1、沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 概述概述 6.1覆蓋件的結構特征與成形特點覆蓋件的結構特征與成形特點 6.2覆蓋件沖壓成形設計工藝覆蓋件沖壓成形設計工藝 6.3覆蓋件成形模具的典型結構和主要零件覆蓋件成形模具的典型結構和主要零件的設計的設計 1沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 覆蓋件的含義覆蓋件的含義： 覆蓋件主要指覆蓋汽車發動機和底盤、構成駕駛室和覆蓋件主要指覆蓋汽車發動機和底盤、構成駕駛室和車身的一些零件，如轎車的擋泥板、頂蓋、車

2、門外板、發車身的一些零件，如轎車的擋泥板、頂蓋、車門外板、發動機蓋、水箱蓋、行李箱蓋等。由于覆蓋件的結構尺寸較動機蓋、水箱蓋、行李箱蓋等。由于覆蓋件的結構尺寸較大，所以也稱為大型覆蓋件。大，所以也稱為大型覆蓋件。覆蓋件成形的特點：覆蓋件成形的特點： 覆蓋件的主要沖壓工序有覆蓋件的主要沖壓工序有: :落料、拉深、校形、修邊、落料、拉深、校形、修邊、切斷、翻邊、沖孔等。其中最關鍵的工序是拉深工序。切斷、翻邊、沖孔等。其中最關鍵的工序是拉深工序。 2沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件6.1覆蓋件的結構特征與成形特點覆蓋件的

3、結構特征與成形特點6.1.1覆蓋件的結構特征（覆蓋件的結構特征（如圖如圖6.1.1） 和一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復雜、和一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復雜、多為空間曲面且曲面間有較高的連接要求、結構尺寸較大、多為空間曲面且曲面間有較高的連接要求、結構尺寸較大、表面質量要求高、剛性好等特點。表面質量要求高、剛性好等特點。3沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 (a) (b) (c) (d)圖6.1.1 覆蓋件的基本形狀 (a)法蘭形狀；(b) 輪廓形狀；(c) 側壁形狀；(d) 底部形狀4沖壓工藝及

4、模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.1.2覆蓋件的成形特點覆蓋件的成形特點1.成形工序多：成形工序多：拉深為關鍵工序；拉深為關鍵工序；2.拉深是復合成形拉深是復合成形 ：常采用一次拉深；常采用一次拉深；3.拉深時變形不均勻：拉深時變形不均勻：工藝補充、拉深筋；工藝補充、拉深筋；4.大而穩定的壓邊力：大而穩定的壓邊力：雙動壓床；雙動壓床；5.高強度、高質量、抗腐蝕的鋼板；高強度、高質量、抗腐蝕的鋼板；6. 覆蓋件圖樣和主模型為依據。覆蓋件圖樣和主模型為依據。5沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋

5、件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件6.1.3覆蓋件的成形分類覆蓋件的成形分類 汽車覆蓋件的沖壓成形分類以零件上易破裂或起皺汽車覆蓋件的沖壓成形分類以零件上易破裂或起皺部位材料的主要變形方式為依據部位材料的主要變形方式為依據, ,并根據成形零件的外形并根據成形零件的外形特征、變形量大小、變形特點以及對材料性能的不同要求特征、變形量大小、變形特點以及對材料性能的不同要求, ,可將汽車覆蓋件沖壓成形分為五類可將汽車覆蓋件沖壓成形分為五類: :深拉深成形類、脹形深拉深成形類、脹形拉深成形類、淺拉深成形類、彎曲成形類和翻邊成形類拉深成形類、淺拉深成形類、彎曲成形類和翻邊成形類。6沖壓工藝及模

6、具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.1.4覆蓋件的主要成形障礙及其防止措施覆蓋件的主要成形障礙及其防止措施 由于覆蓋件形狀復雜，多為非軸對稱、非回轉體的復雜由于覆蓋件形狀復雜，多為非軸對稱、非回轉體的復雜曲面形狀零件，因而決定了拉深時的變形不均勻，所以曲面形狀零件，因而決定了拉深時的變形不均勻，所以拉深拉深時的起皺和開裂是主要成形障礙時的起皺和開裂是主要成形障礙。1.起皺及防皺措施起皺及防皺措施 原因：原因： 覆蓋件的拉深過程中，當板料與凸模剛開始接觸，板面覆蓋件的拉深過程中，當板料與凸模剛開始接觸，板面內就會產生壓應力，隨

7、著拉深的進行，當壓應力超過允許值內就會產生壓應力，隨著拉深的進行，當壓應力超過允許值時，板料就會失穩起皺時，板料就會失穩起皺(如圖如圖6.1.2)。 防皺措施：防皺措施： 解決的辦法解決的辦法是增加工藝補充材料或設置拉深筋。是增加工藝補充材料或設置拉深筋。 7沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.1.2 覆蓋件拉深過程示意圖a) 坯料放入；b) 壓邊；c) 板料與凸模接觸；d) 材料拉入；e) 壓型；f) 下止點；g) 卸載8沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓

8、工藝與模具設計助學課件 2.開裂及防裂措施開裂及防裂措施 原因：原因： 是由于局部拉應力過大造成的，由于局部拉應力過大導是由于局部拉應力過大造成的，由于局部拉應力過大導致局部大的脹形變形而開裂。致局部大的脹形變形而開裂。 位置位置: 開裂主要發生在圓角部位，開裂部位的厚度變薄很大如開裂主要發生在圓角部位，開裂部位的厚度變薄很大如凸模與坯料的接觸面積過小、拉深阻力過大等都有可能導致凸模與坯料的接觸面積過小、拉深阻力過大等都有可能導致材料局部脹形變形過大而開裂材料局部脹形變形過大而開裂 。 防裂措施防裂措施： 為了防止開裂，應從覆蓋件的結構、成形工藝以及模具設為了防止開裂，應從覆蓋件的結構、成形工

9、藝以及模具設計多方面采取相應的措施。計多方面采取相應的措施。 9沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 (1) 覆蓋件的結構上，可采取的措施有：覆蓋件的結構上，可采取的措施有： 各圓角半徑最好大一些、曲面形狀在拉深方向的實際深度各圓角半徑最好大一些、曲面形狀在拉深方向的實際深度應淺一些、各處深度均勻一些、形狀盡量簡單且變化盡量平緩應淺一些、各處深度均勻一些、形狀盡量簡單且變化盡量平緩一些等。一些等。 (2)拉深工藝方面，可采取的主要措施有：拉深工藝方面，可采取的主要措施有： 拉深方向盡量使凸模與坯料的接觸面積大、合理的壓

10、料面拉深方向盡量使凸模與坯料的接觸面積大、合理的壓料面形狀和壓邊力使壓料面各部位阻力均勻適度、降低拉延深度、形狀和壓邊力使壓料面各部位阻力均勻適度、降低拉延深度、開工藝孔和工藝切口等開工藝孔和工藝切口等 （如圖如圖6.1.3）。）。 (3)模具設計上模具設計上 可采取設計合理的拉深筋、采用較大的模具圓角、使凸模可采取設計合理的拉深筋、采用較大的模具圓角、使凸模與凹模間隙合理等措施。與凹模間隙合理等措施。 10沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.1.3工藝孔和工藝切口11沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形

11、工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件6. 2覆蓋件沖壓成形工藝設計覆蓋件沖壓成形工藝設計 6.2.1確定沖壓方向確定沖壓方向 覆蓋件的沖壓工藝包括拉深、修邊、翻邊等多道工序，覆蓋件的沖壓工藝包括拉深、修邊、翻邊等多道工序，確定沖壓方向應從拉深工序開始，然后制定以后各工序的沖確定沖壓方向應從拉深工序開始，然后制定以后各工序的沖壓方向。應盡量將各工序的沖壓方向設計成一致。壓方向。應盡量將各工序的沖壓方向設計成一致。1.拉深方向的選擇拉深方向的選擇 (1)拉深沖壓方向對拉深成形的影響拉深沖壓方向對拉深成形的影響 (2)拉深方向選擇的原則拉深方向選擇的原則 保證能將拉深

12、件的所有空間形狀（包括棱線、肋條、保證能將拉深件的所有空間形狀（包括棱線、肋條、和鼓包等）一次拉深出來，不應有凸模接觸不到的死角或死和鼓包等）一次拉深出來，不應有凸模接觸不到的死角或死區。區。12沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 如圖如圖6.1.4a),6.1.4a),若選擇沖壓方向若選擇沖壓方向A，則凸模不能全部進人，則凸模不能全部進人凹模凹模, ,造成零件右下部的造成零件右下部的a a區成為區成為“死區死區”,”,不能成形出所要不能成形出所要求的形狀。選擇沖壓方向求的形狀。選擇沖壓方向B后后, ,則可以使凸模全

13、部進人凹模則可以使凸模全部進人凹模, ,成形出零件的全部形狀。圖成形出零件的全部形狀。圖6.1.4b)6.1.4b)是按拉深件底部的反成是按拉深件底部的反成形部分最有利干成形面確定的拉深方向形部分最有利干成形面確定的拉深方向, ,若改變拉深方向則若改變拉深方向則不能保證不能保證9090角。角。圖6.1.4 拉深方向確定實例 13沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 有利于降低拉深件的深度。有利于降低拉深件的深度。 拉深深度太深拉深深度太深, ,會增加拉深成形的難度會增加拉深成形的難度, ,容易產生破裂、起容易產生破裂、

14、起皺等質量問題；拉深深度太淺皺等質量問題；拉深深度太淺, ,則會使材料在成形過程中得不則會使材料在成形過程中得不到較大的塑性變形，覆蓋件剛度得不到加強。到較大的塑性變形，覆蓋件剛度得不到加強。 盡量使拉深深度差最小。盡量使拉深深度差最小。 以減小材料流動和變形分布的不均勻性（以減小材料流動和變形分布的不均勻性（如圖如圖6.1.5）。）。 保證凸模開始拉深時與拉深毛坯有良好的接觸狀態。保證凸模開始拉深時與拉深毛坯有良好的接觸狀態。 開始拉深時凸模與拉深毛坯的接觸面積要大，接觸面應盡開始拉深時凸模與拉深毛坯的接觸面積要大，接觸面應盡量靠近沖模中心（量靠近沖模中心（如圖如圖6.1.6）。）。 14沖

15、壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.1.5 拉深深度與拉深方向15沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件a) b) c) d) 圖 6.1.6 凸模開始拉深時與拉深毛坯的接觸狀態示意圖16沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 2.修邊方向的確定及修邊形式修邊方向的確定及修邊形式 (1) (1)修邊方向的確定修邊方向的確定 所謂修邊就是將拉深件修邊線以外的部分切掉。所謂

16、修邊就是將拉深件修邊線以外的部分切掉。 理想的修邊方向理想的修邊方向: 是修邊刃口的運動方向和修邊表面垂直。是修邊刃口的運動方向和修邊表面垂直。 (2) (2)修邊形式修邊形式 修邊形式可分為修邊形式可分為垂直修邊垂直修邊、水平修邊水平修邊和和傾斜修邊傾斜修邊三種，三種，如圖如圖6.2.6所示。所示。17沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 圖6.2.6 修邊形式示意圖 a) 垂直修邊 b) 水平修邊 c) 傾斜修邊18沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具

17、設計助學課件 3.3.翻邊方向的確定及其翻邊形式翻邊方向的確定及其翻邊形式 （1 1）翻邊方向的確定）翻邊方向的確定 翻邊工序對于一般的覆蓋件來說是沖壓工序的最后成形翻邊工序對于一般的覆蓋件來說是沖壓工序的最后成形工序，翻邊質量的好壞和翻邊位置的準確度，直接影響整個工序，翻邊質量的好壞和翻邊位置的準確度，直接影響整個汽車車身的裝配和焊接的質量。汽車車身的裝配和焊接的質量。 合理的翻邊方向應滿足下列兩個條件：合理的翻邊方向應滿足下列兩個條件： 翻邊凹模的運動方向和翻邊凸緣、立邊相一致；翻邊凹模的運動方向和翻邊凸緣、立邊相一致； 翻邊凹模的運動方向和翻邊基面垂直。翻邊凹模的運動方向和翻邊基面垂直。

18、 （2）翻邊形式）翻邊形式 按翻邊凹模的運動方向，翻邊形式可分為按翻邊凹模的運動方向，翻邊形式可分為垂直翻邊、水垂直翻邊、水平翻邊和傾斜翻邊三種平翻邊和傾斜翻邊三種(如圖如圖6.2.8)。 19沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件20沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.2.2 拉深工序的工藝處理拉深工序的工藝處理 工藝處理的內容包括：確定壓料面形狀、工藝補充、工藝處理的內容包括：確定壓料面形狀、工藝補充、翻邊的展開、沖工藝孔和工藝切口等內

19、容，是針對拉深工翻邊的展開、沖工藝孔和工藝切口等內容，是針對拉深工藝的要求對覆蓋件進行的工藝處理措施。藝的要求對覆蓋件進行的工藝處理措施。1.工藝補充部分的設計工藝補充部分的設計 為了實現覆蓋件的拉深，需要將覆蓋件的孔、開口、為了實現覆蓋件的拉深，需要將覆蓋件的孔、開口、壓料面等結構根據拉深工序的要求進行工藝處理，這樣的壓料面等結構根據拉深工序的要求進行工藝處理，這樣的處理稱為工藝補充。處理稱為工藝補充。如圖如圖6.2.9中的工藝補充。中的工藝補充。 工藝補充設計的原則：工藝補充設計的原則： （1 1）內孔封閉補充原則（為防止開裂采用與沖孔或工）內孔封閉補充原則（為防止開裂采用與沖孔或工藝切口

20、除外）；藝切口除外）； （2 2）簡化拉深件結構形狀原則（）簡化拉深件結構形狀原則（如圖如圖6.2.10）；）； （3 3）對后工序有利原則（如對修邊、翻邊定位可靠，）對后工序有利原則（如對修邊、翻邊定位可靠，模具結構簡單）。模具結構簡單）。21沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 圖6.2.9工藝補充示意圖 22沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件a) b) c)a)簡化輪廓形狀；b)增加局部側壁高度；c)簡化壓料面形狀圖6.2.10簡化拉深

21、件結構形狀23沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件2.2.壓料面的設計壓料面的設計 壓料面是工藝補充部分組成的一個重要部分，即凹模壓料面是工藝補充部分組成的一個重要部分，即凹模圓角半徑以外的部分。壓料面的形狀不但要保證壓料面上圓角半徑以外的部分。壓料面的形狀不但要保證壓料面上的材料不皺，而且應盡量造成凸模下的材料能下凹以降低的材料不皺，而且應盡量造成凸模下的材料能下凹以降低拉深深度，更重要的是要保證拉入凹模里的材料不皺不裂。拉深深度，更重要的是要保證拉入凹模里的材料不皺不裂。因此，壓料面形狀應由平面、圓柱面、雙曲面等可

22、展面組因此，壓料面形狀應由平面、圓柱面、雙曲面等可展面組成，如圖成，如圖6.2.12、6.2.13所示。所示。 確定壓料面形狀必須考慮以下幾點：確定壓料面形狀必須考慮以下幾點： （1 1）降低拉深深度降低拉深深度 圖圖6.2.14所示是降低拉深深度的示意圖。所示是降低拉深深度的示意圖。 （2 2）凸模對毛坯一定要有拉伸作用）凸模對毛坯一定要有拉伸作用 只有使毛坯各部分在拉深過程中處于拉伸狀態，并能只有使毛坯各部分在拉深過程中處于拉伸狀態，并能均勻地緊貼凸模，才能避免起皺，均勻地緊貼凸模，才能避免起皺，如圖如圖6.2.15。24沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件

23、成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.2.12壓料面形狀1-平面；2-圓柱面；3-圓錐面；4-直曲面25沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.2.13 壓料面與沖壓方向的關系1-壓邊圈；2-凹模；3-凸模26沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件27沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 3.工藝孔和工藝切口工藝孔和工藝切口 在制件上壓出深度較大的局部突起或

24、鼓包，有時靠從在制件上壓出深度較大的局部突起或鼓包，有時靠從外部流入材料已很困難，繼續拉深將產生破裂。這時，可外部流入材料已很困難，繼續拉深將產生破裂。這時，可考慮采用沖工藝孔或工藝切口，以從變形區內部得到材料考慮采用沖工藝孔或工藝切口，以從變形區內部得到材料補充。補充。如圖如圖6.1.3所示。所示。 工藝孔或工藝切口必須設在拉應力最大的拐角處，因工藝孔或工藝切口必須設在拉應力最大的拐角處，因此沖工藝孔或工藝切口的位置、大小、形狀和時間應在調此沖工藝孔或工藝切口的位置、大小、形狀和時間應在調整拉深模時現場試驗確定。整拉深模時現場試驗確定。28沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模

25、具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件29沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件4.覆蓋件拉深件圖的繪制覆蓋件拉深件圖的繪制 （1 1）拉深件圖的要求）拉深件圖的要求 按照拉深件的沖壓位置繪制按照拉深件的沖壓位置繪制, ,而不是像產品圖那樣按而不是像產品圖那樣按照零件在車身上的裝配位置來繪制。照零件在車身上的裝配位置來繪制。 拉深件圖上不僅要標注拉深件的輪廓尺寸、不同位拉深件圖上不僅要標注拉深件的輪廓尺寸、不同位置的深度等。而且要標注拉深件在汽車坐標系中的定位尺置的深度等。而且要標注拉深件在汽車坐標

26、系中的定位尺寸，拉深方向與坐標系的關系，后面工序示意線及尺寸等。寸，拉深方向與坐標系的關系，后面工序示意線及尺寸等。有時還標注后面工序的沖壓方向，但不標注拉深件外輪廓有時還標注后面工序的沖壓方向，但不標注拉深件外輪廓尺寸。尺寸。 當拉深件的法蘭面為復雜曲面形狀時，還可以在法當拉深件的法蘭面為復雜曲面形狀時，還可以在法蘭面上標注上凸、凹模和壓料圈型面按工藝模型仿制、配蘭面上標注上凸、凹模和壓料圈型面按工藝模型仿制、配研的技術要求。研的技術要求。30沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.2.3 拉深、修邊和翻邊工序間的

27、關系拉深、修邊和翻邊工序間的關系 覆蓋件成形各工序間不是相互獨立而是相互關聯的，覆蓋件成形各工序間不是相互獨立而是相互關聯的，在確定覆蓋件沖壓方向和加工藝補充部分時，還要考慮修在確定覆蓋件沖壓方向和加工藝補充部分時，還要考慮修邊、翻邊時工序件的定位和各工序件的其它相互關系等問邊、翻邊時工序件的定位和各工序件的其它相互關系等問題。題。 拉深件在修邊工序中的定位有三種：拉深件在修邊工序中的定位有三種： （1）用拉深件的側壁形狀定位。）用拉深件的側壁形狀定位。 （2）用拉深筋形狀定位。）用拉深筋形狀定位。 （3）用拉深時沖壓的工藝孔定位。）用拉深時沖壓的工藝孔定位。 修邊件在翻邊工序中的定位，一般用

28、工序件的外形、修邊件在翻邊工序中的定位，一般用工序件的外形、側壁或覆蓋件本身的孔定位。側壁或覆蓋件本身的孔定位。31沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.3覆蓋件成形模具的典型結構和主要零件的覆蓋件成形模具的典型結構和主要零件的設計設計 6.3.1覆蓋件拉深模覆蓋件拉深模1.1.拉深模的典型結構拉深模的典型結構 覆蓋件拉深設備有單動壓力機和雙動壓力機，形狀復雜覆蓋件拉深設備有單動壓力機和雙動壓力機，形狀復雜的覆蓋件必須采用雙動壓力機拉深的覆蓋件必須采用雙動壓力機拉深 根據設備不同，覆蓋件拉深模也可分為單動壓力機上覆

29、根據設備不同，覆蓋件拉深模也可分為單動壓力機上覆蓋件拉深模和雙動壓力機上覆蓋件拉深模。蓋件拉深模和雙動壓力機上覆蓋件拉深模。(如圖所示如圖所示)所示所示分別為單動壓力機上和雙動壓力機上覆蓋件拉深模的典型結分別為單動壓力機上和雙動壓力機上覆蓋件拉深模的典型結構示意圖。構示意圖。 32沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 2.拉深模主要零件的設計拉深模主要零件的設計 （1 1）拉深模結構尺寸）拉深模結構尺寸 教材表教材表6.3.1是拉深模壁厚尺寸。由于覆蓋件拉深模形狀是拉深模壁厚尺寸。由于覆蓋件拉深模形狀復雜，結構尺寸一般

30、都較大，所以凸模、凹模、壓邊圈和固定復雜，結構尺寸一般都較大，所以凸模、凹模、壓邊圈和固定座等主要零件都采用帶加強肋的空心鑄件結構，材料一般合金座等主要零件都采用帶加強肋的空心鑄件結構，材料一般合金鑄鐵、球墨鑄鐵和高強度的灰鑄鐵（鑄鐵、球墨鑄鐵和高強度的灰鑄鐵（HT250HT250、HT300HT300）。）。 （2 2）凸模設計）凸模設計 除工藝補充、翻邊面的展開等特殊工藝要求部分外，凸模除工藝補充、翻邊面的展開等特殊工藝要求部分外，凸模的外輪廓就是拉深件的內輪廓，其輪廓尺寸和深度即為產品圖的外輪廓就是拉深件的內輪廓，其輪廓尺寸和深度即為產品圖尺寸。凸模工作表面和輪廓部位處的模壁厚比其它部位

31、的壁厚尺寸。凸模工作表面和輪廓部位處的模壁厚比其它部位的壁厚要大一些，一般為要大一些，一般為70709090（如圖（如圖6.3.1、6.3.2）。為了保證凸）。為了保證凸模的外輪廓尺寸，在凸模上沿壓料面有一段模的外輪廓尺寸，在凸模上沿壓料面有一段40408080的直壁必須的直壁必須加工（加工（如圖如圖6.3.3）。為了減少輪廓面的加工量，直壁向上用）。為了減少輪廓面的加工量，直壁向上用4545斜面過渡，縮小距離為斜面過渡，縮小距離為15154040。33沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件34沖壓工藝及模具設計第第6章

32、章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.3凸模外輪廓35沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 （3）凹模設計）凹模設計 拉深毛坯是通過凹模圓角逐步進入凹模型腔，直至拉深拉深毛坯是通過凹模圓角逐步進入凹模型腔，直至拉深成凸模的形狀。成凸模的形狀。 凹模結構可分為凹模結構可分為閉口式凹模閉口式凹模結構和結構和通口式凹模通口式凹模結構。結構。 閉口式凹模結構的凹模底部是封閉的，在拉深模中，絕閉口式凹模結構的凹模底部是封閉的，在拉深模中，絕大多數是閉口式凹模結構。大多數是

33、閉口式凹模結構。如圖如圖6.3.4所示為微型汽車后圍拉所示為微型汽車后圍拉深模，該模具采用的是閉口式凹模結構，在凹模的型腔上直深模，該模具采用的是閉口式凹模結構，在凹模的型腔上直接加工出成形的凸、凹槽部分。接加工出成形的凸、凹槽部分。 圖圖6.3.5是汽車門里板拉深模。模具的凹模底部是通的，是汽車門里板拉深模。模具的凹模底部是通的，通孔下面加模座，反成形凸模緊固在模座上。這種凹模底部通孔下面加模座，反成形凸模緊固在模座上。這種凹模底部是通的凹模結構稱為通口式凹模結構。是通的凹模結構稱為通口式凹模結構。 36沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖

34、壓工藝與模具設計助學課件1、7-起重棒；2-定位塊；3、11-通氣孔；4-凸模；5-導板；6-壓邊圈；8-凹模；9-頂件裝置；10-定位鍵；12-到位標記；13-耐磨板；14-限位板圖6.3.4 采用閉口式凹模結構的微型汽車后圍拉深模37沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件1、7-耐磨板；2-凹模；3-壓邊圈；4-固定板；5-凸模；6-通氣孔；8-下底板； 9-拉深筋；10-反成形凸模鑲塊；11-反成形凹模鑲塊；12-頂出器圖6.3.5 采用通口式凹模結構的汽車門里板拉深模38沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成

35、形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 （4 4）拉深筋設計）拉深筋設計 拉深筋的作用是增大全部或局部材料的變形阻力，以控拉深筋的作用是增大全部或局部材料的變形阻力，以控制材料的流動，提高制件的剛性。同時利用拉深筋控制變形制材料的流動，提高制件的剛性。同時利用拉深筋控制變形區毛坯的變形的大小和變形的分布，控制破裂、起皺、曲面區毛坯的變形的大小和變形的分布，控制破裂、起皺、曲面畸變等質量問題。畸變等質量問題。 如圖如圖6.3.6所示，所示，設置在壓料面上的筋狀結構就是拉深筋。設置在壓料面上的筋狀結構就是拉深筋。 拉深筋有圓形、半圓形和方形三種結構，如拉深筋有圓形、

36、半圓形和方形三種結構，如圖圖6.3.7。 39沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.640沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.741沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 （5 5）覆蓋件拉深模具的導向）覆蓋件拉深模具的導向 導柱、導套導向導柱、導套導向 導柱導套導向不能承受較大的側向力導柱導套導向不能承受較大的側向力, ,常用于中小型模具的常用于中小型

37、模具的導向。導向。 導向塊導向導向塊導向 導塊導向與導板導向的使用方式相同。導塊設置在模具對導塊導向與導板導向的使用方式相同。導塊設置在模具對稱中心線上時稱中心線上時, ,導塊應為三面導向導塊應為三面導向; ;如設置在模具的轉角部位時如設置在模具的轉角部位時, ,導塊應為兩面導向。導塊模適用于平面尺寸大深度小的拉深件導塊應為兩面導向。導塊模適用于平面尺寸大深度小的拉深件及中大批量及中大批量生產生產（圖圖6.3.8、圖圖6.3.9）。）。 導板導向導板導向 導板導向常用于覆蓋件拉深、彎曲、翻邊等成形模具。其導板導向常用于覆蓋件拉深、彎曲、翻邊等成形模具。其結構相對簡單、造價低，常安裝在凸模、凹模

38、、壓邊圈上，應結構相對簡單、造價低，常安裝在凸模、凹模、壓邊圈上，應用比較廣泛。用比較廣泛。（圖圖6.3.10、圖圖6.3.11）。）。42沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件43沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.10導板導向布置圖 a) 凸模導板結構；b)壓邊圈導板結構 6.3.11 凸模和壓邊圈之間的導向44沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 凹模和壓

39、邊圈之間的導向（凹模和壓邊圈之間的導向（圖圖6.3.12）。這種導向方式）。這種導向方式稱為外導向，它的結構特點是凸臺與凹槽的配合。其作用與稱為外導向，它的結構特點是凸臺與凹槽的配合。其作用與一般沖模導柱與導套相似，但間隙較大，一般為一般沖模導柱與導套相似，但間隙較大，一般為0.30.3 mm。導導板材料為板材料為T8A或或T10A，其淬火硬度為，其淬火硬度為5256HRC，為使導板，為使導板能容易的進入導向面，其一端制成能容易的進入導向面，其一端制成3030，導板可根據標準選用，導板可根據標準選用（圖圖6.3.13）。）。 （6 6）拉深模具的排氣）拉深模具的排氣 上模排氣設置時要加出氣管或

40、加蓋板以防止雜質落入，上模排氣設置時要加出氣管或加蓋板以防止雜質落入，如圖如圖6.3.14。 45沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.12 凹模和壓邊圈之間的導向a) 凸臺在凹模上；b)凸臺在壓邊圈上 46沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 圖6.3.13 導板結構尺寸47沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.14 排氣孔的設置48沖壓工藝及模具設計

41、第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 6.3.2覆蓋件修邊模覆蓋件修邊模 覆蓋件修邊模就是特殊的沖裁模，與一般沖孔、落料模覆蓋件修邊模就是特殊的沖裁模，與一般沖孔、落料模的主要區別是：所要修邊的沖壓件形狀復雜，模具分離刃口的主要區別是：所要修邊的沖壓件形狀復雜，模具分離刃口所在的位置可能是任意的空間曲面；沖壓件通常存在不同程所在的位置可能是任意的空間曲面；沖壓件通常存在不同程度的彈性變形；分離過程通常存在較大的側向壓力等。度的彈性變形；分離過程通常存在較大的側向壓力等。1.1.修邊模具的結構修邊模具的結構 （1 1）修邊模具的分類）修邊

42、模具的分類 覆蓋件修邊模可分為覆蓋件修邊模可分為垂直修邊模垂直修邊模（圖圖6.3.15）、）、水平修水平修邊模邊模和和傾斜修邊模傾斜修邊模（圖圖6.3.16）。）。 （2 2）典型的修邊模具）典型的修邊模具 圖圖 6.3.17是汽車后門柱外板垂直修邊沖孔模。是汽車后門柱外板垂直修邊沖孔模。49沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.15垂直修邊模 1-下模；2-凸模鑲塊；3-上模； 4-凹模鑲塊；5-卸件器 50沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設

43、計助學課件 6.3.16水平修邊模和傾斜修邊模1、15-復位彈簧；2-下模；3-、16滑塊；4、17-修邊凹模； 5、12-斜楔；6、13凸模鑲塊；7-上模；8-卸件器； 10-螺釘；9-彈簧；11、14防磨板；18-背靠快 51沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖 6.3.17汽車后門柱外板垂直修邊沖孔模1-上模座；2-卸料螺釘；3-彈簧；4-卸料板；5-導板；6-凹模鑲塊組；7-導柱； 8-導套； 9-下模座；10-頂出器；11-頂出氣缸；12-凸模鑲塊組； 13-廢料刀組；14-限位器52沖壓工藝及模具設計第第

44、6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 2.2.修邊凸模與凹模鑲件修邊凸模與凹模鑲件 修邊凸模和凹模刃口結構形式有兩種：一是采用修邊凸模和凹模刃口結構形式有兩種：一是采用堆焊形式堆焊形式，即在主模體或模板上堆焊修出刃口，二是即在主模體或模板上堆焊修出刃口，二是采用凸模采用凸模、凹模鑲件凹模鑲件拼合而成。拼合而成。按修邊制件圖繪制凸模和凹模鑲件圖時按修邊制件圖繪制凸模和凹模鑲件圖時, ,不標注整不標注整體尺寸。在凸模鑲件圖上注明體尺寸。在凸模鑲件圖上注明“按修邊樣板加工按修邊樣板加工”；在凹模鑲在凹模鑲件圖上件圖上, ,則注明則注明“按凸模鑲件

45、配制按凸模鑲件配制, ,考慮沖裁間隙考慮沖裁間隙”。 （1 1）鑲件分塊的原則）鑲件分塊的原則小圓弧部分單獨作為一塊小圓弧部分單獨作為一塊, ,接合面距切點接合面距切點5 510mm10mm。大圓。大圓弧、長直線可以分成幾塊，接合面與刃口垂直弧、長直線可以分成幾塊，接合面與刃口垂直, ,并且不宜過長，并且不宜過長，一般取一般取121215mm.15mm.； 凸模上和凹模上的接合面應錯開凸模上和凹模上的接合面應錯開5 510 mm,10 mm,以免產生毛以免產生毛剌；剌； 53沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 易磨損

46、比較薄弱的局部刃口，應單獨做成一塊，以易磨損比較薄弱的局部刃口，應單獨做成一塊，以便于更換；便于更換； 凸模的局部鑲塊用于轉角、易磨損和易損壞的部位，凸模的局部鑲塊用于轉角、易磨損和易損壞的部位，凹模的局部鑲塊裝在轉角和修邊線帶有突出和凹槽的地方。凹模的局部鑲塊裝在轉角和修邊線帶有突出和凹槽的地方。各鑲塊在模座組裝好后，再進行仿形加工，以保證修邊形狀各鑲塊在模座組裝好后，再進行仿形加工，以保證修邊形狀和刃口間隙的配做要求。和刃口間隙的配做要求。 （2）鑲件固定與定位）鑲件固定與定位 圖圖6.3.18所示為修邊鑲件的一般結構。所示為修邊鑲件的一般結構。 圖圖 6.3.19所示是兩種常用的鑲件固定

47、形式的示意圖。所示是兩種常用的鑲件固定形式的示意圖。 54沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件圖6.3.18修邊鑲件結構及刃口拼合面 圖 6.3.19 鑲件的固定形式 55沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 3.廢料刀的設計廢料刀的設計 覆蓋件的廢料外形尺寸大，修邊線形狀復雜，不可能采用覆蓋件的廢料外形尺寸大，修邊線形狀復雜，不可能采用一般卸料圈卸料，需要先將廢料切斷后卸料才方便和安全。一般卸料圈卸料，需要先將廢料切斷后卸料才方便和安全。有有

48、些零件在修邊時不能用制件本身形狀定位的零件，則可用廢料些零件在修邊時不能用制件本身形狀定位的零件，則可用廢料刀定位。刀定位。 （1）廢料刀的結構：）廢料刀的結構： 廢料刀也是修邊鑲塊的組成部分，鑲塊式廢料刀是利用廢料刀也是修邊鑲塊的組成部分，鑲塊式廢料刀是利用修邊凹模鑲塊的接合面作為一個廢料刀刃口，相應地在修邊凸修邊凹模鑲塊的接合面作為一個廢料刀刃口，相應地在修邊凸模鑲塊外面裝廢料刀作為另一個廢料刀刃口組成鑲塊式廢料刀模鑲塊外面裝廢料刀作為另一個廢料刀刃口組成鑲塊式廢料刀 (如圖如圖6.3.20、圖圖6.3.21所示所示)。56沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件57沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件58沖壓工藝及模具設計第第6章章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設計汽車覆蓋件成形工藝及模具設計沖壓工藝與模具設計助學課件 （2 2）廢料刀的布置廢料刀的布置 為了使廢料容易落料下，廢料刀的刃口開口角通常取為了使廢料容易落料下，廢料刀的刃口開口