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轉發自：模具技術２０１９．Ｎｏ．３ ３５

文章編號：１００１－４９３４（２０１９）０３－００３５－０４

作者：羅　楠

（陜西國防工業職業技術學院　數控工程學院，陜西　西安?。罚保埃常埃埃?/span>

由于板料本身存在金屬結構組織、模具間隙、潤滑等的不均勻，會引起油擋零件拉深后邊緣不齊，需后續修邊。

由于此零件精度要求較低，所以不考慮增加修邊余量。

根據久里金法則計算，將零件中性層部分母線分為７段，如圖３所示。得到各段長度及各段形心到旋轉軸的距離Ｒｘｉ如表１所示，油擋零件表面積Ｆ０ 計算如式（１）所示。

圖３　中性層母線劃分示意

Ｆ０ ＝∑ｉ(ｎ)＝１ｌｉＲｘｉ （１）

∑ｉ(ｎ)＝１ｌｉＲｘｉ＝ｌ１Ｒｘ１＋ｌ２Ｒｘ２＋…＋ｌ７Ｒｘ７式中：ｌｉ———中性層各部分母線長，ｍｍ；

Ｒｘｉ———中性層各段形心到旋轉軸的距離，

ｍｍ；

表１　中性層各部分母線及其形心尺寸 ｍｍ

中性層各段 ｌ１ ｌ２ ｌ３ ｌ４ ｌ５ ｌ６ ｌ７

母線ｌｉ ６．００　 ２．３６　 ２．５０　 ２．３６　 ５．５０　 ３．１４　 １５．５０

形心Ｒｘｉ ２３．００　 １９．５０　 １９．２５　 ２２．００　 １５．５０　 １６．７７　 ７．２５

Ｆ０———油擋零件表面積，ｍｍ２。

　　經計算，Ｆ０＝５３４．３５ｍｍ２，代入式（２），

Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式中：Ｄ———坯料直徑，ｍｍ；

經計算，Ｄ≈６６ｍｍ，取毛坯尺寸為６９ｍｍ。

２．２　確定拉深次數

根據零件形狀，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題。零件的相對厚度為（ｔ／Ｄ）×１００＝１．４，正拉深和反拉深時的相對直徑值均約為１．４，查文獻［１］得知，零件的相對高度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?？傻玫揭韵拢捶N工藝方案：

模具技術２０１９．Ｎｏ．３ ３７

序模，由于反拉深工序在單工序模中完成，影響整個零件的精度，而且中間過程序要取件，生產效率不高；

方案三，帶料連續拉深，或在多工位自動壓力機上沖壓成型，此方案生產效率高，操作安全，但需要專用的壓力機或自動的送料裝置，模具的結構比較復雜、制造周期長、生產成本高；方案四，落料、正拉深、反拉深復合模，一副復合模中完成所需沖壓工序，沖裁時材料處于受壓狀態，零件表面平整，模具結構緊湊，方案 四不僅減少模具制造費用，而且可提高生產效率［２－４］，故采用方案四。

３　模具設計

３．１　落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋毛坯料 ６９ ｍｍ 按ＩＴ１４ 級查得

６９?。埃福罚?ｍｍ，查文獻［５］，采用分開計算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如表２所示。

表２　落料凸、凹模刃口尺寸 ｍｍ

參數 Ｚｍａｘ Ｚｍｉｎ Ｘ δＡ δＴ ＤＡ ＤＴ

數值 ０．０７　 ０．０５　 ０．５　 ０．０１２　 ０．００８　 ６８．６＋０．０１２?。?６８．５?。埃埃埃福?/span>

方案一，落料→拉深→反拉深，單工序模，此方案結構簡單定位誤差大，生產效率低；方案二，落料→正拉深復合→反拉深單工表２中：Ｚｍａｘ，Ｚｍｉｎ———最大、最小合理間隙，ｍｍ；

Ｘ———磨損系數；

δＡ，δＴ，———凸、凹模的制造公差，ｍｍ；

ＤＡ，ＤＴ———落料凸、凹模尺寸，ｍｍ。

３．２　工作零件設計

３．２．１　落料凹模

圖４為落料凹模。落料凹模上設置有擋料銷孔、用來固定的螺紋孔和銷釘孔若干，同時，在內圈設計了限位倒角，以限制壓邊圈的行程。

圖４　落料凹模

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、凹模內部同樣設計了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，在上圓口設計了安裝反拉深凸模的沉槽。

３．２．３　反拉深凸模

圖６為反拉深凸模。為方便安裝推桿，在反拉深凸模上設計了３個推桿孔。在其內部設計了透氣孔，以使拉深后的沖壓件不受空氣的

圖５　落料凸模與拉深凹模

壓力而緊緊地包住在凸模上。在頂端設計了圓凸緣結構，方便裝配與固定。

圖６　反拉深凸模

３．２．４　正拉深凸模與反拉深凹模

圖７為正拉深凸模與反拉深凹模。在反拉深凹模上設計了３個螺紋孔，以便與下模板固定。在其內部設計了１個螺紋大孔，用以安裝彈簧。

圖７　正拉深凸模與反拉深凹模

３．３　落料正、反拉深復合模結構

圖８是落料正、反拉深復合模的結構圖。模具的落料部分采用正裝式，正拉深部分采用倒裝式，反拉深部分采用正裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件，同時設有彈性頂件裝置，這種結構操作方便，出件暢通無阻，生產效率高。

當上模下行時，帶動落料凸模與正拉深凹模５完成落料、正拉深，下壓邊圈２５與頂桿２４共同作用實現壓邊。完成正拉深后，上模繼續下行，帶動反拉深凸模１０下行，連同正拉深凸模與反拉深凹模２３共同作用進行反拉深，反拉深時上壓邊圈１３進行壓邊，彈簧２２與頂料板２０保證零件地面的平整。反拉深完成后，上模上行，彈簧２２推動頂料板２０將成形后的油擋零件由下模中頂出?？梢?，此復合?？身樌瓿陕淞?，正、反拉深工序，實現油擋零件的成形。

１－上模座?。?，２２－彈簧?。常读习濉。矗瓐A柱銷?。担淞贤鼓Ｅc正拉深凹?！。叮蠅|板?。罚萍濉。福咕壞１。梗驐U

１０－反拉深凸?！。保保茥U?。保?，１４，１５，２１，１９－螺釘?。保常蠅哼吶Α。保?，３０－導套?。保?，２９－導柱?。保福履Ｗ。玻埃斄习?/span>

２３－正拉深凸模與反拉深凹?！。玻矗敆U?。玻担聣哼吶Α。玻叮瓐A柱銷?。玻罚寄９潭ò濉。玻福淞习寄！。常保瓝趿箱N圖８　落料正、反拉深復合模

（下轉第５８頁）

５８ Ｄｉｅ?。幔睿洹。停铮酰欤洹。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾。危铮场。玻埃保?/span>

５　結論

針對翻邊起皺缺陷問題，采用本文所述的方法，建立翻邊模型，快速計算翻邊后材料延伸率，并根據本文通過理論與實際對比所建立的判據，快速、有效地識別起皺狀態，在整車開發早期階段推動設計更改，提高項目團隊的決策效率。

圖１７　翻邊后返修

參考文獻：

［１］ 徐榮麗．板料成形過程中的起皺研究［Ｊ］．大眾科技，

２０１９（３）：１０２－１０３．

［２］ 李軍．鈑金件曲面連續翻邊成形數值模擬與工藝優化設計研究［Ｄ］．合肥：合肥工業大學，２０１６．

［３］ 趙會敏，李軍．基于Ｄｙｎａｆｏｒｍ的一種零件連續翻邊

成形方法［Ｊ］．汽車零部件，２０１５（１）：３７－４０．

［４］ 張新杰．曲面翻邊類零件的成形工藝模擬與分析

［Ｊ］．模具技術，２０１３（５）：９－１５．

［５］ 王玉峰，田前程，施雄飛，等．沖壓制件翻邊缺陷分析

圖１８　飾板遮蓋

［Ｊ］．汽車與配件，２０１３（２）：３４－３５．

４　結論

（１） 所設計的落料正、反拉深復合?？稍谝桓蹦＞呱弦粋€行程內完成落料及正、反拉深。

（２） 利用正、反拉深復合一次成形油擋沖壓件，不僅提高了生產效率，而且減少生產設備的投入，同時達到減排、降耗的目的。

大學出版社，２０１３：１７５－１７６．

［２］ 中國機械工程學會鍛壓學會．鍛壓手冊［Ｍ］．北京：

機械工業出版社，１９９３．

［３］ 陳煒，陶宏之．基于數值模擬的板料多道次拉深工藝

研究［Ｊ］．農業機械學報．２００２，３３（４）：９５－９８．

［４］ 姜奎華．沖壓工藝與模具設計［Ｍ］．北京：機械工業出版社，１９９８．

［５］ 王孝培．實用沖壓技術手冊［Ｍ］．北京：機械工業出版社，２０１３：５３－５８．

參考文獻：

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［２］　陳炎嗣．沖壓模具技術手冊［Ｍ］．北京：北京出版社，參考文獻： １９９６：１５５．

［１］　文紅全．４００３ｍｏｄ鐵素體不銹鋼焊接工藝試驗研究 ［３］　萬戰勝．沖壓工藝及模具設計［Ｍ］．北京：中國鐵道

［Ｊ］．機車車輛工藝，２００９（６）：２２－２４． 出版社，１９９５：２０２－２０３．