CN114192673B - 冷冲压控制回弹模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷冲压技术领域，具体公开了一种冷冲压控制回弹模具，包括相互配合的凸模和凹模，凹模的两个侧成型面远离凸模的一端均转动连接有铰接轴，铰接轴上固定有限位板，还包括用于驱动铰接轴转动的驱动件；凹模的两个水平部上均滑动连接有推板，铰接轴贯穿伸出凹模且固定有齿轮，推板上固定有与齿轮啮合的齿条；凸模、凹模的水平部内均设有第一空腔，水平部上设有若干与第一空腔连通的第一气孔，凸模的成型部内开设有第二空腔，凸模的两个侧成型面上开设有若干与第二空腔连通的第二气孔；第一空腔和第二空腔之间设有连接组件。采用本发明的方案，可以解决零件冲压回弹问题。

Description

冷冲压控制回弹模具

技术领域

本发明属于冷冲压技术领域，具体涉及了冷冲压控制回弹模具。

背景技术

《新能源汽车产业发展规划(2021～2035年)》国家战略性发展规划报告中，更加明确了我国未来新能源汽车的重要战略地位，从而国内乘用车的开发也越来越重视车身轻量化、碰撞安全性以及行驶经济性等功能需求，加之世界车身金属材料工艺发展的愈发成熟，高强度钢板在车身结构上运用的更加普及。然而冷冲压高强板具有屈服应力大、抗拉强度高、延伸率低、成型力量大、成型性能弱、以及硬化指数n值和厚向异性系数r值低的复杂特性，也使得其在冷冲压成型过程中容易产生的弹性应变，产生零件开裂、回弹、扭曲的质量风险。

基于轻量化的需求，主要为降低高强板的厚度，而高强板的厚度越小，越容易回弹，现有技术中如专利“CN201620959644.8”公开了预防压弯件回弹的冲压模具，其在凹模上设置可偏转的侧模，用于使得板材在冲压时向内有一定的偏转，而冲压完成后，板材的回弹使得该向内的偏转在回弹后达到所需的要求。具体的，钢板冲压完成后呈图1所示状态，包括第一横板部1和位于第一横板部1两侧的竖直部2，竖直部2相对第一横板部1具有一定的向内偏转，回弹后即可达到所需要求。

但在加工时，需要控制钢板的长度，否则竖直部2向下弯折后容易卡在下模上，因此一般冲压时会将钢板冲压呈如图2所示的形状，即包括第一横板部1、竖直部2以及第二横板部3，但利用现有技术中使得竖直部2相对第一横板部1向内偏转的方式偏转竖直部2时，第二横板部3受到上模、下模两侧的压合，摩擦较大，导致较难偏转竖直部2，且会在第二横板部3的上下表面均划出划痕。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了冷冲压控制回弹模具，以解决第二横板部受到上模、下模两侧的压合，摩擦较大，导致较难偏转竖直部，且会在第二横板部的上下表面均划出划痕的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

冷冲压控制回弹模具，包括相互配合的凸模和凹模，凸模、凹模均包括成型部和位于成型部两侧的水平部，成型部均包括水平成型面和位于水平成型面两侧的侧成型面，凹模的两个侧成型面远离凸模的一侧均转动连接有铰接轴，铰接轴上固定有限位板，凸模的两个侧成型面相对水平成型面倾斜设置；凸模或凹模的两个水平部上滑动连接有推板，还包括用于驱动推板向靠近或远离成型部方向滑动的驱动件；凸模、凹模的水平部内均设有第一空腔，水平部上设有若干与第一空腔连通的第一气孔，凸模的成型部内开设有第二空腔，凸模的水平成型面以及两个侧成型面上均开设有若干与第二空腔连通的第二气孔；第一空腔和第二空腔之间设有连接组件，连接组件包括两端均密封的活塞桶以及滑动连接在活塞桶内的活塞，活塞桶的一端和第一空腔连通，活塞桶的另一端和第二空腔连通，活塞上固定有连接杆，连接杆可拆卸连接在推板上。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

通过凸模和凹模相互配合的成型部对钢板进行冲压成型，冲压后转动铰接轴，使得限位板发生偏转，进而使得钢板冲压后的竖直部向内偏转。同时滑动推板，推板和钢板的端部相抵，用于辅助向内推动钢板，进而可以减少限位板偏转所需的力度。

推板带动连接杆滑动，连接杆带动活塞在活塞桶内滑动，活塞桶一侧抽取第二空腔内的气体，活塞桶另一侧的气体排出到第一空腔内，第二空腔内呈负压状态，凸模的水平成型面将钢板吸附在上面，凸模的侧成型面提供向内的吸力，一定程度上辅助钢板向内偏转。

而第一空腔内的气体通过第一气孔排出，在凸模、凹模的水平部和钢板的第二横板部之间形成一层气膜，用于对钢板和凸模、凹模的水平部之间的润滑，一定程度上减少了摩擦，便于钢板冲压后的第二横板部相对凸模、凹模发生横向的滑动。

附图说明

图1为本发明背景技术中的钢板冲压形态示意图。

图2为本发明背景技术中的钢板冲压形态示意图。

图3为本发明实施例的正式剖视图。

图4为图1的右视图。

图5为图4中活塞桶的剖视图。

在图中：1、第一横板部；2、竖直部；3、第二横板部；4、凹模；5、成型部；6、水平部；7、凸模；8、第一空腔；9、第一气孔；10、第二空腔；11、第二气孔；12、推板；13、支撑块；14、限位板；15、铰接轴；16、支撑杆；17、横杆；18、活塞桶；19、出气管；20、滑块；21、活塞；22、连接杆；23、安装块；24、第一连接孔；25、进气孔；26、出气孔；27、第二连接孔；28、排气孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图3所示，冷冲压控制回弹模具，包括机架，机架上设有相互配合的凸模7和凹模4，本实施例中，凹模4位于凸模7的上方，凹模4为动模，即凸模7固定设置在机架上，凹模4滑动连接在凸模7的上方，通过凹模4的滑动，完成冲压。凸模7、凹模4均包括成型部5和位于成型部5两侧的水平部6，成型部5均包括水平成型面和位于水平成型面两侧的侧成型面。

凹模4的两个侧成型面远离凸模7的一侧均转动连接有铰接轴15，铰接轴15上固定有限位板14，铰接轴15贯穿伸出凸模7，还包括用于驱动铰接轴15转动的电机，电机设有两个且分别对应两个铰接轴15，电机固定在凹模4上。

两个限位板14自由端相对的一面设有弧形部，凸模7的两个侧成型面相对水平成型面倾斜设置，凸模7的水平成型面和侧成型面相接处也设有弧形部，通过弧形部的设置，避免限位板14、凸模7的棱角挤伤钢板。凹模4的成型部5内安装有支撑块13，支撑块13上固定有支撑杆16，支撑杆16贯穿凹模4顶部并和凹模4滑动连接，机架上位于凹模4上方固定有用于驱动支撑杆16滑动的气缸A。

凹模4或凸模7的两个水平部6上均滑动连接有推板12，本实施例中，推板12安装在凸模7上，凸模7上安装有用于驱动推板12向靠近或远离成型部5方向滑动的驱动件，本实施例中，驱动件选用气缸B，气缸B设有两个且分别和两个推板12对应，两个推板12相对的一端均固定有橡胶垫。结合图4所示，凸模7上设有供推板12滑动的T型槽，推板12下端固定有滑动连接在T型槽内的滑块20，T型槽背向凸模7成型部5的一侧敞开，以便于更换不同厚度的推板12。

凸模7、凹模4的水平部6内均设有第一空腔8，水平部6上设有若干与第一空腔8连通的第一气孔9，凸模7的成型部5内开设有第二空腔10，凸模7的水平成型面、两个侧成型面上均开设有若干与第二空腔10连通的第二气孔11。第一空腔8和第二空腔10之间设有连接组件，结合图5所示，连接组件包括两端均密封的活塞桶18以及滑动连接在活塞桶18内的活塞21，活塞桶18固定在机架上，活塞桶18的一端和第一空腔8连通，活塞桶18的另一端和第二空腔10连通，具体的，活塞桶18两端分别连通有柔性的波纹管，通过波纹管和第一空腔8、第二空腔10连通，以便随第一空腔8的位置变化而进行一定伸缩。

活塞桶18的两端分别设有用于与第一空腔8、第二空腔10连通的第一连接孔24、第二连接孔27，第一连接孔24内安装有使得气体从活塞桶18内单向排入第一空腔8的第一出气单向阀，活塞桶18上位于第一连接孔24的同侧开设有进气孔25，进气孔25内安装有使得气体单向进入活塞桶18内的第一进气单向阀，第二连接孔27内安装有使得气体从第二空腔10内单向进入活塞桶18内的第二进气单向阀，活塞桶18上位于第二连接孔27的同侧开设有排气孔28，排气孔28内安装有使得气体单向排出活塞桶18内的第二出气单向阀。

活塞21上固定有连接杆22，连接杆22和推板12可拆卸连接，具体的，其中一个推板12上固定有横杆17，连接杆22端部固定有安装块23，安装块23的外径小于连接杆22的外径，横杆17上设有供安装块23穿过的安装孔，安装块23穿过安装孔后，通过螺母锁定。

活塞桶18和第二空腔10连接的一端开设有出气孔26，出气孔26内安装有阀门，出气孔26连通有出气管19，出气管19上安装有气泵。同时，出气管19还和凸模7或凹模4上的第一空腔8连通，具体的，出气管19和位于下方的第一空腔8连通，即本实施例中，出气管19和凸模7上的第一空腔8连通。

具体使用时，根据待加工的钢板厚度，选择合适厚度的推板12安装至凸模7上，并将横杆17和连接杆22连接。将钢板放置在凸模7的成型部5上，使得钢板的中心尽可能的位于凸模7的成型部5上，向下滑动凹模4(凹模4的驱动方式参考现有技术中冲压模具中动模的运动过程)，此时支撑块13的下表面和凹模4的水平部6平齐。

凹模4上的水平部6和钢板接触后，关闭气缸A，即支撑块13随支撑杆16不再向下运动，凹模4继续下滑，向下压弯钢板的两侧，相对的，凸模7的成型部5带动钢板中部插入到凹模4的成型部5内，通过支撑块13的按压，对钢板的中部进行定位。直到钢板的下端和凸模7的水平部6相贴时，完成合模。

通过电机驱动铰接轴15转动，使得限位板14发生偏转。同时通过气缸B驱动推板12滑动，推板12和钢板的端部相抵，用于辅助向内推动钢板，推板12带动连接杆22滑动，连接杆22带动活塞21在活塞桶18内滑动，活塞桶18一侧抽取第二空腔10内的气体，活塞桶18另一侧的气体排出到第一空腔8内，第二空腔10内呈负压状态，凸模7的水平成型面将钢板吸附在上面，凸模7的侧成型面提供向内的吸力，一定程度上辅助钢板向内偏转。而第一空腔8内的气体通过第一气孔9排出，在凸模7、凹模4的水平部6和钢板的第二横板部3之间形成一层气膜，用于对钢板和凸模7、凹模4的水平部6之间的润滑，一定程度上减少了摩擦。

冲压完成后，铰接轴15反转复位，凹模4向上运动复位，支撑块13向上运动复位，使得支撑块13的下表面和凹模4的水平部6平齐。同时，打开出气孔26内的阀门，通过气泵抽取活塞桶18内的气体，凸模7上的第一空腔8、第二空腔10内呈负压状态，吸附钢板，避免钢板随凹模4的复位运动，同时通过气压吸附对钢板进行一定的定型。

上述过程为一次冲压，一次冲压完成后，钢板有一定的回弹，钢板的第二横板部3在回弹时会发生一定的上翘，此时进行二次冲压，二次冲压，仅需凹模4向下运动合模，不需要铰接轴15偏转、推板12滑动，但在凹模4复位时，依然需要打开出气孔26内的阀门，通过气泵抽取活塞桶18内的气体。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.冷冲压控制回弹模具，包括相互配合的凸模和凹模，凸模、凹模均包括成型部和位于成型部两侧的水平部，成型部均包括水平成型面和位于水平成型面两侧的侧成型面，凹模的两个侧成型面远离凸模的一侧均转动连接有铰接轴，铰接轴上固定有限位板，凸模的两个侧成型面相对水平成型面倾斜设置；其特征在于：

所述凸模或凹模的两个水平部上滑动连接有推板，还包括用于驱动推板向靠近或远离成型部方向滑动的驱动件；凸模、凹模的水平部内均设有第一空腔，水平部上设有若干与第一空腔连通的第一气孔，凸模的成型部内开设有第二空腔，凸模的水平成型面以及两个侧成型面上均开设有若干与第二空腔连通的第二气孔；第一空腔和第二空腔之间设有连接组件，连接组件包括两端均密封的活塞桶以及滑动连接在活塞桶内的活塞，活塞桶的一端和第一空腔连通，活塞桶的另一端和第二空腔连通，活塞上固定有连接杆，连接杆可拆卸连接在推板上。

2.根据权利要求1所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：两个限位板自由端相对的一面设有弧形部，凸模的水平成型面和侧成型面相接处也设有弧形部。

3.根据权利要求1所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：所述活塞桶和第二空腔连接的一端开设有出气孔，出气孔内安装有阀门，出气孔连通有出气管，出气管上安装有气泵。

4.根据权利要求1所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：所述凹模的成型部内安装有支撑块，支撑块背向凸模的一端固定有支撑杆，支撑杆贯穿伸出凹模并相对凹模滑动连接。

5.根据权利要求3所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：所述凹模滑动连接在凸模上方，出气管和凸模上的第一空腔连通。

6.根据权利要求1所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：所述活塞桶的两端分别设有用于与第一空腔、第二空腔连通的第一连接孔、第二连接孔，第一连接孔内安装有使得气体单向排入第一空腔的第一出气单向阀，活塞桶上位于第一连接孔的同侧开设有进气孔，排气孔内安装有使得气体单向进入活塞桶内的第一进气单向阀，第二连接孔内安装有使得气体单向进入活塞桶内的第二进气单向阀，活塞桶上位于第二连接孔的同侧开设有排气孔，排气孔内安装有使得气体单向排出活塞桶的第二出气单向阀。

7.根据权利要求1所述的冷冲压控制回弹模具，其特征在于：两个所述推板相对的一端均固定有橡胶垫。