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转发自：锻压技术 第 43 卷 第 12 期 2018 年 12 月

Vol. 43 No. 12 FOＲGING ＆ STAMPING TECHNOLOGY Dec． 2018

作者：马鹏辉，沈 洁，张建超，高术振

( 河北工程大学 机械与装备工程学院，河北 邯郸 056038)

DT = ( DA － Zmin) 0－δT － ( Dmax － XΔ － Zmin) 0δT ( 2) 式中，DA为落料凹模刃口尺寸，DT 为落料凸模刃口尺寸，Dmax为落料凹模刃口的上极限尺寸，X 为磨损系数，Δ 为拉深件公差，Zmin 为凸、凹模最小间隙，δT、δA 为落料凸、凹模制造公差。

查文献 ［1］ 得凸、凹模最 小 间 隙 为 Zmin =

0. 132 mm，最大间隙为 Zmax = 0. 18 mm，凸模制造公差的数据为 δT = 0. 02 mm，凹模制造公差的数据为 δA =0. 02 mm。

将以上各数值代入 δA + δT≤Zmax － Zmin 进行校核，经计算，不等式成立。所以，可依照式 ( 1) 和式 ( 2) 确定工作零件刃口参数，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。

在拉深时，拉深凹模和拉深凸模的单边间隙依照 Z = t = 1. 5 mm 来确定凸凹模制造公差，选取 IT 公差等级为 12，确定 Δ =0. 4 mm，工件的内部尺寸计算公式如式 ( 3) 和式 ( 4) 所示。

Dp = ( d + 0. 4Δ) 0－δp ( 3) Dd = ( d + 0. 4Δ + 2Z) 0+δd ( 4) 式中，Dp为拉深凸模刃口尺寸; Dd 为拉深凹模刃口尺寸; d 为拉深件内径尺寸; Z 为拉深模单边间隙。根据式 ( 3) 和式 ( 4) 计算，当拉深尺寸为

Φ155. 6 mm 时，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。当拉深尺寸为 Φ147. 63 mm 时，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 模具总体结构的确定图 2 和图 3 分别为落料 － 拉深复合模具总体设计的二维和三维装配图，采用正装结构。落料凹模 6 和拉深凸模 22 装在下模，凸凹模 9 装在上模。

复合模主要由凸凹模 9、落料凹模 6、拉深凸模 22、弹性卸料装置 ( 7，8 和 10) 、刚性推件装置 ( 15，

20，23 和 25) 、固 定 板 4、垫 板 ( 3，5 和 11) 、定位零件 ( 2，16) 和紧固零件 ( 13，17 和 24) 等组成，模架选用滑动平稳、导向准确可靠的中间导柱模架［5］。

复合模具工作过程为，将板料沿送进方向送料，然后启动压力机，上模部分在压力机滑块的作用下，向下移动。

凸凹模 9 与板料接触，与落料凹模接触完成落料。

随之上模部分继续向下移动，凸凹模 9 与拉深凸模 22 相互作用对板料进行拉深成形，当模具完全闭合之后，完成拉深工序。随后，模具开模，在弹性卸料装置

( 卸料板 7、弹簧 8 和卸料螺钉 10) 的作用下，把

图 2 落料 － 拉深复合模二维装配图

1. 下模座 2、16. 销钉 3. 下模垫板 4. 凸模固定板 5. 凹模垫板 6. 落料凹模 7. 卸料板 8. 弹簧 9. 凸凹模 10. 卸料螺钉

11. 上模垫板 12. 上模座 13、17、24. 内六角螺钉 14. 模柄 15. 打料杆 18. 导套 19. 导柱 20. 推件块 21. 导料销

22. 拉深凸模 23. 顶件块 25. 顶料杆

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

板料从凸凹模 9 上卸下。开模过程中，若制件包在拉深凸模 21 上，则利用顶料杆 25 和顶件块 23 从拉深凸模上顶下; 若卡在凸凹模 9 内部，则用打料杆 15 通过推件块 20 把制件从凸凹模 9 内部推下。最后，取出成形后的制件，模具进入下一个工作循环。

2. 2 冲孔反拉深翻边复合模

2. 2. 1 主要零件的设计

工作零件包括凸模、凹模和凸凹模。采用分别加工法进行加工，冲孔凸、凹模刃口尺寸分别为

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。

翻边 凸、凹 模 刃 口 尺 寸 分 别 为 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 锻 压 技 术 第 43 卷

图 3 落料拉深复合模三维装配图

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

122. 3480+0. 02 mm。

2. 2. 2 模具总体结构的确定

图 3 和图 4 分别为冲孔 － 反拉深 － 翻边复合模具总体设计的二维和三维装配图。冲孔凸模 13 和凸凹模 18 装在上模，拉深凹模 4 和凸凹模 20 装在下模。

复合模主要由冲孔凸模 13、凸凹模 18、拉深凹模 4、弹性卸料装置 ( 5，6 和 8) 、弹性推件装置 ( 21，22 和 23) 、固定板 7、垫板 ( 3，9) 、定位零件 ( 2，14) 和紧固零件 ( 11，15，23 和 24) 等组成，模架选用滑动平稳、导向准确可靠的中间导柱模架。

复合模具工作过程为，将上一套模具生产的制件放在下模部分，以挡料杆 19 进行定位，然后开动压力机，上模部分在压力机滑块的作用下，向下移动，冲孔凸模 13 和凸凹模 20 与板料接触完成冲孔工序，随后压力机滑块继续向下移动，凸凹模 18 与拉深凹模 4 和凸凹模 20 相互作用，当模具完全闭合时，完成反拉深和翻边工序。

然后，模具进行开模，在弹性卸料装置 ( 卸料板 5、弹簧 6 和卸料螺

图 4 冲孔 － 反拉深 － 翻边复合模二维装配图

1. 下模座 2、14. 销钉 3. 下模垫板 4. 拉深凹模 5. 卸料板 6. 弹簧 7. 凸模固定板 8. 卸料螺钉 9. 上模垫板 10. 上模座 11、15、23、24. 内六角螺钉 12. 模柄 13. 冲孔凸模 16. 导套 17. 导柱 18. 凸凹模 19. 挡料杆

20. 凸凹模 21. 顶料杆 22. 弹簧

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

第 12 期 马鹏辉等: 压延圈冲压工艺与模具设计 135

钉 8) 的作用下，把制件从凸凹模 18 上卸下，若制 使模具结构更直观、可靠。最后，经过试模验证，件卡在下模部分，则依靠顶料杆 21 和弹簧 22 把制 加工出的压延圈零件完全满足相关要求，冲压工艺件顶出。最后，取出成形后的制件，模具进入下一 合理，易于操作，可为同类型零件的加工提供借鉴。

个工作循环。

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图 5 冲孔 － 反拉深 － 翻边复合模三维装配图

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

3 结语

本文根据压延圈零件的尺寸、结构和批量要求，对其冲压工艺性和工艺方案进行分析，设计了落料 － 拉深和冲孔 － 反拉深 － 翻边两套复合模具。绘制出两套复合模具的二维装配图和主要零件图，并使用Pro / E软件完成了两套复合模具的三维设计， ［3］

［4］

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