拉深模的创新设计实例分析

滚珠-拉杆式恒力压边拉深模的创新设计

图4-117所示拉深零件，材料为10钢板，受生产条件的限制，要求能在无气垫的单动 压力机上成形。

(1) 工艺分析

对于此类拉深深度较大的零件，在无气垫的单动压力机上成形时，

若采取常规的橡胶或弹簧压边拉深模结构，除非橡胶或弹簧体积足够

大，否则在工件成形过程中，压边力变化过大，不利于保证压边效果

和拉深质量。为解决此问题，应设计用在无气垫单动压力机上的恒力

压边拉深复合模。恒力压边模具产生压边力的橡胶厚度小，压边力在

整个拉深过程中保持不变，模具结构紧凑，压边效果好。

(2) 模具结构及工作原理

根据上述分析，设计了滚珠-拉杆式恒力压边落料-拉深模，其结构如图4-118所示。

模具工作原理为：随着压力机滑块的下行，当上模下行至压边机构压紧坯料时，凸凹模 15与落料凹模5开始落料。落料后，凸模1与凸凹模15开始拉深。弹簧9、13、19及橡胶 4被压缩。拉深完成后，上模上行，弹簧9的张力作用于卸料板8将材料托起，弹簧13通 过出件器14将拉深件顶出凸凹模15。

(3) 设计创新点分析

模具采用后侧导柱导套（图中未示出）导向，依靠卸料板8的凹槽和活动挡料销7使坯 料定位。橡胶4有较大的预压量。

拉套21靠近下部台阶处有若干个圆孔沿周向均布，每个孔内有一个钢珠18,钢珠18 与圆孔间隙配合D8/h8;拉套21与护珠套17及套筒16均为间隙配合H8/f8。

为保证压边力（拉深时的压边力）达到规定值（恒定）后开始落料剪切，设计时图4- 118中的参数应满足： 心为保证落料完成后才开始拉深，设计时图4-118中的参数应

满足：c_h>8 (式中，5为坯料厚度）。

为实现在无气垫的单动压力机上进行压边拉深，创新性地设计了独特的压边机构，压边 机构由螺钉3、橡胶4、压边圈6、套筒16、护珠套17、钢珠18、弹簧19、拉套21、托板 20、调节螺母22、拉杆23组成，见图4-118。

压边机构的工作原理为：在上模下行初始阶段，拉杆23依靠钢珠18传力，使整个压边 机构与拉杆23及凸模1同步下移，压边圈6压住坯料，弹簧19和橡胶4被压缩。

当钢珠18随拉套21移至套筒16的孔槽时，钢珠18在拉杆23和拉套21作用下进入套 筒16的槽中[见图4-119 (b)、图4-119 (c)]。由于钢珠18脱离拉杆23的槽，此后拉杆 23随上模下行（凸模进行拉深）过程中，压边机构的其余零件则停止不动。

当上模上行至拉杆23的槽经过拉套21的孔时，钢珠在套筒16和拉套21作用下进入拉 套21孔中[见图4-119 (d)],脱离套筒16的槽，使压边机构与上模连为一体，随上模一起 上行。

护珠套17及弹簧19是为保护钢珠在脱离套筒16以后不会脱落而设置的。

该模具的压边机构结构紧凑，通过调节螺母22改变钢珠18与拉套21的距离，使压边 力达到最佳，且压边机构产生的压边力不受拉深行程影响，在整个拉深过程中保持不变，压

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1 一上模座》2—双面斜楔； 3—上模； 4—导向套； 5—端面凸轮压盖； 6—端面凸轮压边圈； 7—定位阁；

8—凹模； 9—凹模压板；10—卸件器外圈；11—三瓣卸件环；12—卸件器顶圈；13,19,20—弹资；

14—凸模；15—下模座；16—下模垫板；17—连接柄；18—导杆； 21—调节规母

模具工作共分以下4个步骤。

① 压料。将毛坯表面涂润滑剂后放入定位圈7中，操作油压机活塞下降，双面斜楔拨 动端面凸轮压边圈6围绕导向套4做一定角度的回转运动，同时经过端面凸轮压边圈6和端 面凸轮压盖5构成的一对特殊的端面凸轮压边圈把端面凸轮压边圈6的回转运动转变为向下 的直线运动。预先已通过3根均布的导杆18上的调节螺母21调整好压边间隙，所以当端面 凸轮机构进人上极限状态时，压边力就均匀地作用在毛坯的整个凸缘上。

② 拉深。凸模14与凹模8在活塞继续下行过程中把坯料拉深成圆筒形件。

③ 退料。活塞继续下行，制件口部通过凹模8及三瓣卸件环11,凸模14至下死点。液边效果好，具有广泛的适用性，尤其适用于深拉深模及压边机构需装在上模的深拉深复 合模。

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来源：青华模具学院小欢欢