山东建筑大学备课纸第页第四章拉深工艺与模具设计第六节拉深模工作部分的设计计算一、结构参数（一）凸、凹模间隙拉深模的间隙指的是单边间隙。间隙的影响拉深力间隙愈小，拉深力愈大。零件质量间隙过大，易起皱，毛坯口部变厚难以消除，同时会使零件出现锥度。间隙过小，则会使零件拉断或变薄严重。模具寿命间隙小，磨损加剧。确定间隙的原则：既要考虑板材本身的公差，又要考虑毛坯口部的增厚。不用压边圈拉深，较小的间隙值用于末次拉探或用于精密拉深件，较大的用于中间拉深或不太精密的拉深件。有压边圈拉深，对于精度要求高的零件，为了减小拉深后的回弹，获得高质量的表面，有时采用负间隙拉深，其间隙值可取Z=(0.9~0.95)t。（二）凹、凸模圆角半径在拉深过程中，板材在凹模圆角部分滑动时产生较大的弯曲变形，而当进入筒壁后，又被重新拉直，或者在间隙内被校直。若凹模的圆角半径过小:则板材在经过凹模圆角部分时的变形阻力以及在间隙内的阻力都要增大，结果势必引起总的拉深力增大和模具寿命的降低。（拉裂）若凹模圆角半径过大:则拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，因而这部分毛坯很容易起皱。在拉深后期，过大的凹模圆角半径也会使毛坯外边缘过早地脱离压边圈的作用呈自由状态而起皱，尤其当毛坯的相对厚度小时，这种现象十分突出。（起皱）凸模圆角半径对拉深的影响不象凹模圆角半径显著。过小的凸模圆角半径:会使毛坯在这个部分受到过大的弯曲变形，降低了毛坯危险断面的强度，使极限拉深系数增大。引起危险断面的局部受薄，经以后各次拉深工序后，残留在零件的侧壁上，影响零件的表面质量。在以后各次拉深时，压边圈的圆角半径等于前一次拉深工序的凸模的圆角半径，所以凸模圆角半径过小时，在后续的拉深工序中毛坯沿压边圈的滑动阻力也要增大，不利于拉深过程的顺利进行。凸模圆角半径过大:会在拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，容易使这部分毛坯起皱。在设计模具时，应该根据具体条件选取适当的圆角半径值。凹模圆角半径首次拉深时的凹模圆角半径凸模圆角半径除最后一次应与零件底部圆角半径相等外，其余各次可以取与凹模相等或略小一些，并且各道拉深凸模圆角半径应逐次减小。若零件的圆角半径要求小于t，则最后一次拉深凸模圆角半径仍应取t，然后增加一道整形来获得零件要求的圆角半径。在实际设计工作中为便于生产调整，常先选取比计算略小点的数值，然后在试模调整时再逐渐加大，直到拉成合格零件时为止。（三）凸、凹模结构形式无压边圈的首次拉深模图a为平端面带圆弧面凹模，适用于大型零件；图b为锥形凹模，图c为渐开线形凹模，适用于中、小型零件。有压边圈的拉深模图a为常用的结构，多用于尺寸较小（d＜100mm）的拉深件；图b有斜角的凸模和凹模多用于尺寸较大的零件。此结构的优点是：毛坯在下一次拉深时容易定位，减轻了毛坯的反复弯曲变形程度，改善了材料变形的条件，减少了零件的变薄,提高零件侧壁的质量带限制圈的结构不经中间热处理的多次拉深的零件，在拉深后，易在口部出现龟裂，此现象对加工硬化严重的金属，如不锈钢、耐热钢、黄铜等尤为严重。用带限制圈的结构，即在凹模上部加一毛坯限制圈或者直接将凹模壁加高（四）凸、凹模工作部分尺寸及其公差最后一道工序的拉深模，凸、凹模的尺寸及其公差应按零件的要求来定。当零件要求外形尺寸时（图a）凹模尺寸：凸模尺寸：当零件要求内形尺寸时（图b）凸模尺寸：凹模尺寸：对于多次拉深时的中间过渡拉深，半成品的尺寸公差没有必要予以严格限制，这时模具的尺寸只要取半成品的过渡尺寸即可。若以凹模为基准：凹模尺寸：凸模尺寸：式中凸模制造公差,凹模制造公差一般按公差等级IT6-IT8选取。二、典型模具结构（一）首次拉深模无压边装置的简单拉深模模具结构简单，上模往往是整体的。为使工件不致于紧贴在凸模上难以取下,在拉深过程中，凸模上应设计直径大于3mm的通气孔。这种结构一般适用于厚度大于2mm及拉深深度较小的零件。当凸模直径过小时，可以加上模柄，以增加上模与滑块的接触面积。凹模下部应有较大的通孔，以便刮件环将零件从凸模上脱下后，能排出零件。弹簧（或橡皮）压边圈装在下部的模具倒装拉深模由于弹性元件装在模座下压力机工作台的孔中，因此空间较大，允许弹性元件有较大的压缩行程，可以拉深深度较大的零件。这套模具采用了锥形压边圈，有利于拉深变形。有压边装置的模具在双动压力机上用的带刚性压边圈的模具如图所示。双动压力机上有内、外两个滑块，凸模装在内滑块上，压边圈装在外滑块上，下模装在工作台上。工作时，外滑块先下行压住毛坯，然后内滑块下行进行拉深。拉深完毕后，零件由下模漏出或将零件顶出凹模。这种模具制造简单。