(1) 热压模的设计要领

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热成形所用的模具一般统称为热压模。热压模的结构及其设计与冷成形模基本相同，不 同点主要体现在以下几方面。

①热压模工艺参数的确定。与冷成形模设计不同的参数主要包括：热压模的间隙，凸、 凹模工作部分尺寸的计算等。

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a.热压模的间隙。板料加热后由于膨胀使厚度增加，同时热压变形使工件上部厚度也 有所增加（特别是热拉深件），所以热压模的间隙要比冷压模大些，而且热拉深模的间隙又 要比热弯曲模的间隙大些，具体数值可见表3-7

.凸、凹模工作部分尺寸的计算。设计热压模时，必须
6 W5 C( p9 i% L/ r考虑到工件的冷缩现象。因此，凸模、凹模工作部分尺寸要
相应放大以弥补冷缩量。一般冷缩量可取0.6%〜0.75%。

此外，由于冷缩的原因，热压后工件紧紧地箍在凸模上，
& g, |% l& r: L# a: I所以不论工件要求外部尺寸准确还是要求内部尺寸准确，热
# r, s; X) V9 r3 C压模的设计均应以凸模的尺寸为基准，间隙均应以扩大凹模
3 f+ f( `+ s$ G尺寸得到，如图3-90所示。

乙凸=Li (1+a)+0. 3^

L凸=(X2 — 20 (1+a)+0. 3厶

Lea =Lf}, -\~2t~\-2Z

式中L凸，L凹一凸模及凹模的基本尺寸，mm;

Li, L2——工件的内外最小极限尺寸，mm;
, N& l# S$ w4 E/ v, n4 b( `1 Va——冷缩量（0.6%〜0.75%);

A        工件公差，mm;

Z——单侧间隙（不包括料厚），mm； t        板料厚度，mm。

凸模和凹模的制造公差，对于圆形及方形件，可以规定凹模按IT11级精度制造，凸模 可按IT9级精度制造。对于非圆形及其他较复杂的工件，可规定凹模按IT11、IT12级精度 制造，而凸模则按凹模配制。

c. 凸、凹模圆角半径的确定。热压模凸模的圆角半径r凸，根据工件的圆角半径决定， 一般不应小于板料厚度的1〜1. 5倍。凸模的圆角半径rca为板料厚度的2〜3倍。

d. 采用压边圈的条件。热压件的板料厚度虽然较大，但当圆筒形拉深件侧壁6的高度

较大时，也能产生起皱现象。一般认为不产生起皱的最极限条件是： 6 = /1 + |(『0+G

<14^,式中符号的意义如图3-90所示，如果6的数值超过此极限时，就需要用压边圈。

e. 热压加工工艺的确定。在热弯曲时，材料的拉伸变形是不能事先进行准确计算的， 所以对于重要的零件，为了得到规定的长度，最好在压弯后进行机械加工。

拉深件的修边留量也应比冷压时大3&#12316;4倍。另外，由于产生拉长现象，弯曲与拉深件 上所有的孔，都要在弯曲与拉深工序之后进行加工。

对于弯曲件，其最小弯曲半径可取：只最小彡（0.2&#12316;0.3)“ 其中，K最小为最小弯曲半 径；〖为板料的厚度。

当工件标注内尺寸时: 当工件标注外尺寸时: 凹模尺寸则为：

对于拉深件，转弯部分的圆角半径不宜小于材料厚度的1&#12316;1. 5倍。

②热压模的结构。与冷压模一样，根据模具所采用的压力机种类的不同，可分为单动 或双动热压模。图3-91U)所示为在单动压力机上拉深时所采用的热压模结构，图3-91(b) 所示为在双动压床上拉深时所采用的热压模结构。

a. 压边装置的设计。在热拉深中，为了消除起皱现象，通常不采用冷冲压模中的弹性 压边装置，而是采用刚性压边装置。如图3-91U)所示模具采用压料板5进行压边，完成拉 深后，又通过刚性卸料板2完成卸料，刚性卸料板2直接用螺钉固定在凹模4上进行卸料； 图3-91(b)所示模具外环3直接固定在双动压力机外滑块上进行压边，完成拉深后，又通 过外环3进行卸料。

b. 卸件装置的设计。热压时，由于冷缩现象使工件紧紧箍在凸模上，所以热压模都要 有卸件装置。

影响热压模卸件力的因素是很多的，如工件在拉深前后温度差，凸、凹模的间隙，工件 表面的粗糙度等，但其中主要因素是工件拉深前后的温度差。

卸件装置应根据模具结构、压力机种类的不同有针对性地设计，除可采用图3-91所示 的卸料方式外，为了减小卸件力，便于卸件，在产品设计许可的条件下，还可使凹模和凸模 的侧壁向外倾斜1°&#12316;3°。

图3-92所示的弹簧式卸件装置为生产中广泛采用的一种热压模卸件装置。它是在凹模3 侧壁上留几个槽，将方形的卸件块1置于槽中，卸件块的外端用弹簧片2压住，卸件块的内 端制成过渡圆弧状的斜坡。当凸模4带着工件往下时，卸件块由于斜坡的作用会自动退回， 而当凸模带工件继续往下时，只要超过卸件块的位置，由于弹簧片的作用使卸件块推向模膛 而抵住凸模，当凸模上升时，工件被挡住而自动从凸模上卸下。

设计时要求弹簧片的弹力适置，卸件块的斜坡角度（与垂线间）最好为30°&#12316;45°。

c&#8226;凸、凹模结构要点与用料。由于在加热状态，所加工材料的强度较低，易发生变形。 当弯曲或拉深钣金件时，工件中间的连边可能发生下弯与不平，连边越长，材料越薄，这种 现象也越严重。为了消除这种现象，可以在凸模上加工通气孔（同样，拉深凸模也应开通气 孔），最好在凹模内设有活动的压料板，以免加热后的板料下垂。图3-93为防止弯曲件的底 部发生下弯与不平变形而设计的有压料板弯曲模结构。

热压模设计制造中一定要选择红硬性较好的材料，以避免出现加工过程中由于加热而产 生的零件强度不足等质量问题。

—般大型热压模的凸、凹模推荐采用铸铁（如HT20&#12316;40、HT25&#12316;47)，尺寸较小的 凸、凹模也可采用合金工具钢5CrMnMo或5CrNiMo。

上、下模板可采用HT20&#12316;40制造。

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