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羅　楠

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控工程學(xué)院，陜西 西安　710300）

摘 要：為實(shí)現(xiàn)一副模具完成落料、多次拉深，通過(guò)對(duì)油擋沖壓件的工藝性分析，對(duì)比不同成形方案后，設(shè)計(jì)了落料，正、反拉深復(fù)合一次成形模具。

該復(fù)合模具可完成多個(gè)工序，保證沖壓件的精度和強(qiáng)度，滿足零件的工藝要求，減少生產(chǎn)設(shè)備的投入，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。

關(guān)鍵詞：油擋；正反拉深；一次成形

中圖分類號(hào)：ＴＧ　３８５．２

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ

引言

拉深是利用拉深模具將平板坯料加工成具有一定形狀與尺寸的開(kāi)口空心件的沖壓加工工序。

拉深能夠成形旋轉(zhuǎn)體零件、盒型件以及具有各種薄壁旋轉(zhuǎn)體零件，所成形的零件尺寸從幾毫米到３ｍ不等。

因此，拉深工序在航空航天、電器、汽車等工業(yè)生產(chǎn)與民用產(chǎn)品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

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圖１為油擋沖壓件，材料為１０號(hào)鋼，料厚ｔ為1.0ｍｍ，大批量生產(chǎn)。油擋零件的尺寸如圖２所示。

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沖壓件工藝性分析

從圖２中可知該零件的精度要求不高，但要求有較高的鋼度和強(qiáng)度。其中47ｍｍ為ＩＴ14級(jí)，其余未標(biāo)注公差，可按自由公差處理。該零件為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體，故落料片是圓形，沖裁工藝性好。

零件為帶法蘭邊圓筒形件，且Ｄ_Ｆ／ｄ、ｈ／ｄ都不太大，拉深工藝性較好，圓角半徑Ｒ２ｍｍ、Ｒ2.5ｍｍ大于或等于２倍料厚，適合拉深。

因此，該零件的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次數(shù)可能為多次）。

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２ 工藝方案分析

2.1確定毛坯尺寸

由于板料本身存在金屬結(jié)構(gòu)組織、模具間隙、潤(rùn)滑等的不均勻，會(huì)引起油擋零件拉深后邊緣不齊，需后續(xù)修邊。

由于此零件精度要求較低，所以不考慮增加修邊余量。

根據(jù)久里金法則計(jì)算，將零件中性層部分母線分為７段，如圖3所示。

得到各段長(zhǎng)度及各段形心到旋轉(zhuǎn)軸的距離Ｒ_ｘｉ如表１所示，油擋零件表面積Ｆ_０ 計(jì)算如式（１）所示。

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經(jīng)計(jì)算，Ｆ_０＝534.35ｍｍ^２，代入式（２），Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式中：Ｄ———坯料直徑，ｍｍ；經(jīng)計(jì)算，Ｄ≈66ｍｍ，取毛坯尺寸為６９ｍｍ。

2.2確定拉深次數(shù)

根據(jù)零件形狀，采用正、反拉深的方法，反拉深能夠增大坯料被拉入凹模的摩擦阻力，可以解決零件口部起皺的問(wèn)題。

零件的相對(duì)厚度為（ｔ／Ｄ）×100＝1.4，正拉深和反拉深時(shí)的相對(duì)直徑值均約為1.4，查文獻(xiàn)［１］得知，零件的相對(duì)高度ｈ／ｄ小于表中的極限值，故正、反拉深均可一次拉深成形。

2.3確定工藝方案

該零件的沖壓工序包括：落料、正向拉深和反向拉深。可得到以下４種工藝方案：方案一，落料_→拉深_→反拉深，單工序模，此序模，由于反拉深工序在單工序模中完成，影響整個(gè)零件的精度，而且中間過(guò)程序要取件，生產(chǎn)效率不高；

方案三，帶料連續(xù)拉深，或在多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓成型，此方案生產(chǎn)效率高，操作安全，但需要專用的壓力機(jī)或自動(dòng)的送料裝置，模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制造周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高；方案四，落料、正拉深、反拉深復(fù)合模，一副復(fù)合模中完成所需沖壓工序，沖裁時(shí)材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整，模具結(jié)構(gòu)緊湊，方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單定位誤差大，生產(chǎn)效率低；方案二，落料_→正拉深復(fù)合_→反拉深單工表２中：Ｚ_ｍａｘ，Ｚ_ｍｉｎ———最大、最小合理間隙，ｍｍ；Ｘ———磨損系數(shù)；δＡ，δＴ，———凸、凹模的制造公差，ｍｍ；Ｄ_Ａ，Ｄ_Ｔ———落料凸、凹模尺寸，ｍｍ。

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3.2工作零件設(shè)計(jì)

3.2.1落料凹模

圖４為落料凹模。落料凹模上設(shè)置有擋料銷孔、用來(lái)固定的螺紋孔和銷釘孔若干，同時(shí)，在內(nèi)圈設(shè)計(jì)了限位倒角，以限制壓邊圈的行程。

不僅減少模具制造費(fèi)用，而且可提高生產(chǎn)效率［2-4］，故采用方案四。

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３　模具設(shè)計(jì)

3.1落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋毛坯料69  ｍｍ 按ＩＴ14級(jí)查得69－0.87ｍｍ，查文獻(xiàn)［５］，采用分開(kāi)計(jì)算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如表２所示。

3.2.2落料凸模與正拉深凹模

圖５為落料凸模與拉深凹模。在此凸、凹模內(nèi)部同樣設(shè)計(jì)了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，在上圓口設(shè)計(jì)了安裝反拉深凸模的沉槽。

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