的作用下，把

圖 2 落料 － 拉深復合模二維裝配圖

1. 下模座 2、16. 銷釘 3. 下模墊板 4. 凸模固定板 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. 內六角螺釘 14. 模柄 15. 打料桿 18. 導套 19. 導柱 20. 推件塊 21. 導料銷

22. 拉深凸模 23. 頂件塊 25. 頂料桿

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

板料從凸凹模 9 上卸下。開模過程中，若制件包在拉深凸模 21 上，則利用頂料桿 25 和頂件塊 23 從拉深凸模上頂下; 若卡在凸凹模 9 內部，則用打料桿 15 通過推件塊 20 把制件從凸凹模 9 內部推下。最后，取出成形后的制件，模具進入下一個工作循環。

2. 2 沖孔反拉深翻邊復合模

2. 2. 1 主要零件的設計

工作零件包括凸模、凹模和凸凹模。采用分別加工法進行加工，沖孔凸、凹模刃口尺寸分別為

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 43 卷

圖 3 落料拉深復合模三維裝配圖

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

122. 3480+0. 02 mm。

2. 2. 2 模具總體結構的確定

圖 3 和圖 4 分別為沖孔 － 反拉深 － 翻邊復合模具總體設計的二維和三維裝配圖。沖孔凸模 13 和凸凹模 18 裝在上模，拉深凹模 4 和凸凹模 20 裝在下模。

復合模主要由沖孔凸模 13、凸凹模 18、拉深凹模 4、彈性卸料裝置 ( 5，6 和 8) 、彈性推件裝置 ( 21，22 和 23) 、固定板 7、墊板 ( 3，9) 、定位零件 ( 2，14) 和緊固零件 ( 11，15，23 和 24) 等組成，模架選用滑動平穩、導向準確可靠的中間導柱模架。

復合模具工作過程為，將上一套模具生產的制件放在下模部分，以擋料桿 19 進行定位，然后開動壓力機，上模部分在壓力機滑塊的作用下，向下移動，沖孔凸模 13 和凸凹模 20 與板料接觸完成沖孔工序，隨后壓力機滑塊繼續向下移動，凸凹模 18 與拉深凹模 4 和凸凹模 20 相互作用，當模具完全閉合時，完成反拉深和翻邊工序。

然后，模具進行開模，在彈性卸料裝置 ( 卸料板 5、彈簧 6 和卸料螺

圖 4 沖孔 － 反拉深 － 翻邊復合模二維裝配圖

1. 下模座 2、14. 銷釘 3. 下模墊板 4. 拉深凹模 5. 卸料板 6. 彈簧 7. 凸模固定板 8. 卸料螺釘 9. 上模墊板 10. 上模座 11、15、23、24. 內六角螺釘 12. 模柄 13. 沖孔凸模 16. 導套 17. 導柱 18. 凸凹模 19. 擋料桿

20. 凸凹模 21. 頂料桿 22. 彈簧

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

第 12 期 馬鵬輝等: 壓延圈沖壓工藝與模具設計 135

釘 8) 的作用下，把制件從凸凹模 18 上卸下，若制 使模具結構更直觀、可靠。最后，經過試模驗證，件卡在下模部分，則依靠頂料桿 21 和彈簧 22 把制 加工出的壓延圈零件完全滿足相關要求，沖壓工藝件頂出。最后，取出成形后的制件，模具進入下一 合理，易于操作，可為同類型零件的加工提供借鑒。

個工作循環。

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圖 5 沖孔 － 反拉深 － 翻邊復合模三維裝配圖

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

3 結語

本文根據壓延圈零件的尺寸、結構和批量要求，對其沖壓工藝性和工藝方案進行分析，設計了落料 － 拉深和沖孔 － 反拉深 － 翻邊兩套復合模具。繪制出兩套復合模具的二維裝配圖和主要零件圖，并使用Pro / E軟件完成了兩套復合模具的三維設計， ［3］

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( 上接第 130 頁)

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