CN101612637A - 一种用于成形梁类件的拉延模具 - Google Patents

Abstract

一种用于成形梁类件的拉延模具，所述梁类件包括上表面、分别连接于上表面两侧的第一侧表面和第二侧表面、与第一侧表面相连的第一凸缘面、以及与第二侧表面相连的第二凸缘面，所述第一侧表面的拉延深度大于第二侧表面的拉延深度；所述拉延模具包括凹模、凸模和压边圈，所述凹模和压边圈的对应位置上形成有拉延筋，其中，设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋的条数。利用本发明提供的拉延模具可以一次拉延成形出所需的梁类件，而无需再进行修边工序或者翻边工序。同时由于后续无需再进行翻边，因此不存在板料回弹的问题。并且通过对两侧的进料速度和进料时间进行控制，可以避免拉延时出现板料破裂。

Description

一种用于成形梁类件的拉延模具

技术领域

本发明涉及模具冲压领域，更具体地说，涉及一种用于成形梁类件的拉延模具。

背景技术

目前冲压工艺被广泛应用于汽车制造业，车辆中的许多覆盖件都是利用模具冲压而成的。然而车辆中有些零件由于形状结构较为复杂，因此成形较为困难。特别是由于目前车辆正朝着轻量化和节能化的方向发展，因此采用高强板来制造覆盖件已逐渐成为趋势，因为这样可以减少加强板的使用数量，减轻车身的重量，从而达到节能的目的。然而高强板虽然具有强度高的优点，但屈服强度也比较高，相比普通板料而言，成形难度较大，容易出现回弹现象。

例如这样一种梁类件，如图1所示，其包括上表面1、分别连接于上表面1两侧的第一侧表面2和第二侧表面3、与第一侧表面2相连的第一凸缘面4、以及与第二侧表面3相连的第二凸缘面5。其中，该梁类件的两侧拉延深度不一，且一侧凸缘面较宽，也就是说，所述第一侧表面2的拉延深度大于第二侧表面3的拉延深度，且位于拉延深度较浅一侧的第二凸缘面5的宽度大于位于拉延深度较深一侧的第一凸缘面4的宽度。

这种梁类件在拉延过程中不好处理，容易又皱又裂，造成次品。通常采用的一种方法是，如图2所示，将拉延深度较浅的一侧延伸降下一个台，使之与拉延深度较深的一侧齐平，拉延后再通过修边工序将延伸的部分切除。但是这种方法对于整体拉延深度较深的零件并不适用，因为拉延时容易导致降台一侧的凸缘面6上严重起皱，而另一侧的凸模圆角处7出现破裂。

另一种方法是，如图3所示，将拉延深度较深的一侧的侧表面从中间折起，使之与拉延深度较浅的一侧齐平，拉延后再通过翻边工序将折起的部分翻下去。但是这种方法对于高强板材料并不适用，因为打折位置(即凹模圆角处)8的压痕是硬伤，消除不掉，而且由高强板材料的特性所决定的，所述折起部分经翻边后容易出现回弹现象，因此成型后的形状难以控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于成形梁类件的拉延模具，该拉延模具能够将梁类件一次拉延成形，并且能够避免板料回弹及破裂现象出现。

本发明提供的用于成形梁类件的拉延模具，所述梁类件包括上表面、分别连接于上表面两侧的第一侧表面和第二侧表面、与第一侧表面相连的第一凸缘面、以及与第二侧表面相连的第二凸缘面，所述第一侧表面的拉延深度大于第二侧表面的拉延深度；所述拉延模具包括凹模、凸模和压边圈，所述凹模和压边圈的对应位置上形成有拉延筋，其中，设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋的条数。

利用本发明提供的拉延模具可以一次拉延成形出所需的梁类件，而无需再进行修边工序或者翻边工序，因此简化了加工工序，提高了生产效率。而且由于只需制造一套拉延模具即可，而无需再制造修边模具或者翻边模具，因此大大降低了生产成本。同时，由于后续无需再进行翻边，因此也就不存在板料回弹的问题。

并且，由于设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋的条数，所以可以对两侧的进料速度和进料时间进行控制。也就是说，拉延初始时由于拉延深度较深一侧的进料阻力小于拉延深度较浅一侧的进料阻力，所以此时材料可以从拉延深度较深的一侧不断补充进来，这样可以保证一开始便先与拉延深度较深一侧的凸模圆角接触的板料不会出现破裂现象。之后随着拉延继续进行，拉延深度较浅一侧的材料越过了设置在最外侧的拉延筋，因此此时拉延深度较浅一侧的进料阻力骤减，材料可以从拉延深度较浅的一侧不断补充进来，因而可以保证直到拉延过程结束都不出现板料破裂现象。

附图说明

图1为本发明所适用的梁类件的横截面示意图；

图2为表示利用一种现有技术成形图1所示梁类件的横截面示意图；

图3为表示利用另一种现有技术成形图1所示梁类件的横截面示意图；

图4为本发明提供的拉延模具的结构示意图；

图5为表示通常拉延两侧拉延深度相同的梁类件时凸模与板料的接触状态的结构示意图；

图6为表示本发明提供的拉延模具在第一中间拉延状态下的结构示意图；以及

图7为表示本发明提供的拉延模具在第二中间拉延状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本发明进行详细地描述。

如图1所示，适用于本发明的拉延模具的梁类件包括上表面1、分别连接于上表面1两侧的第一侧表面2和第二侧表面3、与第一侧表面2相连的第一凸缘面4、以及与第二侧表面3相连的第二凸缘面5。并且所述第一侧表面2的拉延深度大于第二侧表面3的拉延深度，也就是说，所述第一侧表面2的高度大于第二侧表面3的高度(相对于图1的视图角度而言)。

本发明提供的用于成形该梁类件的拉延模具，如图4所示，包括凹模10、凸模11和压边圈12。其中，所述凹模10作为上模，可以固定在上模座上。所述凸模11作为下模，可以固定在下模座上。所述压边圈12通过顶杆支撑在凹模10和凸模11之间，并随着凹模10的下压而装配于凸模11的周围。当模具闭合时，板料14介于凹模10与凸模11及压边圈12之间。

所述凹模10和压边圈12的对应位置上形成有拉延筋13，所述拉延筋13可以起到阻料的作用。所述的对应位置是指当模具闭合时，凹模10和压边圈12上的一凹一凸(或者一凸一凹)能够完全重合，从而可以在板料上压出凸筋形状。通常如本领域技术人员所公知的，拉延筋一般都设置在压料面上并且要求避开产品的形状部分，即将其设置在工艺补充部分上，例如可以设置在距离产品外围形状边缘大约20-30mm的地方。

其中，设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋13的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋13的条数。应当理解的是，这其中也包括在拉延深度较浅的一侧设置一条拉延筋13，而在拉延深度较深的一侧不设置拉延筋13的情况，即设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋13的条数为1条，而设置在拉延深度较深一侧的拉延筋13的条数为0条。

通常在正常拉延两侧拉延深度相同的梁类件时，如图5所示，都是凸模21的顶面211先接触板料24，而且是面接触，随后才是凸模21的凸模圆角212处接触板料24。此时，如果梁类件的拉延深度较深，那么在拉延过程中凸模圆角212处的板料就很容易破裂。

而在本发明中，如图4所示，由于所要成形的梁类件两侧的拉延深度不同，其两侧的凸缘面不等高，因此造成了凸模11的拉延深度较深一侧的凸模圆角112先接触板料14，此时是线接触。这样看起来似乎是比图5所示的情况更容易导致凸模圆角112处的板料破裂，但是实际上，由于设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋13的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋13的条数，例如图4中所示的一种实施方式，在拉延深度较浅的一侧设置有两条拉延筋13，而在拉延深度较深的一侧仅设置有一条拉延筋13。所以初始时，设置有两条拉延筋13的一侧的进料阻力较大，这一侧的材料流动缓慢；而仅设置有一条拉延筋13的一侧进料阻力较小，所以初始时材料会不断地从进料阻力小的这一侧补充进来，因此可以保证拉延深度较深一侧的凸模圆角112处不会出现板料破裂现象。

随着凹模不断下降，拉延进行到如图6所示的第一中间拉延状态，此时凸模11的拉延深度较浅一侧的凸模圆角112也与板料14接触，而且拉延深度较浅一侧的材料刚好越过两条拉延筋13中靠外侧的拉延筋(图6中仅示出两条拉延筋中靠内侧的拉延筋13)。这时候尽管凸模11的拉延深度较深一侧的凸模圆角112处的板料逐渐减薄，但由于拉延深度较浅一侧的材料已越过最外侧的拉延筋，所以这一侧的进料阻力骤减，材料可以源源不断地从这一侧向中部补充进来，因此可以避免板料因减薄而破裂。之后随着拉延继续进行，如图7所示的第二中间拉延状态，拉延深度较深一侧与较浅一侧的进料阻力基本相当，两侧材料向中部均匀流动直到最终顺利完成拉延。

此外，由于本发明提供的拉延模具可以一次拉延成形出所需的梁类件，而无需再进行修边工序或者翻边工序，因此简化了加工工序，提高了生产效率。而且由于只需制造一套拉延模具即可，而无需再制造修边模具或者翻边模具，因此也大大降低了生产成本。同时，由于后续无需再进行翻边，因此也就不存在板料回弹的问题，因而特别适合用于成形高强板材料的梁类件。

通常所有的拉延筋13都可以设置成等高的。优选情况下，设置在拉延深度较深一侧的拉延筋13的高度低于设置在拉延深度较浅一侧的两条拉延筋13中靠外侧的拉延筋13的高度。这样，不仅可以通过拉延筋条数的不同来实现对进料速度和进料时间的控制，而且可以通过拉延筋高度的不同来进一步控制进料的速度和时间，以达到更优的效果。

通常所述第一凸缘面4和第二凸缘面5的宽度根据需要可能相同，也可能不同。例如在图1所示的情况下，与拉延深度较小的第二侧表面3相连的第二凸缘面5的宽度就明显大于与拉延深度较大的第一侧表面2相连的第一凸缘面4的宽度，而在此情况下就存在着宽度较大的第二凸缘面5在拉延时容易起皱的问题。因此优选情况下，所述拉延模具的压边圈12设置在对应于所述梁类件的第一凸缘面4和第二凸缘面5的位置上。也就是说，用两侧的凸缘面来做压料面，这样在拉延过程中，第一凸缘面4和第二凸缘面5始终都由凹模10和压边圈12压紧，因此可以有效避免起皱问题发生。

此外，梁类件采用开口拉延的比较多，所以板料的两端头容易因没有拉力而出现起皱现象。因此优选情况下，所述凹模10和凸模11的对应位置上形成有吸料筋，所述吸料筋设置在对应于所述梁类件的两端头的位置上。这样在拉延过程中，吸料筋可以起到吸收多余材料、防止起皱的作用。

Claims (5)

1.一种用于成形梁类件的拉延模具，所述梁类件包括上表面(1)、分别连接于上表面(1)两侧的第一侧表面(2)和第二侧表面(3)、与第一侧表面(2)相连的第一凸缘面(4)、以及与第二侧表面(3)相连的第二凸缘面(5)，所述第一侧表面(2)的拉延深度大于第二侧表面(3)的拉延深度；所述拉延模具包括凹模(10)、凸模(11)和压边圈(12)，所述凹模(10)和压边圈(12)的对应位置上形成有拉延筋(13)，其特征在于，设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋(13)的条数多于设置在拉延深度较深一侧的拉延筋(13)的条数。

2.根据权利要求1所述的拉延模具，其中，设置在拉延深度较浅一侧的拉延筋(13)为两条，设置在拉延深度较深一侧的拉延筋(13)为一条。

3.根据权利要求2所述的拉延模具，其中，设置在拉延深度较深一侧的拉延筋(13)的高度低于设置在拉延深度较浅一侧的两条拉延筋(13)中靠外侧的拉延筋(13)的高度。

4.根据权利要求1所述的拉延模具，其中，所述梁类件的第二凸缘面(5)的宽度大于第一凸缘面(4)的宽度，所述拉延模具的压边圈(12)设置在对应于所述梁类件的第一凸缘面(4)和第二凸缘面(5)的位置上。

5.根据权利要求1所述的拉延模具，其中，所述凹模(10)和凸模(11)的对应位置上形成有吸料筋，所述吸料筋设置在对应于所述梁类件的两端头的位置上。

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