大型覆盖件主要指汽车、拖拉机等车身部位的大型拉深件,如外门板、翼子板、发动机罩和车身壳体等。这类零件材料薄、空间曲面形状复杂、轮廓尺寸大,表面品质要求高。
覆盖件的拉深深度不一致,因此其变形往往不仅是单纯的拉深,而是拉深和胀形,甚至是拉深和胀形、弯曲等几种变形的组合。由于其形状不规则,变形沿覆盖件周边分布不均匀,应力在各处也大小不等,故容易引起回弹、起皱和拉裂。为了使毛坯沿周边产生较为均匀的径向拉应力,使毛坯中间部位各个方向都产比较均匀的胀形,在拉深时要增加工艺补充面或在凹模面上加拉深肋等来控制材料的流向及流速,这样可以防止拉深件的起皱与拉裂。
对于拉深深度浅的覆盖件(如汽车外门板),由于拉深时材料得不到充分的拉深变形,致使:工件回弹大,且刚性差,需用拉深槛来加大径向拉应力,增大塑性变形程度,使制件回弹小,刚度好.本节仅介绍覆盖件拉深模设计。
覆盖件拉深模分单动拉深模和双动拉深模。
1. 单动拉深模典型结构
图7—83为单动拉深模,是根据单动压力机设计的,模具主要由凸模6、凹模l、压边圈5三大件及一些辅助零件组成。限位螺钉14用于调整压边圈上下位置,使其与凹模之间间隙合理。限位块3用于限制模具冲压到位时的位置,同时也可用来调整凹模与压边圈之间的间隙。到位标志器13用来检验拉深件是否压到位。导板12用于凸模与压边圈导向,导板4用于凹模与压边圈的导向。定位块9用于毛坯定位,定位键lO用于模具在压力机工作台T形槽中的定位,顶杆7用于顶件和压料。
图7—83 汽车左右车门外蒙皮单动拉深模
1— 凹模 2、11—通气孔 3—限位块 4—导板 5—压边圈
6—凸模 7—顶杆 8—起重棒 9—定位块 10—定位键
12—导板 13—到位标准器 14—限位螺钉
2.双动拉深模典型结构
图7—84为双动拉深模典型结构,是按双动压力机设计的。模具主要由凸模1、凹模5、压边圈3三大件及一些辅助零件组成。凸模1安装在双动压力机的内滑块上,压边圈3安装在双动压力机的外滑快上,凹模5 安装在压力机工作台上。凸模与压边圈之间,用导板2导向,凹模与压边圈之间由背靠块(防磨板)11导向。
图7—84 汽车后围板双动拉深模
1—凸模 2—导板 3—压边圈 4—起重棒 5—凹模 6—顶件装置
7、9—通气孔 8—定位键 10—到位标准器 12—限位块
覆盖件拉深模是根据覆盖件零件图和主模型(相当于1:1的立体零件)来设计的,凸凹模的开头及尺寸嘘符合覆盖件零件图和主模型的形状和尺寸要求。
因为凸、凹模和压边圈的尺寸大,形状复杂,所以常用铸件。材料为Cr、Mo。铸铁、普通铸铁、合金铸铁等。要求凸凹模既要质量小,又要有足够的强度.一些非重要部位应当挖空,在强度要求高的部位,应添加强肋.如图7—85所示。拉深模的结构尺寸见表7一18。
图7—85 拉深模结构
表7--18 拉深模的结构尺寸 (单位:mm)
|
模具的长边尺寸 |
加强肋间隔B |
|
|
|
|
|
~600 |
200 |
35 |
30 |
30 |
25 |
|
600~1200 |
300 |
40 |
30 |
35 |
28 |
|
1200~2000 |
300 |
50 |
36~40 |
40 |
32 |
|
2000~3000 |
300 |
60 |
40~45 |
45 |
38 |
|
3000~ |
300 |
75 |
50~62 |
50~62 |
48 |
拉深时,毛坯与凹模之间存有空气.若凹模内的空气不排出,则拉深件会被压缩空气顶瘪。拉深结束后,制件将紧贴凸膜,若不及时在凸模与制件之间注入空气,则制件易发生破坏,故在凸凹模上都要开通气孔。通气孔数量要多、直径要小。通气孔直径可取
4~
60~
1.拉深肋(拉深槛)的作用
(1)增加进料的阻力 由于有拉深肋(或拉深槛),压边圈下面的毛坯经过反复弯曲变形。增加了毛坯向凹模内流动的阻力,加大了径向拉应力,使毛坯的塑性变形量增大,从而提高拉深件的刚度。
(2)使各处进料阻力均匀 由于直线部分的进料阻力小,而圆角部分进料阻力大,若在直线部分放置拉深肋,则可使直线和圆角部分进料阻力均匀。防止起皱或开裂。
(3)降低了对压边面接触的要求 有了拉深肋,使压边面的接触状态对拉深的影响可以减小,降低了对压边面的要求。如不用拉深肋不仅对压边面要求高,而且压边面容易磨损。影响拉深件品质。
(4)调整压边力 在单动压力机上调整气垫压力,在双动压力机上调整外滑块四4'-~的高低,只能粗略地调整压边力,并不能完全控制各处进料量符合拉深件变形要求,故用拉深肋辅助调节各处压边力。
2.拉深肋的种类及结构
(1)拉深肋 肋的剖面形状有圆形、半圆形、方形;装配形式有嵌入式和整体式。嵌入式拉深肋耐磨,但制造困难;整体式拉深肋叮与压边圈的压边两一起仿型加工·其结构如图7—86所示。其尺寸见表7—19。
(2)拉深槛拉深槛的剖面呈梯形,它的阻力作用比拉深肋大。所以多在深度浅的大型曲面的拉深件中采用。拉深槛与凹模做成一体,放置在凹模口部。其结构及尺寸如图7—87所示。
图7—86 拉深肋结构图
|
名称 |
w |
d |
h |
h |
R |
|||
|
圆形拉深肋 |
12
16
20 |
M6
M8
M10 |
12
16
20 |
6
7
8 |
6
8
10 |
6
8
10 |
15
17
19 |
25
30
35 |
|
半圆形拉深肋 |
12
16
20
|
M6
M8
M10 |
11
13
15 |
6
7
8 |
5
6.5
8 |
6
8
10 |
15
17
19 |
25
30
35 |
|
方形拉深肋 |
12
16
20
|
M6
M8
M10 |
11
13
15 |
6
7
8 |
5
6.5
8 |
3
4
5 |
15
17
19 |
25
30
35 |
图7—87 拉深槛结构及尺寸
a) 用于浅拉深 b) 用于深拉深
与拉深肋相配的拉深槽,要按拉深肋的尺寸研配打磨。为操作方便,一般拉深肋安置在上压边面上,拉深槽安装在下压边面上。
3.拉深肋的布置原则
拉深肋的数目及位置主要根据覆盖件外形、起伏特点及拉深件的深度而定,如图7—88所示。其原则是:
1)拉深深度大的工件在直线部位安置拉深肋,而在圆弧部位不设拉深肋。
2)同一工件拉深深度相差大时,在深的部位不设拉深肋,在浅的部位设拉深肋。
3)拉深肋的位置要保证与拉深毛坯材料流动方向垂直。
图 7—88 拉深肋布置(
~
)
a)凹模口形状与拉深肋布置 b)汽油箱拉深时拉深肋的布置实例


