CN103240321A - 安装氮气弹簧的汽车拉延模 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安装氮气弹簧的汽车拉延模,属于汽车拉延模具领域。该拉延模至少包括:压边圈、下模、氮气弹簧、顶杆及上模,所述下模上设置有若干个所述氮气弹簧,所述每一个氮气弹簧对应安装在所述下模的每一模座上。在拉延过程中,稳定压边力,通过氮气弹簧使压边圈处在一种柔性状态下与下模合模;而且由于氮气弹簧的起始推力较大,因而增大了压边力,提高了冲压件的成形性。

Description

安装氮气弹簧的汽车拉延模
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车拉延模具领域,特别涉及一种安装氮气弹簧的汽车拉延模。
背景技术
[0002] 拉延模具又称拉深模具,是用于将金属板材拉深成杯形或弧形零件的模具,如拉延汽车的车身成型。拉延模常规的压边装置有橡皮垫、弹簧垫和气压垫等。由于模具制造精度高,要求的使用寿命也高,因此在拉延模具中如果采用常规的弹性元件来进行拉延压边、压料、卸料,便不能满足具有一定难度的拉延件结构上的需要,也不能满足冲压质量稳定的要求。
[0003] 为此,伺服压力机被冲压行业广泛应用,伺服压力机是通过一个伺服电机带动偏心齿轮,来实现滑块运动过程,滑块运行速度可编程自动调整、液压拉深垫力可编程自动调整,可以精确控制压力行程,伺服压力机对于生产拉延件来说,在很大程度上改善了拉延条件和冲压质量。但伺服压力机的造价却比普通液压机和机械冲压机要高很多。
[0004] 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:在实际生产中,机械冲压机上滑块带动拉延模的上模快速下行,在上模与压边圈接触的瞬间,产生了较大的冲击力。冲击力不仅对冲压机自身寿命产生影响,而且在冲击力的作用下,压边力的瞬时值会有较大范围 波动,对冲压件的成形性产生影响。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种安装氮气弹簧的汽车拉延模。通过设置氮气弹簧,在拉延过程中,由顶杆与氮气弹簧共同提供顶力,增大压边力,减小冲击力。所述技术方案如下:
[0006] 一种安装氮气弹簧的汽车拉延模,该拉延模至少包括:压边圈、下模、氮气弹簧、顶杆及上模,所述下模上设置有若干个所述氮气弹簧,所述每一个氮气弹簧对应安装在所述下模的每一模座上。
[0007] 具体地,所述压边圈为安装在所述上模与所述下模之间边缘部位的圈形压紧装置。
[0008] 具体地,所述压边圈至少包括:压料面、下底面、加强筋、顶杆腿,为整体成型,所述压料面和所述下底面通过所述加强筋联接,所述压料面和所述下底面设置有内止口,所述下底面设置有所述顶杆腿。
[0009] 具体地,所述顶杆底端固定在冲压机工作台面的气垫顶料板上,与气垫接触,所述顶杆上部穿过所述下模,顶端与所述压边圈的顶杆腿接触。
[0010] 具体地,所述下模安装在冲压机工作台面上。
[0011] 进一步地,所述上模设置有气孔。
[0012] 具体地,所述氮气弹簧至少包括:维修螺丝孔、活塞杆、防尘圈、卡环、密封圈、导向体、O型密封圈、缸体、充气孔、密封螺丝、缸底;所述缸体内设置有所述导向体,所述导向体上设置有所述O型密封圈、所述卡环、所述防尘圈,所述卡环、所述防尘圈与所述缸体之间采用所述密封圈密封;所述活塞杆设置在所述导向体内;所述缸体底部设置有所述充气孔、所述密封螺丝,所述缸底与所述缸体联接。
[0013] 进一步地,所述氮气弹簧的技术参数:工作温度为_6°C _71°C,运行速度为35m/min,工作压力为15-150bar,充气媒介为氮气。
[0014] 进一步地,所述氮气弹簧的行程要大于冲压件的拉伸深度3〜10mm。
[0015] 进一步地,所述氮气弹簧选用数量,根据相同直径压力最大的氮气弹簧的压力除以总的工作压力。
[0016] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0017] 通过在拉延模的下模上设置若干个氮气弹簧,在拉延过程中,稳定压边力,通过氮气弹簧使压边圈处在一种柔性状态下与下模合模;而且由于氮气弹簧的起始推力较大,因而增大了压边力,提高了冲压件的成形性。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本发明实施例提供的安装氮气弹簧的汽车拉延模结构示意图;
[0020]图2是本发明实施例提供的安装氮气弹簧的汽车拉延模的氮气弹簧结构示意图。
[0021] 图中各符号表示含义如下:
[0022] I压边圈,1-1压料面,1-2下底面,1_3加强筋,1_4顶杆腿;
[0023] 2 下模;
[0024] 3氮气弹簧,3-1维修螺丝孔,3-2活塞杆,3-3防尘圈,3-4卡环,3-5密封圈,3-6导向体,3-70型密封圈,3-8缸体,3-9充气孔,3-10密封螺丝,3-11缸底;
[0025] 4 顶杆。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0027] 参见图1所示,本发明实施例提供了一种安装氮气弹簧的汽车拉延模,该拉延模至少包括:压边圈1、下模2、氮气弹簧3、顶杆4及上模(图中未画出)等零部件;所述压边圈I为现有技术,是安装在拉延模的上模与下模之间边缘部位的圈形压紧装置,为防止拉伸件的边缘部分失稳而起皱;所述下模2是安装在机械冲压机的工作台面上,通过冲压机的力量或运动传递给金属板料,使金属板料产生变形的工艺装备;所述顶杆4是用于顶起压边圈I,并提供一定压边力,顶杆4安装在冲压机工作台内,其下端与气垫接触,上端在工作时与压边圈I的顶杆腿1-4接触,起到顶起压边圈I提供压料力的作用;所述氮气弹簧3是一种具有柔性性能的新一代弹性部件,它将高压氮气(10〜15Mpa)密封在高压容器内,通过外力将氮气压缩,当外力去除后,靠高压氮气膨胀来获得一定的弹压力;所述上模上设置有气孔,以防止拉深件紧吸附于上模而造成脱模困难。
[0028] 具体地,作为优选,所述顶杆4底端固定在在冲压机工作台面的气垫顶料板上,顶杆4上部穿过拉延模的下模2,顶端用于与压边圈I接触,所述下模2上面安装有若干个氮气弹簧3,每一个氮气弹簧3对应安装固定在下模2的每一模座上。采用该结构,通过计算模具受力情况以及合理选用氮气弹簧3,可实现在拉延过程中,改变压边力,使顶杆4、氮气弹簧3可以同时作用在压边圈I上,共同提供顶力,稳定压边力。
[0029] 具体地,所述压边圈I至少包括:压料面1-1、下底面1-2、加强筋1-3、顶杆腿1_4等,采用翻砂铸模整体成型;所述压料面1-1和下底面1-2通过加强筋1-3联接,所述压料面1-1和下底面1-2设置有内止口,用于与上模边缘部分压紧,上模压边全闭合时,所述压料面1-1是与上模贴合紧密的。所述下底面1-2底面中部设置有顶杆腿1-4,用于与顶杆4接触。在拉伸过程中,压边圈I即起压边作用,又起卸料作用和金属板料的定位作用,金属板料的定位是通过在压边圈I上安装定位板(图中未画出)实现的,这是现有技术。
[0030] 具体地,所述氮气弹簧3为现有技术,可外购,单个氮气弹簧3自成一个封闭体系,可以在任何希望的位置独立工作。所述氮气弹簧3的压力在一定范围内是可调的,氮气弹簧与弹簧一样,有K线的,只是略有弧度,随行程增大而弹力增大;拉伸时,氮气弹簧3的行程大于冲压件的拉伸深度3〜10mm。
[0031] 参见图2所示,所述的氮气弹簧3可选用深圳市铭昊五金模具有限公司生产的“美森”牌产品,该氮气弹簧3至少包括:维修螺丝孔3-1、活塞杆3-2、防尘圈3-3、卡环3-4、密封圈3-5、导向体3-6、O型密封圈3-7、缸体3-8、充气孔3_9、密封螺丝3_10、缸底3_11等;所述缸体3-8内设置有导向体3-6,导向体3-6中部设置有O型密封圈3-7,上部设置有卡环3-4、防尘圈3-3,所述卡环3-4、防尘圈3-3与缸体3_8之间采用密封圈3_5密封,保证活塞杆3-2与缸体3-8的密封性;所述活塞杆3-2设置在导向体3-6内,活塞杆3_2的顶部设置有维修螺丝孔3-1 ;所述缸体3-8的底部设置有充气孔3-9、密封螺丝3-10,密封螺丝3_10起保护和加强密封作用,缸底3-11与缸体 3-8联接;缸底3-11固定在下模2上面的平整固定板上。当向下压活塞杆3-2时,被压缩在缸体3-8内的氮气就会对活塞杆3-2产生一个反作用力,高压气体通过一次压缩和膨胀就完成一个工作循环。所述氮气弹簧3选用厂家不唯一,不受上述厂家限制,可根据弹压力优选。弹压力的选择不能根据冲压力计算的结果直接选择,一般要给出15〜20%的增量。
[0032] 进一步地,所述氮气弹簧3的技术参数为:工作温度为_6°C _71°C,最高运行速度为35m/min,最高工作压力为15_150bar,充气媒介为氮气;所述氮气弹簧3选用的数量,通常可根据相同直径压力最大的氮气弹簧的压力除以所需总的压力即可。
[0033] 氮气弹簧3安装位置根据实际模具结构,可安装在下模2上,也可安装在压边圈上I,或者模具的其他位置。所述若干个氮气弹簧3所提供的压力要在下模2的垫板(图中未画出)上均匀分布。
[0034] 本发明实施例的工作原理:
[0035] 若氮气弹簧3压缩行程小于拉延深度;在拉延初始时,压边圈I在下行过程中先与顶杆4顶端接触,由顶杆4先提供顶力;在压边圈I下行一段行程距离后,压边圈I再与氮气弹簧3接触,氮气弹簧3受力压缩产生反向顶力,此时由顶杆4与氮气弹簧3同时作用在压边圈I上,共同提供顶力,稳定压边力。[0036] 若氮气弹簧3压缩行程大于拉延深度;则在拉延初始时,可让压边圈I与氮气弹簧3直接接触,先由氮气弹簧3提供顶力。在压边圈I下行一段距离后,压边圈I再与顶杆4接触。
[0037] 此外,本发明实施例还具有的优点,采用氮气弹簧3压边不仅降低了模具高度,简化模具设计和制造,方便模具安装和调整,延长模具的使用寿命,确保冲压件质量的稳定,提高了劳动生产率。与使用伺服压力机相比,相对成本较低。
[0038] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的 任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,该拉延模至少包括:压边圈(I)、下模(2)、氮气弹簧(3)、顶杆(4)及上模,所述下模(2)上设置有若干个所述氮气弹簧(3),所述每一个氮气弹簧(3)对应安装在所述下模(2)的每一模座上。
2.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述压边圈(I)为安装在所述上模与所述下模(2)之间边缘部位的圈形压紧装置。
3.根据权利要求2所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述压边圈(I)至少包括:压料面(1-1)、下底面(1-2)、加强筋(1-3)、顶杆腿(1-4),为整体成型,所述压料面(1-1)和所述下底面(1-2)通过所述加强筋(1-3)联接,所述压料面(1-1)和所述下底面(1-2)设置有内止口,所述下底面(1-2)设置有所述顶杆腿(1-4)。
4.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述顶杆(4)底端固定在冲压机工作台面的气垫顶料板上,与气垫接触,所述顶杆(4)上部穿过所述下模(2),顶端与所述压边圈(I)的顶杆腿(1-4)接触。
5.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述下模(2)安装在冲压机工作台面上。
6.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述上模设置有气孔。
7.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述氮气弹簧(3)至少包括:维修螺丝孔(3-1)、活塞杆(3-2)、防尘圈(3-3)、卡环(3-4)、密封圈(3_5)、导向体(3-6)、0型密封圈(3-7)、缸体(3-8)、充气孔(3-9)、密封螺丝(3_10)、缸底(3_11);所述缸体(3-8)内设置有所述导向体(3-6),所述导向体(3-6)上设置有所述O型密封圈(3-7)、所述卡环(3-4)、所述防尘圈(3-3),所述卡环(3-4)、所述防尘圈(3-3)与所述缸体(3_8)之间采用所述密封圈(3-5)密封;所述活塞杆(3-2)设置在所述导向体(3-6)内;所述缸体(3-8)底部设置有所述充气孔(3-9)、所述密封螺丝(3-10),所述缸底(3-11)与所述缸体(3-8)联接。
8.根据权利要求7所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述氮气弹簧(3)的技术参数:工作温度为_6°C _71°C,工作压力为15-150bar,充气媒介为氮气。
9.根据权利要求7所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述氮气弹簧(3)的行程大于冲压件的拉伸深度3〜10mm。
10.根据权利要求1所述的安装氮气弹簧的汽车拉延模,其特征在于,所述氮气弹簧(3)选用数量,根据相同直径压力最大的氮气弹簧的压力除以总的工作压力。
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