CN109365648A - 一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构及其拉伸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构及其拉伸工艺，包括从上至下依次连接的上模座、拉深凹模、压料板、下夹板、下模座、下垫脚和下托板；拉深凹模、压料板和下夹板之间设置有内导柱，拉深凹模、压料板可沿内导柱上下滑动，内导柱为其提供精准导向，内导柱固定于下夹板内，下夹板内还固定有拉深凸模，拉深凸模穿过压料板进入拉深凹模的型腔内，从而拉深零件；本发明的模具机构通过增加内压边的方式，可使零件在整个拉深过程中，一直在压边力的作用下完成拉深，从而有效防止了材料的堆积、增厚。
Description
技术领域
本发明涉及拉深成型技术领域，尤其涉及一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构及其拉伸工艺。
背景技术
拉深中有很多深拉深件需要多次拉深方可成型出所要的形状，为提高产品材料利用率及减少拉深次数而节省成本，往往在首次拉深时使材料拉深为无法兰边的筒型零件，此时由于在拉深的最后阶段材料已无压边，首次拉伸件口部材料经常会出现堆积、增厚，材料一旦增厚，后续工序很难实现减薄。
图1、2所示为目标的拉伸件，此为一个材料为HC700LA 厚度T=1.50mm的拉深件，大批量生产。因功能及装配需求，此零件对厚度要求较高，成品整体材料厚度不小于1.35mm，法兰边厚度不大于1.80mm。
一般工艺为：对零件进行展开，根据材料性能可得出此零件的拉深工艺，拉深工序如图3所示；此工艺加工出的零件法兰边厚度在1.80-2.10mm之间，不能满足产品要求。
此时可采用下面的一些措施来解决。
增加展开料片尺寸，使材料在整个拉深过程中一直有压边，防止材料堆积、增厚，由于料片加大，根据拉深工艺可知，需增加拉深次数，工序如图4所示，此工艺所得零件法兰边厚度在1.60-1.75mm之间。
此工艺方法的不足：料片较大，材料利用率降低，工序多，成本高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种防止拉深件边增厚的拉深模具结构，其目的在于设计一种拉深模具结构，减少拉深次数，提高材料利用率，节省成本，同时通过使用改进的模具进行拉伸工艺，得到了比较理想的拉伸件，避免了拉伸件边增厚的问题，拉伸工艺步骤更加简洁，对于成批量的生产来说效率更高。
本发明所采用的技术方案是：一种防止拉深件边增厚的拉深模具结构，包括从上至下依次连接的上模座、拉深凹模、压料板、下夹板、下模座、下垫脚和下托板；拉深凹模、压料板和下夹板之间设置有内导柱，拉深凹模、压料板可沿内导柱上下滑动，内导柱为其提供精准导向，内导柱固定于下夹板内，下夹板内还固定有拉深凸模，拉深凸模穿过压料板进入拉深凹模的型腔内，从而拉深零件。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，包括上模座组件以及下模座组件，所述上模座组件与所述下模座组件之间设置压料板，所述压料板内加工有与拉伸件定位的定位槽，所述上模座组件包括上模座及拉伸凹模，所述下模座组件从下向上依次包括下模座、下夹板以及拉伸凸模，所述拉伸凸模固定在所述下夹板内，所述拉伸凸模可穿过压料板并进入拉伸凹模的型腔内，在所述拉伸凸模上还设有上下滑动的内压边，内压边沿拉深凸模上下滑动并穿过压料板，所述内压边通过至少一个弹性导向部件与所述下模座相连接，所述弹性导向部件为所述内压边的上下移动提供缓冲力。
作为优选，所述下模座还包括下托板和下垫脚，所述下垫脚固定在所述下托板上，所述下模座固定在所述下垫脚上；具体的是：内压边下方设有顶杆、弹簧法兰和螺旋弹簧，顶杆置于弹簧法兰上，穿过下模座和下夹板，顶住内压边，弹簧法兰在下模座内，可在其内部上下活动，螺旋弹簧通过弹簧法兰和顶杆为内压边提供缓冲力。
作为优选，所述弹性导向部件包括顶杆、弹簧法兰以及螺旋弹簧，所述顶杆设在所述内压边下方，顶杆下端置于所述弹簧法兰上，并穿过下模座和下压板，弹簧法兰底部设置所述螺旋弹簧。
作为优选，所述内压边由方形底座和带有弧形内凹边的压边部组成，顶杆设在底座的下方。
作为优选，所述压料板通过缓冲部件与所述下模座组件连接。
作为优选，所述缓冲部件包括氮气弹簧和缓冲柱，所述氮气弹簧内设在所述下模座组件内，所述缓冲柱连接在所述压料板与所述氮气弹簧之间。
作为优选，所述拉伸凹模、压料板和下夹板之间还设有内导柱。
一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构的拉伸工艺，其特征在于：包括以下步骤
步骤一：拉深凹模通过螺丝固定在上模座上，并与之组成上模座组件；
步骤二：将拉伸件的展开料片置于压料板上；
步骤三：上模座组件在冲床的作用下向下运动，拉伸凹模压住拉伸件，同时通过缓冲部件为上模座与压料板的向下运动提供压料力，压料力6吨，当拉伸件接触到拉伸凸模时，拉伸件开始拉伸并向内流动收缩；
步骤四：当拉伸件缩离压料板之前，拉伸件在拉深凹模的作用下先接触到内压边，并与内压边在弹性导向部件的压料力下一起向下运动；
步骤五：当拉伸件缩离压料板之后，拉伸件在内压边的压料力下继续向下拉深，内压边力5吨，直至到达冲床下死点；
步骤六：然后冲床向上运动，压料板和内压边分别在缓冲部件和弹性导向部件的作用下复位，同时使拉伸件脱离拉深凸模；
步骤七：压料板复位完成后，拉伸件在拉深凹模内与上模座一起继续向上运动，在冲床运动至上死点之前，拉伸件在冲床打料杆作用下被推出拉深凹模，冲床回至上死点，拉深工序完成。
本发明的有益效果是：本发明的模具机构通过增加内压边的方式，可使零件在整个拉深过程中，一直在压边力的作用下完成拉深，有效地防止了材料的堆积、增厚，提高了材料利用率，同时通过使用改进的模具进行拉伸工艺，得到了比较理想的拉伸件，避免了拉伸件边增厚过多的问题，减少了拉深次数，精简了工序，很大的提高了生产效率，节省了材料、人员、机器、模具费用等，从而降低成本。
附图说明
图1为拉伸件的俯视图。
图2为拉伸件的截面图。
图3为现有技术的第一种拉伸工艺过程图。
图4为现有技术的第二种拉伸工艺过程图。
图5为一种防止拉深件边增厚的拉深模具结构拉深时的结构示意图。
图6为一种防止拉深件边增厚的拉深模具结构拉深后的结构示意图。
图7为本发明内压边的示意图。
图8为本发明压料板的示意图。
图9为本发明拉伸过程图。
图10为采用本发明工艺后拉伸件的拉伸实物图：
图11为普通拉伸结构拉伸模拟效果对照图；
图12为本发明工艺结构拉伸模拟效果图。
其中：1-上模座，2-拉深凹模，3-压料板，4-下夹板，5-氮气弹簧，6-下模座，7-下垫脚，8-下托板，9-首次拉伸件，10-拉深凸模，11-内压边， 12-内导柱，13-顶杆，14-弹簧法兰，15-螺旋弹簧，16-定位槽，17-缓冲柱。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
参照附图1、2所示为目标的拉伸件，此为一个材料为HC700LA 厚度T=1.50mm的拉深件，大批量生产。因功能及装配需求，此零件对厚度要求较高，成品整体材料厚度不小于1.35mm，法兰边厚度不大于1.80mm。
实施例：参照附图4-8所示，一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，包括上模座组件以及下模座组件，所述上模座组件与所述下模座组件之间设置压料板3，所述压料板3内加工有与首次拉伸件9定位的定位槽16，所述上模座组件包括上模座1及拉伸凹模2，所述下模座组件从下向上依次包括下模座6、下夹板4以及拉伸凸模10，所述拉伸凹模10、压料板3和下夹板4之间还设有内导柱12，所述下模座6还包括下托板8和下垫脚7，所述下垫脚7固定在所述下托板8上，所述下模座6固定在所述下垫脚7上，所述拉伸凸模固定在所述下夹板4内，所述拉伸凸模10可穿过压料板3并进入拉伸凹模的型腔内，在所述拉伸凸模10上还设有上下滑动的内压边11，内压边11套在拉伸凸模上，所述内压边11通过至少一个弹性导向部件与所述下模座6相连接，所述弹性导向部件为所述内压边11的上下移动提供缓冲力。
在本发明中，所述弹性导向部件包括顶杆13、弹簧法兰14以及螺旋弹簧15，所述顶杆13设在所述内压边11下方，顶杆13下端置于所述弹簧法兰14上，并穿过下模座和下压板，弹簧法兰14底部设置所述螺旋弹簧15，顶杆13设在底座的下方，压边部112通过压边力防止拉伸件边增厚。
在本发明中，所述压料板3通过缓冲部件与所述下模座组件连接，所述缓冲部件包括氮气弹簧5和缓冲柱17，所述氮气弹簧5内设在所述下模座组件内，所述缓冲柱17连接在所述压料板3与所述氮气弹簧5之间。
本发明的结构原理是：深凹模、压料板3和下夹板4之间设置有内导柱12，拉深凹模2、压料板3可沿内导柱12上下滑动，内导柱12为其提供精准导向；内导柱12固定于下夹板4内，下夹板4内还固定有拉深凸模10，拉深凸模10穿过压料板3进入拉深凹模2的型腔内，从而拉深零件；拉深凸模10上设有内压边11，内压边11沿拉深凸模10上下滑动并穿过压料板3；内压边11下方设有顶杆13、弹簧法兰14和螺旋弹簧15，顶杆13置于弹簧法兰14上，穿过下模座和下夹板4，顶住内压边11，弹簧法兰14在下模座内，可在其内部上下活动，螺旋弹簧15通过弹簧法兰14和顶杆13为内压边11提供缓冲力；压料板3下设有氮气弹簧5，氮气弹簧5为压料板3起缓冲及复位作用。
一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构的拉伸工艺，包括以下步骤
步骤一：拉深凹模2通过螺丝固定在上模座上，并与之组成上模座组件；
步骤二：将拉伸件的展开料片置于压料板3上；压料板3上的定位槽16可对其准确定位；
步骤三：上模座组件在冲床的作用下向下运动，由内导柱12提供导向，拉伸凹模压住拉伸件，同时通过缓冲部件为上模座与压料板3的向下运动提供压料力，压料力6吨，当拉伸件接触到拉伸凸模时，拉伸件开始拉伸并向内流动收缩，缓冲组件具体为氮气弹簧5和缓冲柱17，具体运动是上模座与压料板3在氮气弹簧5提供的压料力下一起继续向下运动；
步骤四：当拉伸件缩离压料板3之前，拉伸件在拉深凹模2的作用下先接触到内压边11，并与内压边11在弹性导向部件的压料力下一起向下运动，弹性导向部件具体包括顶杆13、弹簧法兰14和螺旋弹簧15，拉伸件在拉深凹模2的作用下先接触到内压边11，并与内压边11在螺旋弹簧15通过弹簧法兰14及顶杆13提供的压料力下一起向下运动；
步骤五：当拉伸件缩离压料板3之后，拉伸件在内压边11的压料力下继续向下拉深，内压边力5吨，直至到达冲床下死点；如图9所示，为拉伸件的拉伸过程图，其中网状为展开料片；如图10所示，为本发明拉伸件拉伸后的实物效果图，其切边后边厚1.70-1.80mm；
步骤六：然后冲床向上运动，压料板3和内压边11分别在氮气弹簧5和螺旋弹簧15的作用下复位，同时使拉伸件脱离拉深凸模10；
步骤七：压料板3复位完成后，拉伸件在拉深凹模2内与上模座一起继续向上运动，在冲床运动至上死点之前，拉伸件在冲床打料杆作用下被推出拉深凹模2，冲床回至上死点，拉深工序完成。
此结构拉伸件经切边所得零件法兰边厚度在1.70-1.80mm之间，满足零件图纸及功能装配要求，经实践证明，它是可行的，提高了材料利用率，减少了工序，降低了成本。
如图11、12所示，分别为普通结构所得零件边厚度图、本发明结构所得零件边厚图。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，包括上模座组件以及下模座组件，其特征在于：所述上模座组件与所述下模座组件之间设置压料板，所述压料板内加工有与拉伸件定位的定位槽，所述上模座组件包括上模座及拉伸凹模，所述下模座组件从下向上依次包括下模座、下夹板以及拉伸凸模，所述拉伸凸模固定在所述下夹板内，所述拉伸凸模可穿过压料板并进入拉伸凹模的型腔内，在所述拉伸凸模上还设有上下滑动的内压边，所述内压边通过至少一个弹性导向部件与所述下模座相连接，所述弹性导向部件为所述内压边的上下移动提供缓冲力。
2.根据权利要求1所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述下模座还包括下托板和下垫脚，所述下垫脚固定在所述下托板上，所述下模座固定在所述下垫脚上。
3.根据权利要求2所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述弹性导向部件包括顶杆、弹簧法兰以及螺旋弹簧，所述顶杆设在所述内压边下方，顶杆下端置于所述弹簧法兰上，并穿过下模座和下压板，弹簧法兰底部设置所述螺旋弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述内压边由方形底座和带有弧形内凹边的压边部组成，顶杆设在底座的下方。
5.根据权利要求4所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述压料板通过缓冲部件与所述下模座组件连接。
6.根据权利要求5所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述缓冲部件包括氮气弹簧和缓冲柱，所述氮气弹簧内设在所述下模座组件内，所述缓冲柱连接在所述压料板与所述氮气弹簧之间。
7.根据权利要求6所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构，其特征在于：所述拉伸凹模、压料板和下夹板之间还设有内导柱。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种防止拉伸件边增厚的拉伸模具结构的拉伸工艺，其特征在于：包括以下步骤
步骤一：拉深凹模通过螺丝固定在上模座上，并与之组成上模座组件；
步骤二：将拉伸件的展开料片置于压料板上；
步骤三：上模座组件在冲床的作用下向下运动，拉伸凹模压住拉伸件，同时通过缓冲部件为上模座与压料板的向下运动提供压料力，压料力6吨，当拉伸件接触到拉伸凸模时，拉伸件开始拉伸并向内流动收缩；
步骤四：当拉伸件缩离压料板之前，拉伸件在拉深凹模的作用下先接触到内压边，并与内压边在弹性导向部件的压料力下一起向下运动，内压边力5吨；
步骤五：当拉伸件缩离压料板之后，拉伸件在内压边的压料力下继续向下拉深，直至到达冲床下死点；
步骤六：然后冲床向上运动，压料板和内压边分别在缓冲部件和弹性导向部件的作用下复位，同时使拉伸件脱离拉深凸模；
步骤七：压料板复位完成后，拉伸件在拉深凹模内与上模座一起继续向上运动，在冲床运动至上死点之前，拉伸件在冲床打料杆作用下被推出拉深凹模，冲床回至上死点，拉深工序完成。
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