柴油機汽缸蓋罩拉伸模工藝分析和拉伸成形模具設計

摘要：汽缸蓋罩形狀復雜，長度方向具有不同尺寸和園角半徑。本文介紹了該件的工藝分析，展開料尺寸的比較，拉伸參數的選取，起伏成形參數校核，設計了拉伸成形模，獲得成功。

關鍵詞：汽缸蓋罩 工藝分析 拉伸成形模

1.概述

圖一所示零件為柴油機上的汽缸蓋罩零件，屬于盒形件，也屬于覆蓋件. 該零件材質為08鋼 ，厚度δ=1.5mm .形狀復雜，不對稱，長度方向尺寸相差18，一尺寸為253.5 mm，另一尺寸為271.5mm。寬度方向尺寸136.5 mm，高度數方寸為75.5 mm。在兩端的寬度方向，中間用13.25和18.75園弧連接，四角 園弧半徑分別為R26.75mm和R38.75mm，另外，在俯視圖上方一側有凹園半徑為R16.25 mm和26.75連接。在主視圖方向頂面園弧半徑為R894.5 mm，在左視圖方向園弧半徑為R227.5 mm，（左視圖未畫）中央要沖孔翻邊，孔徑 48 mm，總高5 mm，距左右兩側邊64.5處，成型2- 27和沖孔翻邊2- 11，總高為6.5mm要制成該零件是困難的，經過分析，采用如下工藝：落料——拉伸成形——修邊——沖側孔——沖孔翻邊，該工藝路線成功的關鍵是拉伸成形模，故本文對拉伸參數作比較選擇，對起伏成形作校核，并設計出符合要求的模具。

2.工藝參數的校核

該零件形狀復雜，不對稱，既屬于覆蓋件，也屬于盒形件，目前，覆蓋件，但又能歸類為盒形件的零件，可按盒形件計算與校核工藝參數。

2.1 確定修邊余量 H及毛坯高度h

2.2確定假設毛坯直徑D

2.3盒形件的展開料

半徑和長度計算展開料尺寸有差別，對上述兩組數值進行試驗，結果表明，按r=26.75尺寸計算的展開料比較符合實際狀況，展開料大的對生產零件是不會有問題的，但對拉伸來講，料多反而增大變形程度，對拉伸不好，還要浪費材料，另外考慮是批量生產，且落料尺寸又不是很大，故按r=26.75展開料做落料模。展開料毛坯圖如圖2所示。

2.4確定拉伸次數

2.4.1拉伸系數m的計算

拉伸系數仍然分兩種情況進行計算

2.4.2校核拉伸次數

2.4.2.1按園筒形件校核

2.4.2.2按矩形盒形件校核

2.4.2.3按相對拉伸高度校核

2.4.2.4拉伸次數結論

通過上述核算，雖然按園角形拉伸是有點問題，但按盒形件校核拉伸成形沒問題，由于形狀復雜，要在工藝上采取措施。

2.5校核脹形部分

壓形肩部有三處，中間 55及兩邊壓形 27， 壓形 27是伸長最大的地方。只要校核該處能一次成形，那么其它的地方一次成性顯然沒有問題的。

其靠端面的形狀如圖三所示，

該圖按中性層給出且沒有給出園角

壓形后的長度為34，原長為27。故伸長率為26%，材料允許伸長率為32%，

為極限允許伸長率的81%，按照資料指出的（0.7～0.75）δ，材料成形狀近似球形，故可取0.75δ，但還略為超過，故將傾角改為R2-3，如圖四所示，伸長率會在允許的范圍之內。

根據以上分析，按照上述的參數，一次拉伸成形。在修改尺寸及采取措施后，能取得好的效果。

3.模具結構如圖。

4.工藝采取措施

4.1壓形園角半徑在不影響裝配質量的情況下，裝配園角半徑改為R2-3.

4.2潤滑是使拉伸壓形成功的措施，潤滑劑的種類很多，我們采用Mos2加豬油作潤滑劑，并涂在與凹模接觸的材料面，要保持模具與潤滑劑清潔，不得有雜質等。

5.結論

該件形狀復雜，有兩組尺寸，不對稱，要將兩組尺寸分別計算參數和校核，最后試生產，得到能生產符合零件圖紙要求的參數。按檢驗過的參數設計了拉伸成形模，生產出完全符合圖紙要求的零件。

參考文獻：

[1]王孝培 沖壓手冊（第二版） 北京機械工業出版社 1990

[2]曾霞文等編 冷沖壓工藝及模具設計 中南大學出版社 2007年8月2次印刷

[3]張有明等 家用洗衣機內筒整體一次拉伸的初探 鍛壓技術1985（6）

基金項目：湖南省教育廳科學技術研究項目，項目編號：11C0571

作者簡介：汪新衡，男，副教授，從事機械與模具方面的教學與研究工作。