CN105478596A - 一种复杂型面多行程拉延模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复杂型面多行程拉延模具结构，包括下模座（1），主压边圈（2）、活动凸模（5）、固定凸模（6）、辅压边圈（7）、上模（10）和上压边圈（11）。固定凸模（6）固定设置在下模座（1）上，活动凸模（5）和辅压边圈（7）分别通过活动凸模弹簧（4）和辅压边圈弹簧（8）设置在下模座（1）上。主压边圈（2）和穿过下模座（1）的气垫顶杆（3）固连。主压边圈（2）、活动凸模（5）和辅压边圈（7）可以相对下模座（1）上下运动。上模（10）对应辅压边圈（7）的部位设置上压边圈（11），上压边圈（11）与上模（10）之间设置有上压边圈弹簧（13），上压边圈（11）上下运动靠限位螺栓（12）限位。

Description

一种复杂型面多行程拉延模具结构

技术领域

本发明属于汽车车身冲压成型技术领域，具体涉及一种复杂型面多行程拉延模具结构。

背景技术

随着汽车车身轻量化和车身强度要求不断提高，同时车身的开发成本不断压缩，但许多骨架件产品型面很复杂，成型深度深，型面起伏大，原来车身分割为两个板件的产品，现在车身板件分割时将原来两个板件合并成一个板件。如图1和图2所示，传统的C柱内板本体与轮罩外板本体合并成一个件轮罩外板，新分割的板件型面复杂，型面高低落差大，按常规一次拉延导致板件严重起皱与拉延开裂并存，给后期调试、生产造成了极大的困难，而且产品的质量很差，板件起皱降低了板件在车身中的力学性能，无法满足骨架件的车身质量要求，如果按传统拉延工艺和模具结构解决板件拉延缺陷，需两工序二次拉延才能实现，这样模具开发成本和生产成本高，生产效率低。

发明内容

本发明设计了一种复杂型面多行程拉延模具结构，其解决了现有技术中成型型面复杂，型面起伏大的板件时，容易出现严重起皱与开裂并存的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种复杂型面多行程拉延模具结构，包括下模座（1）、凸模、压边圈和上模（10），凸模设置在下模座（1）上，其特征在于：凸模包括活动凸模（5）和固定凸模（6），活动凸模（5）对应板料的浅型面区（a），固定凸模（6）对应板料的深型面区（b）；工作时，随着上模下压实现活动凸模（5）对应的浅型面区（a）先成型到位，然后固定凸模（6）对应的深型面区（b）再成型到位。

进一步，活动凸模（5）通过活动凸模弹簧（4）设置在下模座（1）上，活动凸模（5）在活动凸模弹簧（4）驱动下可相对下模座（1）上下运动。

进一步，压边圈包括主压边圈（2）和辅压边圈（7），主压边圈（2）和辅压边圈（7）分别设置在凸模两侧，主压边圈（2）对应浅拉延区（a）外侧的主压料面区（c），辅压边圈（7）对应深拉延区（b）外侧的辅压料面区（d）；主压边圈（2）和辅压边圈（7）可相对下模座（1）上下运动。

进一步，辅压边圈（7）通过辅压边圈弹簧（8）设置在下模座（1）上。

进一步，主压边圈（2）和穿过下模座（1）的气垫顶杆（3）固连，气垫顶杆（3）另一端和机床气垫相连接。

进一步，上模（10）对应辅压边圈（7）的部位还设置有上压边圈（11），上压边圈（11）可相对上模（10）上下运动。

进一步，上压边圈（11）与上模（10）之间设置有上压边圈弹簧（13）；上模（10）上还设置有限位螺栓（12），上压边圈（11）相对上模（10）的上下运动靠限位螺栓（12）限位。

进一步，上模（10）上开有一阶梯孔，限位螺栓（12）的杆部穿过该阶梯孔与上压边圈（11）螺接，限位螺栓（12）的头部在该阶梯孔上段内可上下运动。

该具有复杂型面多行程拉延模具结构以下有益效果：

（1）在本发明中模具工作时，将浅型面区和深型面区在同一工序同一套模具中分不同阶段成型，解决复杂型面拉延起皱和开裂并存的技术难题。同时降低模具开发成本，提高了生产效率。

（2）本发明中，活动凸模在模具初始工作阶段，在活动凸模弹簧的驱动下，活动凸模和固定凸模高度相近，实现活动凸模对应的浅型面区a先成型到位，然后固定凸模对应的深型面区b再成型，避免了浅型面区a成型时起皱；在深型面区b外侧的辅压边圈对应的上模设置上模压边圈，降低了深型面区b的拉延深度，避免了深型面区b成型时拉延开裂。

（3）本发明在主、辅压料面区分别设计主压边圈和辅压边圈，通过控制两个压边圈的不同行程降低深型面区b的拉延深度，解决深型面区b的拉延开裂问题，我们在浅型面区a设计活动凸模，在深型面区b设计固定凸模，通过活动凸模实现浅型面区a成型完成后再成型深型面区b，控制浅型面区的起皱，另外，在辅压边圈对应上模增加上模压边圈，保证主压边圈和辅压边圈实现同时压料功能。

附图说明

图1：一种轮罩外板结构示意图；

图2：图1的A-A剖面图；

图3：一种轮罩外板拉延工艺分区示意图；

图4：图3中一种轮罩外板的左视图；

图5：本发明复杂型面多行程拉延模具结构打开状态的结构示意图（含板料）；

图6：本发明复杂型面多行程拉延模具结构开始压料状态示意图；

图7：本发明复杂型面多行程拉延模具结构活动凸模对应浅型面区a成型的示意图；

图8：本发明复杂型面多行程拉延模具结构固定凸模对应深型面区b初始成型，上压边圈压缩到底的示意图；

图9：本发明复杂型面多行程拉延模具结构固定凸模对应深型面区b成型完成，即板件成型完成状态的示意图。

附图标记说明：

1—下模座；2—主压边圈；3—气垫顶杆；4—活动凸模弹簧；5—活动凸模；6—固定凸模；7—辅压边圈；8—辅压边圈弹簧；9—板料；10—上模；11—上压边圈；12—限位螺栓；13—上压边圈弹簧；

a—浅型面区；b—深型面区；c—主压料面区；d—辅压料面区。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图5至图9示出了一种复杂型面多行程拉延模具结构，包括下模座1，主压边圈2、活动凸模5、固定凸模6、辅压边圈7、上模10和上压边圈11。固定凸模6固定设置在下模座1上，活动凸模5和辅压边圈7分别通过活动凸模弹簧4和辅压边圈弹簧8设置在下模座1上。机床气垫的气垫顶杆3穿过下模座1上相对应的孔后与主压边圈2底部固连。主压边圈2在气垫顶杆3作用下可以相对下模座1上下运动，活动凸模5和辅压边圈7在活动凸模弹簧4和辅压边圈弹簧8驱动下，可以相对下模座1上下运动。气垫顶杆3可以将机床气垫的压力传递到主压边圈2上，提供主压边圈2与上模10闭合的压料力。上模10对应辅压边圈7的上模部位为上压边圈11，安装固定在上模10上的上压边圈弹簧13为上压边圈11提供压力源，上模10上还开有一阶梯孔，限位螺栓12的杆部穿过该阶梯孔与上压边圈11螺接，限位螺栓12的头部在该阶梯孔内可上下运动，上压边圈11上下运动靠限位螺栓12限位。

主压边圈2，其行程与辅压边圈7和上压边圈11的行程关联，主压边圈2的行程等于辅压边圈7的行程加上压边圈11行程，实现主压边圈2与辅压边圈7同时压料，同时又降低了深拉延区b的拉延深度。

上压边圈11与下模辅压边圈7对应，在初始压料阶段，主压边圈2与上模座10闭合，上压边圈11与辅压边圈7闭合，实现主压边圈2和辅压边圈7同时压料。

板料9在模具闭合前放置并定位在主压边圈2和辅压边圈7上，模具运行到下死点，板料9成型完成为板件。

本发明复杂型面多行程拉延模具结构的工作过程为：

本实施例中以某车型轮罩外板为例来说明，如图3和图4所示，根据板件特征，将型面区域分为浅拉延区a和深拉延区b，浅拉延区a外侧的拉延面为主压料面区c，深拉延区b外侧的拉延面为辅压料面区d。

准备阶段：由图5所示，为本发明模具结构打开状态，板料放置并定位在主、辅压边圈的示意图，在此过程中，机床气垫沿冲压方向向上运动，通过气垫顶杆3将主边圈2向上托起一个行程，此时拉延前的板料9放置定位在主压边圈2和辅压边圈7上，此阶段，上模各部件处于非工作状态，模具处于拉延准备阶段。

当上模向下运动工作时，下面按照本发明涉及的各工作部件开始工作顺进行说明，第一阶段：如图6所示，为本发明开始压料状态示意图，在此过程中，上模沿冲压方向向下运动，上模10与主压边圈2接触闭合，上压边圈11与辅压边圈7接触闭合，实现主、辅压边圈同时压料，气垫顶杆3传递机床气垫力提供主压边圈2的压料力，上压边圈弹簧13提供辅压边圈7的压料力。第二阶段：如图7所示，为本发明活动凸模对应浅型面区a成型阶段，随上模继续向下运动，上模10与主压边圈2，气垫顶杆3形成一刚体向下运动，上压边圈11始终靠压缩上压边圈弹簧13相对上模向上运动，活动凸模5与辅压边圈7相对下模保持不动，活动凸模5对应浅型面区a拉延并成型到位，此阶段，活动凸模5起成型凸模作用。第三阶段：如图8所示，为本发明固定凸模对应深型面区b初始成型阶段，在此过程中，随上模继续向下运动，上模10与活动凸模5，主压边圈2和气垫顶杆3形成一刚体向下运动，上压边圈11靠压缩上压边圈弹簧13相对上模向上运动直至到底，固定凸模6对应深型面区b初始成型，此阶段，主压边圈2、活动凸模5和上压边圈11起压料作用。第四阶段：如图9所示，为本发明固定凸模6对应深型面区b成型完成阶段，随上模继续向下运动，上模10与上压边圈11，活动凸模5，主压边圈2和气垫顶杆3形成一刚体向下运动，主压边圈2，活动凸模5，辅压边圈7起压料作用，气垫顶杆3，活动凸模弹簧4与辅压边圈弹簧8提供压边力，当模具运动至下死点，固定凸模6对应的深型面区b成型到位，整个板件拉延成型完成，模具打开取走板件后进入下一个工作循环。

本发明中活动凸模5，在活动凸模弹簧4驱动下保证活动凸模型面高度与固定凸模6的型面高度相近，实现活动凸模5对应的浅型面区a先成型到位，然后固定凸模6对应的深型面区b再开始成型。

在本发明中，活动凸模5在模具初始工作阶段，靠活动凸模弹簧4的驱动托起一个行程，对应浅型面区a与深型面区b高度相近，实现活动凸模5对应的浅型面区a先成型到位，然后深型面区b再成型，是控制浅型面区a起皱的关键；在深型面区b外侧的辅压边圈7对应的上模设计上模压边圈11，降低了深型面区b的拉延深度，是控制深型面区b拉延开裂的关键。

在本发明中模具工作时，上模向下运动，首先主压边圈和辅压边圈起压料作用，活动凸模对应的浅型面区先成型完成。然后成型深型面区是，成型完成的浅型面区和主压料面去和辅压料面区同时形成压料面功能区，深型面区开始拉延成型，将浅型面区和深型面区在同一工序同一套模具中分不同阶段成型，解决复杂型面拉延起皱和开裂并存的技术难题。

本发明在主、辅压料面区分别设计主压边圈和辅压边圈，通过控制两个压边圈的不同行程降低深型面区b的拉延深度，解决深型面区b的拉延开裂问题，我们在浅型面区a设计活动凸模，在深型面区b设计固定凸模，通过活动凸模实现浅型面区a成型完成后再成型深型面区b，控制浅型面区的起皱，另外，在辅压边圈对应上模增加上模压边圈，保证主压边圈和辅压边圈实现同时压料功能。这样拉延模存在主压边圈、辅压边圈、活动凸模、上压边圈四部分活动部件，且四部分活动部件的行程都不一样。本发明是一种复杂型面四动多行程拉延模具结构。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的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内。

Claims (8)

1.一种复杂型面多行程拉延模具结构，包括下模座（1）、凸模、压边圈和上模（10），凸模设置在下模座（1）上，其特征在于：凸模包括活动凸模（5）和固定凸模（6），活动凸模（5）对应板料的浅型面区（a），固定凸模（6）对应板料的深型面区（b）；工作时，随着上模下压实现活动凸模（5）对应的浅型面区（a）先成型到位，然后固定凸模（6）对应的深型面区（b）再成型到位。

2.根据权利要求1所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：活动凸模（5）通过活动凸模弹簧（4）设置在下模座（1）上，活动凸模（5）在活动凸模弹簧（4）驱动下可相对下模座（1）上下运动。

3.根据权利要求1或2所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：压边圈包括主压边圈（2）和辅压边圈（7），主压边圈（2）和辅压边圈（7）分别设置在凸模两侧，主压边圈（2）对应浅拉延区（a）外侧的主压料面区（c），辅压边圈（7）对应深拉延区（b）外侧的辅压料面区（d）；主压边圈（2）和辅压边圈（7）可相对下模座（1）上下运动。

4.根据权利要求3所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：辅压边圈（7）通过辅压边圈弹簧（8）设置在下模座（1）上。

5.根据权利要求3所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：主压边圈（2）和穿过下模座（1）的气垫顶杆（3）固连，气垫顶杆（3）另一端和机床气垫相连接。

6.根据权利要求3至5任一所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：上模（10）对应辅压边圈（7）的部位还设置有上压边圈（11），上压边圈（11）可相对上模（10）上下运动。

7.根据权利要求6所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：上压边圈（11）与上模（10）之间设置有上压边圈弹簧（13）；上模（10）上还设置有限位螺栓（12），上压边圈（11）相对上模（10）的上下运动靠限位螺栓（12）限位。

8.根据权利要求7所述的复杂型面多行程拉延模具结构，其特征在于：上模（10）上开有一阶梯孔，限位螺栓（12）的杆部穿过该阶梯孔与上压边圈（11）螺接，限位螺栓（12）的头部在该阶梯孔上段内可上下运动。