CN111957801A - 一种压料面中置的双程可控拉延方法及拉延模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压料面中置的双程可控拉延方法及拉延模具，所述双程可控拉延方法将压料面设置在制件中部，先将板料在上压料圈控制下进行压料面下方凸形预成形，再将预成形后板料在下压料圈控制下进行压料面上方凸形完全成形；所述拉延模具中上凸模通过上底板固定在单动压机的上滑块上，上压料圈通过氮气弹簧连接在单动压机的上滑块上，上压料圈与上底板之间通过导板上下滑动配合连接，下凹模通过下底板固定在单动压机的工作台上，下压料圈通过下托杆与单动压机的下气垫相连，下压料圈与下底板之间通过导板上下滑动配合连接。本发明能够实现通过单动压机即可高质量完成冲压制件拉延凹模为下模的工艺。

Description

一种压料面中置的双程可控拉延方法及拉延模具

技术领域

本发明属于冲压工艺中的拉延成型技术领域，具体涉及一种压料面中置的双程可控拉延方法。

背景技术

单动拉延是目前冲压行业最普及的拉延成型方法之一。现有的单动拉延成型方法通常为运用单动压机，凹模为上模，固定在压机滑块上，凸模和压料圈为下模，固定在压机工作台上，压料圈在压机下气垫控制下与凸模滑动配合，实现压料圈单一动作的拉延过程。

受冲压制件特征或压机设备实际条件的影响，有些冲压制件必须在拉延凹模为下模的压机设备上实现拉延工艺。

如图1和图2所示，某车型背门内板如图所示，该背门内板的生产线为单动压机，且传输方式为平移传输，若拉延凹模为上模，后序风窗两侧冲孔B将与产品干涉，无法完成拉延工序，因此拉延凹模必须为下模。

现有技术中，若要实现拉延凹模为下模的拉延工艺，目前存在以下三种方法：

1、适配双动压机，凹模为下模，固定在压机工作台上，凸模和压料圈为上模，通过压机内外滑块分别控制实现双动拉延，但目前冲压行业双动压机普及率不高，易受设备限制，且设备成本高昂；

2、将单动拉延模具结构倒置，使拉延凹模为下模，固定在压机工作台上，凸模和压料圈为上模，固定在压机滑块上，压料圈在氮气弹簧控制下与凸模滑动配合实现单动拉延，但是该方法需利用氮气弹簧提供充足的压料力，成本十分高昂；

3、通过常规方法进行工艺补充，将压料面设计在制件凹型下方，凹模反向补充为凸模，凸模反向补充为凹模，该方法会使拉延深度加倍，从而带来成形性差、材料利用率低等问题。

综上所述，针对下模为凹模的拉延工艺，现有技术存在设备受限、成本高昂、拉延深度大、成形性差以及材料利用率低等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种压料面中置的双程可控拉延方法，实现通过单动压机即可高质量完成冲压制件拉延凹模为下模的工艺。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种压料面中置的双程可控拉延方法，所述双程可控拉延方法将压料面设置在制件中部，先将板料在上压料圈控制下进行压料面下方凸形预成形，再将预成形后板料在下压料圈控制下进行压料面上方凸形完全成形。

进一步地，所述双程可控拉延方法具体过程如下：

S1：加工压料面置于制件中部；

S2：板料在上压料圈控制下，随着上凸模下行，压料面下方凸形预成形；

S3：预成形后的板料在下压料圈控制下，随着上凸模、上压料圈和下压料圈同时下行，压料面上方凸形完全成形.

更进一步地，所述步骤S2中，首先，上压料圈与下压料圈闭合，上压料圈与下压料圈分别接触并压装在板料的上下表面，此时，拉延筋未完全成出，随着上凸模下行，在拉延筋处于非完全成出状态下，对板料预成形，将压料面下方凸形预拉出，直至上压料圈的预成型行程结束。

进一步地，所述上凸模与上压料圈之间的凸模压料圈分界线设置过程如下：

将制件延伸型面或其变形面与拔模面的倒角形成凹模圆角，以凹模圆角的尖点线为上凸模与上压料圈的凸模压料圈分界线；

所述下凹模与下压料圈之间的凹模压料圈分界线的设置过程如下：

将压料面与拔模面的倒角形成凸模圆角，以凸模圆角尖点线为下凹模与下压料圈的凹模压料圈分界线。

一种用于实现压料面中置的双程可控拉延方法的拉延模具，所述拉延模具包括：上凸模、上压料圈、下凹模、下压料圈、氮气弹簧、导板、下托杆、上底板以及下底板；

所述上凸模通过上底板固定在单动压机的上滑块上，所述上压料圈通过氮气弹簧连接在单动压机的上滑块上，所述上压料圈通过氮气弹簧提供上模压料力，所述上压料圈与上底板之间通过导板上下滑动配合连接；

所述下凹模通过下底板固定在单动压机的工作台上，所述下压料圈通过下托杆与单动压机的下气垫相连，压机下气垫通过下托杆提供下模压料力给下压料圈，所述下压料圈与下底板之间通过导板上下滑动配合连接。

进一步地，所述上压料圈所施加的上模压料力为下压料圈7所施加的下模压料力的40％。

进一步地，所述拉延模具还包括：上侧销和下侧销；

所述上侧销垂直设置于上压料圈的运动轨迹上，以限制上压料圈的运动行程；

所述下侧销垂直设置于下压料圈的运动轨迹上，以限制下压料圈的运动行程。

进一步地，所述拉延模具还包括：聚氨酯缓冲器；

所述聚氨酯缓冲器安装在所述上压料圈上，以减缓开模时上压料圈归位时的冲击和噪音。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述压料面中置的双程可控拉延方法，通过将压料面设计至制件中部，将单动拉延由下压料圈单程控制成型过程分解为：板料在上压料圈控制下的压料面下方凸形预成形，以及预成形后板料在下压料圈控制下的压料面上方凸形成形的双程控制成型过程；本发明工艺原理简单易懂，制件成形稳定、品质优良，模具结构布局紧凑，成本控制良好，通过合理地配置上下压料圈压料力，控制双程成型过程，可高质量满足单动压机实现冲压制件拉延凹模为下模的需要，是双动拉延方法的优质替代方案，极大地节约设备投资及模具成本，解决拉延深度大、成形性差、材料利用率低等问题。

附图说明

图1为某车型背门内板示意图；

图2为图1A处，即需要拉延凹模为下模进行成型的结构示意图；

图3为本发明实施例一中，压料面中置的双程可控拉延方法的流程框图；

图4为本发明所述压料面中置的双程可控拉延方法所成型制件的结构示意图；

图5为本发明所述压料面中置的双程可控拉延模具的结构示意图。

图中：

1-压料面， 2-凹模圆角， 3-凸模圆角，

4-上凸模， 5-上压料圈， 6-下凹模，

7-下压料圈， 8-凸模压料圈分界线， 9-凹模压料圈分界线，

10-氮气弹簧， 11-导板， 12-下侧销，

13-下托杆， 14-上侧销， 15-聚氨酯缓冲器，

16-上底板， 17-下底板。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例一：

本实施例一公开了一种压料面中置的双程可控拉延方法，所述双程可控拉延方法针对的是冲压制件拉延工序以凹模为下模，即凹型向上；所述双程可控拉延方法将压料面设置在制件中部，将现有技术中的单动拉延过程中由下压料圈单程控制成型过程分解为：板料在上压料圈控制下的压料面下方凸形预成形，以及预成形后板料在下压料圈控制下的压料面上方凸形完全成形的双程控制成型过程。所述双程可控拉延方法具体步骤如下：

S1：压料面置于制件中部；

在本步骤S1中，如图4所示，将压料面置于制件中部，并穿过制件型面，即压料面中置；

S2：板料在上压料圈控制下，随着上凸模下行，压料面下方凸形预成形；

在本步骤S2中，首先，所述上压料圈与下压料圈闭合，上压料圈与下压料圈分别接触并压装在板料的上下表面，其中，所述上压料圈重力与上压料圈压料力的合力小于压料成筋力，故，上压料圈与下压料圈闭合时，拉延筋不能完全成出，随着上凸模下行，在拉延筋处于非完全成出状态下，对板料预成形，将压料面下方凸形预拉出，直至上压料圈的预成型行程结束，此过程为第一行程；

S3：预成形后的板料在下压料圈控制下，随着上凸模、上压料圈和下压料圈同时下行，压料面上方凸形完全成形；

再本步骤S3中，上凸模与上压料圈在单向压机的上滑块的带动下同时继续下行，上压料圈与下压料圈将拉延筋完全成出，随着上凸模、上压料圈和下压料圈同时下行，预成形板料在完全成出的拉延筋完全控制下，与下凹模配合将压料面上方凸形拉出，直到下压料圈到达下死点，压料面上方凸形完全成形，此过程为第二行程，此时，即完成整个拉延过程。

在上述双程可控拉延方法中，所述上凸模与上压料圈相配合设置在板料上方，所述下凹模与下压料圈相配合设置在板料下方，所述上凸模与上压料圈之间的凸模压料圈分界线，以及下凹模与下压料圈之间的凹模压料圈分界线的设置过程如下：

如图4所示，将制件延伸型面或其变形面与拔模面的倒角形成凹模圆角2，以凹模圆角2的尖点线为上凸模4与上压料圈5的凸模压料圈分界线8；将压料面1与拔模面的倒角形成凸模圆角3，以凸模圆角3尖点线为下凹模6与下压料圈7的凹模压料圈分界线9；

实施例二：

本实施例二公开了一种压料面中置的双程可控拉延模具，所述模具用于实现上述实施例一所述的压料面中置的双程可控拉延方法。

所述双程可控拉延模具包括：上凸模4、上压料圈5、下凹模6、下压料圈7、氮气弹簧10、导板11、下侧销12、下托杆13、上侧销14、聚氨酯缓冲器15、上底板16以及下底板17；

所述上凸模4通过上底板16固定在单动压机的上滑块上，所述上压料圈5通过氮气弹簧10连接在单动压机的上滑块上，所述上压料圈5通过氮气弹簧10提供上模压料力，所述上压料圈5位于上凸模4外侧，且所述上压料圈5与上底板16之间通过导板11上下滑动配合连接；

所述下凹模6通过下底板17固定在单动压机的工作台上，所述下压料圈7通过下托杆13与压机下气垫相连，压机下气垫通过下托杆13提供下模压料力给下压料圈7，所述下压料圈7位于下凹模6外侧，且所述下压料圈7与下底板17之间通过导板11上下滑动配合连接；

所述上压料圈5施加的上模压料力约为下压料圈7施加的下模压料力的40％，该压料力比例是保持预成形进料稳定性与控制氮气弹簧成本相互平衡的最优值；

所述上侧销14垂直于上压料圈5运动轨迹设置，以限制上压料圈5的运动行程；

所述下侧销12垂直于下压料圈7运动轨迹设置，以限制下压料圈7的运动行程；

所述聚氨酯缓冲器15安装在所述上压料圈5上，以减缓开模时上压料圈5归位时的冲击和噪音。

本实施例二所述的压料面中置的双程可控拉延模具，实现上述实施例一所述压料面中置的双程可控拉延方法的具体过程如下：

首先，在单动压机的上滑块的驱动下，上底板16、上压料圈5和上凸模3随上滑块同步向下运动，直到上压料圈5与下压料圈7相闭合，并将板料夹持在上压料圈5与下压料圈7之间，此时，由于上压料圈5的重力与氮气弹簧10提供并通过上压料圈5施加的上模压料力的合力小于用于形成拉延筋的压料成筋力，而压料成筋力又小于单动压机的下气垫提供并通过下压料圈7施加的下模压料力，故，当上压料圈5与下压料圈7此时闭合时，并不能将拉延筋完全成出；

然后，单动压机的上滑块继续带动上底板16和上凸模4继续向下移动，而在上底板16和上凸模4继续下移的过程中，上压料圈5保持静止不动，随着上模凸模本体3与下方板料相接触，拉延预成形过程开始，由于上底板16和上凸模4继续向下移动，而上压料圈5保持静止不动，上压料圈5则相对于上底板16和上凸模4向上移动，当上凸模4下行至上模压料圈2的工作行程完成后，预成形过程结束，上凸模4将压料面下方凸形预拉出；

最后，随着单动压机的上滑块继续向下运动，上底板16、上压料圈5、上凸模4和下压料圈7随之一同向下移动，此时，拉延筋完全成出，随着下凹模6与板料相接触，拉延完全成形过程开始，直至下压料圈7的工作行程完成后，下凹模6将压料面上方凸形拉出，拉延完全成形过程结束，即完成整个双程可控拉延过程。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种压料面中置的双程可控拉延方法，其特征在于：

所述双程可控拉延方法将压料面设置在制件中部，先将板料在上压料圈控制下进行压料面下方凸形预成形，再将预成形后板料在下压料圈控制下进行压料面上方凸形完全成形。

2.如权利要求1所述一种压料面中置的双程可控拉延方法，其特征在于：

所述双程可控拉延方法具体过程如下：

S1：加工压料面置于制件中部；

S2：板料在上压料圈控制下，随着上凸模下行，压料面下方凸形预成形；

S3：预成形后的板料在下压料圈控制下，随着上凸模、上压料圈和下压料圈同时下行，压料面上方凸形完全成形。

3.如权利要求2所述一种压料面中置的双程可控拉延方法，其特征在于：

所述步骤S2中，首先，上压料圈与下压料圈闭合，上压料圈与下压料圈分别接触并压装在板料的上下表面，此时，拉延筋未完全成出，随着上凸模下行，在拉延筋处于非完全成出状态下，对板料预成形，将压料面下方凸形预拉出，直至上压料圈的预成型行程结束。

4.如权利要求2或3中任一项所述一种压料面中置的双程可控拉延方法，其特征在于：

所述上凸模与上压料圈之间的凸模压料圈分界线设置过程如下：

将制件延伸型面或其变形面与拔模面的倒角形成凹模圆角，以凹模圆角的尖点线为上凸模与上压料圈的凸模压料圈分界线；

所述下凹模与下压料圈之间的凹模压料圈分界线的设置过程如下：

将压料面与拔模面的倒角形成凸模圆角，以凸模圆角尖点线为下凹模与下压料圈的凹模压料圈分界线。

5.一种用于实现如权利要求1-3中任意一项所述压料面中置的双程可控拉延方法的拉延模具，其特征在于：

所述拉延模具包括：上凸模、上压料圈、下凹模、下压料圈、氮气弹簧、导板、下托杆、上底板以及下底板；

所述上凸模通过上底板固定在单动压机的上滑块上，所述上压料圈通过氮气弹簧连接在单动压机的上滑块上，所述上压料圈通过氮气弹簧提供上模压料力，所述上压料圈与上底板之间通过导板上下滑动配合连接；

所述下凹模通过下底板固定在单动压机的工作台上，所述下压料圈通过下托杆与单动压机的下气垫相连，压机下气垫通过下托杆提供下模压料力给下压料圈，所述下压料圈与下底板之间通过导板上下滑动配合连接。

6.如权利要求5所述一种拉延模具，其特征在于：

所述上压料圈所施加的上模压料力为下压料圈7所施加的下模压料力的40％。

7.如权利要求5所述一种拉延模具，其特征在于：

所述拉延模具还包括：上侧销和下侧销；

所述上侧销垂直设置于上压料圈的运动轨迹上，以限制上压料圈的运动行程；

所述下侧销垂直设置于下压料圈的运动轨迹上，以限制下压料圈的运动行程。

8.如权利要求5所述一种拉延模具，其特征在于：

所述拉延模具还包括：聚氨酯缓冲器；

所述聚氨酯缓冲器安装在所述上压料圈上，以减缓开模时上压料圈归位时的冲击和噪音。

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