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轉發自：新技術新工藝　２０１２年　第９期　

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作者：劉彥麗，高金良，張衛華，王　亮，陳　泳

（北京北方車輛集團有限公司工藝技術中心，北京１０００７２）

摘　要：分析了防護罩的結構和沖壓工藝性，確定了沖壓成形工藝方案，設計了１套落料拉深沖孔復合模，并對沖壓成形的結構特點、工作原理和設計要點進行了介紹。實際生產表明，該模具結構合理，工作穩定，安裝、調試、維修方便，生產效率高，產品精度高。

關鍵詞：防護罩；工藝分析；復合落料拉深沖孔中圖分類號：ＴＧ　３８６　　文獻標志碼：Ｂ

Ｐｕｎｃｈｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　Ｄｉｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｅｌｄ

ＬＩＵ　Ｙａｎｌｉ，ＧＡＯ　Ｊｉｎｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｙｏｎｇ

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｎｏｒｔｈ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００７２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｈｉｅｌｄ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒ－ｍｉｎｅｄ．Ａ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ　ｄｉｅ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅ　ｆｅａｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ　ｄｉｅ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒａｃ－ｔｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｅ　ｉｓ　ｒａｔｉｏｎａｌ．Ｔｈｅ　ｄｉｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｐｅｒａｔｅｄ　ｓｔａｂｌｙ，ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙｔｈｅ　ｄｉｅ　ｈａｄ　ｇｏｏｄ　ｑｕａｌｉｔｙ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｅｌｄ，Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ

［１］ 王先逵．機械制造工藝學［Ｍ］．北京：機械工業出版社，

２００８．

［２］ 孟少農．機械加工工藝手冊：第一卷［Ｍ］．北京：機械工業出版社，１９９１．

［３］ 黃開榜．金屬切削機床［Ｍ］．２版．哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，２００６． 

作者簡介：楊天郁（１９８２－），男，工程師，主要從事機械設計、機械制造等方面的工作。

收稿日期：２０１２年１２月１９日

責任編輯　馬彤

鋼板

　　此種加工揚水管的特點是裝夾快速方便、便于測量、加工精度高，但是受２個卡盤距離的限制，不能加工太長和太短的揚水管。此種加工方法適用于專業生產廠家，大批量的加工。

３　結語

同一種零件的加工工藝方法有很多種，應根據零件的特點、加工數量、精度要求、現有設備等幾個主要的因素，制訂出最為經濟、合理的加工工藝。

對于大多數復雜的零件，均使用專用的工裝夾具來進行加工。

長軸深井泵揚水管的機械加工工藝也有很多種，以上提出的幾種方法是比較合理和高效的，良好的加工工藝是通過生產實踐來不斷地進行完善和改進的，也是提高生產率和零件品質的主要途徑。

７２

參考文獻

加工工藝 材料研究　

１　工藝性分析與方案確定

從圖１可以看出，防護罩的結構特點為典型的旋轉體形狀的圓筒件，底部帶有中心孔，尺寸精度一般，外觀質量要求較高。該工件的加工涉及落料、拉深、沖孔３種工序。

為保證零件加工后，達到產品圖樣尺寸要求，擬定以下２種工藝方案：１）剪條料→落料→拉深→沖孔→修邊；２）剪條料→復合落料拉深沖孔→修邊。

其中方案１共有５道工序，模具投入多，需要制造３套單工序模具（落料模、拉深模、沖孔模），生產效率低，且前、后拉深沖孔因定位不統一，圓筒和孔的位置不易保證。

方案２共有３道工序，模具投入比方案１少，只需制造１套模具（落料拉深沖孔復合模），生產效率高，且拉深沖孔時只需１次定位，因此加工后圓筒和孔的位置和外觀質量容易保證。

通過對上述方案的比較，選擇方案２為該防護罩的沖壓工藝。

２　模具結構與工作原理

由上述工藝分析可知，加工該產品需要１套落料、拉深、沖孔復合模具。一般典型的復合模具結構只合并落料、拉深或拉深、沖孔２道工序，而此套模具復合３道工序。

２．１　模具結構落料時，為使落料件定位準確，以及為防止落料后廢料套在凸模上，設計了復合的條料定位和卸料裝置。

沖孔時，為防止沖孔廢料落入沖床內，設計了廢料托板固定在下模座上，如圖２所示。

拉深時，為保證零件外觀質量，設計了復合的壓邊圈兼推板裝置。

為防止零件拉深后卡在凹模內，設計了星形打板和打桿。

在模具設計過程中，為縮短模具制造周期，降低生產成本，對該模具上、下模座、導向部分、緊固件均采用通用件；同時，為便于對模具的后期維修，模具的工作部分即落料凹模、沖孔凸模和拉深、沖孔凸凹模等采用了鑲拼結構設計。落料、拉深、沖孔復合模如圖３所示。

圖２　復合定位卸料裝置

７３新技術新工藝　２０１２年　第９期　

圖３　落料、拉深、沖孔復合模

２．２　工作原理

根據落料拉深沖孔復合模所需要的沖裁力、拉深力、沖孔力及模具閉合高度、外形尺寸，成型設備選用Ｊ３１－２５０壓力機。將模具通過專用壓板固定于壓力機工作臺上。

模具工作過程如下：首先，通過左右定位卸料板將條料置于模具上合適位置；然后，通過機床離合器開關使壓力機主軸旋轉，驅動滑塊帶動模具上模部分下行，落料件在凸凹模１、凹模的作用下完成沖裁成型，上模繼續下行，落料件在凸凹模１、凸凹模２的作用下完成拉深成型；最后，沖孔在凸模與凸凹模

２作用下完成。

在落料、拉深、沖孔結束后，滑塊帶動上模部分上行，條料廢料被左右卸料板卸下，零件如果套在凸凹模二上，由頂桿推動頂板卸下零件，零件如果卡在凸凹模一上，由打桿推動推板卸出零件，然后從模具中取出零件。

３　模具設計中的要點

３．１　模具選材