拉伸修边模设计说明书

拉伸修边模设计说明书

板料经拉伸成形后，其口部一般都有不平的凸缘，常常要进行切边。其切边方式通常采用滚轮式、涨切式或浮动式切边模，但这几种切边方式都需要另外设计一副切边模，且易引起工件断面形状的变化。为此，设计了一副制造图1所示工件的拉伸切边复合模(见图2)，该模具采用了尖刃凸模和带拉伸圆角的凹模进行切边，经使用，获得了满意的效果。

图1 零件图

图2 模具结构

1 拉伸凸模

2 拉伸凹模

3 切边凸模

1 模具结构形式的确定

1.1 凸模刃口形式的选择

1.1.1 凸模结构形式

拉伸切边模的特征是改变拉伸凸模的结构，设置切边刃口。有以下两种凸模刃口形式。

(1)切边刃口断面夹角大于90°的形式，如图3(a)。其特征是刃口倾角α应大于摩擦自锁角，一般取12°～15°。对于不变薄拉伸，剪切间隙Δ值取材料厚度的25%～35%；对于变薄拉伸，Δ值取上道工序

拉伸件壁厚的25%～35%；软材料取小值，硬材料取大值［1］。

(a)

(b)

图3 凸模切边刃口的形式

(2)切边刃口断面夹角等于90°的形式，如图3(b)。

1.1.2 凸模结构的分析

(1)图3(a)所示凸模结构有如下缺点：①切边后工件的高度取决于图3(a)所示的L值，而L值不易精确确定，当工件的高度尺寸有较高要求时，此值难以保证。②α值不易测量，且当切边刃口钝化或部分崩裂后不易修复。③当切边刃口钝化或部分崩裂后，对于倒装式拉伸切边模，工件容易紧粘附在凸模上，难以卸下。

(2)对于图3(b)所示结构，只要合理选择技术参数，并且将拉伸凸模和切边凸模做成两件，然后用螺钉、销钉定位联接，就能有效地克服上述缺点。经过两种凸模形式试验，证明图3(b)形式效果更好。

1.2 正装和倒装形式的选择

带有弹性压边装置的拉伸切边模，有正装和倒装两种形式。对于薄料浅拉伸件，可以采用正装形式，否则，采用倒装形式。因倒装拉伸切边模的压边圈在下模，压料装置可以装在工作台下面的宽敞空间，压边行程大，模具结构紧凑，对于压边力大，工件高度高的拉伸件比较适合。

1.3 卸件方式

工件在拉伸时，由于拉伸力的作用或润滑油等因素影响，使得工件很容易被粘附在凸模上。对于倒装拉伸切边模，当切边刃口钝化后，工件更容易粘附在凸模上。为此在凸模上开设Φ6.5mm的通气孔，并在通

气孔中通压缩空气，卸件困难的问题得到解决。

2 主要技术参数

2.1 拉伸凹模圆角半径和拉伸间隙的确定

利用尖刃凸模与带圆角的凹模进行切边时，切边工件边缘形状(如图4)与普通冲裁时工件的边缘形状是不同的，其冲切边缘形状与凹模圆角半径r及拉伸间隙Z有关。

为了使工件切边质量最佳，拉伸凹模圆角半径r及拉伸间隙Z应符合下列条件［2］：

图4 切边工件的边缘形状

r(3～4)t

式中：m——切边前的拉伸系数

t

——毛坯料厚(mm)

拉伸系数在m≤0.7时取0.82，而当m>0.8时取0.85，对于本工件，由上式得：

r≥4.5～6mm Z≈1.65=1.1t

从有利于拉伸来看，根据经验公式［3］：

Z=(1～1.1)t

式中 D——毛坯直径(mm)

d——拉伸件直径(mm)

t——板料厚度的平均值(mm)

求得 r=6.7mm。

取r=7 mm， Z=1.1t，能够满足切边工件质量的要求。

2.2 切边间隙的确定

对于拉伸切边模，切边的单边间隙原则上不得超过0.02mm，但这对于模具制造的要求未免过于苛刻。根据生产实验可知，当取r=7mm、

Z=1.1t

0时，对于t

=1.5mm的软钢板料，只要单边间隙不超过0.08mm，

就能保证工件端部不出现毛刺。因此设计的单边间隙为0.04～0.06mm。

3 模具材料的选择

此拉伸切边模的易损部位主要在切边凸模和拉伸凹模，材料选择

V钢。这种钢具有淬火变形小，淬透性好，耐磨性高等特点，但它Cr12M

的最大缺点是碳化物分布很不均匀，这不仅使钢的强度大为降低，而且往往造成模具在使用过程中出现崩刃损坏。为此，可通过改锻来改变原材料的碳化物分布状况，以便提高模具的使用寿命。

该模具把拉伸成形和切边合二为一，降低了模具制造成本，提高了产品生产效率。投入使用半年以来，都能稳定地生产出合格产品，达到了设计的目的，满足了生产的要求。

作者单位：广东工业大学，广东广州 510643

参考文献：

［1］高云显.挤切修边模的设计［J］.锻压技术，1988，2.

［2］周开华.冷冲压译文集［M］.北京：国防工业出版社，1979. ［3］《冲压工艺及冲模设计》编写委员会.冲压工艺及冲模设计［M］.北京：国防工业出版社，1993.