第3章 拉深模设计

3.2 拉深模的典型结构
3.2.1 单动拉深模 一些中小型覆盖件拉深时，所需要的压边力也相对小，常采用单 动拉深模。
1.单动拉深模的工作原理 汽车覆盖件单动拉深模的工作原理与一般冲压件拉深模的工作原 理大体上是相同的。其工作过程为： 1)将毛坯放在模具压料面上，并准确定位。 2)压力机上滑块下行带动上模下行。 3)上模和下模的压边部分首先与毛坯接触，将毛坯压住，使压边 部分毛坯受到的变形阻力增大。 4)上模继续下行，开始拉深成形过程。 5)在拉深成形的后期成形内部的局部形状。
(2)通口式凹模结构 这种凹模内腔是贯通的，其优越性表现在便 于制造。
图3-13
带有凹模芯的通口式凹模结构
3.3 拉深模工作零件的结构
3.3.2 凸、凹模及压边圈的结构尺寸 拉深模的凸模、凹模、压边圈和固定座都采用铸件，要求既要减 轻质量又要有足够的强度和刚度。因此，铸件上非重要部分应为
空心形状，在影响强度和刚度的部位应设加强筋。图3⁃14所示是 双动拉深模的结构尺寸图。为减少凸模轮廓面的加工量，轮廓面 上部应有15mm毛坯面。压边圈内轮廓上部为减少加工量，也应留 有向外15mm的毛坯面。凹模和压边圈上的压料面一般应保证75～ 100mm。压料面宽度K值按拉深前毛坯的宽度再加大40～80mm确 定，其值一般为130～240mm。
第3章 拉深模设计
第3章 拉深模设计
(1) 结构尺寸大 除汽车覆盖件本身就比较大以外，覆盖件冲模
的制件定位，模具的安装结构，上下模的导向，模具的起吊、 翻转和运输装置等要求都要增大冲模的结构尺寸。 (2) 基础件为框架结构 为减轻模具的质量和提高制造工艺性， 一般都将其设计成由两块板状构件构成水平的两层，中间用立 筋连接成的框架结构。 (3) 标准化程度低 一般冲模设计的标准化程度和标准件选用量
图3-18 背靠块的平向布置 a)小型模具 b)中型模具 c)大型模具
3.4 拉深模的导向零件
2)模具宽度尺寸为600～1000mm时，采用两个箱式背靠块。 3)模具宽度尺寸大于1000mm时，采用四个箱式背靠块。 (2)背靠块的结构 背靠块有箱式背靠块和角式背靠块两种。
图3-19
箱式背靠块与导柱并用的结构
图3-3
大批量用模具的示意图
3.1 拉深模的设计点
1)上、下模的导向和凸模、压边圈的导向采用双面防磨板。 2)坯件的放入使用薄板送料器。 3)坯件的定位采用后定位板、板、板式导正器和前定位板。
4)制件的取出使用机械手。 5)制件的顶起使用气缸，采用连杆或顶起(杠杆式)结构。 6)模具材料选用火焰淬火的合金铸铁。 7)各滑动部分要加润滑油，采用动加油或分油器集中加油。
图3-8 双动拉深模示意图 1—压边圈 2—凸模 3—凸 模固定座 4—凹模
3.2 拉深模的典型结构
1)将毛坯放在凹模压料面上，并准确定位。 2)压力机外滑块首先向下运动至下死点，通过压边圈将毛坯压紧 在凹模4的压料面并在整个拉深成形过程中保持压边。
3)在压力机外滑块压住毛坯的同时，内滑块已带动凸模向下运动。 4)内滑块带动凸模继续向下运动，并在压边圈压住毛坯一个时间 间隔后与毛坯接触开始拉深成形过程。 5)内滑块到达下死点，将毛坯拉深成凸模2的形状，拉深成形过程 结束。 6)压力机内滑块先带动凸模上行，而外滑块不动，使压边圈停留 瞬间，将拉深件由凸模上退下。 7)外滑块开始回程，完成压边作用。
3.导块导向
3.4 拉深模的导向零件
导块导向与导板导向的使用方式相同。当导块设臵在模具对称中 心线上时，导块应为三面导向(图3⁃17a)。如设臵在模具的转角部 位时，导块应为两面导向(图3⁃17b)。导块结构形式如图3⁃17c所示。
图3-17 导块设置方式及导块结构 1—下模座 2—压边圈 3—导块
3.1 拉深模的设计要点
图3-2
中批量用模具的示意图
1)上、下模的导向采用导板结构，使用单个防磨板。
3.1 拉深模的设计要点
2)坯料用手工放入。 3)制件用手工取出。 4)制件采用气缸顶起。
5)坯件的定位：后面用可升降的定位板，侧面用定位销或定位板， 必要时可安装前定位板。 3.1.3 大批量生产模具的设计要点 大批量生产模具的(图3⁃3)设计要点是：
要比覆盖件冲模的大得多。
(4)模具材料质量要求相对低 对于寿命为40万次以下的覆盖件 拉延模的工作零件(凸模、凹模、压边圈)材料，一般使用强度
高一点的铸铁就可以；而一般冲模的工作零件多为工具钢。
第3章 拉深模设计
3.1 拉深模的设计要点
3.2 拉深模的典型结构 3.3 拉深模工作零件的结构 3.4 拉深模的导向零件 3.5 拉深模的压边零件 3.6 拉深模的出件和退件装置 3.7 拉深模的限位装置及起吊装夹装置
3.2 拉深模的典型结构
图3-4
导板导向拉深模
3.2 拉深模的典型结构
图3-5
导块导向拉深模
3.2 拉深模的典型结构
图3-6 箱式背靠块压边圈导向拉深模(单动) 1—凹模 2—凸模 3—压边圈 4—限程销 5—箱式背靠块 6—防磨板 7—叉车起落架叉孔 8—定位销
3.2 拉深模的典型结构
图3-7 箱式背靠块上下模导向拉深模 1—凹模 2、11—压边圈 3—凸模 4—气孔 5、9、13—防磨板(背靠块部) 6、12—防磨 板(压边圈部) 7—安全垫安装座 8—背靠块 10—模具安装用定位键槽 14—安全保护板
4.背靠块导向
3.4 拉深模的导向零件
背靠块导向主要用于大型模具的导向。对于大型单动拉深模，凸、 凹模的合模精度要求不太高，只用背靠块进行导向。而对大型复 合模之类的模具，凸、凹模的合模精度要求比较高，模具的导向
可采取背靠块与导柱并用的导向形式。 (1)背靠块的数量与平面布臵 一般情况下，根据模具的平面尺寸 决定所采用的背靠块数量，如果采用导柱时，还要确定其数量及 布臵。 1)模具宽度尺寸(前后方向)小于600mm时，采用两个箱式背靠块。
3.2 拉深模的典型结构
图3-10 凹模与压边圈导向的双动拉深模 1—凸模固定板 2—凸模 3—压边圈 4—侧定位装置 5—背靠块 6—限程块 7—凹模 8—排油孔 9—气孔 10—防磨板(背靠块部) 11—顶件板
3.3 拉深模工作零件的结构
3.3.1 凸、凹模的结构 1.凸模结构 汽车覆盖件单动拉深模的凸模结构与一般拉深模的凸模结构差不
1.凸模与压边圈导向 凸模与压边圈导向的双动拉深模中，凹模与压边圈之间没有导向， 所以这种模具仅适用于断面形状比较平坦的浅拉深件。 (1)防磨板的宽度 导向面应选在被导向滑动零件轮廓的直线或最 平滑的部位，一般取4～8处，且前后左右对称分布。
图3-22 防磨板形式与安装方式 a)防磨板 b)防磨板装在压边圈上 c)防磨板装在凸模上
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-11 无活动顶出器的 闭口式凹模的一般结构
3.3 拉深模工作零件的结构
(1) 闭口式凹模结构 这种凹模内腔底部不开通，常用于拉深形状 不太复杂的覆盖件。
图3-12 带活动顶出器 的闭口式凹模结构 1—凹模 2—压边圈 3—顶出器 4—凸模
3.3 拉深模工作零件的结构
3.5 拉深模的压边零件
3.5.1 单动拉深模的压边 单动拉深模所采用的压边方式主要有弹簧或橡皮压边形式和气垫 或液压垫压边形式两种。
3.2 拉深模的典型结构
8)由凹模内的下顶出装臵将拉深件顶出。 3.双动拉深模的典型结构 根据导向方式的不同，双动拉深模主要有凸模与压边圈导向的双
动拉深模、凹模与压边圈导向的双动拉深模、凸模与压边圈和凹 模都导向的双动拉深模等。
图3-9 凸模和压边圈导向的双动拉深模 1—凸模固定板 2—压边圈 3—防磨板 4—凸模 5—凹模 6—隐式定位器 7—毛坯导向装置 8—送料用辊式滑槽 9—前定位装置 10—提升器
3.2 拉深模的典型结构
6)压力机上滑块到达下死点时，拉深成形过程结束。 7)压力机上滑块回程，带动上模上行。 8)顶出装臵将拉深件顶出，取出拉深件。
2.单动拉深模的典型结构 汽车覆盖件拉深成形所采用的单动拉深模与一般冲压件所用的拉 深模相比，主要是上、下模的导向方式有较大区别。常见的典型 结构有导板导向拉深模、导块导向拉深模、箱式背靠块压边圈导 向拉深模、箱式背靠块上下模导向拉深模等。 3.2.2 双动拉深模 1.双动压力机拉深成形的优点 在拉深成形形状复杂的大型汽车覆盖件时，一般采用双动压力机， 其原因主要有：
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-14
拉深模结构尺寸参数
3.3 拉深模工作零件的结构
表3-1 拉深模壁厚尺寸
3.3 拉深模工作零件的结构
图3-15
双动压力机上安装冲模所用垫板示意图
3.4 拉深模的导向零件
表3-2 大中型模具导向形式
3.4.1 单动拉深模的导向 单动拉深模中经常采用的导向方式主要是导柱、导套导向，导板 导向，导块导向，背靠块导向四种。
3.4 拉深模的导向零件
(2)防磨板的长度 防磨板的长度只能长，不能短。
表3-3 最小预先导向量(单位：mm)
(3)防磨板材料 防磨板材料一般用优质工具钢如T8A，其硬度为5 2～56HRC。 2.凹模与压边圈导向 凹模与压边圈导向的双动拉深模多用于拉深断面形状复杂、模具 型面极易产生侧向力的情况。 3.压边圈与凸模、凹模都导向 凸模与压边圈、压边圈与凹模之间都设有导向的双动拉深模，导 向精度高，目前国内普遍采用这种双动拉深模。
3.4 拉深模的导向零件
图3-20 角式背靠块与导柱并用的结构 1—防磨板 2—角式背靠块 3—导柱
3.4 拉深模的导向零件
图3-21 防磨板 1—防磨板 2—窥视孔
3.4 拉深模的导向零件
3.4.2 双动拉深模的导向 双动拉深模的导向主要有凸模与压边圈导向、凹模与压边圈导向、 压边圈与凸模和凹模都导向等方式。