CN103272936B - 将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用于压弯待弯曲工件的模具组件和加工方法，模具组件包括上模和下模，二者分别具有上模冲压面和下模冲压面，待弯曲工件定位于所述下模的下模定位面，所述下模定位面和所述下模冲压面形成的模具弯曲角度小于待弯曲工件的目标弯曲角度。本申请中，模具弯曲角度不再按照传统设计理念与目标弯曲角度相等，而是小于目标弯曲角度，该差值恰好可以补偿待弯曲工件的弯曲回弹角度，使加工的弯曲工件最终能够满足需求，且无需增设矫正工序，一步冲压到位，工序简单，生产成本也能够得到有效控制。

Description

将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件。

背景技术

机械结构中，弯曲工件经常通过模具结合压力机冲压形成。如，以驻车机构中的推杆组件为例进行说明。

请参考图1-2，图1为一种推杆组件的结构示意图；图2为通过模具冲压推杆组件的结构示意图。

推杆组件是变速器驻车机构的重要组成部件，对于尺寸的精度要求很高。其一般包括推杆1、锥形销4以及弹簧3等，锥形销4设置于推杆1的一端，弹簧3套装在推杆1上，靠近锥形销4。常见的推杆1存在L形结构，即推杆1的另一端为折弯段12，弯曲角度为δ为90度，公差一般为±0.2度，如图1所示，整个推杆1弯折后形成主体段11和折弯段12，锥形销4和弹簧3设于主体段11上。

为了实现折弯段12相对主体段11的90度弯曲，图2中将待弯曲的推杆1置于模具组件中进行冲压。模具组件包括上模21和下模22，上模21和下模22分别具有上模水平定位面21b和下模水平定位面22b，推杆1水平置于下模22上，以定位于上、下两个定位面之间。下模22和上模21还分别具有下模冲压面22a和上模冲压面211a，上模冲压面211a形成于上模21的冲压柱211上。下模冲压面22a和下模22定位面形成模具的弯曲角度，该弯曲角度等于推杆1需要弯曲的角度，即90度。

如图2所示，上模21在压力机带动下竖直向下冲压，使得推杆1的待折弯段12向下弯折，上模21和下模22合模后，折弯段12夹持于下模冲压面22a和上模冲压面211a之间，即两个冲压面之间的间距为推杆1折弯段12的直径。

然而，上述技术方案存在下述技术问题：

推杆1被冲压弯曲后，可能会存在一定程度的回弹，导致实际弯曲角度并不能满足尺寸要求，实践中，往往通过增加矫形工序对弯曲角度进行矫正，导致工序繁琐，生产效率低，生产成本相应较高。

有鉴于此，如何高效地解决弯曲工件加工后回弹的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件和方法，该模具组件和方法能够在保持工作效率和维持生产成本的前提下，消除弯曲工件回弹的影响。

本发明提供的将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件，包括上模和下模，二者分别具有上模冲压面和下模冲压面，待弯曲工件定位于所述下模的下模定位面，所述下模定位面和所述下模冲压面形成的模具弯曲角度小于待弯曲工件的目标弯曲角度。

冲压到位时，弯曲工件的弯曲角度和模具的弯曲角度相等，最终成型时，实际弯曲角度又将大于冲压到位时的弯曲角度，则弯曲工件最终的弯曲角度又可以等于目标弯曲角度，或是处于目标弯曲角度公差带内，满足尺寸设计需求。可见，本申请中，模具弯曲角度不再按照传统设计理念与目标弯曲角度相等，而是小于目标弯曲角度，该差值恰好可以补偿待弯曲工件的弯曲回弹角度，使加工的弯曲工件最终能够满足需求，且无需增设矫正工序，一步冲压到位，工序简单，生产成本也能够得到有效控制。

优选地，所述下模冲压面与水平方向夹角等于90度。

由于压力机一般驱动上模竖直下压，而且模具组件等其他结构也相应地设置，基于此，该夹角等于90度时，上模冲压面和下模冲压面之间的间距始终等于待折弯段的直径，则在冲压过程中，上模的冲压柱不会挤伤被冲压的零件，确保弯曲工件的加工质量。

优选地，还包括安装定位所述上模的上模座。

上模安装于上模座后，便于实现压力机驱动上模下压，以进行冲压工作。

优选地，还包括顶杆件，所述顶杆件与所述上模座通过弹性件连接，冲压时，在所述弹性件沿冲压方向的弹力作用下，所述顶杆件抵紧所述待弯曲工件于所述下模定位面上。

随着上模的下压，顶杆件的端部能够始终抵紧待弯曲工件，以确保待弯曲工件在冲压过程中定位的稳定性。

优选地，所述上模座设有安装盲孔，所述顶杆件贯穿所述上模并插入所述安装盲孔内；所述弹性件为弹簧，所述弹簧设置于所述顶杆件的端部和所述安装盲孔的顶部之间。

如此，顶杆件的安装较为可靠，尤其当顶杆件的径向尺寸和上模贯穿孔尺寸相当时，可以确保顶杆件的伸缩方向，确保定位待弯曲工件的定位效果。

优选地，所述顶杆件远离所述弹簧的端部具有端面，形成上模定位面。

端面抵紧待弯曲工件，接触面积大，定位效果好，且不易损伤工件。

优选地，模具组件设有上模定位面，所述待弯曲工件具体为驻车推杆组件，所述上模定位面和所述下模定位面平行，以定位所述驻车推杆组件的推杆。

推杆一般为等径杆，两个定位面相应地平行设置，以可靠地定位推杆。

优选地，还包括用于定位驻车推杆组件头部的定位块，所述定位块与所述下模固定。

定位块可以进一步确保待弯曲工件的定位效果。

本发明还提供一种将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的方法，包括下述步骤：

准备待弯曲工件，并将其定位；

对待弯曲工件的待折弯段进行冲压，并使冲压到位时弯曲工件的弯曲角度小于其目标弯曲角度。

该加工方法可以达到与如上模具组件相同的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为一种推杆组件的结构示意图；

图2为通过模具冲压推杆组件的结构示意图；

图3为本发明所提供模具组件一种具体实施例的结构示意图，图中还示出被加工的驻车推杆组件。

图1-2中：

1推杆、11主体段、12折弯段、21上模、211冲压柱、211a上模冲压面、21b上模水平定位面、22下模、22a下模冲压面、22b下模水平定位面、3弹簧、4锥形销

图3中：

31下模、31a下模冲压面、31b下模定位面、32上模、321冲压柱、321a上模冲压面、4顶杆件、4b上模定位面、5弹簧、6上模座、61安装盲孔、7定位块、81锥形销、82主体段、83折弯段

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。为了便于理解和简洁论述，下文结合压弯待弯曲工件的方法和模具组件论述，有益效果不再重复论述。

请参考图3，图3为本发明所提供模具组件一种具体实施例的结构示意图，图中还示出被加工的驻车推杆组件。

本发明提供的模具组件用于压弯待弯曲工件，该实施例中以驻车机构的推杆组件作为待弯曲工件作示例性说明。

压弯待弯曲的驻车推杆组件时，首先，准备待弯曲的驻车推杆组件并将其定位。本实施例中，压弯的工具包括模具组件，模具组件包括上模32和下模31，二者分别具有上模冲压面321a和下模冲压面31a，推杆组件定位于下模31的下模定位面31b，由于推杆组件的推杆需要弯曲，故将推杆置于下模定位面31b和上模定位面4b之间。上模32和下模31还分别设有上模冲压面321a和下模冲压面31a。其中，下模31的下模定位面31b和下模冲压面31a形成模具弯曲角度。

如图3所示，冲压时，一般在压力机作用下，上模32竖直向下运动，设有上模冲压面321a的冲压柱321向推杆的待折弯段(虚线示出)施加竖直向下的力，进行冲压，待折弯段逐渐向下弯曲，最终相对推杆的主体段82弯折形成折弯段83，则推杆将在下模定位面31b和下模冲压面31a的交界处弯折，使得冲压到位时的推杆的弯曲角度和模具弯曲角度一致。冲压到位，是指上模32、下模31完全闭合，达到合模状态。

本实施例中，模具的弯曲角度设计为，小于推杆的目标弯曲角度。针对需要压弯的L形推杆，其目标弯曲角度为90度，则模具的弯曲角度小于90度。

如此设计，冲压到位时，推杆的弯曲角度和模具的弯曲角度相等，即均小于90度，当弯曲后的推杆回弹而最终成型时，推杆的实际弯曲角度将大于冲压到位时的弯曲角度，则推杆最终的弯曲角度又可以等于90度，或是处于目标弯曲角度公差带内，满足尺寸设计需求。

可见，本申请中，模具弯曲角度不再按照传统设计理念与目标弯曲角度相等，而是小于目标弯曲角度，该差值恰好可以补偿待弯曲工件的弯曲回弹角度，使加工的弯曲工件最终能够满足需求，且无需增设矫正工序，一步冲压到位，工序简单，生产成本也能够得到有效控制。

假设模具的弯曲角度为δ2(示于图3)，推杆冲压后的弯曲角度δ4(尚未回弹)，推杆的目标弯曲角度为δ，推杆的弯曲回弹角度为△δ，推杆回弹的实际弯曲角度为δ4＇，将满足下述关系式：

δ2＝δ4；

δ4＇＝δ2+△δ；

可见，为了满足δ4＇＝δ，只要使模具弯曲角度δ2等于或大致等于(δ-△δ)即可，弯曲回弹角度△δ可以根据试验或是模拟分析获取，目标弯曲角度δ为已知值。即设计模具时，应保证模具弯曲角度与目标弯曲角度的差值与弯曲回弹角度相等，或是处于目标弯曲角度的公差带内。相当于，使冲压到位时弯曲工件的弯曲角度与目标弯曲角度之差，等于成型后弯曲工件的弯曲回弹角度，或处于目标弯曲角度的公差带内。

进一步地，可继续参考图3。下模31的下模冲压面31a与水平方向夹角δ3优选地等于90度，此水平方向朝向待弯曲工件的待折弯段83′，即图3中最下方箭头所示的方向。此时，设计下模31时，根据待弯曲工件的目标弯曲角度，确定下模定位面31b与水平方向的夹角，以保证模具弯曲角度能够满足要求。图3中，推杆的弯曲角度为90度，推杆主体段82与水平方向的夹角为δ1，模具弯曲角度δ2＝90°-δ1，可见，δ1与弯曲回弹角度△δ大致相当。

上模冲压面321a和下模冲压面31a平行，故下模冲压面31a与此水平方向的夹角也为δ3。由于压力机一般驱动上模32竖直下压，而且模具组件的其他结构也相应设置，基于此，δ3等于90度时，上模冲压面321a和下模冲压面31a之间的间距始终等于推杆的直径，则在冲压过程中，上模32的冲压柱321不会挤伤推杆，确保弯曲工件的加工质量。

模具组件还可以包括安装上模32的上模座6，如图3所示。上模32安装于上模座6后，便于实现压力机驱动上模32下压，以进行冲压工作。

另外，模具组件还可以包括顶杆件4，顶杆件4一端与上模座6通过弹性件连接，且冲压时，在弹性件沿冲压方向的弹力作用下，顶杆件4抵紧待弯曲工件于下模定位面31b上。即弹性件的连接，应当确保顶杆件4能够沿冲压方向伸缩，则随着上模32的下压，顶杆件4的端部能够始终抵紧待弯曲工件。图3中，冲压方向由上向下，弹性件为弹簧5，沿上下方向延伸。弹簧5易于安装，且弹性较好，易于满足顶杆件4在冲压过程中的伸缩需要。可以理解，采用其他弹性件也是可以的，比如橡胶垫等，当然，应当满足伸缩幅度要求。

具体地，上模座6上可以设置安装盲孔61，顶杆件4能够贯穿上模32并插入安装盲孔61内，从图3中可以看出，上模32上设有贯穿孔，贯穿孔与上模座6上的安装盲孔61相对设置。此时，弹簧5可以设置于顶杆件4的端部和安装盲孔61顶部之间，顶杆件4的端部为安装盲孔61的端部。如此，顶杆件4的安装较为可靠，尤其当顶杆件4的径向尺寸和上模32贯穿孔尺寸相当时，可以确保顶杆件4的伸缩方向，确保定位待弯曲工件的定位效果。

为了确保顶杆件4的安装可靠性，本实施例中顶杆件4插入安装盲孔61的一端加工出向下的台阶面，安装盲孔61的通径大于上模32贯穿孔的通径，以形成向上的台阶面，当顶杆件4安装后，顶杆件4的台阶面可以卡挂于上模32形成的台阶面，防止顶杆件4脱离上模座6和上模32。

针对上述设置顶杆件4的实施例，顶杆件4远离弹簧5的端部可以具有端面，以形成上模定位面4b。端面抵紧待弯曲工件，接触面积大，定位效果好，且不易损伤工件。当然，也不排除顶杆件4端部与工件采取线接触或是点接触的方式。

当待弯曲工件为图中所示的驻车推杆组件时，上模定位面4b可以和下模定位面31b平行，以定位驻车推杆组件的推杆。推杆一般为等径杆，两个定位面相应地平行设置，以可靠地定位推杆。

另外，针对驻车推杆组件，模具组件还可以进一步包括用于定位驻车推杆组件头部的定位块7，且定位块7与下模31固定。如图3所示，可参考背景技术理解，驻车推杆组件的头部即设置锥形销81的一端，上模32、下模31主要用于冲压另一端的待折弯段。上模定位面4b和下模定位面31b的定位位置靠近待折弯段，为了确保定位效果，防止冲压时驻车推杆组件窜位，也可以同时定位其头部。

以上对本发明所提供的一种将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种将待弯曲工件压弯至目标弯曲角度的模具组件，包括上模(32)和下模(31)，二者分别具有上模冲压面(321a)和下模冲压面(31a)，待弯曲工件定位于所述下模(31)的下模定位面(31b)，其特征在于，所述下模定位面(31b)和所述下模冲压面(31a)形成的模具弯曲角度小于待弯曲工件的目标弯曲角度；所述下模冲压面(31a)与水平方向夹角等于90度。

2.如权利要求1所述的模具组件，其特征在于，还包括安装定位所述上模(32)的上模座(6)。

3.如权利要求2所述的模具组件，其特征在于，还包括顶杆件(4)，所述顶杆件(4)与所述上模座(6)通过弹性件连接，冲压时，在所述弹性件沿冲压方向的弹力作用下，所述顶杆件(4)抵紧所述待弯曲工件于所述下模定位面(31b)上。

4.如权利要求3所述的模具组件，其特征在于，所述上模座(6)设有安装盲孔(61)，所述顶杆件(4)贯穿所述上模(32)并插入所述安装盲孔(61)内；所述弹性件为弹簧(5)，所述弹簧(5)设置于所述顶杆件(4)的端部和所述安装盲孔(61)的顶部之间。

5.如权利要求4所述的模具组件，其特征在于，所述顶杆件(4)远离所述弹簧(5)的端部具有端面，形成上模定位面(4b)。

6.如权利要求1-5任一项所述的模具组件，其特征在于，模具组件设有上模定位面(4b)，所述待弯曲工件具体为驻车推杆组件，所述上模定位面(4b)和所述下模定位面(31b)平行，以定位所述驻车推杆组件的推杆。

7.如权利要求6所述的模具组件，其特征在于，还包括用于定位驻车推杆组件头部的定位块(7)，所述定位块(7)与所述下模(31)固定。