金屬沖壓工藝與裝備實用案例寶典（連載三）

文/張清林·江蘇中興西田數控科技有限公司

金屬沖壓工藝與裝備實用案例寶典（連載三）

文/張清林·江蘇中興西田數控科技有限公司

《金屬沖壓工藝與裝備實用案例寶典（連載二）》見《鍛造與沖壓》2016年第12期

沖壓模具在汽車零部件、家用電器部品、動力機械、機床、儀器儀表、日用五金等的制造業中，起著極為重要的作用。采用沖壓模具生產坯料或成品零件，是材料成形的重要方式之一，具有材料利用率高、能耗低、產品性能好、生產效率高和成本低等顯著特點。沖壓模具的工藝設計，是實現上述行業沖壓件生產的先決條件。在金屬沖壓加工中，多工位自動搬送加工及級進加工對于降低成本、提高生產量做出了非常大的貢獻，至今仍然是沖壓自動生產的主流。

沖壓成形技術中，全新的創意和提示并非來自單純的理論與計算。筆者基于多年的實測經驗，向讀者介紹以多工位自動搬送加工、級進加工為主，以及折彎加工、各種成形、冷間鍛造的諸多模具工藝設計實例，并附有部分模具構造圖樣。圖中表示的部分僅限于凸模和凹模的構造。

本部分主要介紹：⑴電機殼體的深拉深工藝布局及其中的落料拉深復合模、二次拉深模、成形模和切口折彎模。⑵階梯圓筒形件的拉深加工工序及其中的成形模。

讀者可根據構想圖樣中所示的材質、板厚、產品形狀尺寸、加工方法等發揮各自的模具設計經驗進行圖解及改良，不必受固定觀念的局限。如能將本章案例作為參考活用，相信將有助于沖壓模具的測試、調整，達到降低成本、縮短交貨期的最佳效果。

電機殼體的深拉深加工例

圖1所示為帶凸緣電機殼體的多工位拉深工藝布局圖。使用材料為板厚為2.0mm的SPCE(JIS)，為深沖用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶，相當于中國SC1(GB 5213-2001)深沖鋼。使用500噸多工位壓力機完成產品的全部加工，包括(1)落料、(2)一次拉深(初拉深)、(3)二次拉深、(4)三次拉深、(5)四次拉深、(6)五次拉深、(7)六次拉深、(8)七次拉深、(9)八次拉深、(10)成形(整形)、(11)外緣法蘭切邊、(12)頂部沖孔、(13)側壁切口折彎、(14)整平共14個基本工序，其中(1)與(2)在一次沖壓行程中完成，為落料拉深復合加工模。

圖1 電機殼體拉深成形工藝布局

圖2 (1)(2)落料及第一拉深模

圖3 (3)二次拉深模

圖4 (10)成形(整形)模

圖2 所示為落料拉深復合加工模構想圖。在一次沖壓行程里，完成坯料的外法蘭部分落料、拉深。加工時，先進行坯料外形沖裁，接著進行坯料的一次拉深加工，即坯料沖裁＋初拉深加工在一次沖壓行程中完成。采用此種構造的初拉深模具（坯料外形及尺寸確定的場合），可大幅提高生產效率。

圖3所示為二次拉深模構想圖。本工藝布局中包括八次拉深工序，限于篇幅，其余的拉深模，請讀者根據本構想圖發揮各自的設計經驗。

圖4所示為成形模構想圖。目的在于對經過八次拉深的制件的外形精整，提高尺寸精度。

圖5所示為切口折彎復合加工模構想圖。在一次沖壓行程中，完成側壁上切口與將切口部向內折彎的加工。

圖5 (13)切口折彎模

圖6 階梯圓筒形件拉深工藝及(15)工序成形模

階梯圓筒形件的拉深加工例

階梯圓筒形零件的拉深變形特點與圓筒形件的拉深基本相同。但由于這類零件比較復雜，不能用統一的方法來確定工序次數和工藝程序。圖6中介紹的實例是階梯圓筒形零件的加工工藝布局和工序次數，以及第15工序成形的模具構想圖。

此設計實例使用板厚為1.0mm的SPCE(JIS)，為深沖用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶，相當于中國SC1(GB 5213-2001)深沖鋼。使用200噸多工位壓力機完成產品的全部19道工序。