CN110064695A - 提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，包括上模本体和下模本体以及压边圈，所述下模本体上设有凸模，上模本体上设有凹模，所述压边圈为活动的组合压边圈，所述组合压边圈设在下模本体上，所述凹模包括固定凹模和活动的组合凹模，组合凹模位于固定凹模的外侧，所述组合凹模和组合压边圈上下相对设置，所述组合压边圈上设有用于驱动组合凹模将外覆盖板件向外拉延的驱动板。在不增工序成本情况下，通过设计组合压边圈和组合凹模，在冲压过程中通过组合活动机构实现预拉延和拉延两个工作在一序模具中完成，无需两套模具两次拉延操作，降低了生产成本，提高了冲压成型效率。

Description

提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具及其成型工艺

技术领域

本发明涉及冲压成型模具技术领域，尤其是涉及一种提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具及其成型工艺。

背景技术

常用拉延模具结构工作原理：合模工作时，上模本体随压机下降，与压边圈接触闭合压料，此时压边圈在压机下气垫顶杆驱动与上模本体压住板料，随压机进一步下降，上模本体和固定于下模本体上的凸模接触实现拉延完成；压机上升开模阶段，上模本体随压机滑块上行，下模本体和凸模不动，气顶杆顶住将压边圈向上顶出一个行程，此时将坯料放在压边圈上，取出拉延板件，一个冲压过程结束。

上面所述的模具结构，在模具行业应用普遍，对于一般的外覆盖件拉延是能满足要求。对于客户要求板件拉延边薄率要求，且拉延较浅的外覆盖件拉延板件时无法满足要求的，要解决就要实现二次拉延，二次拉延增加一套模具，增加制造成本，并且生产效率低。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具及其成型工艺，其可实现预拉延和拉延工作在一序模具中完成，无需两套模具两次拉延操作。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，包括上模本体和下模本体以及压边圈，所述下模本体上设有凸模，上模本体上设有凹模，所述压边圈为活动的组合压边圈，所述组合压边圈设在下模本体上，所述凹模包括固定凹模和活动的组合凹模，组合凹模位于固定凹模的外侧，所述组合凹模和组合压边圈上下相对设置，所述组合压边圈上设有用于驱动组合凹模将外覆盖板件向外拉延的驱动板。

所述下模本体上设有用于驱动组合压边圈的驱动块。

所述组合凹模包括上模活动拉延凹模和安全螺栓以及导滑板，所述上模活动拉延凹模通过安全螺栓和导滑板设在上模本体上。

所述组合压边圈包括压边圈本体、活动压边圈、活动滑块以及活动压边圈导滑板，所述压边圈本体通过气顶杆设在下模本体上，活动压边圈通过活动压边圈导滑板设在压边圈本体上，所述活动滑块设在活动压边圈上与驱动块对应设置。

所述上模本体上设有用于对上模活动拉延凹模限位的活动凹模限位块。

所述上模本体上在上模活动拉延凹模的外侧设有用于上模活动拉延凹模复位的活动凹模氮气弹簧。

所述驱动板设在活动压边圈上。

一种所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具对外覆盖板件的冲压成型工艺，包括以下步骤：

模具冲压合模：

(1)上模本体和其相应部件随压机滑块向下运动，组合凹模随压机下行与压边圈本体接触并压住板料；

(2)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧作用下脱离下模本体上平面，活动滑块上的活动滑块驱动导板斜面与凸模上的活动滑块驱动块斜面接触，此时压机下气垫顶杆顶住组合压边圈提供压边力，随压机滑块推动组合凹模压住组合压边圈向下运动，组合压边圈中驱动板驱动组合凹模，驱动板与组合凹模中的驱动板槽配合并驱动上模活动拉延凹模压住板料向外拉深一个设计行程，达到设计变薄预期值；

(3)当压机继续下行，此时活动滑块驱动导板与活动滑块驱动块平面相对上下导向运动，组合凹模与组合压边圈压住已预拉伸的板料继续下行，此时上模本体与凸模开始拉延成型，压机继续下行拉延到底，拉延合模过程结束，板件在预拉延预变薄值情况下拉延完成；

模具冲压开模：

(1)上模本体随压机滑块向上运动，并与凸模分离，上模活动拉延凹模与组合压边圈在压机气顶杆作用于气动杆接柱，在顶杆压力情况下继续压住板料；

(2)在压机继续上行过程中，组合压边圈中的活动滑块驱动导板与组合凸模中的活动滑块驱动块脱离平面接触，同时驱动板与上模活动拉延凹模的驱动板槽分离，压机继续上行，组合压边圈与组合凹模完全分离；

(3)组合压边圈中的活动滑块氮气弹簧作用下，接触活动压边圈限位板并处于非工作状态，同理，组合凹模中上模活动拉延凹模在活动凹模氮气弹簧作用下回程至活动凹模限位块，上模活动拉延凹模处于非工作状态；

(4)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧作用与压边圈本体上，板件存放于压边圈上，板件取出后，模具开模工作结束。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具及其成型工艺设计合理，在不增工序成本情况下，通过设计组合压边圈和组合凹模，在冲压过程中通过组合活动机构实现预拉延和拉延两个工作在一序模具中完成，无需两套模具两次拉延操作，降低了生产成本，提高了冲压成型效率。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明模具剖视示意图。

图2为本发明组合压边圈结构示意图。

图3为本发明组合凹模结构示意图。

图中：

1.下模本体；2.压边圈本体；3.驱动板；4.活动压边圈压板；5.活动滑块；6.活动压边圈；7.平衡块；8.活动滑块驱动导板；9.活动压边圈限位板；10.活动压边圈导向板；11.活动压边圈上导滑板；12.活动压边圈下导滑板；13.活动滑块氮气弹簧；14.气顶杆接柱；15.活动滑块工作螺栓；16.压边圈本体外导向板；17.上模本体；18.上模活动拉延凹模；19.活动凹模限位块；20.活动凹模工作导滑板；21.安全螺栓；22.活动凹模底面导滑板；23.活动凹模压板；24.活动凹模侧导滑板；25.活动凹模氮气弹簧；26.驱动板槽；27.活动滑块驱动块；28.凸模；29.压边圈本体氮气弹簧；30.侧销。

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。

如图1至图3所示，该提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，包括上模本体17和下模本体1以及压边圈，下模本体上设有凸模28，上模本体上设有凹模，压边圈为活动的组合压边圈，组合压边圈设在下模本体上，凹模包括固定凹模和活动的组合凹模，组合凹模位于固定凹模的外侧，组合凹模和组合压边圈上下相对设置，组合压边圈上设有用于驱动组合凹模将外覆盖板件向外拉延的驱动板。

组合压边圈和组合凹模上下配合设置，实现板件拉延过程中二次变薄，从而提高板件刚性。根据拉延外观件和拉延较浅特点，需要变薄提高刚性的要求，分别在拉延较浅板料不变薄方向，压边圈本体上设计两个组合压边圈，上模本体设计两个组合凹模；其各部件间有导向板导向定位，各部件间活动有氮气弹簧活动部件回程或工作。

下模本体上设有用于驱动组合压边圈的活动滑块驱动块27，驱动块设在凸模的侧面。组合凹模包括上模活动拉延凹模18和安全螺栓21以及导滑板，上模活动拉延凹模通过安全螺栓和导滑板设在上模本体上。

组合压边圈包括压边圈本体2、活动压边圈6、活动滑块5以及活动压边圈导滑板，压边圈本体通过气顶杆设在下模本体上，活动压边圈通过活动压边圈导滑板设在压边圈本体上，活动滑块设在活动压边圈上与驱动块对应设置。驱动板3设在活动压边圈上；压边圈本体通过压边圈本体氮气弹簧29设在下模本体上，下模本体上对应组合压边圈设有侧销30。

上模本体上设有用于对上模活动拉延凹模限位的活动凹模限位块19；上模本体上在上模活动拉延凹模的外侧设有用于上模活动拉延凹模复位的活动凹模氮气弹簧25；通过活动凹模限位块和活动凹模氮气弹簧的设置，活动凹模工作稳定可靠。

在冲压过程中，压边圈本体和活动压边圈起压料作用，随压机进一步工作，活动压边圈和活动滑块上的驱动板驱动上模活动拉延凹模将板件向外拉深一个行程，达到变薄预期值。这样一套模具实现了两套模具才能达到的目的，解决客户要求产品变薄率亦即产品刚性技术难题，同时节约了模具制造成本。

活动压边圈导滑板包括活动压边圈上导滑板11和活动压边圈下导滑板12，活动滑块5上设有活动压边圈限位板9和活动压边圈导向板10，压边圈本体下部设有气顶杆接柱14，通过气顶杆接柱对应连接气顶杆，压边圈本体上设有活动滑块工作螺栓15和压边圈本体外导向板16；活动压边圈上对应滑块设有活动滑块驱动导向板8，并在活动压边圈上设有平衡块7和活动压边圈压板4以及活动滑块氮气弹簧13。结构设计紧凑，占用空间小，工作稳定可靠。

组合凹模的上模活动拉延凹模对应驱动板设有驱动板槽26，上模本体上的导滑板包括活动凹模工作导滑板20和活动凹模底面导滑板22以及活动凹模侧导滑板24，工作稳定可靠；上模本体对应活动凹模的侧边设有活动凹模压板23，保证工作可靠性。

根据汽车外覆盖件钱拉延变玻率和刚性不足特点，通过在一套模具凹模和压边圈分别设计组合机构，创新设计实现一套具完成常规两套模具二次拉延的功能。

压机合模过程中，组合凹模与组合压边圈接触压料，凸模上的活动滑块驱动块驱动活动滑块驱动导板，推动活动滑块，通过活动压边圈上的驱动板，驱动上模活动拉延凹模预拉延，压机继续下行工作，组合凹模与组合压边圈压住预压延件继续拉延，凸模与上模本体型面拉延成型，整个合模过程结束，拉延板件按预设定拉延变薄率拉延成型。

在正个冲压过程中，板料预拉延和二次拉延在一套模具中实现，主要是组合压边圈和组合凹模在压机压力的冲压过程中，通过组合机构的活动部分实现一次预拉延，进一步冲压实现二次拉延，一套模具完解决了浅拉延外覆盖件变薄率与提高刚性的问题。

汽车外覆盖板件拉延成型工艺优选为：

模具冲压合模：

(1)合模前，模具在压机上，上、下模处于开模状态，各部件间氮气弹簧处预压状态，各部件连接用紧固螺钉，定位用固定销，工作部件件由导板及盖板导向与定位。

(2)上模本体17和其相应部件随压机滑块向下运动，上模活动拉延凹模18在活动凹模氮气弹簧25预压作用下接触活动凹模限位块19处于非工作状态，组合凹模随压机下行与压边圈本体2接触并压住板料。

(3)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧29作用下脱离下模本体1上平面，活动滑块5上的活动滑块驱动导板8斜面与凸模28上的活动滑块驱动块27斜面接触；此时压机下气垫顶杆顶住组合压边圈中的气顶杆接柱14提供压边力，随压机滑块推动组合凹模压住组合压边圈向下运动，组合压边圈中驱动板3驱动组合凹模，驱动板3与组合凹模中的驱动板槽26配合并驱动上模活动拉延凹模18压住板料向外拉深一个设计行程，达到设计变薄预期值。

(4)当压机继续下行，此时活动滑块驱动导板8与活动滑块驱动块26平面相对上下导向运动，组合凹模与组合压边圈压住已预拉伸的板料继续下行，此时上模本体17与凸模28开始拉延成型，压机继续下行拉延到底，拉延合模过程结束，板件在预拉延预变薄值情况下拉延完成，板件符合拉延刚性需求，并做拉延极限分析符合客户变薄率要求。

模具冲压开模：

(1)上模本体17随压机滑块向上运动，并与凸模27分离，上模活动拉延凹模18与组合压边圈在压机气顶杆作用于气动杆接柱14，在顶杆压力情况下继续压住板料。

(2)在压机继续上行过程中，组合压边圈中的活动滑块驱动导板8与组合凸模28中的活动滑块驱动块27脱离平面接触，同时驱动板3与上模活动拉延凹模18的驱动板槽26分离，压机继续上行，组合压边圈与组合凹模完全分离。

(3)组合压边圈中的活动滑块氮气弹簧13作用下，接触活动压边圈限位板9并处于非工作状态，同理，组合凹模中上模活动拉延凹模18在活动凹模氮气弹簧25作用下回程至活动凹模限位块，上模活动拉延凹模18处于非工作状态。

(4)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧19作用与压边圈本体2上，板件存放于压边圈上，板件取出后，模具开模工作结束。

从上工作过程描述：本结构通过组合压边圈和组凹模的设计，一次冲压完成了板件预拉延和拉延两个工作内容，在冲压的不同时段完成板件预变薄和拉延工作，有效解决浅拉延外覆盖件变薄率与刚性问题；同时也实现了两次作业增加模具工序导致的模具制造成本。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面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，只要采用了本发明的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)

1.一种提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，包括上模本体和下模本体以及压边圈，所述下模本体上设有凸模，上模本体上设有凹模，其特征在于：所述压边圈为活动的组合压边圈，所述组合压边圈设在下模本体上，所述凹模包括固定凹模和活动的组合凹模，组合凹模位于固定凹模的外侧，所述组合凹模和组合压边圈上下相对设置，所述组合压边圈上设有用于驱动组合凹模将外覆盖板件向外拉延的驱动板。

2.如权利要求1所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述下模本体上设有用于驱动组合压边圈的驱动块。

3.如权利要求1所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述组合凹模包括上模活动拉延凹模和安全螺栓以及导滑板，所述上模活动拉延凹模通过安全螺栓和导滑板设在上模本体上。

4.如权利要求2所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述组合压边圈包括压边圈本体、活动压边圈、活动滑块以及活动压边圈导滑板，所述压边圈本体通过气顶杆设在下模本体上，活动压边圈通过活动压边圈导滑板设在压边圈本体上，所述活动滑块设在活动压边圈上与驱动块对应设置。

5.如权利要求3所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述上模本体上设有用于对上模活动拉延凹模限位的活动凹模限位块。

6.如权利要求3所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述上模本体上在上模活动拉延凹模的外侧设有用于上模活动拉延凹模复位的活动凹模氮气弹簧。

7.如权利要求4所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具，其特征在于：所述驱动板设在活动压边圈上。

8.一种利用如权利要求1至7任一项所述提高外覆盖件刚性的组合拉延冲压模具对外覆盖板件的冲压成型工艺，其特征在于：所述成型工艺包括以下步骤：

模具冲压合模：

(1)上模本体和其相应部件随压机滑块向下运动，组合凹模随压机下行与压边圈本体接触并压住板料；

(2)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧作用下脱离下模本体上平面，活动滑块上的活动滑块驱动导板斜面与凸模上的活动滑块驱动块斜面接触，此时压机下气垫顶杆顶住组合压边圈提供压边力，随压机滑块推动组合凹模压住组合压边圈向下运动，组合压边圈中驱动板驱动组合凹模，驱动板与组合凹模中的驱动板槽配合并驱动上模活动拉延凹模压住板料向外拉深一个设计行程，达到设计变薄预期值；

(3)当压机继续下行，此时活动滑块驱动导板与活动滑块驱动块平面相对上下导向运动，组合凹模与组合压边圈压住已预拉伸的板料继续下行，此时上模本体与凸模开始拉延成型，压机继续下行拉延到底，拉延合模过程结束，板件在预拉延预变薄值情况下拉延完成；

模具冲压开模：

(1)上模本体随压机滑块向上运动，并与凸模分离，上模活动拉延凹模与组合压边圈在压机气顶杆作用于气动杆接柱，在顶杆压力情况下继续压住板料；

(2)在压机继续上行过程中，组合压边圈中的活动滑块驱动导板与组合凸模中的活动滑块驱动块脱离平面接触，同时驱动板与上模活动拉延凹模的驱动板槽分离，压机继续上行，组合压边圈与组合凹模完全分离；

(3)组合压边圈中的活动滑块氮气弹簧作用下，接触活动压边圈限位板并处于非工作状态，同理，组合凹模中上模活动拉延凹模在活动凹模氮气弹簧作用下回程至活动凹模限位块，上模活动拉延凹模处于非工作状态；

(4)组合压边圈在压边圈本体氮气弹簧作用与压边圈本体上，板件存放于压边圈上，板件取出后，模具开模工作结束。