壳体拉深工艺及模具设计

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1、技术交流tecH.DiscUssioN壳体拉深工艺及模具设计中航工业西安飞行自动控制研究所王佐朝兵器工业西安应用光学研究所戈迎春文分析了某壳体零件的冲压工艺性及拉深0.7，因此零件为高矩形盒形件，需要多次拉深成型。本工艺，介绍了所采用的模具结构及工作过程，重点对拉深工序的确定及计算方法进1.2毛坯尺寸计算行了分析、阐述。对于尺寸为A×B的高矩形盒拉深件，毛坯形状图1所示零件是某产品的外壳，材料1J50，料一般可展开为长圆形，形状如图2所示，当r1=r2，厚0.5mm，要求零件外观质量好，零件厚度变薄量计算公式如下：小于10

2、%。D=1.131工艺分析及设计L=D+(A-B)1.1零件冲压工艺性分析K=（1）零件材料为1J50的铁镍软磁合金，由于镍元素的导热性差、R=0.5K亲合性强，导致该按图1计算得：D≈56mm，则：L=80mm，合金材料在拉深过K=66mm，R=33mm。程中产生热积瘤粘模而划伤零件表1.3工艺设计面。材料在硬状态高矩形盒形件一般均需多次拉深才能成型，工艺下屈强比值大，延理论一般是在材料面积相等的条件下先拉成较大的外伸性能差，极易产形，较低的高度，较大的圆角半径，而后逐次减小外形，生冷作硬化，需要增加高度，减小圆角半径，

3、直至达到零件要求。而且通过退火处理，提在前几次拉深一般采用椭圆形过度，在最后一次或倒高材料塑性。数第二次才拉成矩形件。因此合理确定各道工序的过（2）由图渡形状至关重要。图1某产品外壳示意图1可以看到零件（1）拉深次数估算高H=30mm，长由图1可得到A=33.4mm，宽B=19.4mm，底×100=×100=2.5，部圆角及壁间圆角半径r1=r2=1.55，查表可知，拉深次数n=4。=2mm，料厚t=0.5mm。经计（2）各工序过渡形状及尺寸确定考虑到图1所示壳体零件的壁间圆角半径较小，图2毛坯形状示意图算=1.55＞56

4、DefenseManufacturingTechnology

5、2011.06第3期且零件材料为铁镍软磁合金1J50，因此确定工序形通过凸凹模10状与尺寸要考虑零件的角部拉深系数及材料的拉深系与拉深凸模3完数，故采用从零件图倒推各工序图的方法工序图，各成拉深成型。拉工序形状尺寸图如图3所示。深完成后滑块上由于零件第四次所要拉深的壁间圆角半径较小，行，零件通过打第三次拉深工序图外形采用矩形过渡，尺寸确定主要料杆12及推件考虑两道工序间零件角部的间隙δ及两道工序直壁块9共同作用从间距离a、b。其中δ=t+（0.2~0.25）r，

6、a(b)≤10t，凸凹模内推出，经计算取δ=1.1mm，a=2mm，b=2.2mm，则完成整个工作过A3=37.8mm，B3=23.4mm，r3=6.5mm。程。为了便于拉深与模具制造第一、二次拉深工壳体零件序图外形采用类似椭圆的长圆形形状，其中第外观要求较高，图3壳体拉深工序图二次拉深工序尺寸按前所述经计算取δ=2mm，而尺寸精度要a=4mm，b=3.8mm，则A2=45.4mm，B2=31.4mm，求不高，在设r2=15mm；第一次拉深工序尺寸确定考虑材料1J50计复合拉深模的拉深系数，取第一次拉深系数为0.6，第二次

7、拉时要注意以下深系数为0.75，得到A1=54.5mm，B1=40.5mm，几点：r1=20mm。（1）装配考虑到零件需要四次才能拉深成型，为了减少后拉深凸模3由于底部R过渡而导致的下工序零件缺陷及拉深痕，要比落料凹模7同时为了尽量减小零件在拉深过程中产生的壁厚变高度低（1~1.5）薄，在第一、二次工序底部采用了45°角过渡的形t（t指料厚）。图4壳体落料拉深复合膜式，其中倒角大小为前后两工序间的直壁距离差。（2）由于1.螺钉2.销3.拉深凸模4.固定板5.顶各工序高度尺寸在确定工序形状后按材料等面积变在拉深中决定件器6.

8、垫架7.落斜凹模8.导板9.推件块10.凹凸模11.凹凸模固定板12.化计算得到。零件尺寸的是打料杆13.垫板14.挡料销15.顶杆拉深凸模尺寸，2模具设计由于壳体零件由于零件尺寸较小，毛坯图形状简单，为了减少需要4次拉深才能成形，凸凹模上拉深成形部分尺寸模具数量，第一道工序采用复合拉深的模具结构，后按拉深凸模尺寸放间隙1.2t。三道工序采用正拉的模具结构。四套模具均设计在有（3）在拉深凸模3上要开跑气孔以防止憋气导致气垫顶出装置的冲床上，以便于调整压边力，同时在的零件变形。选择冲床时要考虑到零件拉深高度与机床行程的匹配。

9、2.2拉深模设计2.1落料拉深复合模设计第二、三、四次拉深模结构如图5。模具使用中，壳体落料拉深复合模结构如图4。模具工作过程如首先将上道工序零件装于压边圈3上，定好位。冲床下：板料由导板8及挡料销14定位，沿导板送入模具。滑块下行，拉深凹模7与零件接触推动压边圈3下行，冲床滑块下行时，凸凹模10与落料