《冲压模具设计与制作》配套教案：项目05-压边圈在下模的倒装拉深模设计与制作.doc

项目五 压边圈在下模的倒装拉深模设计与制作
一、教学目标
1.掌握拉深模的拆卸步骤，对拉深模结构有一定的了解。
2.掌握计算拉深力。
3.掌握计算拉深次数。
4.了解压边装置的设计。
5.掌握拉深模零件的加工工艺流程。
二、课时分配
本项目共5个任务，安排10课时。
三、教学重点
运用AutoCAD绘制模具装配图。掌握计算拉深件的毛坯尺寸。掌握凸、凹模工作部分尺寸和公差。能进行试模。绘制模具的装配图。分析拉深件的结构、材料、精度等是否符合冲压工艺。
四、教学难点
1.拆绘模具的零件图。
2.能对试模中出现的问题进行修模调整。
3.掌握拉深模组装调试方法
五、教学内容
任务一 拆绘拉深模

落料、拉深复合模
1—导向螺栓2—卸料板3—上模座4—挡料销5—弹簧6—顶件块7、24—销钉8—模柄9—顶杆10—模柄外环11、21、23—螺钉12—凸凹模13—卸料螺钉14—导套15—导柱16—螺母17—下模座18—凹模19—压边圈20—顶杆22—凸模
1. 拆卸模具
(1) 拆卸步骤
① 看懂模具图，熟悉模具结构，理解模具的工作原理、工作过程，了解
每一个模具零件在模具中的作用。
② 分开上、下模，将上、下模平放在钳工工作台上。
③ 先拆卸上模部分。用内六角扳子拧开四个卸料螺钉13，取下弹簧5
和卸料板2；拧开螺钉11，用出销器拆卸销钉7，取下凸凹模12、顶件块6
和顶杆9。拆下的零件清理干净并在工作台上摆放整齐(下同)。
④ 再拆卸下模部分。用开口板子松开螺母，拆下弹顶器和顶杆20，拧开
螺钉23，用出销器拆卸销钉24，取下凹模18和压边圈19，拧开螺钉，拆下
凸模22。
(2) 注意事项
拆卸模具时，一般是按“从外部拆至内部、从上部拆到下部，先拆成部
件或组件、再拆成零件”的原则进行。
2. 绘制装配草图
模具拆好后，把拆下来的零件进行测量，取得其尺寸后，根据作图标准绘制模具的装配草图。装配草图分别用手工绘图和AutoCAD绘图。

任务二 分析拉深件的工艺性
1. 冲裁件工艺分析
1） 材料08钢，厚度为1.5mm，具有良好的冲压性能。
（2） 工件结构形状拉深件结构简单、对称。
（3） 尺寸精度零件图上所有尺寸公差属于经济级。一般冲压均能满足其尺寸精度要求。
（4） 结论可以拉深加工。
2. 确定工艺方案及模具结构形式
经分析，落料拉深凸凹模的壁厚强度足够，故采用落料、拉深、冲孔复合模。决定采用正装式复合模结构的形式。

任务三 进行工艺设计与计算
1．计算拉深件的毛坯尺寸
因零件高度与精度都不高，可不用切边，所以不加修边余量。

将其代入公式得

2． 计算拉深力
（1） 落料力

（2） 卸料力
采用固定卸料，不用计算。
（3 拉深力

（4） 压边力

（5） 最大冲压力

3. 计算拉深次数

所以一次拉深可以成形。
4． 压边装置
压料装置设在下模并且可以调节。由件10、11、12、13、14组成，顶住顶件块9和凸凹模8将材料压住进行拉深。当压力过小时，拧紧螺母14可增大压料力，见图。
5． 凸、凹模工作部分尺寸和公差
（1） 拉深凸、凹模尺寸

压料装置
1—下模座2—垫板3—凸模固定板4—凸模5—中垫板
6—凹模7—推件块8—凸凹模9—顶件块10—顶杆
11—螺杆12—支板13—橡胶14—螺母

（2） 凸、凹模圆角半径

任务四 绘制模具的装配图和零件图
1. 绘制模具的装配图
按照绘制的模具装配草图，运用AutoCAD软件绘制模具的装配图，见图。

装配图
落料、拉深、冲孔复合模
1—下模座2—螺杆3、10—垫板4、24—固定板5、9—凸凹模6、13、15—销7、12、14、36—螺钉8、22—导套11—上模座16—打杆17—模柄18—推板19—连接推杆20—凸模21—固定板23—推件块25—固定卸斜板26—凹模27—顶件块28—中垫块29—连接顶杆30、37—导柱31—橡胶32—托板33—螺母
34—挡料销35—承料板
2. 拆卸模具并绘制零件图
按照绘制的模具装配图来拆卸模具并绘制零件图。

落料、拉深凸凹模

拉深、冲孔凸凹模

冲孔凸模

落料凹模

落料、拉深凸凹模固定板

顶件块

垫板

推板

任务五 加工、组装调试与试冲模具
1. 加工模具零件
落料、拉深凸凹模加工工艺流程

冲孔凸模加工工艺流程

落料凹模加工工艺流程

拉深、冲孔凸凹模固定板加工工艺流程

2. 组装调试模具
（1） 落料拉深凸凹模的装配
凸凹模与凸凹模固定板的配合为H7/m6，因为采用配合加工，为制造方便，凸凹模固定板采用±IT8公差等级，即Ø92±0.054mm。凸凹模固定部分按凸凹模固定板配合，保证过盈量小于0.015mm。用铜棒和手锤将凸凹模1敲入固定板4内，见图。

1—凸凹模2—推件块3—凸模4、6—固定板5—砂轮
落料拉深凸凹模及冲孔凸模的装配
（2） 冲孔凸模的装配
为保证冲孔间隙均匀，采用推件块2作导向件，且推件块以拉深凸凹模1作导向件，因而凸模3与固定板6的配合为间隙配合，间隙值在0.2~0.4mm之间。将推件块装入落料拉深凸凹模内，将凸模装入推件块内，装入后一起磨平安装平面，见图。
（3） 拉深冲孔凸凹模的装配
用铜棒和手锤将凸凹模敲入凸凹模固定板内，装入后同固定板下平面一起磨平，见图。

1—砂轮2—凸凹模3—固定板
拉深冲孔凸凹模的装配
（4） 下模的装配
1. 将下模座放在等高垫铁上，将垫板、 拉深冲孔凸凹模固定板放在下模座上，找正位置后用平行夹板夹紧，配制连接顶杆过孔Ø10.5mm，放入连接顶杆，然后松开平行夹板。如图所示。

1—平行夹板2—下模座3—凸凹模4—固定板5—垫板
连接顶杆孔的加工
2. 将顶件块作为装配定位件套在拉深冲孔凸凹模上，再依次放入中垫板和落料凹模，落料拉深凸凹模及冲孔凸模的装配用平行夹板轻轻夹住，试调连接顶杆活动的灵活性，如不灵活，用铜锤轻轻敲打拉深冲孔凸凹模的固定板和垫板至灵活，然后拧紧平行夹板上的螺钉。用12.5mm的钻头通过落料凹模螺钉过孔在中垫板上钻出锥窝，再用10.2mm的钻头将所有板件钻通，如图所示。

1—下模座2—垫铁3—垫板4—固定板5—中垫板6—凸凹模
7—平行垫铁8—顶件块
下模的装配
3. 在每块板件相同方向做好标记后，松开平行夹板，将中垫板、拉深凸凹模固定板、 垫板的孔分别扩大到Ø12.5mm，并倒角。
4. 将下模座上螺纹孔倒角，然后用M12丝锥攻螺纹以备用。
5. 车螺纹M27和Ø30mm的孔。
6. 用M12的螺钉将上图所示的各板件轻轻紧固在一起，再次检查连接顶杆运动的灵活性，然后拧紧螺钉，用Ø12mm的钻头通过落料凹模上的圆柱销孔在中垫板上钻出锥窝，再用Ø11.8mm的钻头将孔钻通，然后用Ø12mm的铰刀铰孔。
7. 拆下螺钉，将中垫板和垫板上的孔扩大到Ø12.5mm。
8. 将顶件块Ø80mm磨到要求尺寸。
9. 将落料凹模放在等高垫铁上，将固定卸料板放在凹模上面，找正位置后用平行夹板夹紧。
10. 松开平行夹板，将螺钉过孔由Ø11.8mm 扩大到Ø12.5mm，并锪Ø19mm孔。
11.将导柱压入下模座，导套压入上模座。
12. 再将下模所有零件按顺序放在下模座上，用圆柱销和螺钉定位和紧固，将拉深样件放在拉深凸模上，无样件时在对称的三点处放入1mm铜皮或铝皮。
（5） 上模的装配
① 将由落料拉深凸凹模及冲孔凸模等组成的部件放在平板上，将垫板放在部件上面，找正位置后用平行夹板夹紧，用Ø10.5mm钻头配制连接推杆过孔，钻完一个孔后立即放入连接推杆定位。当孔钻完后做标记，然后松开平行夹板，见图。

1—凸凹模2—推件块3—凸模4、5—固定板6—平行夹板7—垫板
连接推杆过孔配加工
② 将下模放在等高垫铁上，再将落料拉深凸凹模及冲孔凸模等组成的部件插入已装好的落料凹模和拉深冲孔凸凹模之间的间隙中，再将垫板、连接推杆、推板依次放上，以导柱、导套为导向，放上上模座，找正位置，用平行夹板夹紧，见图。

1—垫铁2—下模3—平行夹板4—上模
上模的装配
③ 用撬杠撬开上模，用Ø10.2mm钻头钻螺钉底孔。在每块板上沿同方向做标记后松开平行夹板。
④ 用M12丝锥在凸凹模固定板上攻螺纹，Ø12.5mm钻头在垫板上扩螺钉过孔Ø12.5mm，在上模座上扩孔Ø12.5mm，并用Ø19mm锪钻在上模座上平面锪孔Ø19mm×15mm。
⑤ 再次合拢上、下模，用紧固螺钉将上模部分连接在一起，但不要拧紧，调整凸凹模之间的间隙，合适后拧紧螺钉。
⑥ 用撬杠撬开上模，用Ø11.8mm钻头钻圆柱销预孔，然后用Ø12mm铰刀铰孔。
⑦ 装入其他零件，如模柄、导料板、固定卸料板等。
3. 试冲
（1） 试冲准备
冲模装配完后，要在正常生产条件下进行试模，即试模用的设备和试模用的材料等均要 符合生产要求，这样才能验证冲模的实用性能是否满足生产需要。
（2） 试冲步骤
试模是一项不可省的工作，必须在指定的压力机上进行。冲模在压力机上的安装一般按 下列步骤进行：
① 开动压力机，使压力机滑块上升到上止点位置。

1—坚定螺钉2—螺钉3—螺母4—前压块5—衬套6—模柄7—滑块
模柄安装示意图
② 把压力机滑块底面、工作台面和冲模上、下平面擦拭干净。压力机滑块有模柄安装孔，将滑块下部的前压块取出。
③ 将冲模放在压力机工作台上面的两块平行垫铁上。
④ 点动压力机，使滑块降至下止点位置，并调节连杆，使滑块底平面与冲模上平面接触。
⑤ 将模柄加衬套放在滑块模柄孔内，装上前压块，用螺母紧固，拧紧六角螺钉。
⑥ 再次调节连杆，使滑块上、下运动两三次，应确保导向灵活、无阻滞。紧固压板螺栓，使冲模坚固。
⑦ 将滑块稍往上调一些，开动压力机，使滑块空行程运动数次，确认冲模上下模的导向运动正常无阻碍，再把滑块调到下止点位置。
⑧ 调整滑块中推料用横梁到适当高度，使推杆能正常工作。
⑨ 装入弹顶装置。为确保漏料通畅，螺杆必须拧到和下模座上平面相齐平。调整好压 力后使其处于工作状态。
⑩ 清理压力机工作台面，观察冲模各部位，在其正常无误后开动压力机，再空行程运动数次，进行试冲。
（3） 试冲后调整
本冲模如主要零件制造合格，装配技术高，不会出现问题。如装配不当，可能需要如下调试：
① 冲孔部分有毛刺，原因是间隙不均，须调整。
② 拉深件高度不一致，壁厚不均，原因是间隙不均，须调整。
③ 零件卡在拉深凹模内，原因是推件装置未调好，应调整压力机的横梁到适当位置。
④ 冲孔漏料不通畅，原因是垫板孔和冲孔落料孔的位置不对，或螺杆未拧到位，须调整。

六、 课后习题
完成本项目的课后习题。