林紅艷

（金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211156）

某階梯形狀外罩結(jié)構(gòu)及尺寸如圖1，該零件要求外形美觀無劃痕、凸緣平整。材料為10鋼板，厚度2mm，較高精度，較高級(jí)的精整表面，最深拉深級(jí)的冷軋鋼板。根據(jù)要求設(shè)計(jì)了一副落料拉伸切底模具，該模具結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量穩(wěn)定，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

1 設(shè)計(jì)思想

從圖1可以看出，該零件除兩個(gè)切口外，其余部分較保守的加工方法是，先落料拉伸，而后再整形，最后沖孔，這樣需要三副模具，由于在每道工序的沖壓過程中不可避免的會(huì)因各種因素而造成加工累積誤差，位置精度受到很大的影響，尤其是對(duì)一些精度高、無切削加工的薄壁件更難以保證。如果能夠在一副模具上完成落料、拉伸、沖孔，不但降低了模具的制作費(fèi)用，還可以大大提高生產(chǎn)效率和精度要求，實(shí)踐證明一次完成落料、拉伸、沖孔是可行的，零件精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

2 落料、拉伸和切底工藝分析

（1）落料。成形凸模的刃面稍低于落料凹模的刃面約2mm，使落料完畢后才進(jìn)行拉伸。

（2）拉伸。

①由圖1可知，此外罩是一個(gè)階梯圓筒件，兩相鄰的階梯直徑相差很小，拉伸時(shí)，相當(dāng)于先收成近似為Φ116mm的形狀，而后再把上半部分拉伸成Φ116mm，下半部分拉伸成Φ111.5mm。但由于該件有一個(gè)階梯并且圓角比較小，它的存在必將使成形受阻，拉伸阻力增大，相應(yīng)的材料承受的拉應(yīng)力也增大，材料有可能被拉裂。

②零件凸緣部分要求平整、無劃痕，關(guān)鍵是解決起皺問題，所以該模具必須采用較光潔的壓料板，壓料力的大小采用橡膠來調(diào)整。

綜上分析，通過降低凸、凹模工作部分表面粗糙度值，采用合適的凸、凹模間隙，使材料處于較小的拉應(yīng)力狀態(tài)，一次拉伸成形是可以實(shí)現(xiàn)的。

（3）切底。切底凸模與成形凸模一起，并比成形凸模高2mm左右，切底凹模同時(shí)也起壓料作用，并且在切底凹模上加工兩個(gè)小孔起到排氣作用。

3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)思想及工藝分析，設(shè)計(jì)了一副外罩落料拉伸切底模具，其結(jié)構(gòu)見圖2。

通過試?yán)?，成形凸、凹模間隙取2.05mm。成形凸模8設(shè)計(jì)為階梯整體式，中間留有Φ102.15mm的孔，與切底凸模9配合，材料選用GCr15，工作部分的硬度為60～64HRC，成形凸模8固定在下模座13上。成形凹模4固定在模板1上，材料為GCr15，硬度為60～64HRC。切口凹模5同時(shí)也是壓料作用，可以在成形凹模4內(nèi)可以上下移動(dòng)，材料為GCr15，硬度為56～60HRC。模具自2000年投產(chǎn)使用至今，運(yùn)行正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)技術(shù)要求，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

圖2 模具結(jié)構(gòu)