柴油机汽缸盖罩拉伸模工艺分析和拉伸成形模具设计

摘要：汽缸盖罩形状复杂，长度方向具有不同尺寸和园角半径。本文介绍了该件的工艺分析，展开料尺寸的比较，拉伸参数的选取，起伏成形参数校核，设计了拉伸成形模，获得成功。

关键词：汽缸盖罩 工艺分析 拉伸成形模

1.概述

图一所示零件为柴油机上的汽缸盖罩零件，属于盒形件，也属于覆盖件. 该零件材质为08钢 ，厚度δ=1.5mm .形状复杂，不对称，长度方向尺寸相差18，一尺寸为253.5 mm，另一尺寸为271.5mm。宽度方向尺寸136.5 mm，高度数方寸为75.5 mm。在两端的宽度方向，中间用13.25和18.75园弧连接，四角 园弧半径分别为R26.75mm和R38.75mm，另外，在俯视图上方一侧有凹园半径为R16.25 mm和26.75连接。在主视图方向顶面园弧半径为R894.5 mm，在左视图方向园弧半径为R227.5 mm，（左视图未画）中央要冲孔翻边，孔径 48 mm，总高5 mm，距左右两侧边64.5处，成型2- 27和冲孔翻边2- 11，总高为6.5mm要制成该零件是困难的，经过分析，采用如下工艺：落料――拉伸成形――修边――冲侧孔――冲孔翻边，该工艺路线成功的关键是拉伸成形模，故本文对拉伸参数作比较选择，对起伏成形作校核，并设计出符合要求的模具。

2.工艺参数的校核

该零件形状复杂，不对称，既属于覆盖件，也属于盒形件，目前，覆盖件，但又能归类为盒形件的零件，可按盒形件计算与校核工艺参数。

2.1 确定修边余量 H及毛坯高度h

2.2确定假设毛坯直径D

2.3盒形件的展开料

半径和长度计算展开料尺寸有差别，对上述两组数值进行试验，结果表明，按r=26.75尺寸计算的展开料比较符合实际状况，展开料大的对生产零件是不会有问题的，但对拉伸来讲，料多反而增大变形程度，对拉伸不好，还要浪费材料，另外考虑是批量生产，且落料尺寸又不是很大，故按r=26.75展开料做落料模。展开料毛坯图如图2所示。

2.4确定拉伸次数

2.4.1拉伸系数m的计算

拉伸系数仍然分两种情况进行计算

2.4.2校核拉伸次数

2.4.2.1按园筒形件校核

2.4.2.2按矩形盒形件校核

2.4.2.3按相对拉伸高度校核

2.4.2.4拉伸次数结论

通过上述核算，虽然按园角形拉伸是有点问题，但按盒形件校核拉伸成形没问题，由于形状复杂，要在工艺上采取措施。

2.5校核胀形部分

压形肩部有三处，中间 55及两边压形 27， 压形 27是伸长最大的地方。只要校核该处能一次成形，那么其它的地方一次成性显然没有问题的。

其靠端面的形状如图三所示，

该图按中性层给出且没有给出园角

压形后的长度为34，原长为27。故伸长率为26%，材料允许伸长率为32%，

为极限允许伸长率的81%，按照资料指出的（0.7～0.75）δ，材料成形状近似球形，故可取0.75δ，但还略为超过，故将倾角改为R2-3，如图四所示，伸长率会在允许的范围之内。

根据以上分析，按照上述的参数，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.模具结构如图。

4.工艺采取措施

4.1压形园角半径在不影响装配质量的情况下，装配园角半径改为R2-3.

4.2是使拉伸压形成功的措施，剂的种类很多，我们采用Mos2加猪油作剂，并涂在与凹模接触的材料面，要保持模具与剂清洁，不得有杂质等。

5.结论

该件形状复杂，有两组尺寸，不对称，要将两组尺寸分别计算参数和校核，最后试生产，得到能生产符合零件图纸要求的参数。按检验过的参数设计了拉伸成形模，生产出完全符合图纸要求的零件。

参考文献：

[1]王孝培 冲压手册（第二版） 北京机械工业出版社 1990

[2]曾霞文等编 冷冲压工艺及模具设计 中南大学出版社 2007年8月2次印刷

[3]张有明等 家用洗衣机内筒整体一次拉伸的初探 锻压技术1985（6）

基金项目：湖南省教育厅科学技术研究项目，项目编号：11C0571

作者简介：汪新衡，男，副教授，从事机械与模具方面的教学与研究工作。