CN100388987C - 一种板材成形复合冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板材成形复合冲压模具。包括有凸模、凹模、退料机构、定位机构和模架，其凸模的工作面上设有凹槽；卸料板的上平面与凸模工作面凹槽的对应处设有凸台；模具冲压时将两块板料叠合一起，一次复合冲压成形。凸模工作面上的凹槽为长方体；卸料板上平面上的凸台为梯形或圆弧形。本发明不但能有效的解决被压制板料弹性变形问题，而且结构简单，降低了加工成本，且能将板材一次复合冲压成形。

Description

一种板材成形复合冲压模具

技术领域

本发明涉及一种冲压模具，具体涉及一种板材成形复合冲压的模具。

背景技术

汽车纵梁多为板料冲压件。在冲压件结构得到优化后应充分分析加工的经济性，降低冲压件的成本。冲压件的成本包括材料费、加工费、模具费等项。因此，降低成本，就是要降低以上各项费用。工艺的合理化是降低成本的有力手段。工艺的合理化能降低模具费、节约加工工时、降低材料费用等，所以必然降低零件总成本。

板材冲压成形时，在常温下的弯曲总是伴有弹性变形的，所以U型梁在卸载以后，弹性变形部分很难以回复，中国专利号为03217942.1的实用新型专利中公开了一种“U”形件弯曲模具，该专利是通过两侧设有的摆动凹模压制坯料，以弥补弯曲后的回弹量，下模座上行后，弹性顶销再将摆动凹模张开复位。该专利中公开的解决被压制坯料弹性变形问题的结构较为复杂，模具费较高。

同时现阶段纵梁的成形大部分采用模具成形，在生产汽车纵梁和内加固梁时一直采用分开冲压成形，然后再拼装、铆接或焊接为车架总成的方法。这种工艺方法存在着纵梁与内加固梁拼装时不能完全贴合使许多定位基准发生移位从而导致后序车架总成装配困难、操作不方便、耗费工时等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，为克服以上问题，同时降低加工成本，本发明设计开发出了不但能有效的解决被压制板料弹性变形问题，而且结构简单，且能将板材一次复合冲压成形的冲压模具。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种板材成形复合冲压模具，包括有凸模、凹模、退料机构、定位机构和模架，其特征在于凸模的工作面上设有凹槽；卸料板的上平面与凸模工作面凹槽的对应处设有凸台，模具冲压时将两块板料叠合一起，一次复合冲压成形。

一种板材成形复合冲压模具，其特征在于所述的凸模工作面上的凹槽为长方体；卸料板上平面上的凸台为梯形或圆弧形。

本发明采用了校正式凸模结构和校正式卸料板结构。校正式凸模结构为在凸模的工作面上设有长方形的凹槽，校正式卸料板结构为在卸料板的上平面与凹模工作面凹槽的对应处设有梯形或圆弧形的凸台。

二者在板材成形时的作用过程中，板材弯曲成形过程的弯曲力变化如下(随凸模下行行程)：

1)板材开始弯曲时是弹性弯曲，此阶段弯曲力可忽略不计；

2)其后是自由弯曲，自由弯曲力随凸模行程变化不大；

3)最后是凸模和卸料板与板料互相接触并冲击零件的校正弯曲，校正弯曲力随行程急剧增加。

4)卸载以后，弯曲件的外侧纤维要缩短，内侧纤维要伸长，内外层的回弹趋势都是使板料复直，所以弯曲件会产生一定回弹量(即张口现象)。

采用校正式凸模和校正式卸料板，在弯曲行程终了时，会对板料施加一定的校正压力，迫使弯曲处内侧金属产生切向拉伸应变，这样内、外层纤维都被伸长，卸载后都要缩短，内、外层回弹趋势相同，回弹量将会减小，达到克服或减少回弹的目的。校正弯曲阶段的弯曲力F＝Ap(A-弯曲件投影面积，p-单位校正力)，当采用校正式凸模和校正式卸料板时，A较小，则F较小。

综上，采用校正式凸模和校正式卸料板，可以有效克服板料的弯曲回弹及减小弯曲力。并且结构简单，易于操作。

附图说明

图1为本发明模具剖视总图一。

图2为本发明模具剖视总图二。

图3为本发明模具凸模进入凹模时模具工作部分局部放大图。

图4为本发明模具凸模到达下止点时模具工作部分局部放大图。

图5为本发明凸模装配分块示意图

图6为本发明凹模装配分块示意图

具体实施方式

参见附图1，2，3，4，5或6。

一种板材成形复合冲压模具，包括有凸模3、凸模座2、凹模7、凹模座、模板1、下模板9、导正销4、卸料板8、顶杆10、挡块11、打料杆12和弹簧13。凸模3的工作面上镶有凸模镶块6，凹槽设在凸模镶块6的工作面上，凹槽为长方体；卸料板8的上平面与凸模7工作面凹槽的对应处设有凸台，凸台为梯形；凹槽的宽度大于凸台的宽度。模具冲压时将两块板料叠合一起，一次复合冲压成形。在凹模7上，凸模镶块6压入凹模7的两侧设有凹模镶块5，凹模口凹模镶块5的角设为35°的斜角。凸模3与凹模7为分段式，整段的模具由相对应的若干组凸模3和凹模7拼接而成。定位机构采用四个导正销4，导正销4设置在凸模3工作面中心线上，导正销4分别穿入叠加在一起两块板料上的导正销孔内。两块板料叠加冲压处模具凸模3与凹模7的单面间隙为7.8mm，单块板料冲压处模具凸模3与凹模7的单面间隙为5.1mm。

其冲压过程是将切割好的纵梁和内加固梁坯料叠加在一起放入模具，由挡块11为初定位，然后凸模3下行，先用导正销4穿入已冲好导正销孔的板料作为精定位，然后凸模3冲压板料进入凹模7并达到下止点，这样纵梁和内加固梁在凸模3和卸料板8校正力作用下能达到完全的贴合；板材弯曲成形过程的弯曲力变化如下(随凸模下行行程)：板材开始弯曲时是弹性弯曲，此阶段弯曲力可忽略不计；其后是自由弯曲，自由弯曲力随凸模行程变化不大；最后是凸模3和卸料板8与板料互相接触并冲击零件的校正弯曲，校正弯曲力随行程急剧增加。卸载以后，弯曲件的外侧纤维要缩短，内侧纤维要伸长，内外层的回弹趋势都是使板料复直，所以弯曲件会产生一定回弹量(即张口现象)。采用校正式凸模3和校正式卸料板8，在弯曲行程终了时，会对板料施加一定的校正压力，迫使弯曲处内侧金属产生切向拉伸应变，这样内、外层纤维都被伸长，卸载后都要缩短，内、外层回弹趋势相同，回弹量将会减小，达到克服或减少回弹的目的。校正弯曲阶段的弯曲力F＝Ap(A-弯曲件投影面积，p-单位校正力)，当采用校正式凸模和凸台为梯形或圆弧形的卸料板时，A较小，则F较小。采用校正式凸模和校正式卸料板，可以有效克服板料的弯曲回弹及减小弯曲力。

返程时凸模3上行，凸模3中的打料杆12在弹簧13的作用力下弹下工件(脱离凸模)，卸料板8在压力机下气垫通过顶杆10的作用下顶出工件，完成一个冲程。采用成形整体模架，材料为铸钢，上下模架均有T槽，用于凸、凹模座的固定；凸、凹模座分别分为6段，材料为HT250，同时凸、凹模座上镶有Cr12工具钢镶块，用作模具的工作部分。在保证模架和凸凹模加工精度的前提下，可以通过更换不同的模块成形左、右方向的纵梁。

Claims (2)

1.一种板材成形复合冲压模具，包括有凸模、凹模、退料机构、定位机构和模架，其特征在于凸模的工作面上设有凹槽；卸料板的上平面与凸模工作面凹槽的对应处设有凸台；模具冲压时将两块板料叠合一起，一次复合冲压成形。

2.根据权利要求1所述的一种板材成形复合冲压模具，其特征在于所述的凸模工作面上的凹槽为长方体；卸料板上平面上的凸台为梯形或圆弧形。

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