CN109692915B - 有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法 - Google Patents

有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法，所述拉延模具包括上模、凸模和压边圈，其特征是，在凸模的周边底座上分布有若干用于支撑压边圈的张力控制机构；所述张力控制机构包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在所述底座的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面。本发明在压机气垫到达下死点之前张力控制机构即开始承压工作，使得给压边圈提供的压力接近预设的张力值，这样，制件成型后就可达到预定的效果，避免了梁类制件在拉延过程中的回弹和扭曲。

Description

有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法
技术领域
本发明涉及一种模具结构，具体地说是一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法。
背景技术
高张力零件模压成型目前存在以下四个难点：1、成型压力大，普通压机不能满足成型力的要求；2、成型模拟不准确，零件最容易出现的反弹和扭曲现象，用一般的模拟软件提供的结果实用性差；3、成型极限受到严格限制，高张力材料一般俗称“双高”，抗拉极限高、屈服极限高，因此制作封闭式拉延的零件，其拉延深度受限；4、零件精度难以控制，由于零件反弹和扭曲造成精度很难达到理想值。
现有的拉延模具，压边圈使用压机气垫提供压力，由于压机气垫到下死点附近之后气垫所提供的压力不稳定，无法达到预设的张力，制件成型后无法达到预定效果，因此会出现回弹和扭曲现象。
发明内容
本发明的目的就是提供一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具及成型方法，以解决现有加工方式导致加工件成型后存在回弹、扭曲和翘曲等问题。
本发明是这样实现的：一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具，包括上模、凸模和压边圈，在凸模的周边底座上分布有若干用于支撑压边圈的张力控制机构。
所述张力控制机构包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在所述底座的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面。
在所述顶杆上设有下插杆，所述下插杆插入所述碟簧的芯孔中。
所述顶杆的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使所述顶杆与所述压边圈承力相接。
本发明还可这样实现：一种设置在拉延模具上的张力控制机构，包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在拉延模具中的凸模的周边底座上开出的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面。
在所述顶杆上设有下插杆，所述下插杆插入所述碟簧的芯孔中。
所述顶杆的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使所述顶杆与所述压边圈承力相接。
本发明还可这样实现：一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的成型方法，包括以下步骤：
a、在拉延模具中的凸模的周边底座上，设置若干用于支撑压边圈的张力控制机构；
b、所述张力控制机构包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在所述底座的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面；
c、张力控制机构中的所述顶杆的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使所述顶杆与所述压边圈承力相接；
d、通过调整各张力控制机构中碟簧的叠片的正反叠合形式，以得到与所在设置位置上相适应的承载能力和特性曲线。
本发明还包括以下步骤：
e、投入板料，压机滑块向下移动，上模和凸模之间采用导柱进行导向，压边圈下移时利用导板与凸模的底座导向，通过导向保证各部件之间接触时的稳定性；
f、上模和压边圈闭合，上、下压料面相贴合，上模压动压边圈向下一起运动，压床顶杆提供向上的压力；此时压边圈与张力控制机构中的顶杆尚未接触，张力机构不参与工作；
g、当压边圈压缩到底之前，压边圈先与张力控制机构中的顶杆相接触，上模继续压动压边圈一起向下运动，此时，在压床顶杆提供压力的同时，张力控制机构介入，共同参与工作，直到压边圈压到底，板料模压成型，完成拉延过程。
本发明通过在凸模的底座上增加张力控制机构，在压机气垫到达下死点之前的位置时，张力控制机构即开始承压工作，与压边圈相接触，以控制和调整张力，使得给压边圈提供的压力接近预设的张力值，这样，制件成型后就可达到预定的效果，而不会出现回弹扭曲现象，从而避免了梁类制件在拉延过程中的回弹和扭曲。
附图说明
图1是安装有张力控制机构的凸模的结构示意图。
图2是张力控制机构的外形图。
图3是张力控制机构的结构示意图。
图4是拉延模具下压前的工作状态示意图。
图5是拉延模具的上模与压边圈贴合后的工作状态示意图。
图6是拉延模具压到下死点时的工作状态示意图。
图7是图6的X-X向剖视图。
图8是模压工件的对比结构示意图。
具体实施方式
如图4所示，本发明拉延模具包括上模1、凸模2和压边圈3等部分。图1中，在凸模2的周边底座上分布有若干用于支撑压边圈的张力控制机构4。
如图2、图3所示，张力控制机构包括顶杆41、碟簧42和盖板43，其中，碟簧42为多叠片正反叠合的组合形式，并设置在底座的槽坑中，也可以单独设置筒壳44，将碟簧42设置在筒壳44中。顶杆41撑架在碟簧42上，在顶杆41上设有顶部凸台，该顶部凸台向上穿出盖板43的芯孔，盖板43固定在底座的顶面（图1）。图3中，在顶杆41上设有下插杆，该下插杆插入碟簧42的芯孔中。最好是同时穿入筒壳44的底部芯孔中，以更好地导向和定位。顶杆41的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使顶杆41与压边圈3承力相接。
如图1所示，张力控制机构4在凸模2的凸起部的两侧底座上排布，并可根据需要在进行增加。张力控制机构4布置到顶杆中间的位置，以平衡补充压力。在每个张力控制机构4中，可根据制件实际的扭曲回弹情况，独立进行碟簧42的调整。也可根据需要，灵活设置张力控制机构的位置点。
张力控制机构4可以单独控制与压边圈3的接触时机，并且每个设置点可以单独调整所提供的力的大小。另外，通过调整碟簧的叠放形式，在碟簧顶杆上增加导向杆，可以使张力控制机构4具有自我调平的功能，以保证碟簧顶杆和压边圈接触时稳定均匀地提供张力，同时还可降低调试难度，提高各个压力点均匀稳定地提供压力。
参看图4—图7，本发明有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的成型方法包括以下步骤：
a、在拉延模具中的凸模2的周边底座上，设置若干用于支撑压边圈的张力控制机构4。
b、所述张力控制机构包括顶杆41、碟簧42和盖板43，碟簧42为多叠片正反叠合的组合形式，设置在底座的槽坑中，或是设置在独立的筒壳44中，顶杆41撑架在碟簧42上，在顶杆41上设有顶部凸台，该顶部凸台向上穿出盖板43的芯孔，盖板43固定在底座的顶面（图3）。
c、张力控制机构中的顶杆41的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使顶杆与压边圈3承力相接。
d、通过调整每个张力控制机构中碟簧的叠片的正反叠合形式，以得到与所在设置位置上相适应的承载能力和特性曲线。
e、投入板料5，压机滑块向下移动，上模1和凸模2之间采用导柱进行导向，压边圈3下移时利用导板与凸模2的底座导向，通过导向保证各部件之间接触时的稳定性（图4）。
f、上模1和压边圈3闭合，上、下压料面相贴合，上模1压动压边圈3向下一起运动，压床顶杆提供向上的压力；此时压边圈3与张力控制机构4中的顶杆41尚未接触，张力控制机构不参与工作（图5）。
g、当压边圈压缩到底之前，压边圈3先与张力控制机构4中的顶杆41相接触，上模1继续压动压边圈3一起向下运动，此时，在压床顶杆提供压力的同时，张力控制机构4介入，共同参与工作，直到压边圈3压到底，板料模压成型，完成拉延过程（图6、图7）。
图8中，传统方式加工出的制品7，其下沿出现反弹和扭曲，造成精度很难达到理想值。而通过本发明加工方式加工出的制品8则克服了反弹扭曲的缺陷，达到了比较好的精度。

Claims (4)

1.一种有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具，包括上模、凸模和压边圈，其特征是，在凸模的周边底座上分布有若干用于支撑压边圈的张力控制机构；
所述张力控制机构包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在所述底座的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面，所述顶杆的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使所述顶杆与压边圈承力相接。
2.根据权利要求1所述的有效控制梁类制件拉延回弹扭曲的拉延模具，其特征是，在所述顶杆上设有下插杆，所述下插杆插入所述碟簧的芯孔中。
3.一种设置在拉延模具上的张力控制机构，其特征是，包括顶杆、碟簧和盖板，所述碟簧为多叠片正反叠合的组合形式，设置在拉延模具中的凸模的周边底座上开出的槽坑中，或是设置在独立的筒壳中，所述顶杆撑架在所述碟簧上，在所述顶杆上设有顶部凸台，所述顶部凸台向上穿出所述盖板的芯孔，所述盖板固定在所述底座的顶面，所述顶杆的设置高度是使压机气垫在运行到下死点之前即使所述顶杆与压边圈承力相接。
4.根据权利要求3所述的设置在拉延模具上的张力控制机构，其特征是，在所述顶杆上设有下插杆，所述下插杆插入所述碟簧的芯孔中。
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