CN106493208B - 用于机动车辆车身衬里的冲压工具的压边圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开放式冲压的冲压工具(2)。其允许实现机动车辆的门的衬里。所述冲压工具(2)包括具有模腔的凹模、用于在使钣金件坯料成型时插入所述模腔以实现衬里的凸模(4)和具有可展的紧固表面(6)的压边圈。所述紧固表面(6)形成围绕所述凸模(4)的开放环，所述凸模(4)包括使所述紧固表面(6)中断的部分(12)以构成开放式冲压。作为补充，所述紧固表面(6)包括在冲压时固定坯料的螺旋区域(16)。所述螺旋区域(16)沿着所述凸模(4)的边缘朝向其打开的部分(12)以便减少冲压的深度。

Description

用于机动车辆车身衬里的冲压工具的压边圈
技术领域
本发明涉及钣金部件的冲压，尤其涉及用于车辆车身衬里的冲压。本发明还涉及用于实施钣金部件的开放式冲压的工具。
背景技术
机动车辆的门扉通常具有由衬里加固的外部钣金件。该衬里通过遵循严格的几何误差允许维持外部钣金件。这允许遵循美学标准并因此允许使车辆增值的感知品质提升。另外，衬里有助于门扉的刚性并且支承不同的设备。衬里应该在工作期间限制其形变，并且为铰链提供锚定区域。衬里通常借助于基本在门扉的整个面积上延伸的冲压钣金件来制造。
文件EP2202011B1公开了一种加工开放式冲压的钣金件冲压工具。冲压工具包括具有开口的凹模、压边圈和由压边圈围绕的凸模。该压边圈具有沿着凸模边缘的通常平坦的紧固表面。紧固表面分为允许在冲压期间压住坯料的两个矩形。在该操作期间，紧固表面通过摩擦使坯料固定，这允许控制坯料的滑动并因此控制其逐渐伸长。
然而，在机动车辆的门的情况下，衬里是复杂的冲压部件。不同的刚化型面(profil)分布在衬里上。而且，衬里具有可变的厚度和有出现褶皱和裂纹的风险的尖锐拐角。
发明内容
本发明旨在解决由现有技术提出的至少一个问题。更确切地，本发明旨在简化钣金件的冲压。本发明还旨在减小钣金件坯料的尺寸以制造为了适应其几何复杂性而给出的部件。
本发明涉及一种冲压工具，尤其用于冲压车辆车身的钣金件的衬里，工具包括：具有模腔的凹模、在使钣金件坯料成型时用于插入模腔的凸模和具有通常可展的紧固表面的压边圈，所述表面界定凸模且在冲压期间用于固定坯料，其特征在于，压边圈的紧固表面包括螺旋区域(zone vrillé)，螺旋区域用于在冲压期间固定坯料，并且沿着凸模边缘，以便局部减少冲压的深度。
根据具体实施方式，冲压工具可以包括单独地或者根据所有可能的技术结合选择的一个或多个下述特征：
-本工具是开放式冲压的冲压工具，紧固表面通常形成围绕凸模的开放环，凸模包括打开所述开放环的部分，优选地螺旋区域减少朝向所述打开的部分的冲压的深度。
-紧固表面在凸模的大部分周缘上连续，优选地在基本上凸模的整个周缘上连续。
-凸模的打开的部分包括具有主要根据冲压的方向定向的两个侧向分支和连接侧面分支的接合件的总体型面；螺旋区域一侧的侧向分支与所述两个分支中的另一个分支相比更短并且/或者相对于冲压的方向更少的倾斜。
-螺旋区域通常形成直纹表面，可能围绕平行于紧固表面的可展部分的直线和/或根据平行于凸模的边缘的直线。
-紧固区域形成围绕凸模的带，螺旋区域占据所述带的整个宽度。
-紧固表面包括各自可展的两个区域，所述区域在相反边缘上界定螺旋区域，优选地所述相反边缘具有相对于紧固表面的总体平面不同的倾斜度。
-凸模包括具有沿着凸模轮廓的边缘的内部延伸部，所述边缘相对于延伸部形成由厚度余量形成的凸缘并且螺旋区域沿着所述边缘。延伸部通常是平坦的或者基本上是螺旋的。
-凸模通常具有呈多边形的，尤其是呈梯形的轮廓，所述轮廓具有形成小于120°，优选地小于或等于100°角度的拐角。
-螺旋区域的表面积大于或等于100cm2，优选地大于或等于200cm2，可能地大于或等于300cm2。
-衬里是车辆例如机动车辆的门扉的衬里，门扉优选地是可能包括窗户框架的门。
-具有螺旋区域的紧固表面形成在压边圈的整体部分上，并且/或者压边圈是金属的。
-凸模的打开的部分齐平，可能超过紧固表面的外部轮廓。
-凸模的轮廓的拐角中的一个形成小于或等于90°的角度。拐角的角度在垂直于冲压的方向的平面上被测量。
-型面的接合件具有至少一个水平的轴承，优选地为两个水平的轴承。
-螺旋区域占据紧固表面的区段的整个宽度和整个长度。
-螺旋区域为紧固表面的至少5％，优选地至少10％，更为优选地至少15％，可能地至少25％。
-紧固表面多数是可展的；并且/或者通常是平滑的，完全如螺旋区域一样。
-螺旋区域包括沿着凸模的边缘，所述边缘具有至少5mm的高度的变化，优选地至少10mm，更优选地至少20mm。高度根据冲压的方向被测量。
-紧固表面通常围绕凸模。
-打开的部分一侧的相反边缘比另一个边缘更加加高，可选地所述边缘是直线形的。
-螺旋区域具有朝向紧固表面的坯料的滑动方向的倾斜度的变化。
本发明还涉及开放式冲压的冲压工具，其包括：具有模腔的凹模、用于插入使钣金件坯料成形的模腔的凸模和围绕凸模的通常可展的紧固表面；凸模包括中断的或从紧固表面出来的部分；其特征在于，紧固表面包括用于在冲压期间固定坯料并且沿着凸模边缘以局部减少冲压深度的螺旋区域，优选地凸模的部分和螺旋区域在紧固表面的同一半中，更优选地在同一四分之一中。
本发明的不同目的可以结合，有利的方式可以应用于本发明的每个目的。
本发明由于螺旋区域允许调整冲压的深度。这完全如适应厚度的变化一样允许适应大量的部件的厚度。褶皱、裂纹或撕裂出现的风险被更好地控制。本发明可以设置多个螺旋区域以实现强约束的任一部分的变换。
本发明在开放式冲压的情况下特别有益。本发明允许减少在紧固表面的中断的一侧的坯料上的约束。冲压的深度可以在该侧被减少，并且凸模的表面可以变得更坚硬。该几何变化因此允许减小钣金件的尺寸，如允许具有紧固表面的凸模的连接半径的减少。已经很好理解到本发明为工具提供更多的设计自由度，自由度还适用于钣金部件的设计。
显著的经济收益被提供。开放式冲压和螺旋区域的优点相结合以产生协同作用。具有尖锐拐角的框架的实现被简化；在机动车辆车身的衬里的情况下，其实现也被简化。
附图说明
借助作为示例给出的描述并参照附图更好地理解本发明的其它特征和优点，在附图中：
图1示出根据本发明的冲压工具的压边圈和凸模；
图2示出根据本发明的紧固表面的螺旋区域；
图3示出根据本发明的打开开放式冲压件的凸模部分。
具体实施方式
在本发明中，冲压的方向对应于允许钣金件加工操作的冲压工具的打开和闭合的方向。水平方向垂直于冲压的方向。
图1是冲压工具2的等距视图。图1示出压边圈和由压边圈围绕的凸模4。该凸模通过其紧固表面6示出。工具2还包括考虑到清晰度而未示出的凹模。凹模已知地具有模腔，凸模4插入该模腔以使钣金件坯料(未示出)成型。凸模4(通过其工作表面示出)与模腔互补，它们的表面贴合。凹模和/或凸模4和/或压边圈是刚性的，可能地是金属的。
凸模4通常呈四边形的、梯形的形状。其允许实现机动车辆的左后方车门的衬里。该开口形成凸肚形的窗户框架，其细度保证了可见度。开口由形成大于其一半或大于其三分之一的型面加固。凸模4恰好包括互补的形状以实现框架的型面。凸模具有平台或者由厚度余量形成的边缘10或凸缘围绕的基本呈凸肚形的延伸部8。边缘10可以对应于或者沿着凸模4的周长。凸模4包括阶梯的形状以刚化边缘和局部的角型面以避免阶梯和反向阶梯的压弯。
紧固表面6通常围绕凸模4。紧固表面被打开的凸模4的部分12局部地切割以允许开放式冲压。紧固表面6基本呈环形，然而其保持开放环。紧固表面6和每个打开的部分12的接合形成封闭的环。通过开放式冲压，希望这样的冲压，其中坯料的一部分与压边圈自由地接触，因此自由地保持。然而，根据本发明，紧固表面的环可能是封闭的环。
紧固表面6通常是可展表面。其能够在其表面的大部分上，优选地在至少75％上，更优选地在90％上可展。通过可展表面，希望与平面相切的表面同样是沿着母线的表面。在紧固表面上观察到以虚线示出的平行直线14。该几何形状对于冲压的质量是有益的，例如限制冲压时形成褶皱的风险。
为了调整冲压的深度，紧固表面6具有螺旋区域16。螺旋区域16集成在紧固表面6中。螺旋区域16形成螺旋表面，其可以理解为螺旋体的一部分。螺旋区域在紧固表面6中形成变换、连接。
紧固表面6基本形成围绕凸模的带状或条状。带状圈住凸模4。带状的宽度是可变的，如其围绕凸模4的弯曲部分。局部地，螺旋区域16占据带状的整个长度，并且从一个边缘穿向另一个边缘。螺旋区域16占据其切割的带状区段。紧固表面16可以具有界定螺旋区域16的两个可展区域(18；20)。具体地，螺旋区域16的存在允许伴随朝向凸模4的坯料的临近角度的变化。事实上，左侧的可展区域18朝向凸模6更加加高，这机械地减少了冲压的深度。
可展区域20具有界定螺旋区域16的边缘22，并因此可展区域与螺旋区域共通。该相反边缘22可能基本呈矩形，或者呈弓形。边缘相对于冲压的方向不同地倾斜，并且彼此之间也是倾斜的。螺旋区域26确保相反边缘22变换为另一个，螺旋区域在它们之间是绷紧的。螺旋区域的横向地朝向其邻接凸模4的边缘具有曲率半径的逐渐变化以适应两个相反边缘22。从相同的观点看，螺旋区域具有倾斜度的逐渐变化。
图2正面示出螺旋区域16。该等距视图切割螺旋区域16和右侧可展区域20以展示朝向左侧的紧固表面6的定向(relèvement)，例如朝向打开的部分。厚度余量形成的边缘在螺旋区域16的后面可见。
螺旋区域16在此呈波浪型面。通过该倾斜，螺旋区域16由10mm升高至20mm。冲压的深度因此同等地降低。在左侧，坯料因此受较少约束因为其被较少拉长以达到模腔的底部。
图3示出凸模4的部分12，其使形成紧固表面6的环中断。凸模4和压边圈借助于它们与坯料接触的表面示出。
凸模4的打开的部分12在由紧固表面6形成的开放环中实现缺口。螺旋区域16减少了朝向所述打开的部分12的冲压的深度。由于结合图1已经描述的左侧的可展区域20的存在，深度的变化可以是间接的。
打开的部分12包括一般型面，例如在其达到紧固表面6的外部轮廓处的自由端部观察到的一般型面。该型面可以呈翻转的字母“U”形，或者还呈字母“M”形。型面可包括两个侧向分支(24；26)，分支通常平行于冲压的方向。作为补充，型面可以包括与侧向分支(24；26)连接的接合件28。接合件28可以是水平的，或者具有水平的轴承。螺旋区域在其右侧的分支26，有利地比两个分支(24；26)中的另一个分支更短并且/或者更平行于冲压的方向。另外，分支26的连接半径R可以小于另一侧的分支的连接半径。侧向分支(24；26)从不同的高度起始，这通过高度差DH示出。螺旋侧分支26比另一个分支24高至少5mm，优选地高至少10mm，更优选地高至少20mm起始。这通过材料的收益体现。

Claims (15)

1.一种冲压工具(2)，用于冲压车辆车身的钣金件的衬里，所述工具(2)包括：
具有模腔的凹模；
凸模(4)，其用于在使钣金件坯料成型时插入所述模腔；
具有通常可展的紧固表面(6)的压边圈，所述紧固表面(6)界定所述凸模(4)且在冲压期间用于固定坯料，
其特征在于，
所述压边圈的紧固表面(6)包括螺旋区域(16)，其用于在冲压期间固定坯料，并且沿着所述凸模(4)边缘，以便局部减少冲压的深度。
2.根据权利要求1所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述紧固表面(6)在所述凸模(4)的大部分周缘上连续。
3.根据权利要求2所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述紧固表面(6)在基本上所述凸模(4)的全部周缘上连续。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲压工具(2)，其特征在于，其是开放式冲压的冲压工具(2)，所述紧固表面(6)通常形成围绕所述凸模(4)的开放环，所述凸模(4)包括打开所述开放环的部分(12)，优选地所述螺旋区域(16)减少朝向打开的部分(12)的冲压的深度。
5.根据权利要求4所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述凸模的打开的部分(12)包括具有主要根据冲压的方向定向的两个侧向分支(24；26)和连接所述侧向分支(24；26)的接合件(28)的总体型面；所述螺旋区域(16)一侧的侧向分支(26)与所述两个侧向分支(24；26)中的另一个侧向分支(24)相比更短并且/或者相对于冲压的方向更少的倾斜。
6.根据权利要求5所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述螺旋区域(16)通常形成直纹表面，围绕平行于所述紧固表面(6)的可展部分的直线和/或根据平行于所述凸模(4)的边缘的直线。
7.根据权利要求6所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述紧固表面(6)形成围绕所述凸模(4)的带，所述螺旋区域(16)占据所述带的整个宽度。
8.根据权利要求7所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述紧固表面(6)包括各自可展的两个区域(18；20)，所述区域(18；20)在相反边缘(22)上界定所述螺旋区域(16)，优选地所述相反边缘(22)具有相对于所述紧固表面(6)的总体平面不同的倾斜度。
9.根据权利要求8所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述凸模(4)包括具有沿着所述凸模轮廓的边缘(10)的内部延伸部(8)，所述边缘(10)相对于所述延伸部(8)形成厚度余量凸缘，和沿着所述边缘(10)的所述螺旋区域(16)。
10.根据权利要求9所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述凸模(4)通常具有呈多边形的轮廓，所述轮廓具有形成小于120°的拐角。
11.根据权利要求10所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述凸模(4)具有呈梯形的轮廓。
12.根据权利要求11所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述轮廓具有形成小于或等于100°角度的拐角。
13.根据权利要求11所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述螺旋区域(16)的表面积大于或等于100cm2。
14.根据权利要求13所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述螺旋区域(16)的表面积大于或等于200cm2。
15.根据权利要求14所述的冲压工具(2)，其特征在于，所述螺旋区域(16)的表面积大于或等于300cm2。
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