免責聲（shēng）明：本文援引自（zì）網絡或其他媒體，與揚鍛官網無關。其原（yuán）創性（xìng）以及文（wén）中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中全部（bù）或者部分（fèn）內容（róng）、文字的真實性、完整（zhěng）性、及時性本站不作任何（hé）保（bǎo）證或承諾，請讀者僅作參考，並請自行核實相關內容。

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

（陝西國防工業職業技術學院（yuàn）　數控工程學院，陝西　西安　７１０３００）

摘　要：為實現一副模具完成落料、多次拉深，通過對油擋衝壓件的工藝（yì）性分析，對比不同成形方案後，設計了落（luò）料，正、反拉深複合一次成形模具。該複合（hé）模（mó）具可完成多個工序，保證衝壓件的精度和強度，滿足（zú）零件的工藝（yì）要求，減少生產設備的投入，達到（dào）提高生產效（xiào）率的目的。

關鍵詞：油擋；正反拉深；一次成形中（zhōng）圖分類號：ＴＧ　３８５．２ 文獻標識碼：Ｂ

Ｆｏｒｍｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｄｉｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｂｌｏｃｋ　ｓｔａｍｐｉｎｇ　ｐａｒｔｓ

ＬＵＯ　Ｎａｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｂｌａｎｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｍｕｌｔｉ－ｄｒａｗｉｎｇ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｄｉｅ，ａ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｏｎｅ－ｔｉｍｅｆｏｒｍｉｎｇ　ｄｉｅ　ｗｉｔｈ　ｂｌａｎｋｉｎｇ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｂａｃｋｗａｒｄ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂｙ　ａｎａｌｙ－ｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｂｌｏｃｋ　ｓｔａｍｐｉｎｇ　ｐａｒｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅｓ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｄｉｅ　ｃａｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｓｔａｍｐｉｎｇ

ｐａｒｔｓ，ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｐａｒｔｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ，ｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｏｉｌ　ｂｌｏｃｋ；ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｂａｃｋｗａｒｄ　ｄｒａｗｉｎｇ；ｏｎｃｅ　ｆｏｒｍｉｎｇ

０　引言

拉深是利用拉深模具將平板（bǎn）坯料加工成具有一定形狀與尺寸的開口空心件（jiàn）的（de）衝壓加工工序。拉深能夠成形旋（xuán）轉體零件、盒型（xíng）件以及具有各種（zhǒng）薄壁旋轉體零件，所（suǒ）成形的零件尺寸從幾（jǐ）毫米（mǐ）到３ｍ不等。因此，拉深工序在航空航天、電器、汽車等工業生產與民用（yòng）產品領域得到了廣泛的應用。

圖１為油（yóu）擋衝壓件，材料（liào）為１０號鋼，料（liào）厚ｔ

收稿日期：２０１８－１１－０７

作者簡介：羅　楠（１９８４—），女，講師。

為１．０ｍｍ，大批量生（shēng）產（chǎn）。油擋零件的尺寸如（rú）圖（tú）

２所（suǒ）示。

圖１　油擋（dǎng）衝壓件（jiàn）

３６ Ｄｉｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．３　２０１９

圖２　油擋（dǎng）零件

１　衝壓件工藝（yì）性分析

從圖（tú）２中可知該零件的精度要求不高，但要求有較（jiào）高的鋼度和強度。其中 ４７ｍｍ為ＩＴ１４級，其餘未標注公差，可按自由公差處（chù）理。該零件為軸對稱旋轉體（tǐ），故落料片是圓形，衝裁工藝性好。零件為帶法蘭邊圓筒形件，且ＤＦ／ｄ、ｈ／ｄ都不太大，拉深工藝（yì）性較好，圓角半徑（jìng）Ｒ２ｍｍ、Ｒ２．５ｍｍ大於或等於２倍料厚，適合拉深。因此，該零件的衝壓生產要用到的衝壓加工基本（běn）工序有（yǒu）：落料、拉深（拉深的次數可能為多（duō）次）。

２　工（gōng）藝方案（àn）分（fèn）析

２．１　確定毛坯尺寸

由於板料本身存在金（jīn）屬結構（gòu）組織、模（mó）具間隙、潤滑等的不（bú）均勻，會引起油擋零（líng）件（jiàn）拉深後邊緣不齊（qí），需後續修邊。由於此零件精度要求較低，所以不考（kǎo）慮增（zēng）加修邊（biān）餘量。根據久裏金法則計算，將零件中性（xìng）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（suǒ）示，油（yóu）擋零件表麵積（jī）Ｆ０ 計算如式（１）所示。

圖３　中性（xìng）層母線劃分示意

Ｆ０ ＝∑ｉ(ｎ)＝１ｌｉＲｘｉ （１）

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

Ｒｘｉ———中性層各段形心到（dào）旋轉軸的距（jù）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（xiàn）ｌｉ ６．００　 ２．３６　 ２．５０　 ２．３６　 ５．５０　 ３．１４　 １５．５０

形（xíng）心Ｒｘｉ ２３．００　 １９．５０　 １９．２５　 ２２．００　 １５．５０　 １６．７７　 ７．２５

Ｆ０———油擋零（líng）件表（biǎo）麵積，ｍｍ２。

　　經計算，Ｆ０＝５３４．３５ｍｍ２，代入式（shì）（２），

Ｄ＝槡８Ｆ０ （２）式（shì）中：Ｄ———坯料直（zhí）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（zhuàng），采用正、反拉深的方法，反拉深能（néng）夠增大坯料被拉入凹模的摩擦阻力，可以解決（jué）零件口部（bù）起皺的問題。零件的相對厚（hòu）度為（ｔ／Ｄ）×１００＝１．４，正拉深和反拉深時的相對（duì）直徑值均約為１．４，查（chá）文獻［１］得知，零件的相對高度ｈ／ｄ小於表中的極（jí）限值，故正、反（fǎn）拉深均可一次拉深成形（xíng）。

２．３　確（què）定工藝方案

該零件的（de）衝壓工序包括：落料、正向（xiàng）拉深和反向拉深。可得到以（yǐ）下４種工藝方案：

模具技術２０１９．Ｎｏ．３ ３７

序（xù）模，由於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（àn）三，帶料連續拉深，或在多工位自動壓力機上衝壓成型，此方（fāng）案生產效率高，操作安全（quán），但需要專用的壓力機或自動的送料裝置，模具的結構（gòu）比較（jiào）複雜、製造周期長、生產成本高；方案四，落料、正拉深、反拉深複合模，一副複合模中完（wán）成所（suǒ）需衝壓工序，衝裁時材料處於受壓狀態，零件表麵平整，模具結構（gòu）緊湊，方案 四不僅減少模具製造費（fèi）用，而且可提高生產效率［２－４］，故采（cǎi）用方案（àn）四。

３　模具設計

３．１　落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋（dǎng）毛坯料 ６９ ｍｍ 按ＩＴ１４ 級查得

６９　－０．８７０ ｍｍ，查文獻［５］，采用分開計算法得到落料凸、凹模刃口尺寸，如（rú）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（zhí） ０．０７　 ０．０５　 ０．５　 ０．０１２　 ０．００８　 ６８．６＋０．０１２　０ ６８．５　－０．００８０

方案（àn）一，落料（liào）→拉深→反拉深，單工序模，此方案結構（gòu）簡單定位誤差大，生產效率低；方案（àn）二，落料→正拉深複合→反拉深（shēn）單工表２中：Ｚｍａｘ，Ｚｍｉｎ———最大、最小合（hé）理間隙，ｍｍ；

Ｘ———磨損係數；

δＡ，δＴ，———凸、凹模的製造公差，ｍｍ；

ＤＡ，ＤＴ———落料凸（tū）、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（liào）凹模。落料凹模上設置有擋料銷孔、用來（lái）固定（dìng）的（de）螺紋（wén）孔和銷釘孔（kǒng）若（ruò）幹，同時，在內圈設計了限位（wèi）倒角，以限（xiàn）製壓邊圈的行程。

圖４　落料（liào）凹模

３．２．２　落料凸模（mó）與正拉深凹模（mó）

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，以限製壓邊圈的行程，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（wéi）方便（biàn）安裝推杆（gǎn），在反（fǎn）拉深凸模上設計了３個推杆（gǎn）孔。在其內部設（shè）計了透氣孔，以使拉深後的衝壓件不受空氣的

圖５　落料凸模與（yǔ）拉深凹模

壓力而緊緊地包（bāo）住在凸模上。在頂端（duān）設（shè）計了圓凸緣結（jié）構，方便裝配與固定。

圖６　反（fǎn）拉深凸（tū）模

３．２．４　正拉深凸模與反拉深（shēn）凹模

圖７為正拉深（shēn）凸模（mó）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（zài）其內部設計（jì）了１個螺紋大孔，用以（yǐ）安裝彈簧。

３８ Ｄｉｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．３　２０１９