第4章拉深工艺与拉深模设计 > 4.7拉深模的典型结构

拉深模结构相对较简单。根据拉深模使用的压力机类型不同，拉深模可分为单动压力机用拉深模和双动压力机用拉深模；根据拉深顺序可分为首次拉深模和以后各次拉深模；根据工序组合可分为单工序拉深模、复合工序拉深模和连续工序拉深模；根据压料情况可分为有压边装置和无压边装置拉深模。

1.无压边装置的简单拉深模
这种模具结构简单，上模往往是整体的，如图4.7.1所示。当凸模3直径过小时，则还应加上模座，以增加上模部分与压力机滑块的接触面积，下模部分有定位板1、下模座2与凹模4。为使工件在拉深后不致于紧贴在凸模上难以取下，在拉深凸模3上应有直径声φ3mm以上的小通气孔。拉深后，冲压件靠凹模下部的脱料颈刮下。这种模具适用于拉深材料厚度较大(t>2mm)及深度较小的零件。
2.有压边装置的拉深模
如图4.1.2所示为压边圈装在上模部分的正装拉深模。由于弹性元件装在上模，因此凸模要比较长，适宜于拉深深度不大的工件。
图4.7.2所示为压边圈装在下模部分的倒装拉深模。由于弹性元件装在下模座下压力机工作台面的孔中，因此空间较大，允许弹性元件有较大的压缩行程，可以拉深深度较大一些的拉深件。这副模具采用了锥形压边圈6。在拉深时，锥形压边圈先将毛坯压成锥形，使毛坯的外径已经产生一定量的收缩，然后再将其拉成筒形
件。采用这种结构，有利于拉深变形，可以降低极限拉深系数。
目前在生产实际中常用的压边装置有两大类：
(1)弹性压边装置这种装置多用于普通的单动压力机上。通常有如下三种：①橡皮压边装置(图4.7.3a)；②弹簧压边装置(图4.7.3b)；③气垫式压边装置(图4.7.3c)。这三种压边装置压边力的变化曲线如图4.7.4所示。
随着拉深深度的增加，凸缘变形区的材料不断减少，需要的压边力也逐渐减少。而橡皮与弹簧压边装置所产生的压边力恰与此相反，随拉深深度增加而始终增加，尤以橡皮压边装置更为严重。这种工作情况使拉深力增加，从而导致零件拉裂，因此橡皮及弹簧结构通常只适用于浅拉深。气垫式压边装置的压边效果比较好，但其结构、制造、使用与维修都比较复杂一些。
在普通单动的中、小型压力机上，由于橡皮、弹簧使用十分方便，还是被广泛使用。这就要正确选择弹簧规格及橡皮的牌号与尺寸，尽量减少其不利方面。如弹簧，则应选用总压缩量大、压边力随压缩量缓慢增加的弹簧；而橡皮则应选用较软橡皮。为使其相对压缩量不致过大，应选取橡皮的总厚度不小于拉深行程的五倍。

1-定位板2-下模板3-拉深凸模4-拉深凹模图4.7.1无压边装置的首次拉深模

1－上模座 2－推杆 3－推件板 4－锥形凹模 5－限位柱
6－锥形压边圈 7－拉深凸模 8－固定板 9－下模座
图4.7.2 带锥形压边圈的倒装拉深模

a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫
图4.7.3弹簧压边装置

图4.7.4 弹性压板装置的压边力曲线

对于拉深板料较薄或带有宽凸缘的零件，为了防止压边圈将毛坯压得过紧，可以采用带限位装置的压边圈，如图4.7.5所示，拉深过程中压边圈和凹模之间始终保持一定的距离s。当拉深钢件时，；拉深铝合金件时，；拉深带凸缘工件时， mm。

图4.7.5 带限位装置在压边圈

(2)刚性压边装置这种装置用于双动压力机上，其动作原理如图4.7.6所示。曲轴1旋转时，首先通过凸轮2带动外滑块3使压边圈6将毛坯压在凹模7上，随后由内滑块4带动凸模5对毛坯进行拉深。在拉深过程中，外滑块保持不动。刚性压边圈的压边作用，并不是靠直接调整压边力来保证的。考虑到毛坯凸缘变形区在拉深过程中板厚有增大现象，所以调整模具时，压边圈与凹模间的间隙c应略大于板厚t。用刚性压边，压边力不随行程变化，拉深效果较好，且模具结构简单。图4.7.7所示即为带刚性压边装置的拉深模。

图4.7.6 双动压力机用拉深模刚性压边装置动作原理

1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板6-螺钉
图4.7.7　带刚性压边装置拉深模

在以后各次拉深中，因毛坯已不是平板形状，而是已经成形的半成品，所以应充分考虑毛坯在模具上的定位。
图4.7.8所示为无压边装置的以后各次拉深模，仅用于直径变化量不大的拉深。
图4.7.9所示为有压边装置的以后各次拉深摸，这是一般最常见的结构形式。拉深前，毛坯套在压边圈4上，压边圈的形状必须与上一次拉出的半成品相适应。拉深后，压边圈将冲压件从凸模3上托出，推件板1将冲压件从凹模中推出。

图4.7.8 无压边装置的以后各次拉深模

1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
图4.7.9 有压边装置的以后各次拉深模

图4.7.10所示为一副典型的正装落料拉深复合模。上模部分装有凸凹模3(落料凸模、拉深凹模)，下模部分装有落料凹模7与拉深凸模8。为保证冲压时先落料再拉深，拉深凸模8低于落料凹模7一个料厚以上。件2为弹性压边圈，弹顶器安装在下模座下。

1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模

图4.7.10 落料拉深复合模

图4.7.11所示为落料、正、反拉深模。由于在一副模具中进行正、反拉深，因此一次能拉出高度较大的工件，提高了生产率。件1为凸凹模(落料凸模、第一次拉深凹模)，件2为第二次拉深（反拉深）凸模，件3为拉深凸凹模(第一次拉深凸模、反拉深凹模)，件7为落料凹模。第一次拉深时，有压边圈6的弹性压边作用，反拉深时无压边作用。上模采用刚性推件，下模直接用弹簧顶件，由固定卸料板4完成卸料，模具结构十分紧凑。

1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模
图4.7.11 落料、正、反拉深模

图4.7.12所示为一副后次拉深、冲孔、切边复合模。为了有利于本次拉深变形，减小本次拉深时的弯曲阻力，在本次拉深前的毛坯底部角上已拉出有45°的斜角。本次拉深模的压边圈与毛坯的内形完全吻合。模具在开启状态时，压边圈1与拉深凸模8在同一水平位置。冲压前，将毛坯套在压边圈上，随着上模的下行，先进行再次拉深，为了防止压边圈将毛坯压得过紧，该模具采用了带限位螺栓的结构，使压边圈与拉深凹模之间保持一定距离。到行程快终了时，其上部对冲压件底部完成压凹与冲孔，而其下部也同时完成了切边。切边的工作原理如图4.7.13所示。在拉深凸模下面固定有带锋利刃口的切边凸模，而拉深凹模则同时起切边凹模的作用。拉深间隙与切边时的冲裁间隙的尺寸关系如图所示。图4.7.13a为带锥形口的拉深凹模，图4.7.13b为带圆角的拉深凹模。由于切边凹模没有锋利的刃口，所以切下的废料拖有较大的毛刺，断面质量较差，也有将这种切边方法称为挤边。用这种方法对筒形件切边，由于其结构简单，使用方便，并可采用复合模的结构与拉深同时进行，所以使用十分广泛。对筒形件进行切边还可以采用垂直于筒形件轴线方向的水平切边，但其模具结构较为复杂。

1-压边圈　 2-凹模固定板　3-冲孔凹模　4-推件板　5-凸模固定板　6-垫板 7-冲孔凸模
8-拉深凸模 9-限位螺栓　10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹模 13-切边凸模 14-固定块
图4.7.12再次拉深、冲孔、切边复合模

为了便于制造与修磨，拉深凸模、切边凸模、冲孔凸模和拉深、切边凹模均采用镶拼结构。

图4.7.13 筒形件的切边原理

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