落料拉伸冲孔翻边复合模设计

模具技术２００２　Ｎ０．３　文章编号：１００１—４９３４｛２００２｝０３—００１３—０２　落料拉伸冲孔翻边复合模设计　辛舟，龚俊，赵学，黄建龙　（甘肃工业大学机电工程学院，甘肃兰州７３００５０）　摘要：一套复合模完成落料、拉伸、冲孔、翻边四道工序，其结构较为复杂，介绍了该模具的　结构特点、设计思路、应注意的问题和装配工艺性。　关键词：落料；拉伸；冲孔；翻边；复合模；工艺性　中图分类号：ＴＧ３８６　３　文献标识码：Ｂ　．Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｄｉｅ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｆｏｕｒ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ：Ｂｌａｎｋｉｎｇ．ｄｒａｗｉｎｇ．ｐｕｎｃｈ　ａｎｄ　ｆｌａｎｇｉｇｎ．Ｉｔｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　Ｈｅｒｅ　ｉｔｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｄｅｓｉｇｎ　ｍｉｎｄ，ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｎｋｉｎｇ；ｄｒａｗｉｎｇ；ｐｕｎｃｈ；ｆｌｎａｇｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｄｉｅ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　汽车用车轴盖如图１所示，该零件需内孔翻　该零件料厚ｔ＝１．２ｍｍ，材料为１Ｏ　钢，拉伸性　边、外沿拉伸。一般冲制该零件需落料、拉伸和冲　能较好，但一次完成落料、拉伸、冲孔、翻边四道工　孔、翻边两套复合模具完成　为了减少工序和模　序，必须要考虑零件是否能一次拉伸、翻边成形。　具数量，提高生产效率，须对模具进行改进，使两　因此，首先要计算零件的拉伸系数和翻边系数：　套模具合为一套，但一般来说一套复合模完成三　拉伸毛坯：落料尺寸：　道工序，其结构就比较复杂，要完成落料、拉伸、冲　Ｄ　孔、翻边四道工序，其结构就更加复杂，需要精心　：－／［６ｏ一２【１　２十２　Ｊｊ　十２　６０—２（１　２　２１　０２＋４　６０（１３…１　２　设计，合理安排，并要对零件结构工艺性做仔细分　－二７６．８ｍｍ　析。经过对该零件结构工艺性进行详细分析，设　拉伸系数：　计出了落科、拉伸、冲　Ｌ、翻边复合摸，经过试冲，　＝（Ｄ一￡）／Ｄ　＝（６０—１　２）／７６．８：０．７６６　零件外观平整，毛刺小，无开裂，完全达到产品图　毛坯相对厚度：　纸要求。　／Ｄ×１００＝１．２／７６．８×１００＝ｌ　５６　查资料，无凸缘无压边圈首次拉伸系数Ｏ．６０　－０．６５，由此可得，此件能够一次拉伸成形。　翻边预　Ｌ：冲孔直径：　ｄ　＝［ｄ＋２（ｒ＋　）］一［Ⅱ（ｒ＋ｔ／２）＋２（ｈ—ｒ一￡）］　＝ｌ２５＋２（Ｉ　５＋Ｉ　２）　一　Ⅱ（１　５＋Ｉ　２１２）＋２　（６一Ｉ　５一ｌ　２ｊ　ｌ　匿１车轴盖零件匿　：１７　２ｒａｍ　翻边系数：　１零件的工艺分析　Ｋ＝ｄ　．／（　｝２×，）：Ｉ７　２／（２５＋２×ｌ　２）＝０　６３，　收稿日期：２ｏ【Ｅ一０１—１５　资助项目：甘肃工业大学学术梯队及特色研究方向重点资助计划。　作者简介：辛丹（１９６３～），男，讲师　维普资讯 http://www.cqvip.com

１４　Ｄｉｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔｅｃｈｒ，ｏｋ：￣ｙ　Ｎｏ．３　２００２　相对厚度：ｄ／ｔ＝１７　２／１　２＝１４．３３　下行，此时拉伸翻边凸凹模１２与落料拉伸凸凹模　查资料，最小翻边系数Ｋ　：０　５５，可一次　２进行拉伸，滑块再下行，冲孔凸模１９与翻边冲　翻边成功　孔凸凹模４进行冲孔，再继续下行，拉伸翻边凸凹　拉伸和翻边均能一次成形，该零件可以一次　模１２与翻边冲孔凸凹模进行翻边，这样，完成了　实现落料、拉伸、冲孔、翻边四道工序。由于拉伸　落料、拉伸、冲孔、翻边四道工序。　为无凸缘无压边圈拉伸，因此，先落料，落料尺寸　拉伸时，由压料橡皮３通过压料环９进行压　为拉伸毛坯尺寸，再拉伸，拉伸到设计深度后，最　料，压制成形后，下模则由压料橡皮３和压料环９　后冲孔和翻边。这里需要指出，冲孔、翻边两工序　将制件顶出；上模则采用刚性顶件器卸料，滑块上　必须放在拉伸完成后进行，否则、会影响冲孔的大　打料横粱通过打杆ｌ８、顶板１６、顶杆２Ｏ、卸料环　小，并会出现翻边后尺１　５ｍｍ处开裂，翻边高低　１１将制件打出；落料废料由卸料橡皮８、卸料板　不平的现象。　１Ｏ从下模中退出；冲孔废料经翻边冲孔凸凹模４　和下模座７漏料孔漏出。　２模具结构特点及工作过程　按模具工作顺序，落料凹模１３应高出拉伸凸　模１２，高出量为（１～ｌ　２）ｔ，这样，可实现先落料　模具结构如图２所示，考虑到有落料、冲孔两　后拉伸。同理，冲孔凸模ｌ９也应高出翻边凹模　工序，上下模采用导柱导套导向模架　该模具要　１２相同量（１～１．２）ｔ，但这会在拉伸前，冲孔凸模　一次完成四道工序，除落料凹模和冲孔凸模外，其　将材料从中间顶起，不利拉伸，根据冲裁凸模进人　它模块应具有多重功能，既落料凸模又是拉伸凹　材料１／３～１１２即可切断材料的原理，确定冲孔凸　模，拉伸凸模又是翻边凹模，翻边凸模又是冲孔凹　模比翻边凹模高出（０　３－－０．５）ｔ，这就对拉伸不产　模，并且还要考虑进料、卸料和漏料的方便。因　生影响，而可实现先冲孔后翻边。翻边工序在最　此，将冲孔凸模、落料凹模、拉伸翻边凸凹模、以及　后，翻边凸模４应低于拉伸凹模２，低于量为Ｈ＋　卸料环、顶杆等安装在上模，翻边冲孔凸凹模、落　Ｒａ，Ｈ为制件高度（即２０ｍｍ），Ｒａ为拉伸凹模圆　料拉伸凸凹模、凸凹模固定板、压料环、卸料板、橡　角，该拉伸为无凸缘、无压边圈拉伸，当拉伸凸模　皮等安装在下模。　进入凹模Ｈ深后，已基本完成拉伸变形，为了减　小模具高度，确定翻边凸模低于拉伸凸模的值为　Ｈ　３模具￣ｊｎ－ｒ、装配应注意的问题　复合模一般是凸模中装有凹模，凹模中装有　凸模，模块中套着模块，装配时如何保证各凸凹模　之间的阿轴度，是模具结构设计应考虑的工艺问　题。在该模具中，冲孔凸模ｌ９的固定轴装在拉伸　翻边凸凹模ｌ２的沉孔内，拉伸翻边凸凹模的固定　轴装在落料凹模ｌ３的沉孔内。固定轴与沉孔问　６　５　４１　３　２　Ｉ　为过渡配合；翻边冲孔凸凹模４用背台式方式装　在凸凹模固定板５内，落料拉伸凸凹模２装在凸　图２复合模简图　凹模固定板的沉孔内，两个凸凹模与固定板问为　ｌ导柱２．落抖拉忡凸凹摸３压料橡皮　过渡配台，这样，从模具结构上保证　各凸凹模装　４翻边；幸孔凸凹模５凸凹模回定板６．下垫板　配同轴度，具有较好的装配工艺性　７下模压ｓ卸料埠皮９压料环１０．卸料板　１Ｉ．卸料环　ｌ２拉忡翻边凸凹摸Ｉ３落　凹模　加：［时落料拉伸凸凹摸２、拉伸翻边凸凹模　ｌ４上模座ｌ　５．上垫板ｌ６顸板ｌ７．模柄　１２、翻边冲　Ｌ凸凹模４、落料凹模ｌ３、冲孔凸模１９　ｌ８打秆ｌ９冲孔凸模１０项杆２１．导誊　上的固定轴及沉　Ｌ应与其工作部分一次加工，凸　工作时，将剪好的板料放在卸料板上靠紧定　凹摸固定板５上的两个固定孔也应一次加工，以　位、挡料销　当冲床滑块下行时，落料凹模１３下　保证同轴度　行，首先与落料拉伸凸凹模２进行落料，滑块继续　（下转第２４页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

２４　【　ｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔ￣ｈｎｏｌｑｇｙ　Ｎｏ．ｊ　２００２　的坐标（由直接测量或计算得到）。　（１）≠５４孔：Ｌｌ：５４　０【：　＝１１０，　＝４３　（２）≠２２孔：Ｌ２＝２２ｒｃ　０２：ｚ２＝ｌ７，　】＝８８　（３）≠２２　Ｌ：Ｌ　３：２２ａ　Ｏ３：　Ｉ＝１７，　Ｉ：ｌ８　（４）边ａｂ：Ｌ　４＝１１０　ＩＶ：　１＝５５，Ｙ１＝０　（５）弧缸：Ｌ　＝１２３（由Ｒ＝４４和口＝１０６，　４８　按弧长公式得出）０ｋ：　５＝１３７，Ｙ５：４０（由　图中测量得到）　圈５支承板　（６）边　：Ｌ　＝６４（由几何关系得出）　Ｉ：　ｊ：＿６＝９２，　＝９６（由测量　中点得出）　（７）边ｄｅ：Ｌ７：６４Ⅱ：ｚ７＝３２，Ｙ７：１０６　（８）边ａｌｅ：Ｌ８＝１０６　１ＩＩ：　８：０，Ｙ８＝５３　（４）计算制件的压力中心坐标　将以上数据代入相应公式：　”Ｌ　　－－±　‘：：：”±　Ｌｌ＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４｝Ｌ　＋Ｌ６＋Ｌ７＋Ｌ　８　得到制件的压力中心坐标为：ｚ。＝６６．９ｒａｍ，　圈６坐标示意圈　Ｊ¨＝４９　２ｍｍ　（２）用几何法按２”等分原则求出圆弧　的　冲裁力作用中心ｏ　。　经工作实践检验，适当选用以上三种方法，可以　（３）确定各单元的周边长度和冲裁力作用点　简便准确地解决常见冲裁件压力中心的位置问题　………………………………………，……………………………………　（上接第１４页）　上模装好后，应保证落料凹模露出拉伸翻边　工业出版社，１９９３．　凸凹模１　２～１　５ｍｍ，冲孔凸模露出拉伸翻边凸　［２　２许发楗等．冲模设计应用实例［Ｍ］．北京：机械工　凹模０．４～０　６ｒｎｒａ。下模装好后，应保证翻边冲　业出版社，２０００・　孔凸凹模低于落料拉伸凸凹模２０～２２ｍｍ。　［３］古华・拉伸冲孔成形复合模设计［Ｊ］・模具工业ｔ　参考文献　［４ｊ何健．防尘盖落料、冲孔、翻边成形复合模［Ｊ１　模具工业，１９９２，（儿）：９～ｌ０　［１　许发栳等．模具结构与设计基础［Ｍ］．北京：机械　，……ｌ…’……’…●……，…ｌ…ｌ…，…，…’…，，…＇…ｌ……ｌ……，…ｌ…，’’●　（上接第：ｌ页）　同，螺管在回转的同时，也做径向向下运动，靠抽　芯型芯和加强筋止转，塑件就与螺纹型芯脱离。　４结束语　由于是多型腔的摸具，每一腔的回转运动由齿轮　传动米完成：链轮从注塑机加装的马达上获得回　为防止装配零件干涉．本设计使用三维ＣＭ）　转的动力源，通过主齿轮传至型芯齿轮，型芯齿轮　软件￣＞ｌｉｄ　Ｅｄｇｅ进行干涉检测和运动仿真，取得　问有过渡齿轮棚连接，这样每一个型芯齿轮获得　ｒ很好的效果　回转的动力，型芯齿轮是固定在螺管上的。齿轮　通过实际生产证明，该模具设计正确．经济效　旋转带动螺舒旋转，螺管在旋转的同时又向下运　益显著，能保证产品的要求　动，使之脱离塑件。