第四章 拉延模设计2-结构

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。

目录1 拉延模的类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 下平面图标注内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 上平面图 ....．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．174 剖视图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255 尺寸标注与标准件选用规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．266 铸件结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．267 拉延筋 ........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．298 拉延凸模轮廓的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．319 拉延件坯料尺寸的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3210 拉延工艺缺口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3311 拉延模的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3512 拉延件对拉延模的特殊要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．361 拉延模的类型拉延模送料面线的高度及结构形式，是根据冲压设备情况由用户提出的。

拉延模的闭合高度一般取650-1000mm。

送料面线的高度一般取500-700mm，必须保证压边圈有足够的强度，使操作者能够方便的进行上下料操作，所以送料面高度取在闭合高度中心偏上100-200mm。

拉延模Posted on 2009-05-08 by一、拉延模的典型结构拉延形状复杂的覆盖件必须采用双动压力机。

这是由于：（1）单动压力机的压紧力不够，一般有汽垫的单动压力机其压紧力等于压力机压力的20%~25~，而双动压力机的外滑块压紧力为内滑块压力的65%~70%。

（2）单动压力机的压紧力只能整个调节，而双动压力机的外滑块压力可用调节螺母调节外滑块四角的高低，使外滑块成倾斜状，调节模压料面上各部位的压料力，控制压料面上材料的流动。

（3）单动压力机的拉延深度不够。

（4）单动拉延模的压料板不是刚性的，如果压料面是立体曲面形状，在开始拉延预弯成压料面形状时由于压料面形状的不对称致使压料板偏斜，严重时失掉压料作用。

覆盖件拉延模的结构是由双动压力机决定的，虽然在确定拉延件工艺方案和绘制拉延件图时比较复杂，但其结构比较简单。

拉延模的结构，由主要的三大件或四大件组成：即凸模、凹模、压边圈或凸模、凹模、压边圈和固定座。

凸模通过固定座安装在双动压力机的内滑块上，压边圈安装在双动压力机外滑块上，凹模安装在双动压力机下台面上，凸模与压料圈之间、凹模与压料圈之间都有导板导向。

拉延模主要由五件组成，固定座、压边圈、顶出器、凹模和凸模。

凸模、凹模、压料圈是由钼钒铸铁铸成，经加工后棱线、凹模拉延圆角等处根据需要可以进行表面火焰淬火，淬火硬度50~55HRC。

固定座1由灰铸铁铸造。

拉延模铸造后都应经退火处理以消除铸造应力。

顶出器是在拉延完成后顶出拉延件便于让机械手取件。

图12-20所示为散热器罩拉延模。

图12-20a为覆盖件图，图12-20b为拉延件图。

该制件的拉延方向是按汽车位置翻转90°，其投影关系不改变。

考虑到制件两边有孔，因此两边采取倾斜修边，前后采取垂直修边，在第二工序修边冲孔模中一次行程完成。

这样两边的折边沿制件斜壁展开，前边按边缘提高5㎜做30°补充，见放大图Ⅱ。

修边后该处印痕不明显，后边将翻边90°展开，见放大图Ⅰ压料面中部与拉深件底部平行，拉延深度为55㎜，两端由R与直线组成。

一．按拉延模的结构形式，一般分为单动拉延模和双动拉延模。

1.单动拉延模。

参考图：单动(内导向)拉延模2.双动拉延模。

参考图：双动拉延模二．按拉延模导向形式，一般分为内导向和外导向。

1.内导向：优点:1)可在使模具变得小型。

2)比较容易保证同凸模的配合精度。

缺点:1)由于凸模需要紧固的螺栓、平行销较多，因此，当压料圈上加有侧向力时较为不利。

2)加工困难。

参考图：单动(内导向)拉延模2.外导向：1)箱式结构参考图：箱式结构拉延模2)四角导向参考图：四角导向拉延模优点:1)加工简便。

2)对细长部分有利。

缺点:1)模具增大。

拉延模一般采用内导向，即压边圈内与凸模导向、外与凹模导向。

特点是结构紧凑，模具尺寸小，造价低，是一种常用的结构。

对于细长柱类件和周边为不规则曲线类件，导板位确定困难的可以采用外导向即：凸模和凹模都与压边圈的外部导向；或者采用箱式结构：即凸模与压边圈外部导向，凸模与凹模直接导向，提高了导向的精度。

但采用箱式结构增大了模具尺寸，制造成本提高。

补充：凸模和下底板分为整体和分体两种形式（根据客户要求，一般为分体）分体结构三． 工艺切口拉延模 1. 内侧切口(刺破刀)使用目的：在难于成形的位置加切口，以使板易于流动注意：在内侧进行切口（冲孔）时，应在考虑冲压件成形性的前提下，决定切入。

参考图：内侧切口拉延模整体结构2.外侧切角外侧进行切角时，应注意废料飞溅、滑出是否顺畅。

注意：导向形式导腿+导柱。

参考图：外侧切角拉延模四．厚板料镶块拉延模拉延镶块通常反把螺钉，如果采用正把螺钉，往往会造成压料面破坏，拉延成型过程中会划伤产品，影响产品表面质量，所以凹模和压料圈上的镶块必须反把螺钉。

为了螺钉的合理布置和保障筋的强度，通常有以下三种结构形式。

1.沿分模线向外侧留出单排螺钉孔的位置，布置随型筋，同时在每个镶块下加小立筋支撑。

随后在随型筋外侧布置第二排螺钉孔。

特点：此种结构模具强度好，但是镶块会比较大，适用于拉延面较大的模具。

拉延模的设计第一章、综述第一节、拉延模的概念拉延模是在压床的作用下，通过凸模、压边圈、凹模的联合作用使平板状坯料经过塑性变形获得稳定的空间形状的一种工艺装备。

第二节、拉延模的种类根据使用设备的不同，拉延模可分为单动拉延模和双动拉延模；单动拉延模：（两种类型的图形上下模都反了）单动拉延模是利用机床的气垫机构进行压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是结构较简单，模具安装较方便。

双动拉延模：双动拉延模是利用机床外滑块机构压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是四角的压料力可分别调整，但模具安装、调整较费时间，现采用较少。

以下仅对单动拉延模结构加以介绍。

单动拉延模可分为以下多种形式：1、按下模铸造结构特点分：分体，整体；2、按压边圈与凸模的导向形式特点分：内导向，外导向；3、按制件形状特点分：沿形，不沿形；（何时出现?如很少见可不介绍。

）4、按凸模轮廓线封闭与否分：开口，闭口；详见拉延模设计规范第三节、拉延模的设计要点一、根据制件的大小、形状、受力情况确定采用哪种形式的结构二、确定数模中心、压床中心、模具中心三者之间的关系，尽量使三心重合三、确定压边圈的行程四、确定气垫顶杆的数量、位置以及长度1、充分分析工艺要求，了解制件的产品部分和工艺补充部分，确定拉延是否必须镦实，以及冲压方向、送料方向、料厚及方向等。

2、建立模具中心、数模中心、压床中心之间的关系，尽量使三心重合。

3、分析拉延所需行程，确定压边圈工作行程。

4、气垫顶杆布置。

5、其它结构设计。

第二章、单动拉延模的设计第一节、单动拉延模的基本结构基本结构简图第二节、单动拉延模的行程计算一、压料行程1、定义：当压料面为曲面时，从凹模接触板料到被凹模与压边圈固定住，上模在垂直方向运动的距离。

（当制件比较大或者拉延深度较深时）当压料面起伏较大时（如行李箱盖板），压料过程中如果不对板料加以约束，将会影响坯料定位。

（压料行程的确定对于板料的定位有着决定性作用。

）2、计算方法：根据模具的实际情况，按照理想状态估计压料行程再加上5-10的余量即可（加10～20较好，对行李箱盖还应在挡料机构上对坯料约束,如对坯料运动过程分析后，将挡料板做斜度，或做摆动结构等）。

拉延模的设计第一章、综述第一节、拉延模的概念拉延模是在压床的作用下，通过凸模、压边圈、凹模的联合作用使平板状坯料经过塑性变形获得稳定的空间形状的一种工艺装备。

第二节、拉延模的种类根据使用设备的不同，拉延模可分为单动拉延模和双动拉延模；单动拉延模：（两种类型的图形上下模都反了）单动拉延模是利用机床的气垫机构进行压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是结构较简单，模具安装较方便。

双动拉延模：双动拉延模是利用机床外滑块机构压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是四角的压料力可分别调整，但模具安装、调整较费时间，现采用较少。

以下仅对单动拉延模结构加以介绍。

单动拉延模可分为以下多种形式：1、按下模铸造结构特点分：分体，整体；2、按压边圈与凸模的导向形式特点分：内导向，外导向；3、按制件形状特点分：沿形，不沿形；（何时出现?如很少见可不介绍。

）4、按凸模轮廓线封闭与否分：开口，闭口；……详见拉延模设计规范第三节、拉延模的设计要点一、根据制件的大小、形状、受力情况确定采用哪种形式的结构二、确定数模中心、压床中心、模具中心三者之间的关系，尽量使三心重合三、确定压边圈的行程四、确定气垫顶杆的数量、位置以及长度……1、充分分析工艺要求，了解制件的产品部分和工艺补充部分，确定拉延是否必须镦实，以及冲压方向、送料方向、料厚及方向等。

2、建立模具中心、数模中心、压床中心之间的关系，尽量使三心重合。

3、分析拉延所需行程，确定压边圈工作行程。

4、气垫顶杆布置。

5、其它结构设计。

第二章、单动拉延模的设计第一节、单动拉延模的基本结构基本结构简图第二节、单动拉延模的行程计算一、压料行程1、定义：当压料面为曲面时，从凹模接触板料到被凹模与压边圈固定住，上模在垂直方向运动的距离。

（当制件比较大或者拉延深度较深时）当压料面起伏较大时（如行李箱盖板），压料过程中如果不对板料加以约束，将会影响坯料定位。

（压料行程的确定对于板料的定位有着决定性作用。

拉延模的设计第一章、综述第一节、拉延模的概念拉延模是在压床的作用下，通过凸模、压边圈、凹模的联合作用使平板状坯料经过塑性变形获得稳定的空间形状的一种工艺装备。

第二节、拉延模的种类根据使用设备的不同，拉延模可分为单动拉延模和双动拉延模；单动拉延模：（两种类型的图形上下模都反了）单动拉延模是利用机床的气垫机构进行压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是结构较简单，模具安装较方便。

双动拉延模：双动拉延模是利用机床外滑块机构压料，靠凸模和凹模进行成形。

其特点是四角的压料力可分别调整，但模具安装、调整较费时间，现采用较少。

以下仅对单动拉延模结构加以介绍。

单动拉延模可分为以下多种形式：1、按下模铸造结构特点分：分体，整体；2、按压边圈与凸模的导向形式特点分：内导向，外导向；3、按制件形状特点分：沿形，不沿形；（何时出现?如很少见可不介绍。

）4、按凸模轮廓线封闭与否分：开口，闭口；……详见拉延模设计规范第三节、拉延模的设计要点一、根据制件的大小、形状、受力情况确定采用哪种形式的结构二、确定数模中心、压床中心、模具中心三者之间的关系，尽量使三心重合三、确定压边圈的行程四、确定气垫顶杆的数量、位置以及长度……1、充分分析工艺要求，了解制件的产品部分和工艺补充部分，确定拉延是否必须镦实，以及冲压方向、送料方向、料厚及方向等。

2、建立模具中心、数模中心、压床中心之间的关系，尽量使三心重合。

3、分析拉延所需行程，确定压边圈工作行程。

4、气垫顶杆布置。

5、其它结构设计。

第二章、单动拉延模的设计第一节、单动拉延模的基本结构基本结构简图第二节、单动拉延模的行程计算一、压料行程1、定义：当压料面为曲面时，从凹模接触板料到被凹模与压边圈固定住，上模在垂直方向运动的距离。

（当制件比较大或者拉延深度较深时）当压料面起伏较大时（如行李箱盖板），压料过程中如果不对板料加以约束，将会影响坯料定位。

（压料行程的确定对于板料的定位有着决定性作用。

拉延模设计一:认真阅读DL图1. 工件分析——拉延深度,形状尺寸顶杆行程S1应保证压边圈的压料面高于凸模即工件最高点5mm以上。

限位螺钉行程S2= S1+15～20mm2. 冲压方向和送料方向3. 数模基准点和模具中心4. 凸模轮廓线和压边圈轮廓线5. 压料面形状6. 拉延筋中心线7. 试冲模板料压料面大小由试冲模板料向外偏移15mm来定8. 标记销即R/L指示9. 技术条件——材料,料厚,数模基准,冲压设备二.压边圈轮廓尺寸的确定1. 外轮廓的躲避尺寸：一般≥20mm2. 压料面尺寸：试冲模板料向外偏移15mm厚度H>25%L 但Hmin=150mm宽度W>75%H 但Wmin=130mm(拉延前毛坯宽加大40～180mm般取3. 压料面的轮廓尺寸应考虑制件的拉延深度和压床顶杆的布置4.压边圈外缘面轮廓下降至少15mm,对轮廓形状变化比较大的压料面外缘形状设计时可以给出简单形状尺寸5.压边圈平面轮廓但毛坯板料形状复杂时应设计成简单的形状图6.压边圈前后侧至少设置1～2处60mm以上观察凸模状态的铸造通孔和排气用铸造通孔三导向设计1. 气垫顶起时至少应有50mm导向接触面,大模具可延伸至100mm（1）导向腿设置在模具中部的尺寸规格①用于小型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸②用于中大型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸(2)导向腿设置在木角部形式的尺寸规格注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸三.上下模板高度尺寸确定依据1.制件的拉延深度2.既要满足压床允许闭合高度的范围又要确保模具的强度3.模具的装模高度取决于送料线的高度并考虑压边圈的强度(覆盖件模具压料圈厚度要在250mm以上)确定下模的高度4.一般在使用机械手的情况下,送料高度应该距压床工作台面1000±70mm 之间,手工操作要在450～600mm之间四.凸模,压遍圈,压料面尺寸1.前面定位⑴毛坯在模具中要设置四个方向的定位,前后和两侧⑵前后送料时前面定位低于送料线高度30mm防止干涉⑶手工送料时毛坯板料会形成一定的弯曲,送料的水平面与定位最高部至少留10mm的空间,要求定位块前面设置一定长度的斜面⑷定位块(或销)原则上每侧设置2个,板料毛坯较窄时可以设置1个.两定位块(销)的位置：距毛坯板料端边1/5处但要大于50mm.2.侧面定位⑴侧面定位高度：在使用夹钳形式和真空吸盘送料时定位块的最高处与送料线留50mm的空间.⑵进侧的定位块需倒角以便于板料推进.⑶面定位的长度要大于板料的1/2长度⑷对板料弯曲度比较大的定位要考虑弯曲后的位移量六出气孔的设置1.型面上的出气孔对外板制件的凸模取直径Φ4mm,对内板制件取Φ6mm2.在后工序要修掉的废料部分钻直径Φ20～30mm通气孔2～6个或直接铸出直径Φ60～120mm通气孔通气孔设置原则：①凸凹模成型处不设②曲率半径小,材料移动大处不设③外板懂得凹模排气孔面斜度在5‰以下时可以设置排气孔④上模排气孔设置时要加出气管,或在出气孔上方整体家盖板,以防止杂物落入七拉延标记销1.单动拉延模原则上设置在凹模上,材料变化小的位置上2.尽量在制件轮廓以外的拉延凸模的轮廓内设置,不得使制件产生压痕3.设置在修边和冲孔的废料上4.位置最好设置在对角方向2处,对角线长度在500mm以下时可以设置1处5.设置标记销处必须呈水平面,或较小斜面的法向方向的平面上,起平面必须大于标记销直径；制件上没有平面处工艺补充部分可以设置工艺平台6.标记的位置必须在D/L图中明确注明7.切入拉延深度：0.3mm七平衡块设置1.距压边圈加工面外端至少留30mm的空间2.安装平衡块的底板下面必须设置加强筋3.安装面的最高面不得高于模具压料面高度4.平衡块基本上设置在下模上5.单动拉延模为了保持压边圈力的平衡,在托杆附近平衡块的下方设置垫块6.小型模具设置6个,大型模具设置8个以上,一般400mm布置一个八装夹槽注：A为设置装夹槽侧的模具长,上模装夹槽数>下模装夹槽数九起重装置1.铸入式吊杆：强度高,外形小,安全可靠3.螺钉连接式吊杆：使用于中小型模具4.专用起吊器5.起重臂6.起重孔一○模具定位1.键定位2. 挡料销式定位设置在模具后侧二个(一组),距离尽量大。

温州职业技术学院精密冷冲模设计项目实践课题名称：拉延模设计说明书作者：虞龙翔学号：11012131作者：周一帆学号：11012143作者：高超斌学号：11012110专业：模具设计与制造方向：精密冷冲压模具-拉延模具指导老师：赵战锋专业技术职务2011年11 月26 浙江温州目录第一章绪论 (3)1.1 冲压成型与模具技术概述 (3)1.2 冲压成型模具的发展趋势 (4)1.3 冲压成型模具的分类 (4)1.3.1冲模 (4)2冲压件分析与工艺补充面设计： (5)2.1产品工艺分析： (5)2.2工艺补充面设计： (5)2.3冲压方向的确定： (6)3、拉延模模具结构设计： (6)3.1拉延成型凹模设计与固定： (6)3.2拉延成型凸模设计与固定： (6)3.3压边圈设计与固定： (7)3.4上模冲压件顶销设计： (8)3.5上模座设计： (9)3.6下模座设计： (9)3.7模具导向机构设计： (10)3.8毛坯定位机构的设计： (12)4、压力机的选用： (13)5、模具二维总装图的设计： (14)6、结束语： (16)7参考文献 (17)第一章绪论1.1 冲压成型与模具技术概述冲压模具的概念：在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。

冲模是一种特殊的工艺装备。

冲模与冲压件有“一模一样”的关系。

冲模没有通用性。

冲模是冲压生产必不可少的工艺装备，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手法，决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。

冲压成形加工特点：低耗、高效、低成本。

“一模一样”、质量稳定、高高一致性、科加工薄壁、复杂零件。

板材有良好的冲压成形性能，但是模具成本高。

所以，冲压成形适宜批量生产。

冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法。

采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和材料，成本底等一系列的有点，模具成形以成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。