冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件1 概 述 6.1覆 盖 件 的 结 构 特 征 与 成 形 特 点 6.2覆 盖 件 冲 压 成 形 设 计 工 艺 6.3覆 盖 件 成 形 模 具 的 典 型 结 构 和 主 要 零 件的 设 计 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件2 覆 盖 件 的 含 义 ： 覆 盖 件 主 要 指 覆 盖 汽 车 发 动 机 和 底 盘 、 构 成 驾 驶 室 和车 身 的 一 些 零 件 ， 如 轿 车 的 挡 泥 板 、 顶 盖 、 车 门 外 板 、 发动 机 盖 、 水 箱 盖 、 行 李 箱 盖 等 。 由 于 覆 盖 件 的 结 构 尺 寸 较大 ， 所 以 也 称 为 大 型 覆 盖 件 。覆 盖 件 成 形 的 特 点 ： 覆 盖 件 的 主 要 冲 压 工 序 有 :落 料 、 拉 深 、 校 形 、 修 边 、切 断 、 翻 边 、 冲 孔 等 。 其 中 最 关 键 的 工 序 是 拉 深 工 序 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件36.1覆 盖 件 的 结 构 特 征 与 成 形 特 点6.1.1覆 盖 件 的 结 构 特 征 （ 如 图 6.1.1） 和 一 般 冲 压 件 相 比 ， 覆 盖 件 具 有 材 料 薄 、 形 状 复 杂 、多 为 空 间 曲 面 且 曲 面 间 有 较 高 的 连 接 要 求 、 结 构 尺 寸 较 大 、表 面 质 量 要 求 高 、 刚 性 好 等 特 点 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件4 (a) (b) (c) (d)图 6.1.1 覆 盖 件 的 基 本 形 状 (a)法 兰 形 状 ； (b) 轮 廓 形 状 ； (c) 侧 壁 形 状 ； (d) 底 部 形 状 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件5 6.1.2覆 盖 件 的 成 形 特 点1.成 形 工 序 多 ： 拉 深 为 关 键 工 序 ；2.拉 深 是 复 合 成 形 ： 常 采 用 一 次 拉 深 ；3.拉 深 时 变 形 不 均 匀 ： 工 艺 补 充 、 拉 深 筋 ；4.大 而 稳 定 的 压 边 力 ： 双 动 压 床 ；5.高 强 度 、 高 质 量 、 抗 腐 蚀 的 钢 板 ；6. 覆 盖 件 图 样 和 主 模 型 为 依 据 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件66.1.3覆 盖 件 的 成 形 分 类 汽 车 覆 盖 件 的 冲 压 成 形 分 类 以 零 件 上 易 破 裂 或 起 皱部 位 材 料 的 主 要 变 形 方 式 为 依 据 ,并 根 据 成 形 零 件 的 外 形特 征 、 变 形 量 大 小 、 变 形 特 点 以 及 对 材 料 性 能 的 不 同 要 求 ,可 将 汽 车 覆 盖 件 冲 压 成 形 分 为 五 类 :深 拉 深 成 形 类 、 胀 形拉 深 成 形 类 、 浅 拉 深 成 形 类 、 弯 曲 成 形 类 和 翻 边 成 形 类 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件7 6.1.4覆 盖 件 的 主 要 成 形 障 碍 及 其 防 止 措 施 由 于 覆 盖 件 形 状 复 杂 ， 多 为 非 轴 对 称 、 非 回 转 体 的 复 杂曲 面 形 状 零 件 ， 因 而 决 定 了 拉 深 时 的 变 形 不 均 匀 ， 所 以 拉 深时 的 起 皱 和 开 裂 是 主 要 成 形 障 碍 。1.起 皱 及 防 皱 措 施 原 因 ： 覆 盖 件 的 拉 深 过 程 中 ， 当 板 料 与 凸 模 刚 开 始 接 触 ， 板 面内 就 会 产 生 压 应 力 ， 随 着 拉 深 的 进 行 ， 当 压 应 力 超 过 允 许 值时 ， 板 料 就 会 失 稳 起 皱 (如 图 6.1.2)。 防 皱 措 施 ： 解 决 的 办 法 是 增 加 工 艺 补 充 材 料 或 设 置 拉 深 筋 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件8图 6.1.2 覆 盖 件 拉 深 过 程 示 意 图a) 坯 料 放 入 ； b) 压 边 ； c) 板 料 与 凸 模 接 触 ； d) 材 料 拉 入 ；e) 压 型 ； f) 下 止 点 ； g) 卸 载 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件9 2.开 裂 及 防 裂 措 施 原 因 ： 是 由 于 局 部 拉 应 力 过 大 造 成 的 ， 由 于 局 部 拉 应 力 过 大 导致 局 部 大 的 胀 形 变 形 而 开 裂 。 位 置 : 开 裂 主 要 发 生 在 圆 角 部 位 ， 开 裂 部 位 的 厚 度 变 薄 很 大 如凸 模 与 坯 料 的 接 触 面 积 过 小 、 拉 深 阻 力 过 大 等 都 有 可 能 导 致材 料 局 部 胀 形 变 形 过 大 而 开 裂 。 防 裂 措 施 ： 为 了 防 止 开 裂 ， 应 从 覆 盖 件 的 结 构 、 成 形 工 艺 以 及 模 具 设计 多 方 面 采 取 相 应 的 措 施 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件10 (1) 覆 盖 件 的 结 构 上 ， 可 采 取 的 措 施 有 ： 各 圆 角 半 径 最 好 大 一 些 、 曲 面 形 状 在 拉 深 方 向 的 实 际 深 度应 浅 一 些 、 各 处 深 度 均 匀 一 些 、 形 状 尽 量 简 单 且 变 化 尽 量 平 缓一 些 等 。 (2)拉 深 工 艺 方 面 ， 可 采 取 的 主 要 措 施 有 ： 拉 深 方 向 尽 量 使 凸 模 与 坯 料 的 接 触 面 积 大 、 合 理 的 压 料 面形 状 和 压 边 力 使 压 料 面 各 部 位 阻 力 均 匀 适 度 、 降 低 拉 延 深 度 、开 工 艺 孔 和 工 艺 切 口 等 （ 如 图 6.1.3） 。 (3)模 具 设 计 上 可 采 取 设 计 合 理 的 拉 深 筋 、 采 用 较 大 的 模 具 圆 角 、 使 凸 模与 凹 模 间 隙 合 理 等 措 施 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件11图 6.1.3工 艺 孔 和 工 艺 切 口 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件126. 2覆 盖 件 冲 压 成 形 工 艺 设 计 6.2.1确 定 冲 压 方 向 覆 盖 件 的 冲 压 工 艺 包 括 拉 深 、 修 边 、 翻 边 等 多 道 工 序 ，确 定 冲 压 方 向 应 从 拉 深 工 序 开 始 ， 然 后 制 定 以 后 各 工 序 的 冲压 方 向 。 应 尽 量 将 各 工 序 的 冲 压 方 向 设 计 成 一 致 。1.拉 深 方 向 的 选 择 (1)拉 深 冲 压 方 向 对 拉 深 成 形 的 影 响 (2)拉 深 方 向 选 择 的 原 则 保 证 能 将 拉 深 件 的 所 有 空 间 形 状 （ 包 括 棱 线 、 肋 条 、和 鼓 包 等 ） 一 次 拉 深 出 来 ， 不 应 有 凸 模 接 触 不 到 的 死 角 或 死区 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件13 如 图 6.1.4a),若 选 择 冲 压 方 向 A， 则 凸 模 不 能 全 部 进 人凹 模 ,造 成 零 件 右 下 部 的 a区 成 为 “ 死 区 ” ,不 能 成 形 出 所 要求 的 形 状 。 选 择 冲 压 方 向 B后 ,则 可 以 使 凸 模 全 部 进 人 凹 模 ,成 形 出 零 件 的 全 部 形 状 。 图 6.1.4b)是 按 拉 深 件 底 部 的 反 成形 部 分 最 有 利 干 成 形 面 确 定 的 拉 深 方 向 ,若 改 变 拉 深 方 向 则不 能 保 证 90 角 。图 6.1.4 拉 深 方 向 确 定 实 例 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件14 有 利 于 降 低 拉 深 件 的 深 度 。 拉 深 深 度 太 深 ,会 增 加 拉 深 成 形 的 难 度 ,容 易 产 生 破 裂 、 起皱 等 质 量 问 题 ； 拉 深 深 度 太 浅 ,则 会 使 材 料 在 成 形 过 程 中 得 不到 较 大 的 塑 性 变 形 ， 覆 盖 件 刚 度 得 不 到 加 强 。 尽 量 使 拉 深 深 度 差 最 小 。 以 减 小 材 料 流 动 和 变 形 分 布 的 不 均 匀 性 （ 如 图 6.1.5） 。 保 证 凸 模 开 始 拉 深 时 与 拉 深 毛 坯 有 良 好 的 接 触 状 态 。 开 始 拉 深 时 凸 模 与 拉 深 毛 坯 的 接 触 面 积 要 大 ， 接 触 面 应 尽量 靠 近 冲 模 中 心 （ 如 图 6.1.6） 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件15图 6.1.5 拉 深 深 度 与 拉 深 方 向 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件16a) b) c) d) 图 6.1.6 凸 模 开 始 拉 深 时 与 拉 深 毛 坯 的 接 触 状 态 示 意 图 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件17 2.修 边 方 向 的 确 定 及 修 边 形 式 (1)修 边 方 向 的 确 定 所 谓 修 边 就 是 将 拉 深 件 修 边 线 以 外 的 部 分 切 掉 。 理 想 的 修 边 方 向 : 是 修 边 刃 口 的 运 动 方 向 和 修 边 表 面 垂 直 。 (2)修 边 形 式 修 边 形 式 可 分 为 垂 直 修 边 、 水 平 修 边 和 倾 斜 修 边 三 种 ，如 图 6.2.6所 示 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件18 图 6.2.6 修 边 形 式 示 意 图 a) 垂 直 修 边 b) 水 平 修 边 c) 倾 斜 修 边 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件19 3.翻 边 方 向 的 确 定 及 其 翻 边 形 式 （ 1） 翻 边 方 向 的 确 定 翻 边 工 序 对 于 一 般 的 覆 盖 件 来 说 是 冲 压 工 序 的 最 后 成 形工 序 ， 翻 边 质 量 的 好 坏 和 翻 边 位 置 的 准 确 度 ， 直 接 影 响 整 个汽 车 车 身 的 装 配 和 焊 接 的 质 量 。 合 理 的 翻 边 方 向 应 满 足 下 列 两 个 条 件 ： 翻 边 凹 模 的 运 动 方 向 和 翻 边 凸 缘 、 立 边 相 一 致 ； 翻 边 凹 模 的 运 动 方 向 和 翻 边 基 面 垂 直 。 （ 2） 翻 边 形 式 按 翻 边 凹 模 的 运 动 方 向 ， 翻 边 形 式 可 分 为 垂 直 翻 边 、 水平 翻 边 和 倾 斜 翻 边 三 种 (如 图 6.2.8)。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件20 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件21 6.2.2 拉 深 工 序 的 工 艺 处 理 工 艺 处 理 的 内 容 包 括 ： 确 定 压 料 面 形 状 、 工 艺 补 充 、翻 边 的 展 开 、 冲 工 艺 孔 和 工 艺 切 口 等 内 容 ， 是 针 对 拉 深 工艺 的 要 求 对 覆 盖 件 进 行 的 工 艺 处 理 措 施 。1.工 艺 补 充 部 分 的 设 计 为 了 实 现 覆 盖 件 的 拉 深 ， 需 要 将 覆 盖 件 的 孔 、 开 口 、压 料 面 等 结 构 根 据 拉 深 工 序 的 要 求 进 行 工 艺 处 理 ， 这 样 的处 理 称 为 工 艺 补 充 。 如 图 6.2.9中 的 工 艺 补 充 。 工 艺 补 充 设 计 的 原 则 ： （ 1） 内 孔 封 闭 补 充 原 则 （ 为 防 止 开 裂 采 用 与 冲 孔 或 工艺 切 口 除 外 ） ； （ 2） 简 化 拉 深 件 结 构 形 状 原 则 （ 如 图 6.2.10） ； （ 3） 对 后 工 序 有 利 原 则 （ 如 对 修 边 、 翻 边 定 位 可 靠 ，模 具 结 构 简 单 ） 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件22 图 6.2.9工 艺 补 充 示 意 图 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件23 a) b) c)a)简 化 轮 廓 形 状 ； b)增 加 局 部 侧 壁 高 度 ； c)简 化 压 料 面 形 状图 6.2.10简 化 拉 深 件 结 构 形 状 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件242.压 料 面 的 设 计 压 料 面 是 工 艺 补 充 部 分 组 成 的 一 个 重 要 部 分 ， 即 凹 模圆 角 半 径 以 外 的 部 分 。 压 料 面 的 形 状 不 但 要 保 证 压 料 面 上的 材 料 不 皱 ， 而 且 应 尽 量 造 成 凸 模 下 的 材 料 能 下 凹 以 降 低拉 深 深 度 ， 更 重 要 的 是 要 保 证 拉 入 凹 模 里 的 材 料 不 皱 不 裂 。因 此 ， 压 料 面 形 状 应 由 平 面 、 圆 柱 面 、 双 曲 面 等 可 展 面 组成 ， 如 图 6.2.12、 6.2.13所 示 。 确 定 压 料 面 形 状 必 须 考 虑 以 下 几 点 ： （ 1） 降 低 拉 深 深 度 图 6.2.14所 示 是 降 低 拉 深 深 度 的 示 意 图 。 （ 2） 凸 模 对 毛 坯 一 定 要 有 拉 伸 作 用 只 有 使 毛 坯 各 部 分 在 拉 深 过 程 中 处 于 拉 伸 状 态 ， 并 能均 匀 地 紧 贴 凸 模 ， 才 能 避 免 起 皱 ， 如 图 6.2.15。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件25图 6.2.12压 料 面 形 状1-平 面 ； 2-圆 柱 面 ； 3-圆 锥 面 ； 4-直 曲 面 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件26图 6.2.13 压 料 面 与 冲 压 方 向 的 关 系1-压 边 圈 ； 2-凹 模 ； 3-凸 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件27 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件28 3.工 艺 孔 和 工 艺 切 口 在 制 件 上 压 出 深 度 较 大 的 局 部 突 起 或 鼓 包 ， 有 时 靠 从外 部 流 入 材 料 已 很 困 难 ， 继 续 拉 深 将 产 生 破 裂 。 这 时 ， 可考 虑 采 用 冲 工 艺 孔 或 工 艺 切 口 ， 以 从 变 形 区 内 部 得 到 材 料补 充 。 如 图 6.1.3所 示 。 工 艺 孔 或 工 艺 切 口 必 须 设 在 拉 应 力 最 大 的 拐 角 处 ， 因此 冲 工 艺 孔 或 工 艺 切 口 的 位 置 、 大 小 、 形 状 和 时 间 应 在 调整 拉 深 模 时 现 场 试 验 确 定 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件29 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件304.覆 盖 件 拉 深 件 图 的 绘 制 （ 1） 拉 深 件 图 的 要 求 按 照 拉 深 件 的 冲 压 位 置 绘 制 ,而 不 是 像 产 品 图 那 样 按照 零 件 在 车 身 上 的 装 配 位 置 来 绘 制 。 拉 深 件 图 上 不 仅 要 标 注 拉 深 件 的 轮 廓 尺 寸 、 不 同 位置 的 深 度 等 。 而 且 要 标 注 拉 深 件 在 汽 车 坐 标 系 中 的 定 位 尺寸 ， 拉 深 方 向 与 坐 标 系 的 关 系 ， 后 面 工 序 示 意 线 及 尺 寸 等 。有 时 还 标 注 后 面 工 序 的 冲 压 方 向 ， 但 不 标 注 拉 深 件 外 轮 廓尺 寸 。 当 拉 深 件 的 法 兰 面 为 复 杂 曲 面 形 状 时 ， 还 可 以 在 法兰 面 上 标 注 上 凸 、 凹 模 和 压 料 圈 型 面 按 工 艺 模 型 仿 制 、 配研 的 技 术 要 求 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件31 6.2.3 拉 深 、 修 边 和 翻 边 工 序 间 的 关 系 覆 盖 件 成 形 各 工 序 间 不 是 相 互 独 立 而 是 相 互 关 联 的 ，在 确 定 覆 盖 件 冲 压 方 向 和 加 工 艺 补 充 部 分 时 ， 还 要 考 虑 修边 、 翻 边 时 工 序 件 的 定 位 和 各 工 序 件 的 其 它 相 互 关 系 等 问题 。 拉 深 件 在 修 边 工 序 中 的 定 位 有 三 种 ： （ 1） 用 拉 深 件 的 侧 壁 形 状 定 位 。 （ 2） 用 拉 深 筋 形 状 定 位 。 （ 3） 用 拉 深 时 冲 压 的 工 艺 孔 定 位 。 修 边 件 在 翻 边 工 序 中 的 定 位 ， 一 般 用 工 序 件 的 外 形 、侧 壁 或 覆 盖 件 本 身 的 孔 定 位 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件32 6.3覆 盖 件 成 形 模 具 的 典 型 结 构 和 主 要 零 件 的设 计 6.3.1覆 盖 件 拉 深 模1.拉 深 模 的 典 型 结 构 覆 盖 件 拉 深 设 备 有 单 动 压 力 机 和 双 动 压 力 机 ， 形 状 复 杂的 覆 盖 件 必 须 采 用 双 动 压 力 机 拉 深 根 据 设 备 不 同 ， 覆 盖 件 拉 深 模 也 可 分 为 单 动 压 力 机 上 覆盖 件 拉 深 模 和 双 动 压 力 机 上 覆 盖 件 拉 深 模 。 (如 图 所 示 )所 示分 别 为 单 动 压 力 机 上 和 双 动 压 力 机 上 覆 盖 件 拉 深 模 的 典 型 结构 示 意 图 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件33 2.拉 深 模 主 要 零 件 的 设 计 （ 1） 拉 深 模 结 构 尺 寸 教 材 表 6.3.1是 拉 深 模 壁 厚 尺 寸 。 由 于 覆 盖 件 拉 深 模 形 状复 杂 ， 结 构 尺 寸 一 般 都 较 大 ， 所 以 凸 模 、 凹 模 、 压 边 圈 和 固 定座 等 主 要 零 件 都 采 用 带 加 强 肋 的 空 心 铸 件 结 构 ， 材 料 一 般 合 金铸 铁 、 球 墨 铸 铁 和 高 强 度 的 灰 铸 铁 （ HT250、 HT300） 。 （ 2） 凸 模 设 计 除 工 艺 补 充 、 翻 边 面 的 展 开 等 特 殊 工 艺 要 求 部 分 外 ， 凸 模的 外 轮 廓 就 是 拉 深 件 的 内 轮 廓 ， 其 轮 廓 尺 寸 和 深 度 即 为 产 品 图尺 寸 。 凸 模 工 作 表 面 和 轮 廓 部 位 处 的 模 壁 厚 比 其 它 部 位 的 壁 厚要 大 一 些 ， 一 般 为 70 90（ 如 图 6.3.1、 6.3.2） 。 为 了 保 证 凸模 的 外 轮 廓 尺 寸 ， 在 凸 模 上 沿 压 料 面 有 一 段 40 80的 直 壁 必 须加 工 （ 如 图 6.3.3） 。 为 了 减 少 轮 廓 面 的 加 工 量 ， 直 壁 向 上 用45 斜 面 过 渡 ， 缩 小 距 离 为 15 40。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件34 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件35图 6.3.3凸 模 外 轮 廓 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件36 （ 3） 凹 模 设 计 拉 深 毛 坯 是 通 过 凹 模 圆 角 逐 步 进 入 凹 模 型 腔 ， 直 至 拉 深成 凸 模 的 形 状 。 凹 模 结 构 可 分 为 闭 口 式 凹 模 结 构 和 通 口 式 凹 模 结 构 。 闭 口 式 凹 模 结 构 的 凹 模 底 部 是 封 闭 的 ， 在 拉 深 模 中 ， 绝大 多 数 是 闭 口 式 凹 模 结 构 。 如 图 6.3.4所 示 为 微 型 汽 车 后 围 拉深 模 ， 该 模 具 采 用 的 是 闭 口 式 凹 模 结 构 ， 在 凹 模 的 型 腔 上 直接 加 工 出 成 形 的 凸 、 凹 槽 部 分 。 图 6.3.5是 汽 车 门 里 板 拉 深 模 。 模 具 的 凹 模 底 部 是 通 的 ，通 孔 下 面 加 模 座 ， 反 成 形 凸 模 紧 固 在 模 座 上 。 这 种 凹 模 底 部是 通 的 凹 模 结 构 称 为 通 口 式 凹 模 结 构 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件371、 7-起 重 棒 ； 2-定 位 块 ； 3、 11-通 气 孔 ； 4-凸 模 ； 5-导 板 ； 6-压 边 圈 ；8-凹 模 ； 9-顶 件 装 置 ； 10-定 位 键 ； 12-到 位 标 记 ； 13-耐 磨 板 ； 14-限 位 板图 6.3.4 采 用 闭 口 式 凹 模 结 构 的 微 型 汽 车 后 围 拉 深 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件381、 7-耐 磨 板 ； 2-凹 模 ； 3-压 边 圈 ； 4-固 定 板 ； 5-凸 模 ； 6-通 气 孔 ； 8-下 底 板 ； 9-拉 深 筋 ； 10-反 成 形 凸 模 镶 块 ； 11-反 成 形 凹 模 镶 块 ； 12-顶 出 器图 6.3.5 采 用 通 口 式 凹 模 结 构 的 汽 车 门 里 板 拉 深 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件39 （ 4） 拉 深 筋 设 计 拉 深 筋 的 作 用 是 增 大 全 部 或 局 部 材 料 的 变 形 阻 力 ， 以 控制 材 料 的 流 动 ， 提 高 制 件 的 刚 性 。 同 时 利 用 拉 深 筋 控 制 变 形区 毛 坯 的 变 形 的 大 小 和 变 形 的 分 布 ， 控 制 破 裂 、 起 皱 、 曲 面畸 变 等 质 量 问 题 。 如 图 6.3.6所 示 ， 设 置 在 压 料 面 上 的 筋 状 结 构 就 是 拉 深 筋 。 拉 深 筋 有 圆 形 、 半 圆 形 和 方 形 三 种 结 构 ， 如 图 6.3.7。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件40图 6.3.6 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件41图 6.3.7 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件42 （ 5） 覆 盖 件 拉 深 模 具 的 导 向 导 柱 、 导 套 导 向 导 柱 导 套 导 向 不 能 承 受 较 大 的 侧 向 力 ,常 用 于 中 小 型 模 具 的导 向 。 导 向 块 导 向 导 块 导 向 与 导 板 导 向 的 使 用 方 式 相 同 。 导 块 设 置 在 模 具 对称 中 心 线 上 时 ,导 块 应 为 三 面 导 向 ;如 设 置 在 模 具 的 转 角 部 位 时 ,导 块 应 为 两 面 导 向 。 导 块 模 适 用 于 平 面 尺 寸 大 深 度 小 的 拉 深 件及 中 大 批 量 生 产 （ 图 6.3.8、 图 6.3.9） 。 导 板 导 向 导 板 导 向 常 用 于 覆 盖 件 拉 深 、 弯 曲 、 翻 边 等 成 形 模 具 。 其结 构 相 对 简 单 、 造 价 低 ， 常 安 装 在 凸 模 、 凹 模 、 压 边 圈 上 ， 应用 比 较 广 泛 。 （ 图 6.3.10、 图 6.3.11） 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件43 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件44图 6.3.10导 板 导 向 布 置 图 a) 凸 模 导 板 结 构 ； b)压 边 圈 导 板 结 构 6.3.11 凸 模 和 压 边 圈 之 间 的 导 向 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件45 凹 模 和 压 边 圈 之 间 的 导 向 （ 图 6.3.12） 。 这 种 导 向 方 式称 为 外 导 向 ， 它 的 结 构 特 点 是 凸 台 与 凹 槽 的 配 合 。 其 作 用 与一 般 冲 模 导 柱 与 导 套 相 似 ， 但 间 隙 较 大 ， 一 般 为 0.3 mm。 导板 材 料 为 T8A或 T10A， 其 淬 火 硬 度 为 52 56H RC， 为 使 导 板能 容 易 的 进 入 导 向 面 ， 其 一 端 制 成 30 ， 导 板 可 根 据 标 准 选用 （ 图 6.3.13） 。 （ 6） 拉 深 模 具 的 排 气 上 模 排 气 设 置 时 要 加 出 气 管 或 加 盖 板 以 防 止 杂 质 落 入 ，如 图 6.3.14。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件46图 6.3.12 凹 模 和 压 边 圈 之 间 的 导 向a) 凸 台 在 凹 模 上 ； b)凸 台 在 压 边 圈 上 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件47 图 6.3.13 导 板 结 构 尺 寸 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件48图 6.3.14 排 气 孔 的 设 置 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件49 6.3.2覆 盖 件 修 边 模 覆 盖 件 修 边 模 就 是 特 殊 的 冲 裁 模 ， 与 一 般 冲 孔 、 落 料 模的 主 要 区 别 是 ： 所 要 修 边 的 冲 压 件 形 状 复 杂 ， 模 具 分 离 刃 口所 在 的 位 置 可 能 是 任 意 的 空 间 曲 面 ； 冲 压 件 通 常 存 在 不 同 程度 的 弹 性 变 形 ； 分 离 过 程 通 常 存 在 较 大 的 侧 向 压 力 等 。1.修 边 模 具 的 结 构 （ 1） 修 边 模 具 的 分 类 覆 盖 件 修 边 模 可 分 为 垂 直 修 边 模 （ 图 6.3.15） 、 水 平 修边 模 和 倾 斜 修 边 模 （ 图 6.3.16） 。 （ 2） 典 型 的 修 边 模 具 图 6.3.17是 汽 车 后 门 柱 外 板 垂 直 修 边 冲 孔 模 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件50图 6.3.15垂 直 修 边 模 1-下 模 ； 2-凸 模 镶 块 ； 3-上 模 ； 4-凹 模 镶 块 ； 5-卸 件 器 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件51 6.3.16水 平 修 边 模 和 倾 斜 修 边 模1、 15-复 位 弹 簧 ； 2-下 模 ； 3-、 16滑 块 ； 4、 17-修 边 凹 模 ； 5、 12-斜 楔 ； 6、 13凸 模 镶 块 ； 7-上 模 ； 8-卸 件 器 ； 10-螺 钉 ；9-弹 簧 ； 11、 14防 磨 板 ； 18-背 靠 快 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件52图 6.3.17汽 车 后 门 柱 外 板垂 直 修 边 冲 孔 模1-上 模 座 ； 2-卸 料 螺 钉 ；3-弹 簧 ； 4-卸 料 板 ；5-导 板 ； 6-凹 模 镶 块 组 ；7-导 柱 ； 8-导 套 ； 9-下 模 座 ； 10-顶 出 器 ；11-顶 出 气 缸 ； 12-凸 模 镶 块 组 ； 13-废 料 刀 组 ； 14-限 位 器 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件53 2.修 边 凸 模 与 凹 模 镶 件 修 边 凸 模 和 凹 模 刃 口 结 构 形 式 有 两 种 ： 一 是 采 用 堆 焊 形 式 ，即 在 主 模 体 或 模 板 上 堆 焊 修 出 刃 口 ， 二 是 采 用 凸 模 、 凹 模 镶 件拼 合 而 成 。 按 修 边 制 件 图 绘 制 凸 模 和 凹 模 镶 件 图 时 ,不 标 注 整体 尺 寸 。 在 凸 模 镶 件 图 上 注 明 “ 按 修 边 样 板 加 工 ” ； 在 凹 模 镶件 图 上 ,则 注 明 “ 按 凸 模 镶 件 配 制 ,考 虑 冲 裁 间 隙 ” 。 （ 1） 镶 件 分 块 的 原 则 小 圆 弧 部 分 单 独 作 为 一 块 ,接 合 面 距 切 点 5 10mm。 大 圆弧 、 长 直 线 可 以 分 成 几 块 ， 接 合 面 与 刃 口 垂 直 ,并 且 不 宜 过 长 ，一 般 取 12 15mm.； 凸 模 上 和 凹 模 上 的 接 合 面 应 错 开 5 10 mm,以 免 产 生 毛剌 ； 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件54 易 磨 损 比 较 薄 弱 的 局 部 刃 口 ， 应 单 独 做 成 一 块 ， 以便 于 更 换 ； 凸 模 的 局 部 镶 块 用 于 转 角 、 易 磨 损 和 易 损 坏 的 部 位 ，凹 模 的 局 部 镶 块 装 在 转 角 和 修 边 线 带 有 突 出 和 凹 槽 的 地 方 。各 镶 块 在 模 座 组 装 好 后 ， 再 进 行 仿 形 加 工 ， 以 保 证 修 边 形 状和 刃 口 间 隙 的 配 做 要 求 。 （ 2） 镶 件 固 定 与 定 位 图 6.3.18所 示 为 修 边 镶 件 的 一 般 结 构 。 图 6.3.19所 示 是 两 种 常 用 的 镶 件 固 定 形 式 的 示 意 图 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件55图 6.3.18修 边 镶 件 结 构 及 刃 口 拼 合 面 图 6.3.19 镶 件 的 固 定 形 式 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件56 3.废 料 刀 的 设 计 覆 盖 件 的 废 料 外 形 尺 寸 大 ， 修 边 线 形 状 复 杂 ， 不 可 能 采 用一 般 卸 料 圈 卸 料 ， 需 要 先 将 废 料 切 断 后 卸 料 才 方 便 和 安 全 。 有些 零 件 在 修 边 时 不 能 用 制 件 本 身 形 状 定 位 的 零 件 ， 则 可 用 废 料刀 定 位 。 （ 1） 废 料 刀 的 结 构 ： 废 料 刀 也 是 修 边 镶 块 的 组 成 部 分 ， 镶 块 式 废 料 刀 是 利 用修 边 凹 模 镶 块 的 接 合 面 作 为 一 个 废 料 刀 刃 口 ， 相 应 地 在 修 边 凸模 镶 块 外 面 装 废 料 刀 作 为 另 一 个 废 料 刀 刃 口 组 成 镶 块 式 废 料 刀 (如 图 6.3.20、 图 6.3.21所 示 )。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件57 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件58 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件59 （ 2） 废 料 刀 的 布 置 为 了 使 废 料 容 易 落 料 下 ， 废 料 刀 的 刃 口 开 口 角 通 常 取10 ， 且 应 顺 向 布 置 ， 如 图 6.3.22所 示 。 为 了 使 废 料 容 易 落 下 ， 废 料 刀 的 垂 直 壁 应 尽 量 避 免 相对 布 置 。 当 不 得 不 相 对 布 置 时 ， 可 改 变 刃 口 角 度 ， 如 图 6.3.23所 示 。 另 外 修 边 线 上 有 凸 起 部 分 时 ， 为 了 防 止 废 料 卡 住 ， 要在 凸 起 部 位 配 置 切 刀 ， 如 图 6.3.22所 示 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件601-废 料 刀 ； 2-凸 模 图6.3.22废 料 刀 顺 向 布 置 图 6.3.23 废 料 刀 相 对 布 置 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件61 6.3.3覆 盖 件 翻 边 模 根 据 翻 边 模 的 结 构 特 点 和 复 杂 程 度 ， 覆 盖 件 的 翻 边 模可 分 为 以 下 六 种 类 型 。 （ 1） 垂 直 翻 边 模 （ 2） 斜 楔 翻 边 模 （ 3） 斜 模 两 面 开 花 翻 边 模 （ 4） 斜 楔 圆 周 开 花 翻 边 模 （ 5） 斜 楔 两 面 向 外 翻 边 模 （ 6） 内 外 全 开 花 翻 边 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件622.翻 边 模 结 构 设 计 示 例 （ 1） 双 斜 楔 窗 口 插 入 式 翻 边 凸 模 扩 张 模 具 结 构 图 6.3.25所 示 为 利 用 覆 盖 件 上 的 窗 口 ， 插 入 凸 模 扩 张斜 楔 。 （ 2） 翻 边 凸 模 缩 小 与 翻 边 凹 模 扩 张 的 模 具 结 构 图 6.3.26所 示 为 覆 盖 件 窗 口 向 外 翻 边 的 模 具 结 构 。 （ 3） 斜 楔 两 面 开 花 翻 边 模 图 6.3.27翻 边 模 属 两 面 开 花 式 结 构 。 （ 4） 气 缸 复 位 的 翻 边 模 图 6.3.28所 示 为 气 缸 复 位 的 翻 边 模 。 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件63图 6.3.25 窗 口 插 入 式 翻 边 凸 模 扩 张 结 构1、 4-斜 楔 座 ； 2、 13-滑 板 ； 3、 6-斜 楔 块 ； 5-限 位 板 ；7、 12-复 位 弹 簧 ； 8、 11-滑 块 ； 9-翻 边 凸 模 ； 10-翻 边 凹 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件64图 6.3.26 翻 边 凸 模 收 缩 与 翻 边 凹 模 扩 张 结 构1、 15-限 位 块 ； 2-压 块 ； 3、 4-斜 楔 块 ； 5-滑 块 ； 6、 12-弹 簧 ； 7-顶 杆 ； 8-翻 边 凸 模 ；9-压 板 ； 10-斜 楔 ； 11-翻 边 凹 模 ； 13-活 动 底 板 ； 14-下 模 座 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件65图 6.3.27斜 楔 两 面 开 花 式 结 构1、 7、 9-斜 楔 ； 2-滑 板 ； 3-滑 块 ； 4、 5、 16-弹 簧 ； 6-轴 销 ； 8-活 动 翻 边 凸 模 ；10-键 ； 11-导 套 ； 12固 定 块 ； 13-压 件 器 ； 14-凸 模 座 ； 15-定 位 块 ；17-螺 钉 ； 18-导 柱 ； 19上 模 座 ； 20-翻 边 凹 模 冲压工艺及模具设计 第 6章 汽 车 覆 盖 件 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 冲压工艺与模具设计助学课件66图 6.3.28气 缸 复 位 的 翻 边 模1-压 件 器 ； 2-翻 边 凸 模 ； 3-翻 边 凹 模 ； 4-滑 块 ； 5-滑 块 座 ；6-气 缸 固 定 板 ； 7-气 缸 ； 8-斜 楔