CN101028638A - 一种冲压拉延模具 - Google Patents

Abstract

一种冲压拉延模具。它是一种斜坡式结构拉延模具，该模具特点在于其拉延模面工艺补充面中从修边轮廓到压料面的侧壁形状是斜坡式的。本发明把现有工艺补充面中的从修边轮廓到压料面的侧壁部分改为斜坡结构后，材料流动性得到了极大的改善，材料的减薄率得到降低，从而解决材料的拉裂问题。本发明采用的结构简单，易于加工，成本低廉，能够大量减少模具工人手工调整模具的劳动。为解决冲压过程中出现的破裂等类似问题提供了一种全新的简单方便的解决方案。

Description

一种冲压拉延模具

技术领域

本发明涉及一种冲压工艺中的拉延模具，尤其涉及采用阶梯拉延方法来设置工艺补充面结构的拉延模具。

背景技术

现有的拉延(也称拉深)模具中，在对复杂制件(如汽车覆盖件)的拉延模具进行设计时，为了消除或弥补制件在冲压拉延工艺过程中产生的缺陷，在制件本体部分之外增加了一些材料，这部分材料称为工艺补充面。增加工艺补充面后有利于改善拉延的工艺性，提高拉延件的质量，在拉延成形后再将其修边切除。设计工艺补充面的方法主要是采用阶梯拉延方法来设置补充面，采用阶梯拉延方法即是在凹模壁部增加一个阶梯形状(其凸模也与之对应)，使工艺补充面的外侧作为压料面(图1中A处所示)，其冲压拉延后的产品修边轮廓线(图1中标记2所示)在凹模型腔的内面。现有技术中，工艺补充面中从修边轮廓线到压料面工艺补充部分的侧壁(图1中B处所示)部位一般都是做成直壁(只是为了便于零件脱模，在其中的一些模具才为该直壁设计出了大约5°～10°的小倾角，参见图1中的θ)。由于在冲压拉延过程中，冲压拉延件厚度变薄主要集中于最底部圆角部位及与其相连的侧壁部位，因此这些部位在冲压拉延过程中容易出现材料拉裂的缺陷(图1中的C处)。目前解决零件拉裂的方法主要包括：①调整压边力及拉延筋高度、增大凹模圆角半径。然而，上述调整过程一般是模具加工完成后主要依赖钳工的手工打磨来不断调整，工作量巨大而且有时候不一定能解决问题。②增大凸模圆角半径。但是，增大凸模圆角半径后通常需要在后续工序中增加整形工序，工序的增加无疑使得零件生产效率降低，成本提高。在上述两种方案无法解决问题的情况下，还会采取修剪坯料形状，通过改变坯料形状来调整材料各部位的流动阻力，坯料形状调整到合适形状通常能解决问题，但如此一来，或是需要在模具结构上设置坯料剪角机构使得模具结构复杂化而且难于调整，或是单独增加一幅落料模具，这样就会导致模具费用增加，零件成本提高。以上所述的各种现有解决方案，在实际生产过程中工作量较大，模具结构方面调整复杂，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的冲压拉延模具。该模具不但能可靠地解决坯料的拉裂问题，而且其结构简单，易于加工，生产成本低。

本发明解决所述技术问题的是这样一种冲压拉延模具，它与现有技术相同的方面是，该模具主体结构仍然包括相互匹配的凸模、凹模以及压边圈，其凹模型面包括了压料面及其工艺补充面部分。其改进之处是，本发明工艺补充面的侧壁为不小于15°的斜坡式结构，该斜坡式结构的一端位于对应的拉延半成品的修边轮廓线外侧，其另一端与压料面凹模入口处的过渡圆弧连接。也就是说，对于拉延时出现的拉裂问题，采取在拉裂出现的位置将其工艺补充面中从修边轮廓线的外侧到压料面的侧壁形状由现有的直壁结构改为斜坡式结构。其实质是改变材料与凹模入口过渡圆弧处接触的包角大小(即对应于拉延半成品的压料边过渡圆弧)。

本发明的结构改进后，随着包角的减小，一方面整个拉延过程中斜坡结构时材料流过凹模过渡圆弧时的摩擦阻力小于传统结构时的摩擦阻力，使得外部材料能更好的向里流动对开裂部位进行补充；另一方面，由于坯料流过凹模入口处圆角的阻力变小，使得通过凸模圆角处危险断面传递的径向拉应力也因包角的减小而减小，综合两方面因素，侧壁改为斜坡结构后，材料流动性得到了极大的改善，材料的减薄率得到降低，从而很好地解决了材料的拉裂问题，尤其适合于复杂零件(如汽车覆盖件等)在拉延过程中出现的局部拉裂问题。与现有技术相比较，本发明的结构简单，易于加工，成本低廉，能够大量减少模具工人手工调整模具的劳动。为解决冲压拉延过程中出现的破裂等类似问题提供了一种全新的简单方便的解决方案。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为现有的冲压拉延模具侧壁结构的局部剖视图。

图2为本发明的冲压拉延模具侧壁结构的局部剖视图。

具体实施方式

一种冲压拉延模具(参考图2)。该模具主体结构仍然是包括相互匹配的凸模1与凹模4以及压边圈3，其凹模型面包括了压料面A及其工艺补充面部分。在本发明中，该工艺补充面的侧壁B为不小于15°的斜坡式结构，该斜坡式结构的一端位于对应的拉深半成品5的修边轮廓线2外侧，其另一端与压料面A凹模4入口处的过渡圆弧连接。

本领域的技术人员清楚，在具体地设计各种不同的模具时，该工艺补充面侧壁B的斜度α应当根据各种具体制品所要求的变薄率来定。一般情况下，所需变薄率越小，该斜度α应当越大。通常，该工艺补充面侧壁B的斜度α为15°≤α≤60°。

进一步讲，该工艺补充面侧壁B的高度h为10mm～20mm。

显然，本发明既适用于正装式模具结构，也适用于倒装式模具结构。

Claims (3)

1、一种冲压拉延模具，该模具包括相互匹配的凸模(1)与凹模(4)以及压边圈(3)，其凹模型面包括了压料面(A)及其工艺补充面部分，其特征在于，所述工艺补充面的侧壁(B)为不小于15°的斜坡式结构，该斜坡式结构的一端位于对应的拉深半成品(5)的修边轮廓线(2)外侧，其另一端与压料面(A)凹模(4)入口处的过渡圆弧连接。

2、根据权利要求1所述的冲压拉延模具，其特征在于，所述工艺补充面侧壁(B)的斜度(α)为15°≤α≤60°。

3、根据权利要求1或2所述的冲压拉延模具，其特征在于，所述工艺补充面侧壁(B)的高度(h)为10mm～20mm。

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