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确定拉延方向

确定拉延方向是确定拉延方案首先遇到的问题。它不但决定能否拉深出满意的覆盖件来，而且影响到工艺补充部分的多少，以及拉延后各个工序（如整形、修边、翻边）的方案。因此，必须慎重考虑拉延方向。

覆盖件本身有对称面的，其拉延方向是以垂直于对称面的轴进行旋转来确定。这类覆盖件平行于对称面的坐标线是不改变的，拉延方向也较易确定。

不对称的覆盖件是绕汽车位置相互垂直的两个坐标面进行旋转来确定拉延方向的。这类覆盖件的拉延方向确定后，其投影关系改变较大。

经过确定拉延方向，其坐标相互关系完全不改变的拉延方向称为处于汽车位置；其坐标关系有改变的拉延方向称为处于非汽车位置。确定拉延方向时必须考虑以下几点：

1​.保证凸模能够进入凹模

确定拉延方向首先应保证凸模能够进入凹模，这类问题主要出现在某些覆盖件的某一部位或局部形状成凹形或有反拉延。

为了使凹形或反拉延的凸模能够进入凹模，只能使拉延方向满足上述要求，因此覆盖件本身的凹形或反拉延的要求决定了拉延方向。但有时满足上述要求时，还会出现其他问题，而对拉延条件有较大的影响。

如凸模开始拉延时与材料接触面积小，或过多地增加了工艺补充部分而使材料的消耗增加，这时就应从整个形状的拉延条件考虑。

在可能条件下，将凸模不能进入凹模的凹形和反拉延部分给予恰当的改变而使凸模能够进入凹模，在拉延以后的适当工序中再整回来，使之符合覆盖件的要求。

改变部分与整回来部分的材料应是相等的。整回时最好是简单的压弯或成形。

2 凸模开始拉延时与拉延毛坯的接触状态

开始拉延时凸模与拉延毛坯的接触状态应保持接触面大，接触面位于冲模中心。

（1）：凸模开始拉延时与拉延毛坯的接触面积要大。由于接触面积小，接触面与水平面夹角a大，应力集中容易产生破裂，所以凸模顶部最好是平的，并成水平面。

为了达到这种要求，在保证凸模能进入凹模的先决条件下，则需改变拉延方向。也可使工艺补充部分的压料面开头造成与凸模顶部形状相似，这样压料圈首先将拉延毛坯压紧在凹模压料面上而形成形状，也就造成了凸模开始拉延时与拉延毛坯大面积接触。

​（2）：凸模开始拉延时与拉延毛坯的接触地方应接近中间，这样凸模在拉延过程中使材料均匀拉入凹模内。

如果接触地方不接近中间，则在拉延过程中拉延毛坯可能经凸模顶部窜动，使凸模顶部磨损快并影响覆盖件表面质量。

（3）：凸模开始拉延时与拉延毛坯的接触地方要多，要分散，有两个或两个以上的接触地方，最好同时接触。

如果不同时接触，则在拉延过程中拉延毛坯可能经凸模顶部窜动而影响表面质量，所以要改变拉延方向，改善接触状态。

​（4）：凸模开始拉延时与拉延毛坯在两个地方接触，同时又满足了凹形的凸模能进入凹模。首先由于凹形的要求决定了拉延方向，为了满足凸模开始拉延时与拉延毛坯接触地方要多、要分散的要求，只好在工艺补充部分想办法，即改变压料面形状使两个地方同时接触。

还应指出拉延凹模里的凸包形状必须低于压料面形状。凸包高于压料面，凸模开始拉延时凹模里的凸包形状先与凸模接触，凸包上的拉延毛坯处于自由状态而引起了弯曲变形，致使拉延件的内部形成大皱纹甚至材料重迭。

3.压料面各部位进料阻力要均匀

拉延深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀的主要条件。进料阻力不一样，在拉延过程中拉延毛坯可能经凸模顶部窜动，影响表面质量，严重的产生破裂。

工艺补充部分

为了实现拉延或造成良好的拉延条件，除了慎重确定拉延方向外，还应考虑工艺补充部分，以满足拉延、压料面和修边工序等要求。

图12-6所示为工艺补充部分可能采用的几种情况。图12-6a所示的修边线在拉延件的压料面上，垂直修边，压料面本身就是覆盖件的凸缘面。在拉延模的使用中由于压料面要经常调整以及由于压料筋的磨损而需打磨压料筋槽。

为了不致因上述两点而影响到修边线，因此修边线距压料箱的距离A应有一定数值，一般取25mm。图12-6b所示的修边线在拉延件的底面上，垂直修边。

修边线距凸模圆角半径R凸的距离B应保证在使用中不致因凸模圆角的磨损而影响到修边线。B值一般取3~5mm。凸模圆角半径R凸应根据拉延深度和形状来确定，一般取3~10mm。对于拉延深度浅的和直线部分，取下限；

对于拉延深度深的和形状部分，取上限。凹模圆角半径R凹对拉延毛坯的进料阻力影响极大，因此，其半径大小必须适当。

一般凹模圆角半径也是工艺补充的组成部分，R凹取8~10mm。如果压料面本身就是覆盖件凸缘面，其拉延凹模圆角半径要根据具体情况考虑确定。

由于覆盖件要求的圆角半径一般都是比较小的，采用它作拉延凹模圆角半径是不可能的，必须加大，利用以后的工序进行整压圆角。

R凹以外的压料面部分D按一根压料筋或一根半压料筋来选取。图12-6c所示的修边线在拉延件翻边展开斜面上，垂直修边。

修边线距凸模圆角半径R凸的距离E和图12-6b中的B值相似.修边方向和修边表面的夹角a应小于50°因a角过小采用垂直修边，刃口变钝修边处容易产生毛刺并切面过尖。

图12-6d所示的修边线在拉延件的斜面上垂直修边。修边线是按覆盖件翻边轮廓展开的，而翻边轮廓外形复杂，如果拉延件轮成规则形状，因此修边线距凸模圆角半径R凸的距离F是变化的，一般只控制几个最小尺寸。

图12-6e所示的修边线在侧壁上，水平修边或倾斜修边。修边线距凹模圆角半径R凹的距离G（侧壁深度）应根据压料面形状的需要确定，不可能和修边线完全平行。

局部地方可能很大，一般也只能控制几个最小尺寸，这个尺寸由修边凹模镶块的强度来决定。采取倾斜修边时，一般侧壁上都有孔存在，修边和冲孔同时完成。

凸模对拉延毛坯的拉延条件（材料贴紧凸模）主要取决于拉延件条件。图12-7所示为不同形状的拉延件其凸模对拉延毛坯的拉延条件不同的示意图。

图12-7a所示的拉延件没有直壁，因此凸模1的A点一直到下极点才和拉延毛坯接触。如果由于压料面上的进料阻力小，在拉延过程中斜壁部分已经形成了波纹，虽然凸模1与凹模2最后镦死的，也不可能将波纹压平。

这时可采用图12-7b所示的凹模结构，这样可以减少凹模打磨和研配的工作量。图12-7c所示的拉延件形状加了一段直壁AB，这样凸模1上的A点进入凹模以后就将拉延毛坯开始拉入凸模1与凹模2之间所形成的垂直间隙中一直到B点。

在拉延直壁AB的过程中，由于凸模1对拉延毛坯的拉延，C部分所形成的波纹则可能被消除掉，这对拉延件的刚性也有很大的好处。直壁AB一般取10~20mm。

表面质量要求高的拉延件应采取这种拉延件形状。还应指出：采用这种拉延件结构其形状应是对称的。

压料面是工艺补充部分组成的一个部分，即凹模圆角半径R凹以外的那一部分。凸模对拉延毛坯开始拉延前，压料圈将拉延毛坯压紧在凹模压料面上。

压料面的形状不但要保证压料面上的材料不皱而且应尽量造成凸模下的材料能下凹以降低拉延深度，更重要的是要保证拉入凹模里的材料不皱不裂。

压料面有两种，一种是压料面就是覆盖件本身的凸缘面，这种拉延件的压料面形状是即定的，为了便于拉延，虽然也能做局部修改，但必须在以后工序中进行整形以达到覆盖件凸缘面的要求。

另一种压料面形状由工艺补充部分补充而成，压料面形状多数是曲面的。对压料面形状的要求是压料圈将拉延毛坯压紧在凹模压料面上，所形成的压料面形状应不形成皱纹和折痕，以保证凸模对拉延毛坯有良好的拉延条件，否则在拉延过程中会使拉延形成波纹和皱纹，产生破裂。

因此，要求压料面形状应由平面、圆柱面、圆锥面等组成。这种形状一般都可以用手工弯曲而成。

确定压料面形状必须考虑以下几点：

（一） 降低拉延深度

如果压料面就是覆盖件本身的凸缘面，则压料面形状是既定的，也就不存在降低拉延深度的问题了。压料面成一定的弯曲形状，即拉延毛坯在压料圈降和凹模压料面压紧下成一定的弯曲形状是降低拉延深度的主要方法。

为了降低拉延深度并使拉延毛坯服贴地压紧在压料面上，因此压料面的某些局部就形成了倾斜角。平的压料面其压料效果最好，但全部压料面全是平的在覆盖件上还鲜见，一般都是成锥形或碗形的压料面。

倾斜角（与垂直方向的夹角）最好不大于60°，夹角太小形成皱纹，太大会增加拉延深度，同时θ太小也会给压料圈强度带来一定的影响。

在特殊情况下压料面向下倾斜，这是由覆盖件本身的凸缘面决定的。压料效果最差，并且不能做较深的拉延。

​（二） 凸模对拉延毛坯一定要有拉延作用

这是确定压料面形状必须充分考虑的一个重要因素。有时为了降低拉延深度而确定的压料面形状，虽然满足了拉延毛坯的弯曲形状，但是凸模对拉延毛坏没有拉延作用，这样的压料面是不能采用的。

压料面展开长度比凸模表面展开长度短，这样凸模对拉延毛坯才能有拉延作用。压料面展开长度比凸模表面形状展开长度短。

有些拉延件虽然压料面展开长度比凸模形状展开长度短，可是并不一定能保证最后不形成波纹或皱纹。因为从凸模开始拉延到最后的拉延过程中。

在每一瞬间位置的压料面展开长度比凸模表面形状展开长度有短，有长，短则凸模对拉延毛坯有拉伸，长则形成波纹或皱纹，通俗称所谓“多料”。

若拉延过程中形成的波纹或皱纹少，再往下继续拉延则可能消除，最后拉出满意的拉延件来。如何判断形成的波纹或皱纹的多少是很困难的。

工艺孔和工艺切口

覆盖件上有局部反拉延时，为了创造良好的反拉延条件，往往加大该部分的圆角和使侧壁成斜度，避免在反拉延中圆角处的破裂，在以后适当的工序中将圆角或侧壁整回来。

更深的反拉延用加大圆角和侧壁成斜度的方法，若还产生破裂，则必须采取冲工艺孔和工艺切口的方法来完成。

工艺孔和工艺切口是在拉延过程中窗口反拉延成形到最深，即将产生破裂时冲出或切出，这时材料已不能从外部流入，往下继续反拉延，在冲孔或切口处的材料便由内向外流动以满足反拉延成形。

根据反拉延深度和形状冲或切一个、两个或三个工艺孔或工艺切口。工艺孔和工艺切口的位置、大小和形状应保证不因拉应力过大而产生径向裂口、波及覆盖面表面；又不因拉应力过小而形成波纹。

工艺孔和工艺切口必须放在拉应力最大的拐角处，因此冲工艺孔和切工艺切口的时间、位置、大小和形状都应在调整拉延模时试验决定。

有工艺孔和工艺切口的拉延模由于用导板导向的精度不高，造成工艺孔和工艺切口之间的间隙不稳定，致使刃口容易啃坏，并有冲出或切出的碎渣落在凹模表面上而影响拉延件的表面质量，需经常擦拭凸模和凹模。

这种结构的拉延模在制造装配上困难。因此在可能条件下应尽量不用工艺孔和工艺切口，而从覆盖件设计上想办法降低窗口反拉延深度，靠加大圆角和侧壁成斜度成形出反拉延，或在拉延毛坯上预冲工艺孔。

拉延件与修边件、翻边件的关系

在拟定拉延件冲压工艺时还必须考虑到拉延以后与修边、翻边等工序的关系。这主要表现在覆盖件加工工艺补充部分时要考虑修边时的修边方向，修边、翻边时工序件的定位和拉延件、修边件和翻边件冲压方面的相互关系上。

覆盖件的展开：

覆盖件在拉延模的位置确定以后，其次就是如何将覆盖件展开，使之不但能够便于拉延，而且拉延以后能够便于修边、翻边等。

翻边线就是主模型轮廓线，覆盖件展开就是将翻边开展，再加上必须的工艺补充部分构成一个拉延件。翻边展开时必须考虑修边方向，修边方向有垂直、水平和倾斜修之分。

凡是能够垂直修边的，应尽可能垂直修边，这样的修边线结构简单，工艺补充部分少，但也应考虑到修边以后的翻边。

拉延件在修边中和修边以后的定位：

拉延件在修边中和修边以后的定位必须在确定拉延件时考虑。拉延件在修边中的定位有三种：

1、形状定位，这样拉延件一般都是空间曲面变化复杂的覆盖件，其外形已满足了定位的要求。

2、用压料面形状定位，用于一般空间曲面变化小的浅拉延件。其优点是方便、可靠和安全，缺点是由于考虑定位块结构尺寸、修边凹模镶块强度、凸模对拉延毛坯的拉延条件以及定位稳定可靠诸因素就增加了工艺补充部分的材料消耗。

3、用拉延时冲或穿的工艺孔定位。修边时既不能用侧壁形状又无压料槛可利用才用工艺孔定位，缺点是操作工人用工艺孔套定位销比较麻烦。拉延模上增加冲或穿工艺孔结构，制造比较复杂，应尽量少采用。

修边以后的定位一般都是用工序件外形，侧壁形状和覆盖件本身的孔定位，以及修边后修边的轮廓形状来定位。