如何设计模具工作部分尺寸？

1.凸、凹模结构

凸、凹模常见的结构形式有以下几种：

（1）无压料时的凸、凹模 图11-46所示为无压料一次拉深成形时所用的凸、凹模结构，其中圆弧形凹模（图11-46a）结构简单，加工方便，是常用的拉深凹模结构形式；锥形凹模（图11-46b）、渐开线形凹模（图11-46c）和等切面形凹模（图11-46d）对抗失稳起皱有利，但加工复杂，主要用于拉深系数较小的拉深件。图11-47所示为无压料多次拉深所用的凸、凹模结构。在上述凹模结构中，a=5～10mm，b=2～5mm，锥形凹模的锥角一般取30°。

（2）有压料时的凸、凹模结构 图11-48a用于直径小于100mm的拉深件；图11-48b用于直径大于100mm的拉深件。这种结构除了具有锥形凹模的特点外，还可减轻坯料的反复弯曲成形，以提高工件侧壁质量。

2.凸、凹模尺寸确定

（1）圆角半径 凹模圆角半径r_d应在材料不起皱的前提下，宜取大些。第一次拉深（包括只有一次拉深）的凹模圆角半径可按下面经验公式计算：

图11-46 无压料一次拉深的凸凹模结构

a）圆弧形 b）锥形 c）渐开线 d）等切面

图11-47 无压料多次拉深凸、凹模结构

r_d1=0.8（D-d）t （11-47）

以后各次拉深的圆角半径应逐渐减小，一般可按下面关系确定：

r_di=（0.6～0.9）r_d（i-1） （11-48）

式中 r_d1——凹模圆角半径；

D——坯料直径；

d——凹模内径（当工件料厚t≥1时，也可取首次拉深时工件的中线尺寸）；

t——材料厚度；

r_di、r_d（i-1）——为第i次和第i^-1次拉深时的凹模圆角半径。

盒形件拉深凹模圆角半径按式（11-50）计算：

图11-48 有压料多次拉深凸、凹模结构

r_d=（4～8）t （11-49）

以上计算所得凹模圆角半径应符合r_d≥2t的拉深工艺性要求。对于带凸缘

的筒形件，最后一次拉深的凹模圆角半径还应与零件凸缘圆角半径相等。

凸模圆角半径一般要小于凹模圆角半径，即r_p<r_d，单次拉深或多次拉深的第一次拉深可取

r_p1=（0.7～1.0）r_d1 （11-50）

式中 r_p1、r_d1——为第一次拉深的凸、凹模圆角半径。

以后各次拉深的凸模圆角半径可按下式确定：

式中 d_i-1、d_i——第i-1次和第i次拉深时工序件的直径；

r_p（i-1）——第i-1次拉深时凸模圆角半径。(www.xing528.com)

最后一次拉深时，凹模圆角半径r_pn应与拉深件底部圆角半径r相等。但当拉深件底部圆角半径小于拉深工艺要求时，则凸模圆角半径应按工艺性要求确定（r_p≥t），然后通过增加整形工序得到拉深件所要求的圆角半径。

（2）凸、凹模间隙 对于无压料装置的拉深模，其凸、凹模单边间隙可按下式确定：

Z=（1～1.1）t_max （11-52）

式中 Z——凸、凹模单边间隙；

t_max——材料厚度的最大极限尺寸。

对于有压料装置的拉深模，其凸、凹模单边间隙可根据材料厚度和拉深次数参考表11-28确定。对于盒形件拉深模，其凸、凹模单边间隙可根据盒形件精度确定，当精度要求较高时，Z=（0.9～1.05）t；当精度要求不高时，Z=（1.1～1.3）t；最后一次拉深取较小值。

表11-28 有压料装置的凸、凹模单边间隙值Z

（3）凸、凹模工作尺寸及公差 拉深件的尺寸和公差是由最后一次拉深模保证的，因此最后一次拉深模的凸、凹模工作尺寸及公差视零件要求确定。

1）当拉深件标注外形尺寸时，如图11-49a所示，则

2）当拉深件标注内形尺寸时（图11-49b）则

式（11-53）～式（11-56）中D_d、d_d——凹模工作尺寸；

D_p、d_p——凸模工作尺寸；

D_max、d_min——拉深件的最大外形尺寸和最小内形尺寸；

Z——凸、凹模单边间隙；

Δ——拉深件的公差；

δ_p、δ_d——凸、凹模的制造公差，可按IT6～IT9级确定，或查表11-29。

表11-29 拉深凸、凹模制造公差

对于首次拉深和中间各次拉深模，因工序件尺寸无需严格要求，所以其凸、凹模工作尺寸取相应工序的工序件尺寸即可。若以凹模为基准，则

图11-49 拉深件尺寸与凸、凹模工作尺寸

a）拉深件标注外形尺寸 b）拉深件标注内形尺寸

式中 D——各次拉深工序件的基本尺寸。