拉伸成型模具设计.doc

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河南新飞电器有限公司（河南新乡453002）丁鹏丁保龙

【摘要】通过对半球形件进行拉伸工艺分析，阐述了零件在拉伸成形过程中的难点，制定出合理的工艺路

线，设计了２副拉伸模，满足了产品的设计要求。

关键词半球形件拉伸起皱工艺

图１所示半球形件，材料为０８钢，料厚ｔ＝１ｍｍ，成形后要求零件表面无起皱，无变形。经分析，

坯料相对厚度为ｔ／Ｄ×１００＝０．６５，因此需要采用强力压边装置，来提高材料的变形阻力；而在

模具结构上通常采取设置加强筋来提高材料的抗失稳起皱能力。但是加强筋的设置会导致球顶点的坯料因

为变薄现象严重而胀形破裂，另外还增加了一道切边工序，不利于企业降低成本。

根据以上的分析，设计了１副拉伸切边模具结构，见图２所示，解决了上述问题，并重新制定了拉伸

工艺路线，即：拉伸与切边和整形两道工序。不仅简化了工序，而且成形后的零件光滑无起皱，无变形。

满足产品的技术要求。

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图１半球形零件图

拉伸冲切模结构如图２所示，拉伸切边模具结构设置了加强筋来增强材料的稳定性，同时又通过设计了

顶杆７，来保证材料在拉伸开始前达到一定的储料要求，从而有效的减少了坯料因为变薄而胀形破裂。

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图２球形拉伸模结构图（刚接触坯料时的状态）

1.下模板2.凸模固定板3.凸模4.顶料板5.压埂6.坯料7.顶杆8.落料凸模

9.上固定板10.垫板11.上模板12.模柄13.压料板

和一般拉伸模具相比其结构有以下几个特点：

（１）为能够对拉伸冲切模具进行精确导向，采用Ｉ级精度滑动导柱导套进行导向。

（２）因为浮动顶料板４在模具结构中兼起到落料凹模的作用，为保证浮动顶料板４的稳定性，设置

了２个小导柱进行导向。

（３）顶杆７的端部和凸模的顶部形状一致，以增加坯料和凸模的接触面积。

（４）落料凸模８不仅起到落料凸模的作用，而且在拉伸过程中还起到压边的作用，因而它的外缘为

冲切刃口，内缘为带有一定弧度的圆角过渡。落料凸模８和压料板１３滑动配合，以保证对压料板１３进

行导向。

图２～图５为拉伸冲切模具整个拉伸过程中的各阶段图示。

（１）图２为拉伸刚开始时的状态。在压料板将坯料压在顶料板之前，由顶杆７将坯料预先压下一定

的深度，以达到一定的材料储备。

（２）图３为拉伸成形后冲切时的阶段图。压料板和顶料板共同作用将坯料压在加强筋之间。此后，

坯料在凸模和顶杆的作用下球面成形。随着冲床滑块的继续下降，落料凸模和浮动顶料板共同作用进行冲

切工序。

图３球形拉伸模结构图（冲裁凸缘时的状态）

（３）图４为拉伸最后成形。上模继续下降，坯料通过落料凸模内缘的圆弧处进入凸凹模间隙，并拉

伸成形。

图４球形拉伸模结构图（拉伸结束时的状态）

（４）图５为模具开模时的状态。上模板上升，压料板和浮动顶料板脱离接触，零件由于被挤入落料

凸模的型腔内，故随着上升。随着加在顶杆上的弹簧力增大，零件被顶出来。

经过以上几个阶段，完成一个拉伸成形工序周期。

图５球形拉伸模结构图（顶杆顶出零件时的状态）

在模具调试阶段，顶杆７的顶出距离可以根据拉伸零件的成形调试结果确定，在保证不胀破的情况下，

尽可能地缩短顶杆７的长度，以使加强筋能够从分发挥作用，成形后的零件表面更为光滑，无皱。

利用拉伸冲切模具成形出来的零件还是半成品，需增加１副整形模具来保证零件的最后形状与尺寸，

模具结构如图６所示，凸凹模刃口尺寸与零件的内外尺寸相符，间隙取（0.95－１）ｔ。

图６球形拉伸整形模结构图

通过半球形件拉伸成形工艺分析及模具设计很好地解决了半球形件成形时的一些技术难点，满足了

产品设计要求，达到了预期的产品效果。

１王孝培．冲压手册．机械工业出版社，１９９４．