转发自：新技术新工艺　２０１２年　第９期　

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作者：刘彦丽，高金良，张卫华，王　亮，陈　泳

（北京北方车辆集团有限公司工艺技术中心，北京１０００７２）

摘　要：分析了防护罩的结构和冲压工艺性，确定了冲压成形工艺方案，设计了１套落料拉深冲孔复合模，并对冲压成形的结构特点、工作原理和设计要点进行了介绍。实际生产表明，该模具结构合理，工作稳定，安装、调试、维修方便，生产效率高，产品精度高。

关键词：防护罩；工艺分析；复合落料拉深冲孔中图分类号：ＴＧ　３８６　　文献标志码：Ｂ

Ｐｕｎｃｈｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　Ｄｉｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｅｌｄ

ＬＩＵ　Ｙａｎｌｉ，ＧＡＯ　Ｊｉｎｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｙｏｎｇ

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｎｏｒｔｈ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００７２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｈｉｅｌｄ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒ－ｍｉｎｅｄ．Ａ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ　ｄｉｅ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅ　ｆｅａｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ　ｄｉｅ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒａｃ－ｔｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｅ　ｉｓ　ｒａｔｉｏｎａｌ．Ｔｈｅ　ｄｉｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｐｅｒａｔｅｄ　ｓｔａｂｌｙ，ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙｔｈｅ　ｄｉｅ　ｈａｄ　ｇｏｏｄ　ｑｕａｌｉｔｙ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｅｌｄ，Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄ　ｐｕｎｃｈ

［１］ 王先逵．机械制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社，

２００８．

［２］ 孟少农．机械加工工艺手册：第一卷［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９１．

［３］ 黄开榜．金属切削机床［Ｍ］．２版．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，２００６． 

作者简介：杨天郁（１９８２－），男，工程师，主要从事机械设计、机械制造等方面的工作。

收稿日期：２０１２年１２月１９日

责任编辑　马彤

钢板

　　此种加工扬水管的特点是装夹快速方便、便于测量、加工精度高，但是受２个卡盘距离的限制，不能加工太长和太短的扬水管。此种加工方法适用于专业生产厂家，大批量的加工。

３　结语

同一种零件的加工工艺方法有很多种，应根据零件的特点、加工数量、精度要求、现有设备等几个主要的因素，制订出最为经济、合理的加工工艺。

对于大多数复杂的零件，均使用专用的工装夹具来进行加工。

长轴深井泵扬水管的机械加工工艺也有很多种，以上提出的几种方法是比较合理和高效的，良好的加工工艺是通过生产实践来不断地进行完善和改进的，也是提高生产率和零件品质的主要途径。

７２

参考文献

加工工艺 材料研究　

１　工艺性分析与方案确定

从图１可以看出，防护罩的结构特点为典型的旋转体形状的圆筒件，底部带有中心孔，尺寸精度一般，外观质量要求较高。该工件的加工涉及落料、拉深、冲孔３种工序。

为保证零件加工后，达到产品图样尺寸要求，拟定以下２种工艺方案：１）剪条料→落料→拉深→冲孔→修边；２）剪条料→复合落料拉深冲孔→修边。

其中方案１共有５道工序，模具投入多，需要制造３套单工序模具（落料模、拉深模、冲孔模），生产效率低，且前、后拉深冲孔因定位不统一，圆筒和孔的位置不易保证。

方案２共有３道工序，模具投入比方案１少，只需制造１套模具（落料拉深冲孔复合模），生产效率高，且拉深冲孔时只需１次定位，因此加工后圆筒和孔的位置和外观质量容易保证。

通过对上述方案的比较，选择方案２为该防护罩的冲压工艺。

２　模具结构与工作原理

由上述工艺分析可知，加工该产品需要１套落料、拉深、冲孔复合模具。一般典型的复合模具结构只合并落料、拉深或拉深、冲孔２道工序，而此套模具复合３道工序。

２．１　模具结构落料时，为使落料件定位准确，以及为防止落料后废料套在凸模上，设计了复合的条料定位和卸料装置。

冲孔时，为防止冲孔废料落入冲床内，设计了废料托板固定在下模座上，如图２所示。

拉深时，为保证零件外观质量，设计了复合的压边圈兼推板装置。

为防止零件拉深后卡在凹模内，设计了星形打板和打杆。

在模具设计过程中，为缩短模具制造周期，降低生产成本，对该模具上、下模座、导向部分、紧固件均采用通用件；同时，为便于对模具的后期维修，模具的工作部分即落料凹模、冲孔凸模和拉深、冲孔凸凹模等采用了镶拼结构设计。落料、拉深、冲孔复合模如图３所示。

图２　复合定位卸料装置

７３新技术新工艺　２０１２年　第９期　

图３　落料、拉深、冲孔复合模

２．２　工作原理

根据落料拉深冲孔复合模所需要的冲裁力、拉深力、冲孔力及模具闭合高度、外形尺寸，成型设备选用Ｊ３１－２５０压力机。将模具通过专用压板固定于压力机工作台上。

模具工作过程如下：首先，通过左右定位卸料板将条料置于模具上合适位置；然后，通过机床离合器开关使压力机主轴旋转，驱动滑块带动模具上模部分下行，落料件在凸凹模１、凹模的作用下完成冲裁成型，上模继续下行，落料件在凸凹模１、凸凹模２的作用下完成拉深成型；最后，冲孔在凸模与凸凹模

２作用下完成。

在落料、拉深、冲孔结束后，滑块带动上模部分上行，条料废料被左右卸料板卸下，零件如果套在凸凹模二上，由顶杆推动顶板卸下零件，零件如果卡在凸凹模一上，由打杆推动推板卸出零件，然后从模具中取出零件。

３　模具设计中的要点

３．１　模具选材