探讨拉延模具设计注意事项

探讨拉延模具设计注意事项

丁蕊 王刚 尹峰 安军军 李焕

合众新能源汽车有限公司 浙江嘉兴 314500

摘要：拉延模具的精度直接影响制件的面品及精度，拉延模具结构的精细化、合理化对高质量制件是至关重要的。本文从不同的方面分别对拉延模具的设计进行详细介绍，以期提高拉延模具本体精度。

关键词：导向、排气孔、定位、限位、反侧

拉延模具的成型性能直接影响冲压制件的面品及精度，因此，拉延模结构的精细化及合理化对高质量的冲压产品至关重要。本文从不同的方面对拉延模具的设计分别做详细介绍，以期减小模具固有缺陷，提高模具本体强度及精度。

1. 模具的导向结构

一般拉延模具采用导板形式导向。为了保证导向的稳定性，上模强导向的宽度应为模具本体宽度的2/3以上，且上下模的导板应同时开始导入，不能出现先后导入的现象。导板的型号规格应根据模具的大小合理选择，对于大型覆盖件模具，端头导板宽度应不小于100mm。任何工作部件接触前80mm端头导向应该开始导入，待压边圈下行至下死点时，导板与导向面接触量不小于导板长度的2/3.

对于压边圈和下模座的内导向，每个边至少保证2块导板，并应根据模具的大小在中间位置适当增加导板，比如侧围，在F向和R向的中间位置应增加相同规格的导板，以保证导向的稳定性。导板的设置位置应在该边长度的1/4以外，且靠近边部。

模具的内外导板后侧都应该有支撑筋，以增加模具的强度。条件允许时，内外导板尽量重合，对不能重合的情况，应尽量增加重合量，以抵消部分侧向力。

2. 排气孔的设计

上模和压边圈闭合后，板料与上下模型面之间分别形成了两个封闭空间，随着冲压的进行，封闭空间的空气不断压缩，成型到底后，压缩的空气在制件表面便形成鼓包，同时制件与模具型面之间形成负压，导致制件很难从模具型腔脱落，降低了冲压生产效率，加大了生产难度。

针对以上问题，拉延模具应设排气孔。排气孔分别设置在凸凹模最后成型的圆角部位，内板件采用直径为6mm的排气孔，外板件A面及可视区域应采用直径为4mm的排气孔。排气孔的间距建议保持在40mm，且数量要足够，以保证型腔内的空气完全排出。排气孔在设计的时候注意避开加强筋，外板件的排气孔应有防尘措施，可采用防尘软管和防尘盖板。

3. 定位的设置

板料每个边至少有2个定位，毛坯宽度小于500mm时可设置一个，但定位宽度应做到150mm。定位应在该边长度的1/4以外，且距端面不小于50mm。定位在设置时要注意和拉延筋的安全距离，防止定位让开面破坏拉延筋的完整性。对于自动化模具，应注意定位和板料及制件之间的安全距离，一般取50mm，至少保证30mm，防止机械手在上下料的时候和定位产生干涉。

板料状态和重力状态料边差距大于10mm的时候应该采用弧形行为。弧形定位上端为板料状态，下端为重力状态，中间为板料从平面状态变为重力状态的运动轨迹。此种状态可以解决板料状态和重力状态不能同时定位的矛盾。

对于行李舱外板等型面差距大的制件，应采用托料定位，托料定位应和弧形行为配合使用。板料投入后，托料定位先将坯料托住，保持在平板状态，上模下行后将板料从托料定位压下，使板料沿着弧形定位下降至闭合状态。此种方式可以防止压料面高低差过大造成定位不精确，影响制件稳定性。

4. 压边圈的限位

箱式结构的拉延模具建议采用侧销限位，也可采用安全盖板。其他类型的拉延模具采用安全螺栓限位。

限位的行程一般比压边圈行程大20mm，方便现场调整。非箱式结构的拉延模具，压边圈和下模之间应设防护板，防止冲压过程中留下安全隐患。

5. 压边圈的反侧

翼子板等压料面波动较大，且两侧不对称的制件，前期设计时应考虑反侧装置，防止冲压进行时模具产生较大的侧向力，使模具本体及运动部件产生移动。

反侧结构可以采用标准反侧块，也可使用导板反侧。上下模的反侧刃入深度均不小于30mm，模具闭合后注意上下模之间的安全距离防止产生干涉。反侧块设置的时候注意方向，应该在产生侧向力的对面位置设置。

拉延模的设计应从定位到导向等各方面全面考虑，为后期的调整提供便利条件，方能全面提升整体质量及精度。后期调试的时候应注意压料面的着色率，型面粗糙度的提升，及拉延筋的锁紧力，各方面综合调整后方可调试出合格的制件。

参考文献：

李永钧 我国汽车模具行业现状及趋势〔J〕。汽车与配件，2019（06）44-48