CN105964791A - 一种拉延冲压模具及其多动拉延工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉延冲压模具及其多动拉延工艺，所述拉延冲压模具包括上模和下模座，所述下模座上设有通过与上模的配合使压料由浅到深进行逐级拉延成形的多动拉延成形机构。本发明的拉延冲压模具在一道工序中实现多次成形，解决了该类制件拉延成形问题，节省了因增加工序而导致的模具开发投入。有利于提高模具设计制造水平，同时能够给汽车行业减小生产成本，带来可观的经济效益。

Description

一种拉延冲压模具及其多动拉延工艺

技术领域

本发明属于汽车覆盖件冲压成形模具及其拉延工艺技术领域，具体涉及一种拉延冲压模具及其多动拉延工艺。

背景技术

常规的拉延模具，其工作原理如下：开模阶段，上模上提，下模不动，气顶杆将压边圈向上顶出一个行程，此时将坯料放在压边圈上；合模阶段：机床将上模向下驱动与压边圈闭合，进行压料，然后机床再将上模与压边圈一起向下驱动，与下模闭合，完成拉延成形过程；在整个成形过程中，气顶杆保持对压边圈向上的作用力。

常规的拉延模具结构在汽车覆盖件冲压模具中应用普遍，一般都能够很好地满足覆盖件拉延冲压成形要求。但对于一些产品形状特殊的汽车覆盖件应用效果并不理想，例如前后轮罩内板、备胎地板等，这些产品特征在于法兰区域平坦，拉延深度浅，而在轮胎位置拉延深度急剧加大。因此，这类制件如果按照常规工艺拉延成形，就会出现法兰区域成形不足、轮胎位置开裂，同时存在严重起皱的问题。这些问题在实际模具制造中，无法通过调试完全解决，不仅会降低汽车覆盖件产品质量，还影响模具制造周期。二次拉深是解决该问题的有效手段，但增加拉延工序就意味着增加一套冲压模具，增加开发成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种拉延冲压模具及其多动拉延工艺，目的是在不增加二次冲压拉伸工序的前提下，实现对压料产品在不同拉延深度的拉延成形需求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种拉延冲压模具，包括上模和下模座，所述下模座上设有通过与上模的配合使压料由浅到深进行逐级拉延成形的多动拉延成形机构。

所述多动拉延成形机构包括第一级拉延成形机构、第二级拉延成形机构和可形变复位的第一弹性伸缩机构与第二弹性伸缩机构，所述第一级拉延成形机构通过第一弹性伸缩机构与下模座连接，所述第二拉延成形机构包括活动压边圈和固定于下模座上的固定凸模，所述活动压边圈通过第二弹性伸缩装置与下模座连接。

所述第一级拉延成形机构包括主压边圈和活动凸模，所述活动凸模与活动压边圈的行程均小于主压边圈的行程。

所述第一弹性伸缩装置包括多个第一氮气弹簧和第二氮气弹簧，所述主压边圈通过第一氮气弹簧与下模座连接，所述活动凸模通过第二氮气弹簧与下模座连接。

所述第二弹性伸缩装置包括至少一个第三氮气弹簧，所述活动压边圈通过第三氮气弹簧与下模座连接。

所述模具还包括用于使上模朝向第一级拉延成形机构和第二级拉延成形机构方向进行导向运动的导向结构。

所述导向机构包括多个导滑板。

本发明还提供拉延冲压模具的多动拉延工艺，所述拉延工艺包括如下步骤：

步骤一，将上模朝向下模座导向运动，通过与多拉动成形机构的第一级拉延成形机构配合使压料浅拉延区域成形；

步骤二，上模继续导向运动使压料浅拉延区域成形完全的同时，通过与多拉动成形机构的第二级拉延成形机构配合使压料深拉延区域成形。

所述步骤一的具体操作方法包括：

a、上模先与主压边圈接触，通过第一氮气弹簧压缩提供压边力进行压料；

b、通过上模带动主压边圈继续运动使活动凸模参与成形，且使第二氮气弹簧压缩产生成形力；

所述步骤二的具体操作方法包括：

c、活动凸模成形结束后，上模带动主压边圈与活动凸模向下运动使固定凸模参与成形；

d、通过上模接触活动压边圈，并使第三氮气弹簧压缩提供深拉延区域的压边力；

e、上模带动活动压边圈、活动凸模、主压边圈继续向下运动，固定凸模继续成形，直至模具完全闭合，成形结束。

实际冲压时，主压边圈起到主要压料作用，活动凸模首先参与成形，保证了浅拉延区的成形性；随着冲压继续，活动凸模成形结束，固定凸模开始成形，且在固定凸模成形过程中活动压边圈才开始压料，这样既能防止深拉延区域的开裂，又避免了进料量过大导致的起皱问题。

本发明的有益效果：

1、根据制件拉延深度差距大的特点，在一套模具上将凸模与压边圈设计出活动部分，在冲压的不同时段成形，形式新颖。

2、既能解决浅拉延区域的成形不足问题，又能保证深拉延区域不发生开裂风险，同时还能避免深拉延区域板料起皱的缺陷。

3、拉延冲压模具在一道工序中实现了多次成形，解决了该类制件拉延成形问题，节省了因增加工序而导致的模具开发投入。有利于提高模具设计制造水平，同时能够给汽车行业减小生产成本，带来可观的经济效益。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明拉延冲压模具的结构示意图。

图中标记为：

1、上模，2、活动压边圈，3、第三氮气弹簧，4、第二氮气弹簧，5、固定凸模，6、活动凸模，7、主压边圈，8、第一氮气弹簧，9、下模座。

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作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明具体涉及一种拉延冲压模具，包括上模1和下模座9，下模座9上设有通过与上模1的配合使压料由浅到深进行逐级拉延成形的多动拉延成形机构。通过多动拉延成形机构使得压料产品在具有不同拉延深度的情况下进行拉延冲压成形时，能够由浅到深进行逐级的拉延成形，避免出现成形不足，导致出现产品质量问题。

多动拉延成形机构包括第一级拉延成形机构、第二级拉延成形机构和可形变复位的第一弹性伸缩机构与第二弹性伸缩机构，第一级拉延成形机构通过第一弹性伸缩机构与下模座连接，第二拉延成形机构包括活动压边圈2和固定于下模座9上的固定凸模5，活动压边圈2通过第二弹性伸缩装置与下模座9连接。活动压边圈2的行程可以根据具体的工艺来决定。

第一级拉延成形机构包括主压边圈7和活动凸模6，活动凸模6与活动压边圈2的行程均小于主压边圈7的行程。其中，主压边圈的尺寸应大于活动压边圈的尺寸，主压边圈和活动凸模的行程可以由具体的工艺来决定。具体操作时，应根据压料拉延深度不同的区域分别设置对应的成形凸模，具体的说，针对拉延深度不同的两个区域，应在浅拉延区域对应设置成形活动凸模，深拉延区域对应设置成形固定凸模。

第一弹性伸缩装置包括多个第一氮气弹簧8和第二氮气弹簧4，主压边圈7通过第一氮气弹簧8与下模座9连接，活动凸模6通过第二氮气弹簧4与下模座9连接。主压边圈7通过第一氮气弹簧8提供压力，活动凸模6通过第二氮气弹簧4提供压力。

第二弹性伸缩装置包括至少一个第三氮气弹簧3，活动压边圈2通过第三氮气弹簧3与下模座9连接。即是活动压边圈2通过第三氮气弹簧3提供压力。

为了实现各接触部件之间的导向运动，该模具还包括用于使上模1朝向第一级拉延成形机构和第二级拉延成形机构方向进行导向运动的导向结构。较好的是，导向机构包括多个导滑板。导滑板的设置便于使上模1与第一级拉延成形机构和第二级拉延成形机构的各接触部件之间较精确便捷的实现运动，避免出现偏离现象。当然，为了使冲压模具能够更加正确的由浅到深逐级进行拉延冲压，且能够与导向结构起到协同辅助的作用，该拉延冲压模具还包括设于相应各接触部件之间的防差错机构，防差错机构可以为相互配合导向卡合连接的卡合结构，具体的说，卡合结构包括卡合端和导向配合卡合端，通过导向配合卡合端对由于上模压缩而来的卡合端进行进一步导向，并通过与卡合端的配合卡紧，防止出现错位现象，有利于整个拉延行程的高效进行，提高拉延冲压后板件的质量。

在冲压工作之前，模具应处于打开状态，此时所有氮气弹簧都处于释放状态，活动压边圈2、活动凸模6与主压边圈7均达到最大行程位置。

采用此拉延冲压模具的具体多动拉延工艺包括如下步骤：

a、上模1向下运动，与主压边圈7首先接触，通过第一氮气弹簧8压缩提供压边力，实现压料；

b、通过上模1带动主压边圈7继续向下运动，使活动凸模6参与成形，且使第二氮气弹簧4压缩产生成形力；

c、活动凸模6成形结束后，上模1带动主压边圈7与活动凸模6向下运动使固定凸模5开始参与成形；

d、在固定凸模5成形过程中，上模1开始接触活动压边圈2，此时第三氮气弹簧3开始压缩，提供深拉延区域的压边力，防止该区域板料起皱；

e、上模1推动活动压边圈2、活动凸模6、主压边圈7继续向下运动，固定凸模5继续成形，直至模具完全闭合，成形结束。

开模阶段的操作包括如下步骤：

A、上模1向上运动，第一氮气弹簧8、第二氮气弹簧4和第三氮气弹簧3均开始释放，分别提供主压边圈7、活动凸模6与活动压边圈2的回程动力；

B、活动压边圈2在第三氮气弹簧3的推动下，首先回到开模状态；

C、接着活动凸模6在第二氮气弹簧4的推动下回到初始位置；

D、随着上模1继续向上运动，主压边圈7在第一氮气弹簧8的推动下也回到初始位置；

E、上模1继续向上运动，模具完全打开。

本发明的拉延冲压模具根据制件拉延深度起伏大的特点，在一套模具上将凸模与压边圈设计出活动部分，在冲压的不同时段成形，既能解决浅拉延区域的成形不足问题，又能保证深拉延区域不发生开裂风险，同时还能避免深拉延区域板料起皱的缺陷。

以上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。只要是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，将本发明的上述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)

1.一种拉延冲压模具，包括上模和下模座，其特征在于：所述下模座上设有通过与上模的配合使压料由浅到深进行逐级拉延成形的多动拉延成形机构。

2.根据权利要求1所述拉延冲压模具，其特征在于：所述多动拉延成形机构包括第一级拉延成形机构、第二级拉延成形机构和可形变复位的第一弹性伸缩机构与第二弹性伸缩机构，所述第一级拉延成形机构通过第一弹性伸缩机构与下模座连接，所述第二拉延成形机构包括活动压边圈和固定于下模座上的固定凸模，所述活动压边圈通过第二弹性伸缩装置与下模座连接。

3.根据权利要求2所述拉延冲压模具，其特征在于：所述第一级拉延成形机构包括主压边圈和活动凸模，所述第一弹性伸缩装置包括多个第一氮气弹簧和第二氮气弹簧，所述主压边圈通过第一氮气弹簧与下模座连接，所述活动凸模通过第二氮气弹簧与下模座连接。

4.根据权利要求2所述拉延冲压模具，其特征在于：所述第二弹性伸缩装置包括至少一个第三氮气弹簧，所述活动压边圈通过第三氮气弹簧与下模座连接。

5.根据权利要求2所述拉延冲压模具，其特征在于：所述模具还包括用于使上模朝向第一级拉延成形机构和第二级拉延成形机构方向进行导向运动的导向结构。

6.根据权利要求5所述拉延冲压模具，其特征在于：所述导向机构包括多个导滑板。

7.根据权利要求1至6任一项所述拉延冲压模具的多动拉延工艺，其特征在于，所述拉延工艺包括如下步骤：

步骤一，将上模朝向下模座导向运动，通过与多拉动成形机构的第一级拉延成形机构配合使压料浅拉延区域成形；

步骤二，上模继续导向运动使压料浅拉延区域成形完全的同时，通过与多拉动成形机构的第二级拉延成形机构配合使压料深拉延区域成形。

8.根据权利要求7所述多动拉延工艺，其特征在于，所述步骤一的具体操作方法包括：

a、上模先与主压边圈接触，通过第一氮气弹簧压缩提供压边力进行压料；

b、通过上模带动主压边圈继续运动使活动凸模参与成形，且使第二氮气弹簧压缩产生成形力；

所述步骤二的具体操作方法包括：

c、活动凸模成形结束后，上模带动主压边圈与活动凸模向下运动使固定凸模参与成形；

d、通过上模接触活动压边圈，并使第三氮气弹簧压缩提供深拉延区域的压边力；

e、上模带动活动压边圈、活动凸模、主压边圈继续向下运动，固定凸模继续成形，直至模具完全闭合，成形结束。