CN101869946B - 一种拉延成形模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉延成形模具结构，包括凸模(1)、凹模(2)，凹模(2)分为两个半模拼合结构，两个半模的结合面为凹模分型面(8)，凹模分型面(8)垂直于凸模(1)和凹模(2)的分合平面，在凹模(2)上设并紧螺栓(3)，将凹模(2)的两个半模紧固连接。采用上述技术方案，将凹模分开并通过并紧螺栓连接固定，并紧螺栓设置理论极限断裂点，确保模具在发生双料的风险下也能避免凹模被胀裂。适用于汽车上的纵梁类零件、特别是针对U形梁类件，通过并紧螺栓的断裂来避免双料对凹模的破坏，从而有效提高模具的抗风险能力，即使发生并紧螺栓的断裂，凹模不会受到损伤，可以很快使模具恢复生产。

Description

一种拉延成形模具结构

技术领域

本发明属于压力制造工艺装备的技术领域，涉及冷冲压加工模具结构技术，更具体地说，本发明涉及一种拉延成形模具结构。

背景技术

目前，随着汽车工业的迅猛发展，各大汽车制造企业都在进行品牌、服务、质量、成本等全方位的竞争。作为生产准备过程中的投资重点，如何保证模具的制造质量、有效提升模具的抗风险能力也已经成为各大汽车生产企业和模具制造企业竞相研究的主题。

由于车身零件开发的技术要求，纵梁及U形梁类零件在产品开发中的零件数量较多，且随着新产品技术的发展趋势，这些零件正逐步向高料厚、高强度的双高趋势发展。

双料片放入凹模时，模具会有胀开危险，在新品模具调试及生产准备阶段，由于生产过程中双料的几率较大，常规的拉延模具结构，凹模是整体铸造的，对于纵梁及U形梁类件上双料的风险下，凹模将会被胀裂，极大的影响了后期的模具寿命和零件质量，严重的情况下会影响车型的上市速度。

所以，传统的冲压拉延模具结构在针对调试及生产准备过程中，对上述双料产生胀裂的风险抵御能力较差，基本上无法避免模具被胀裂的风险。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种拉延成形模具结构，其目的是利用并紧螺栓的断裂来避免凹模结构的开裂。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的拉延成形模具结构，包括凸模、凹模，所述的凹模为两个半模拼合结构，两个半模的结合面为凹模分型面，所述的凹模分型面垂直于凸模和凹模的分合平面，在所述的凹模上设并紧螺栓，将所述凹模的两个半模紧固连接。

所述的并紧螺栓上设套管，所述的套管与并紧螺栓之间为间隙配合，所述的套管与凹模之间为紧配合。

所述的并紧螺栓的两端设垫片，所述的并紧螺栓上的并紧螺母通过所述的垫片将凹模紧固。

所述的并紧螺栓上设应力凹痕，所述的应力凹痕为在所述的并紧螺栓外圆表面上的凹槽，所述的凹槽的横截面为“V”字型，且凹槽的长度方向垂直于并紧螺栓的轴线。

所述的应力凹痕的位置，在所述的并紧螺栓的轴向上与所述的凹模分型面的位置相同。

所述的并紧螺栓的材料采用工具钢30Cr。

所述的套管的材料采用45号钢。

所述的垫片的材料采用45号钢。

所述的45号钢进行调质处理。

本发明的拉延模具结构采用上述技术方案，将凹模分开并通过并紧螺栓连接固定，并紧螺栓设置理论极限断裂点，确保模具在发生双料的风险下也能避免凹模被胀裂。适用于汽车上的纵梁类零件、特别是针对U形梁类件，通过并紧螺栓的断裂来避免双料对凹模的破坏，从而有效提高模具的抗风险能力，即使发生并紧螺栓的断裂，凹模不会受到损伤，可以很快使模具恢复生产。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的特征结构详细示意图；

图3为本发明中的并紧螺栓结构示意图；

图4为本发明中的套管结构示意图；

图5为本发明中的垫片结构示意图；

图6为本发明的应力凹痕结构示意图。

图中标记为：

1、凸模，2、凹模，3、并紧螺栓，4、垫片，5、套管，6、应力凹痕，7、并紧螺母，8、凹模分型面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1至图6所表达的本发明的结构，本发明为一种拉延成形模具结构，包括凸模1、凹模2，是用于汽车车身纵梁及U形梁类零件的拉延成形模具结构。本发明的目的在保证零件精度的同时，避免模具因双料的风险导致开裂而影响产品质量和生产的进度。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现利用并紧螺栓的断裂来避免凹模结构的开裂的发明目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的拉延成形模具结构中的凹模2为两个半模拼合结构，两个半模的结合面为凹模分型面8，所述的凹模分型面8垂直于凸模1和凹模2的分合平面，在所述的凹模2上设并紧螺栓3，将所述凹模2的两个半模紧固连接。

本发明将凹模2分开并通过并紧螺栓3连接固定，并紧螺栓3设置理论极限断裂点(在模具断裂前)。在保证零件产品精度的同时，通过并紧螺栓3的断裂来避免双料对凹模2的破坏，从而有效提高模具的抗风险能力。

图3表达的是并紧螺栓3的结构，是一个双头螺栓。

并紧螺栓3设置理论极限断裂点的经验计算公式为：

$\frac{36{\mathrm{\σ}}_b\mathrm{TL}}{{\mathrm{\πd}}^2}\≥{\mathrm{\σ}}_p$

式中：

σ_b——钢板材料的抗拉强度；

T——钢板材料料厚；

L——模具凸模周长；

d——螺栓的直径；

σ_p——螺栓材料的抗拉强度。

通常情况下，如果螺栓取30Cr的材料，当d＝48mm时，能满足上述汽车零部件的生产要求，即正常生产不断裂；凹模2受胀后，并紧螺栓3即断裂。

本发明所述的并紧螺栓3上设套管5，所述的套管5与并紧螺栓3之间为间隙配合，所述的套管5与凹模2之间为紧配合。

如图2所示的是本发明拉延模具结构的特殊断面，从该特殊断面可以看出，该结构通过并紧螺栓3穿过套管5将分开的凹模2连接紧固。

图4表达是套管5的结构。其内孔与并紧螺栓3的外圆为间隙配合，可以降低并紧螺栓3的加工难度。

套管5的作用是利用外圆与凹模的孔配合，使凹模2的两个半模准确定位，在并紧螺栓3断裂时，也不会产生破坏，且在并紧螺栓3断裂后，两个半模沿套管5的轴向分开，避免产生朝意料不到的方向裂开而造成危险。因此，并紧螺栓3的制造精度大大下降。套管5可以重复使用，而并紧螺栓3断裂后即报废，因此，其制造精度不能太高，造成浪费。

本发明所述的并紧螺栓3的两端设垫片4，所述的并紧螺栓3上的并紧螺母7通过所述的垫片4将凹模2紧固。

图5是垫片4的结构，其作用是增大并紧作用力在凹模2的表面上的作用面积，因为凹模2一般为铸造或锻造的材料，采用垫片4后，减少对凹模2表面的损伤，同时，并紧螺栓3裂时，凹模2的分型移动受到一定的限制，不会向易料不到的方向裂开。

其上的4个螺钉孔的分布面应尽可能大一些。

下面是本发明的一个实施示例：

如图6所示，本发明所述的并紧螺栓3上设应力凹痕6，所述的应力凹痕6为在所述的并紧螺栓3外圆表面上的凹槽，所述的凹槽的横截面为“V”字型，且槽的长度方向垂直于并紧螺栓3的轴线。采取这样的结构，实际上是使并紧螺栓3在该处为薄弱环节，产生应力集中，是断裂在该处发生。

如果不设置应力凹痕6，并紧螺栓3的断裂位置是不确定的，甚至造成不能断裂；设置应力凹痕6能确保其按照要求的位置断裂。

以上所述的应力凹痕6的位置，在所述的并紧螺栓3的轴向上与所述的凹模分型面8的位置相同。

本发明所述的并紧螺栓3的材料采用工具钢30Cr。

采用工具钢30Cr满足了并紧螺栓3的强度要求，且不易发生塑性变形而拉长。

本发明所述的套管5的材料采用45号钢。

本发明所述的垫片4的材料采用45号钢。

所述的45号钢进行调质处理。

45号钢的选用和热处理，满足了套管5和垫片4的机械性能要求。且易于加工制造。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拉延成形模具结构，包括凸模(1)、凹模(2)，其特征在于：所述的凹模(2)为两个半模拼合结构，两个半模的结合面为凹模分型面(8)，所述的凹模分型面(8)垂直于凸模(1)和凹模(2)的分合平面，在所述的凹模(2)上设并紧螺栓(3)，将所述凹模(2)的两个半模紧固连接；所述的并紧螺栓(3)上设应力凹痕(6)，所述的应力凹痕(6)为在所述的并紧螺栓(3)外圆表面上的凹槽，所述的凹槽的横截面为“V”字型，且槽的长度方向垂直于并紧螺栓(3)的轴线。

2.按照权利要求1所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的并紧螺栓(3)上设套管(5)，所述的套管(5)与并紧螺栓(3)之间为间隙配合，所述的套管(5)与凹模(2)之间为紧配合。

3.按照权利要求1或2所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的并紧螺栓(3)的两端设垫片(4)，所述的并紧螺栓(3)上的并紧螺母(7)通过所述的垫片(4)将凹模(2)紧固。

4.按照权利要求1所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的应力凹痕(6)的位置，在所述的并紧螺栓(3)的轴向上与所述的凹模分型面(8)的位置相同。

5.按照权利要求1或2或4所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的并紧螺栓(3)的材料采用工具钢30Cr。

6.按照权利要求2所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的套管(5)的材料采用45号钢。

7.按照权利要求3所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的垫片(4)的材料采用45号钢。

8.按照权利要求6或7所述的拉延成形模具结构，其特征在于：所述的45号钢进行调质处理。

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