沖壓模具及沖模設計第七章

沖壓模具及沖模設計第七章第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)非軸對稱曲面零件沖壓工藝一、零件及其成形特點

這類零件尤其覆蓋零件，尺寸大，材料較薄，形狀復雜，表面質量要求高。因而，它在成形時的變形性質一般不單是拉深，而且還有局部脹形、彎曲等，其變形的共同特點是：既具有前面敘述的曲面形狀零件的中間部分脹形和凸緣部分拉深的復合變形特點，又具有盒形件的沿坯料周邊不均勻變形的特點。第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

工藝模型是利用主模型，按沖壓工序需要確定沖壓方向，并增加工藝補充部分制成的模型。

數學模型是應用電子計算機建立覆蓋件模型。二、模型第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日

（１）類比法即參考以往沖壓過的類似零件的工藝資料，進行分析比較，以判斷一次成形的可能性。三、沖壓工藝1.成形可能性分析第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日

（２）應力應變分析法覆蓋件能否順利成形取決于兩方面：一是傳力區(qū)的承載能力，即傳力區(qū)是否有足夠的抗拉強度；二是變形區(qū)的變形方式及可能產生的問題。三、沖壓工藝1.成形可能性分析第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、沖壓工藝1.成形可能性分析（３）成形度判斷法

成形度α按下式計算：

α＝（

×100％式中l(wèi)——成形后零件縱截面的長度；

l0——成形前相應截面的坯料長度。l-1）l0第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

沖壓方向確定的原則如下：必須保證凸模順利地進出凹模，需要成形的部位在一次沖壓中完成；開始拉深成形時，凸模與板料接觸狀態(tài)良好，接觸面積盡量大，且位于沖模中心；拉深深度淺且各處拉深深度均勻，以使拉深時各部分進料阻力均勻。三、沖壓工藝2.沖壓方向的確定圖7-1沖壓方向與壓料面選擇第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

壓料面設計原則是：壓料面形狀應盡量簡單，以平面為宜，并以水平面為最好，也可以為斜面、平滑曲面或平面與曲面組合形狀。三、沖壓工藝3.壓料面的設計

圖7-2壓料面形式ａ)水平壓料面ｂ)內傾斜壓料面ｃ)外傾斜壓料面第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、沖壓工藝3.壓料面的設計圖7-3壓料面與沖壓方向的關系ａ）水平ｂ）內傾斜ｃ）外傾斜１—凹模２—壓邊圈３—凸模第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、沖壓工藝3.壓料面的設計圖7-4壓料面內坯料長度與成形件內相應截面曲線長度的關系第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、沖壓工藝4.工藝補充部分和工藝切口

為了給覆蓋件創(chuàng)造良好的拉深成形條件，在覆蓋件以外增加而在后續(xù)工序中切除的部分，稱為工藝補充部分，如圖所示。圖7-5工藝補充部分第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、沖壓工藝5.坯料形狀和尺寸

一般是根據零件變形性質，采用以前所述坯料展開法，并考慮壓料面和修邊量等，初步確定坯料形狀和尺寸，再經過試沖修正，最后確定坯料的形狀和尺寸。如果用剪切方法下料，坯料形狀只能接近所需的理想形狀。第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

覆蓋件沖壓工序包括落料、拉深成形、修邊、沖孔、翻邊等。其工藝方案應根據產量和零件結構等確定。三、沖壓工藝6.沖壓工藝方案第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)非軸對稱曲面零件沖模一、拉深模圖7-7非軸對稱曲面零件的拉深ａ）非軸對稱曲面零件圖ｂ）拉深模１—凸模２—壓邊圈３—凸模座４—凹模1.拉深筋的設置第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日

圖7-8拉深筋結構圖ａ）圓形嵌入筋ｂ）半圓形嵌入筋ｃ）矩形嵌入筋ｄ）雙筋結構圖ｅ）雙筋縱向剖面圖第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

在徑向拉應力較大的圓弧曲線部位上不設或少設拉深筋；在徑向拉應力較小的直線部位或曲率較小的曲線部位上要設或多設拉深筋。圖7-9大型覆蓋零件的拉深筋布置第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、拉深模2.拉深模的導向機構（１）單動壓力機上用拉深模的導向

單動壓力機用拉深模，其凸模通常裝在工作臺上，凹模裝在滑塊上。其導向機構的結構形式如圖所示。圖7-10單動壓力機用拉深模導向機構第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、拉深模2.拉深模的導向機構（２）雙動壓力機上用拉深模的導向

雙動拉深壓力機上用拉深模，其凹模通常裝在工作臺上，凸模裝在內滑塊上，壓邊圈裝在外滑塊上。圖7-11雙動拉深壓力機用拉深模導向機構第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、拉深模2.拉深模的導向機構（２）雙動壓力機上用拉深模的導向

導向機構應對稱布置四周，一般有４～８對。凸模與壓邊圈間的滑板導向布置在凸模外輪廓的直線部位或曲面最平滑的部位，且與中心線平行。圖7-12凸模和壓邊圈的導向布置及尺寸ａ）導向布置ｂ）導向尺寸第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、拉深模3.拉深模典型結構圖7-13單動壓力機用拉深模１—凹模２、１１—通氣孔３—限位塊４—導板５—壓料圈６—凸模７—頂桿８—起重棒９—定位塊１０—定位鍵１２—滑塊１３—到位標志器１４—限位螺釘第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日

（１）凸模和凹模結構尺寸對于覆蓋件拉深模，凸模和凹模設計至關重要。

（２）主要零件的鑄件結構覆蓋件拉深模形狀復雜，其凸模、凹模、壓邊圈毛坯常采用鑄造成形。

（３）模具工藝零件的工作行程應設限位裝置如圖7-13中的限位塊3、限位螺釘14、到位標志器13。一、拉深模4.覆蓋件拉深模工作部分結構設計及材料第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、拉深模4.覆蓋件拉深模工作部分結構設計及材料

圖7-14低熔點合金拉深模簡圖１—

下模座２—低熔點合金凹模３—樣件４、１２—螺釘５—熔箱６—導柱固定座７—導柱８—凸模固定板９—壓邊圈１０—墊板１１—通氣孔１３—低熔點合金凸模１４—凹模鑲塊第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日二、切邊模1.覆蓋件切邊模特點

１）凸、凹模工作部分一般是采用拼塊結構，為了節(jié)省模具鋼，有的還采用堆焊刃口結構。圖7-15拼塊結構形式ａ）Ｑ２３５板塊式拼塊（堆焊刃口）ｂ）工具鋼板塊式拼塊ｃ）角式拼塊（堆焊刃口）ｄ）工具鋼角式拼塊ｅ）刀片式拼塊（堆焊刃口）ｆ）工具鋼刀片式拼塊１、４—模體２、３—拼塊第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日二、切邊模1.覆蓋件切邊模特點２）沖壓往往是多方向的。圖7-16切邊方向示意圖ａ）垂直切邊ｂ）水平切邊與傾斜切邊ｃ）斜面垂直切邊（銳角）ｄ）斜面垂直切邊（鈍角）１—下模２、７—凸模拼塊３、６—凹模拼塊４—推件器５—上模第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日二、切邊模2.切邊模典型結構圖7-19垂直切邊沖孔模１—導柱２—導套３—定位桿４—內滑板５—凹模拼塊６—凸模（堆焊刃口）７—沖孔凸模８—沖孔凹模９—氣動頂件器１０—推件器１１—廢料切刀第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

覆蓋件翻邊按翻邊位置分為內孔翻邊和外緣翻邊；按翻邊面分為平面翻邊和曲面翻邊。按翻邊的變形性質分為壓縮類翻邊和伸長類翻邊。同一零件可以有不同形式的翻邊。三、翻邊模第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、翻邊模

圖7-20垂直翻邊模１—推件器限位柱２—吊桿３—導柱４—導套５—凸模拼塊６—凹模７—頂件塊８