拉延模设计手册

拉延模设计手册
一、拉延模的分类
拉延模分双动拉延模与单动拉延模两类
1、双动拉延模是在专用的双动压力机上生产的拉延模，通常上模为凸模，下模为凹模，压边圈安装在压机的外滑块上，其结构如下图，此种结构拉延模压边力较为稳定，但由于需要专用的压机，安装较为烦琐，且结构尺寸较大，现在已经运用的越来越少。

2、单动拉延模是在单动压机上生产的拉延模，通常上模是凹模，下模是凸模，压边圈由下气垫或其它压力源(例于氮气弹簧)提供压料力，其结构如下图，由于模具通用性好，现大部分拉延模为此种结构。

工作台
下模
上模
压边圈
上模垫板
内滑块
外滑块
下模
上模
工作台
压边圈
上滑块
二、拉延模的主要零件(主要为单动拉延模)
拉延模一般有上模、下模、压边圈三大部件组成（根据结构的不同要求，可能增加一此部件，例于局部的小压料板），以及安装这三大部件上的其它功能零件，主要有以下零件：
1、导向零件：耐磨板、导向腿，导柱；
2、限位调压零件：平衡块、到底块；
3、坯料定位零件：定位具、气动定位具；
4、安全装置：卸料螺钉（等向套筒，也起锁付的作有）、安全护板；
5、拉延功能零件：到底印记、弹顶销、通气管、CH孔合件；
6、取送料辅助零件：辅助送出料杆、打料装置。

三、单动拉延模的设计
(一)模具中心的确认与顶杆的分布
模具中心的确认通常依据顶杆的布置的需要设定。

一般在工艺设计时，会按钣件的中心确定一个数模中心。

顶杆的分布需尽量靠近分模线，并均匀布，通常两根顶杆之间最多空一个顶杆位，顶杆数量要尽可能多。

在模具设计时首先以数模中心与压机工作台中心重合，如顶杆分布满足上述要求，则以数模中心做为模具中心。

如无法满足上述要求，侧在需要更改的方向上移动（最大1/2顶杆间距），确认一个最优化的方案，同时以工作台的中心做为模具的中心。

（注：在试模压力机与工作压力机顶杆孔不致时，需设置试模顶杆，并在优先保证生产顶杆的要求下，优化顶杆部置）
模具中心与数模中心重合
如厂家要求使用顶杆以外的压力源，例于氮气弹簧等，则一般直接以数模中心做为模具中心，压力源沿分模线均匀分布，并需确认压力源的大小是否足够。

(二) 压边圈与下模导引方式的确认
压边圈与下模的导引方式有内导与外导两种：
外导 内导
首先按厂家的要求设定压边圈与下模的导引方式，如厂家未做具休要求，则优先选择内导引方式，内导可以减小模具尺寸。

如果设定是外导的话，在后面布置模具大小的时再设定位置，若选择内导，则需与顶杆配合设定导向的位置，顶杆也可与导向配合，再次优化。

内导耐磨板的选用：
通常设置为一边两块，当A>2400时，一边再增加一块，空间不足时，单边可设置为一块。

一边一块时，耐磨板的宽度，需大于凸模此方向长度的1/5
；一边两块时，耐磨板的间距需要
图纸中试模顶杆与生产顶杆一般以以下图符标识区分：
尽量的大，最少大于凸模长度的1/2，且两块耐磨板总的宽度，需大于凸模长度的1/8。

(耐磨板的高度在设定模具高度分配时再决定。

(三)压料面大小的确认
一般情况下，在工艺设计时会提供根据CAE分析优化的试模料大小,如没有侧按以下方式计算：
★凸模最初接触比较平的表面时
B=（80+A）-A×α但是当压料面上有修边线时，应考虑其尺寸。

α的值
α=0\α=0.02\α=0.04
★凸模最初接触处
L=(40+a)-a.α
压料方向根据试模料，单边加大10-15mm。

(四)平衡块到底块的分布
平衡块均匀分布在压料面四周，确保平衡的情况最少四个，通常两个平衡块间距不超过500mm，对于深度浅，成形良好的的制件，在直线段间可以以600mm为上限。

一般情况
A
下到底块与平衡块一一对应，为了确保存放时的平衡，到底块需局部增加，确保平衡。

注：平衡块座面与压料面间距最小30mm
5mm ，确保送料顺畅。

(五) 定位具的设置
定位具的平面布置依据试模料的大小，当试模料宽度小500mm 时，左／右侧各设置一个
定位具，总共设置6个；当试模料宽度大于500mm 时，共设置8个定位，如图所示：
以上布置尽量确保B ≥2/3A,侧面需用侧导向定位具。

对于有自动打出料要求时，在出料侧需设置气动定位具。

自动生产之拉延模，需沿L 形的，将两端的定位具设定为感应式，也有厂家要求还要使用活动式定位具。

在自动化生产时，下图所示压料面断差较大时，可能需要活动定位具：
下述情况，定位具需与挡料结合使用：
定位具的高度依以下图示确认，自动生产时需考虑虑板料的最大旋转角度：
A≥70mm
(六) 平面图的布置
根据以上步骤,拉延模的模具中心、顶杆、压边圈的内导向、压料面的大小、平衡块、定位具已设计完毕，以此为基础设定模具的大小，布置上下模的导向与肋条等。

１、模具的导向
上模与压边圈（或下模）导向，以及需要外导的设定外导；
模具长度小于1000mm的模具用导向腿代替导根。

外导通常设置在模具的四角。

侧向力较大的外板拉延模，需设定上模与下模导向，此时导向的吃入量较大。

当有突破或落料时，需设置相应的导柱位置。

2、肋条的布置
肋条主副肋的厚度，及肋条的最大间距按技术协议及要求。

需注意平衡块与到底块下需要有肋条到底，压边圈顶杆所顶处需要有肋条。

肋条间距在条件允许情况下，尽量大，减少肋条数量，减小模具重量。

通常上模也沿分模线布置一圈主肋。

3、卸料螺钉
卸料螺钉的行程按压边圈的行程加20mm设定，卸料螺钉主要起安全作用，但在模具制作与维修时，会起锁付固定压边圈在下模上的作用，因此卸料螺钉的数量大小，应根据压边圈的大小合理选择。

4、基准孔
通常为了方便模具的维修修改，下模、压边圈、上模分别设置三个￠10基准孔。

5、锁护板及U槽，快速定位。

U槽与快速定位，按厂家提供的机台参数设定。

6、安全护板、模具运输固定板的安装座面。

7、辅助送出料装置与自动打料装置的安装置。

辅助送出料有光杆、光杆套聚胺脂、滚轮三种形式，一般外板选择滚轮。

辅助送料的高度需超过压料面的最高点70mm,出料的高度按出料侧压料面的最低点设定。

当送料杆伸进模具内时，上模应与其避让。

8、键槽与吊耳。

9、到底印记与CH孔位。

(七) 断面图的绘制
1、确认压边圈的行程
压边圈的行程需保证压边圈顶起时，压料面超出下模，保证压料面先压住料，再与下作有成形。

行程的多少按5mm的倍数来设定。

2、按送料高度的要求，压边圈的行程分布上下模的高度
压边圈顶起时，压边圈与下模导向最少吃处60至80mm。

上模最薄处厚度大于等于100mm，区域较大时最小130mm。

3、断面图需表示出各类部件的装配关系。

(八) 平面图与断面图对比，检讨确认，完善平面图与断面图
(九) 绘制出两个方向的向视图
(十) 检查模具的加工性
１、导向面的加工性，主要是高度方向是否能与机床最大加工深度配合，平面方向的加工避让空间是否足够。

２、导根的高度是否影响附近的形面的加工。

３、钳工的装配的可行性。

(十一) 完善图框，确认模具部件材质，制定零件表
通常拉延模采用MoCr铸铁、GM241、GM246，FCD550对于自动生产速度快，产量大，以及料厚大于1.5mm(不同厂家要求不同)的拉延模需使用到FCD700，钢料(Cr12MoV、SKD11、D2等)，有些厂家还要求有表面处理。

(十二) 镶钢料时的结构
１、平面布置时，需保证镶块有足够的空间，用于螺钉销钉的锁付，且保证加工装
配的可靠性。

(螺钉销钉不能在压料面上，一般首先考虑从模具的背面锁付，无法满足要求时，加大镶块锁在非压料面上)
２、镶块的接缝
为了保证拉延时，镶块的接缝不能过分滑伤板件，一般镶块的接缝做成与进料方向有一定的角度(通常为5度)，如下图：
３、镶块的背托
四周四个方向都需要有背托，且选两个面，呈L形布置可调试背托，结构与下图示：
４、镶块的大小
镶块长度方向不大于400mm,厚度方向最薄处保证35mm。