1、DL 圖的制作1. 認識 DL 圖2.1 DL 圖的簡介 一個汽車覆蓋件的沖壓成形完成，需要一步或者多步完成，這樣的“每一步”我們稱為零件完成 的一道工序，在結構中我們已經介紹，比如拉延工序，修邊沖孔工序等等。那么這些內容會在哪里體 現出來呢？就是在 DL 圖中體現出來，所以在模具的結構設計之前，必須先完成 DL 圖的設計。這個 完成 DL 圖設計的過程，我們稱為汽車覆蓋件模具的工藝設計。DL 圖，英文名稱為 Die Layout ，又稱工藝圖、工法圖、工藝流程圖等等。2.2 DL 圖在模具設計中的作用和地位這樣來打個比方吧，設計師在設計完一個產品的外觀后，需要有人把他做出來，而如何做出它，

2、把這個外觀合理的分解成幾個小塊，并且在實際沖壓過程中，機器可以把它做出來，然后將它整合成 設計要求的外觀式樣！這時，需要一個教人如何把它一步步做出來的工藝流程圖，這個就是DL圖。DL圖的要求非常高,除了正常的構件尺寸、角度、工序內容、沖壓方向等等細致的一步步工藝流程外，還要附有頂桿分布 圖，廢料排向示意圖，廢料刀刃入狀態圖等等，如果做了 CAE 分析，最好將拉延完成，材料收縮的狀 態表達一下。因為通過 DL 圖,任何一家有硬件條件的工廠，都可以通過DL 圖的步驟，調整生產線，生產指定的構件。 DL 圖現在國內主要用于在汽車覆蓋件模具，一般采用 UG 軟件進行繪制。由此我們可以總結下 DL 圖對

3、于后續整個模具設計的作用： 完整表達零件的工藝流程、各工序內容、沖壓方向、沖壓設備等等，為模具結構設計人員提供設 計信息，指導設計；為零件的制作提供可行性分析，其中包括CAE 成型分析，回彈分析等等；以及為后續設計提供所有要求和技術保證。除此之外， DL 圖還有以下作用：檢奇訓論成形性、加工性，將其結果具體以圖來表現。 工序間的加工內容及加工范圍明確化，以防止設計及后工序失誤 明確加工基準及制件基準。實型時制作時基準點的指示，以及沖壓轉角的轉角基點及轉角方法指示 作為各工序工序圖的制成依據及 Nc 編程的基準。 制件公差的折入及回彈折入指示。整個模具設計流程如圖 2.1 所示。我們可以看出 D

4、L 圖在其中的指導作用。圖2.1流程圖2.3 DL圖上應表達的信息 A .工序劃分及沖壓內容在設計人員拿到零件后，對零件進行工藝分析，大致制定出零件的工序劃分。DL比如一個零件，先制定出零件的工序分別為拉延-修邊沖孔-翻邊-整形四道工序完成，則在圖繪制中，需要在 DL圖清楚準確表示出四道工序的順序，沖壓名稱等等。模具的工序名稱可以分為兩類-成形類和切邊類成形類一般有 拉延，成形，翻邊，整形等等。切邊類一般有 修邊，沖孔，側修側沖等等兩種類型的模具之間的區別為是否有廢料。成形類模具一般不產生廢料，是針對零件形狀進行的沖壓過程，這個過程往往需要很大的沖壓力,而切邊類模具會產生廢料，如修邊廢料或者沖

5、孔廢料等，所以在后續結構設計中，對于切邊類模具我 們一般要考慮廢料的排出。所有工序在DL圖上的表示一般用英文縮寫，如圖22所示。鋼寫"稱（英文）名稱（中文）縮寫名隸（英文）名稱（中文）BLEiLANXINU落料EUBURLING翻口DRDRAW拉延CUCITRLrNGTRTRIM修邊tIEMHEMMING折邊CTCUT切斷PREPRESETSEPARATE切開PCPIERCE沖孔FLFLAMIE詡邊PRO?R()<RKSSIVE級進模BSDRENDRG壓彎RSIRESTKIKE整形FOFCRM成形TRATRANS FAR劣T位CAMCAM斜楔圖22工序英文縮寫芮。的切 畫饑KV

6、4 FI / 3/；hJ 砸叩總 5）3/1 PI a20.12U)_ V+ n3/4 PI03J (刪>/4 HI3/4 Pl 炳,'(0創3/4 n?20.1 >20)3/4 PII '10.610.5)3/斗 PI3/4CTR 旳J1也1怙)FT7滬f UTT5/4 pif3/4 Pl,014J(f11)015.115)3/4 CPI 厲 HJ(T4)3戸 卻 可彳廠'j/4 PI3/4 CPFb301361-11-0/4工軸履PI+CPHCTR工序號950mnriB.工藝流程圖及沖壓設備圖2.3工序流程及設備介紹設計人員會根據技術協議（客戶提供），制

7、定出每道工序的模具所對應的沖壓設備，機床參數，后續設計人員會嚴格按照這些數據設計模具結構，其中包括機床類型，閉合高度，頂桿位置，壓板槽位置等等。工序流程圖如上圖2.3所示，一般在DL圖的右側做出。C .各工序沖壓、送料方向及斜楔加工方向往往一個零件，在考慮沖壓負角，模具刀口強度等等因素后，各個工序的沖壓方向都不一樣，所 以我們要在DL圖中標識出每個工序的沖壓方向，送料方向，如果涉及到斜楔，還要把斜楔的加工方 向和加工角度標識清楚，一般用箭頭和坐標系表示。如圖2.4所示。圖2.4沖壓方向，送料方向的表示D 各工序加工內容視圖表示及示意簡圖E. 基準定位孔C/H 型面檢查點 C/PF. 基準點與沖

8、壓中心的關系（絕對坐標與工作坐標）G. 拉延工藝補充形狀（分模線、板料線）如圖2.5 所示圖2.5板料線，分模線的表示H .修邊位置，廢料刀布置及廢料流向I. 制件變形預測及應對措施J其他需要說明的事項（左右件，技術要求等） 參照提供的 DL 圖范例，按照要求在 DL 圖上找到以上 A-J 的相應位置2.4 工序符號的規定在汽車模具中， DL 圖中，為了簡化表示各個工序內容名稱我們把各個工序的稱呼用英文表示 舉例如下：一個零件完成分四道工序拉延-修邊沖孔-翻邊整形-斜楔沖孔則我們可以稱這個零件的工序劃分分別為：OpIO拉延 -op20修邊沖孔-op30翻邊整形-op40斜楔沖孔-。（類推）op

9、NO也可以稱為 1/4 拉延工序 2/4 修邊沖孔工序 等等， 4 代表工序總數，前面代表工序數 注意：落料工序強制規定為 opO5 2.5 DL 圖圖層的分類 一個零件往往有多道工序完成，為了使各個工序內容表示的獨立，完整，清晰，我們把每道工序 的工作內容、工序數模、沖壓送料方向等等布置在 DL 對應的圖層中，圖層分類如下。在 UG 中有 256 個圖層，每個圖層的含義不同，一般來說，I 層： 原始產品層 （工藝數模層） 如果后期工藝數模改變，則把改變的工藝數模放在接下圖層中，標上日期，以便區分5 層： 落料工序內容，即落料線10層：op10工藝數模層II 層： op1O 沖壓方向 送料方向

10、11至19層：若op10為拉延工序，則11-19層中對應放置 分模線、板料線、板料收縮線、 CH孔等拉 延工藝信息20 層： op20 工藝數模層（將此工序要沖的孔德中心點及沖孔的大小做出） ，在此層做三條線，起點為基準點，延 +X 軸，+Y軸，+Z軸個一條線，X軸線為紅色，Y軸線為綠色，Z軸線為藍色，+Y表示送料方向，一Z表示 沖壓方向，層名 為 OP20；）21 層： op20 沖壓方向 送料方向30 層： op30 工藝數模層（將此工序要沖的孔的中心點及沖孔的大小作出） ，將上工序已經沖過的孔和修過的邊用白色的雙點劃線做出，在此層做三條線，起點為基準點，延+X軸、+Y軸、+Z軸各一條線，

11、X軸線為紅色，Y軸為綠色，Z軸為藍色，+Y表示送料方向，-Z表示沖壓方向，層名 OP30；31層：op30沖壓方向 送料方向40層：op40工藝數模層41層：op40沖壓方向 送料方向類推第N 0層：opN0的工藝數模內容第N1層：OPN0的沖壓方向，送料方向第100層：DL圖2D出圖層第256層：垃圾層之所以要把DL圖圖層分類，是因為在后續的模具設計中，我們可以通過控制圖層的打開和關閉, 來完成對單獨工序內容的查看和修改。DL圖文件保存為 零件號_CY_完成日期.prt”；2.6 DL圖上圖示項目和符號DL圖上線條復雜，所以為了區分各個線條表示的意義，我們把特定內容的線條規定線型方式。使用順

12、序沖裁輪廓線成形.彎馭輪廓線Lz > / z xVV1V2%險辛 t37 77 P 7v vvr40 * 曲 W WoGi05X X X X X11ULJ 1 L- LJA 各個工序的線型表示規定拉延序(LK)凸模輪1#線粗實線粗實絨細點劃線預想的坯料尺J鋼雙點劃建沖裁序(TR)修邊纜粗實絨廢料丿J粗實線沖幾及U帶細取點劃線壓彎、朋邊挾(BND, K)酬収點劃線屆貳線和唯標線細實線B 基準點的設定及標記符號'二H坐標找的交點t刁 b? QC.沖模沖壓中心線表示符號多工位，自動沖壓線，各工序基準點必須統一的產品和利用氣墊拉延的產品沖壓中心線與基準點之間的距離最小為20m/m沖樽中“

13、維沖爪中心D沖壓方向，送料方向，斜楔方向表示箭頭必須注明沖壓方向與坐標系的角度，旋轉角度時，必須同時表示旋轉順序。表示符號如圖斜楔方向2.7學生作業學生根據老師留給的工序數模，完成DL圖（2D圖）的初級制作要求1. 圖層分類正確，2. 2D圖中各個表示的信息完整，清晰3. 絕對坐標系，工作坐標系的轉換和設置正確。三拉延工藝設計3.1拉延工藝的概述拉延工序，就是把平板料經過拉伸成形為有形狀的零件過程。拉延模的工作原理和結構特點我們在結構設計知識中已經介紹。針對拉延造型的設計主要有沖壓方向的設計、壓料面的設計、工藝補充、拉延筋的設計等等3.2沖壓方向的設計確定沖壓方向是確定拉延件首先要遇見的問題，

14、它不但決定能否拉延出滿意的拉延件來，而且影 響到工藝補充部分的多少和壓料面形狀。有些形狀復雜的拉延件往往會由于沖壓方向確定不當，而拉 不出滿意的拉延件來，只好改變沖壓方向，這樣就需要修改拉延模，同時還必須相應的修改拉延以后 的沖模，會造成很大的成本損失，所以，沖壓方向必須慎重考慮確定之。a. .確定沖壓方向能夠順利進入凹模，盡量避免負角；b. 凸模開始拉延時與拉延的毛坯的接觸狀態，接觸面積盡量要大，盡量靠近中間，接觸地方要多,要分散。c. 壓料面各部分進料走料阻力要均勻。根據以上原則，零件拉延的沖壓方向我們就可以確定下來如圖2.2上圖所示零件的沖壓方向，該沖壓方向考慮了零件的負角問題，也考慮了

15、在拉延造型后壓料面的 平滑程度，壓料面平滑，材料走料性好。凸模開始拉延時與毛坯的接觸面積達并且都在零件的中間部 分有利于拉延。注意:-Z方1.設計時要注意零件的汽車絕對坐標系和沖壓坐標系的區分。將沖壓方向調整為坐標軸的向（通過設定新的坐標系在導出成新的PRT文件），以便仿真分析（仿真分析自動以-Z方向為沖壓方 向）；2. 設計時要將汽車坐標系保留，以便在申請設變時替換數模。3. 零件沖壓方向制定之前，可以以 AUTOFORM仿真分析中的TIP自動沖壓方向設定做為參考 依據。3.3壓料面的設計板料在放置在壓邊圈上時，凹模往下運動，跟壓邊圈接觸的部分，即負責壓料的部分，我們稱為 壓料面。圖3.1所

16、示。壓料面是零件工藝補充重要的一部分，指凹模圓角半徑以外的那一部分。壓邊圈將拉延毛坯壓緊 在凹模壓料面上，凸模進拉延毛坯拉延，不但要使壓料面上的材料不皺，更重要的是保證拉入凹模的 材料不皺又不裂。分模線是凸模和壓邊圈的分界線，通常是指壓料面和凸模面延伸所產生的那條線。壓料面和分模 線的形狀和位置在很大程度上決定了沖壓件拉延狀態的好壞。壓料面一般有兩種情況:1.壓料面就是覆蓋件本身的凸緣部分;2.壓料面是工藝補充而成凹模R圓角以外凹模R圓角以外圖3.1壓料面確定壓料面的形狀，我們必須考慮下面的一些問題:。盡量降低拉延深度，深度越大，零件拉延成形越難，越容易裂或皺囤 凸模對拉延毛坯一定要有拉延狀態

17、產生，壓料面的展開長度必須比凸模展開長度短，壓料 面所形成的夾角必須比凸模的夾角要大。 壓料面形狀盡量簡單平滑，盡量采用水平品壓料面。壓料面應使成形深度小且各部分深度接近一致。 壓料面應使毛坯在拉深成形和修邊編工序中有可靠定位，并考慮送料和取件方便。 在覆蓋件底部有反成形時，壓料面必須高于反成形形狀的最高點。 不要再某一方向產生很大的側向力拉延凸模的輪平面圏用相實線去號，斷間圖用屮細取點劃線我亦井標注尺寸.當如惘L-麗所示的結構時，凸模外形與壓料圈外務同時用平而圖的相實線農示.根據以上基本方法進行壓料面和分模線的創建。不能以覆蓋件本身的凸緣部分直接作為壓料面。其原因是零件一邊向上翻起，另外一邊

18、零件形狀落差較大，如果用零件邊緣部分做壓料面，則此處拉 延深度就過大，零件容易開裂。所以，我們采用，將零件翻邊區域展開（可以利用AUTOFORM等工具軟件，也可以用截面線來計算），而利用展開部分凸緣作為壓料面。這樣零件拉延深度雖然不同并且有落差，但是拉延深度平均，我們可以通過控制壓料面上拉延筋來調整零件的起皺或開裂情況。壓料面是工藝補充部分的一部分，指凹模圓角半徑以外的那一部分。壓料圈將拉延毛坯壓緊在凹 模壓料面上，凸模對拉延毛坯拉延，不但要使壓料面上的材料不皺，更重要的是保證拉入凹模的材料 不皺又不裂，分模線是凸模和壓邊圈的分界線，通常是指壓料面和凸模面延伸所產生的那條線。壓料 面和分模線的

19、形狀和決定沖壓件拉延 A狀態好壞。壓料面一般有兩種情況：凸模對拉延毛坯一定要有拉延狀態產生壓料面的展開長度必須比凸模展開長度短，壓料面所形成的夾角必須比凸模的夾角要大壓料面形狀盡量簡單化，盡量采用水平壓料面壓料面應使成形深度小且各部分深度接近一致 壓料面應使毛坯在拉深成形和修邊工序中有可靠定位，并考慮送料和取件方便 當覆蓋件底部有反成形時，壓料面必須高于反成形形狀的最高點不要在某一方向產生很大的側向力分模線的作用就是分開了凸模和壓料圈兩個工作部件，從成形角度來說就是分開了實際拉延的 壓料部分和拉延成形部分，通常分模線的輪廓形狀結合壓料面的型面形狀在很大程度上就決定了零件 拉延的初始狀態好壞和最

20、終零件是否起皺、開裂、反彈、剛性不足等缺陷，所以分模線也是拉延件成 形好壞的決定性因素之一。創建分模線時我們需注意以下幾點： 分模線輪廓形狀盡量不要發生急劇的變化 分模線創建時要結合壓料面的形狀 分模線創建時要結合產品零件的修邊輪廓準確計算尺寸, 保證工藝補充合適， 保證修邊有足夠的余量； 分模線創建時要考慮到零件接近分模線位置的形狀是否變化劇烈，是否易產生開裂和起皺 等缺陷，若存在這些缺陷可以適當改變分模線的形狀來來優化零件的拉延狀態。依據以上幾點，前縱梁零件的分模線我們確定如下圖2.4：3.2 工藝補充 工藝補充是指為了順利拉深成形出合格的制件、在沖壓件的基礎上添加的那部分材料。由于這 部

21、分材料是成形需要而不是零件需要，故在拉深成形后修邊工序將部分切除掉。工藝補充是拉深件設 計的主要內容，不僅對拉深成形起著重要影響，而且對后面的修邊、整形、翻邊等工序的方案也有影 響。工藝補充部分有兩大類：一類是零件內部的工藝補充，即填補內部孔洞 . 這部分工藝補充不增加 材料消耗，而且在沖內孔后，這部分材料仍可適當利用；另一類工藝補充是在零件沿輪廓邊緣展開的 基礎上添加上去的，它包括拉深部分的補充和壓料面兩部分。由于這種工藝補充是在零件的外部增加 上去的，稱為外工藝補充。它是為了選擇合理的沖壓方向、創造良好的拉深成形條件而增加，增加了 零件的材料消耗。工藝補充部分制定的合理與否，是沖壓工藝設計

22、先進與否的重要標志，它直接影響到拉深成形時 工藝參數、毛坯的變形條件、變形量大小、變形分布、表面質量、破裂、起皺等質量問題的產生。 工藝補充設計的基本原則：內孔封閉補充原則對零件內部的空首先進行封閉補充，使零件成為無內孔的制作 簡化拉深件結構形狀原則零件外部的工藝補充要有利于拉深件的拉延，有利于毛坯的均勻流動和 均勻變形 保證良好的塑性變形條件對于一些深度較淺、曲率較小的汽車覆蓋件來說，必須保證毛坯在成形 過程中有足夠的塑性變形量，才能保證其能有較好的形狀精度和剛度 外工藝補充部分盡量小由于外工藝補充不是零件本體，以后將被切掉變成廢料，因此在保證拉深 件具有良好的拉深件的前提下，應盡量減小這部

23、分工藝補充，以減少材料浪費，提高材料利用率 對后工序要有利原則工藝補充要考慮對后工序的影響，要有利于后工序的定位穩定，盡量保證能 夠垂直修邊等；雙件拉深工藝補充當沖壓件為左 /右件時，往往為了節省成本而進行雙件拉深。當左/右件合做時,拉深件的深度盡量淺，中間工藝補充部分要有一定的寬度，才能夠保證修邊修邊模的強度；有效和使用的方法。拉深筋的作用力在壓料面作用力中占有較大的比例，且可以通過改變拉深筋的參 數很容易地改變這種作用力的大小，在拉深過程中起著重要作用：1）增大進料阻力壓料面上的毛坯在通過拉深筋時要經過四次彎曲和反彎曲，使毛坯向凹模流動 的阻力大大增加，也使凹模內部的毛坯在較大的拉力作用下

24、產生較大的塑性變形，從而提高覆蓋件的 剛度和減少由于變形不足而產生的回彈、松弛、扭曲、波紋及收縮等，防止拉深成形時懸空部位的其 皺和畸變2）調節進料阻力的分布通過改變壓料面上不同部位拉深筋的參數，可以改變同部位的進料阻力 的分布，從而控制壓料面上各部位材料向凹模內流動的速度和進料量，調節拉深件各變形區的拉力及 其分布，使各變形區按需要的變形方式、變形程度3）可以在較大范圍內調節進料阻力的大小在雙動壓力機上，調節滑塊的高低，只能粗略地調節 壓邊力，拉深筋可以配合壓邊力的調節在較大范圍內控制材料的流動情況4）拉深筋外側已經起皺的板料可通過拉深筋進行一定程度的矯平設置拉深筋，最根本的目的是為成形板材

25、提供足夠的拉力。此外，也必須考慮其他方面的因素，才能確保沖壓件的成形質量。不同形式的拉深筋，通過調整幾何參數，可以在阻力上完全等效，但在其他方面卻不一定能夠等效。因此，設計什么樣的拉深筋，除了滿足阻力要求外，還應考慮以下幾個方面的因素：對單筋來說，其結構簡單，便于加工和模具調試；寬度比較小可以減小模具尺寸；而重筋則 結構比較復雜，加工難度大，寬度也大，會增加模具尺寸和毛坯尺寸。因此，一般情況下多選用單筋；在毛坯變形不需要特別大的拉深阻力，切修邊線不在壓料面部位時，可在凹模口部設置拉深檻，即能保證拉深成形所必需的拉深阻力，又可以減小毛坯尺寸和模具尺寸保證沖壓件成形質量和表面質量提高拉深筋的使用壽

26、命，有利于拉深筋的加工和調整當零件料厚過大2mm以上，拉深筋作用會變小設計拉深筋的數目和位置時，必須根據拉深件形狀特點、拉深深度、材料料厚及材料流動特點等 情況而定?為了增加進料阻力，提高材料變形程度和剛性，在不破裂的前提下，都會放置整圈的拉深筋?為了增加徑向拉應力，降低切向壓應力，為了防止起皺，在容易起皺的部位都會放置拉深筋?為了調整進料阻力和進料量的均勻，在拉深深度相差較大時，在淺的部位都會放置筋，而深的部位不設拉深筋零件前縱梁，根據以上原則在其直線段為了增加進料阻力，提高材料變形程度和剛性， 減少回彈,就在直線段各設置一條拉深筋。拉延筋的中心線一般從分模線偏置25mm，考慮材料利用率可以

27、偏置20mm.4. 5 拉延KlfeR在產品內的圓角R應盡屋接近產品尺J 同時標注產品舫匚藝補充部分的圓角R 咸取R6以I , 411圖13¥所示川仁出I繃點劃鐵QT：涎筋屮心位肚股標汴黑已儻輪廓的壯同尺L 星可館為定值.但円模輪轍化貫蘇處和軸部用大K岡滑過初連按.砂科于高度變化處瓦端和第部肝wm注關吏化區。好搦甜舷軸£威注昭其高魴 為鍵嵌拉延舫時*也應注孰 如圖 1-35拉延凸環罐團二屋|1,拉延筋髙度迥商融iKY髙度Sum圖 1-35四修邊工藝設計垂直修邊是指修邊凸（凹）模按垂直方向作上下運動的修邊動作。垂直修邊所用模具結構簡單、廢料處理也比較方便水平修邊是指修邊凸（凹

28、）模沿水平方向運動的修邊加工。凸（凹）模的水平方向運動可以通過斜楔機構或通過在模具上加裝水平方向運動的液壓缸來實現傾斜修邊是指修邊凸（凹）模沿與垂直方向成一定角度的方向運動的修邊加工。凸（凹）模的傾斜水平方向運動可以通過斜楔機構或通過在模具上加裝水平方向運動的液壓缸來實現修邊與切斷工序的工藝設計需注意以下要點：4.1選擇正確合理的修邊方向，選擇修邊方向時應考慮以下幾個方面：保證修邊質量，若修邊方向與制件型面的法線方向間的夾角過大，會在修邊過程中產生撕裂現象。同時，由于凸凹模刃口部位呈銳角，模具易損壞，壽命低。因此，一般要求修邊方向與制件型面的法線方向間的夾角在 15°以內比較好，最大

29、不超過 30°模具結構是最簡單的，故盡量選擇垂直修邊要考慮到拉深件的定位可靠，操作者操作方便、生產安全充分考慮模具的強度。在進行多處修邊、沖孔時，要注意修邊刃口的壁厚強度和耐疲勞強度考慮廢料處理合理排放，廢料排放處理的好壞對沖壓作業速度有很大影響。外部修邊時1，修邊廢料的形狀不要形成 L形或U形；2，廢料刀不要平行配列，要考慮廢料的流動方向應張開一定 的角度（一般5° -15 °）； 3，手工處理廢料時，廢料的分割不要太小， 一般以對角長度400-650mm 為宜；4,采用廢料自動滑落的廢料槽時，滑槽的安裝角度以30°最好，最小不要小于 25°； 5，廢料的流動方向不能妨礙工人的操作；6,廢料自動下落時有困難時，要考慮安裝頂出器或彈性卸料裝置覆蓋件修邊時，因形狀復雜，為了保證修邊質量，不同的部位需采用不同的修邊方向。這種情況 要在DL圖上注明修邊的部位和修邊方向4.2修邊部位和修邊方向的標注對形狀復雜的拉深件進行修邊時，為保證修邊質量，不同的部位可能需要采用不同的修邊方向。 這種情況下，要在 DL圖上將每一個修邊方