CN203018554U - 一种拉延模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于梁的拉延模具，该拉延模具包括凹模组件（1）和凸模组件（2），所述凸模组件（2）上具有用于形成所述梁的梁成形凸模（21），所述凹模组件（1）上具有与所述梁成形凸模（21）对应配合的梁成形凹模（11），其中，所述凸模组件（2）上还设置有锁料筋，所述凹模组件（1）上设置有与所述锁料筋相对应的锁料槽，该锁料筋的高度低于所述梁成形凸模（21）的高度。通过上述技术方案，在凸模组件和凹模组件上设置相对应的锁料筋和锁料槽，提高了拉伸力，增大侧壁变形抗力，消除了梁两侧面变形的不充分性和不对称性，以克服产品高回弹的缺陷，从而保证产品质量，增强批量冲压生产的稳定性，缩短模具精细化调整周期。

Description

一种拉延模具

技术领域

本实用新型涉及模具加工，具体地，涉及一种用于梁的拉延模具。

背景技术

在车身各部件的生产制造中，通常使用拉延工艺来制造车身纵梁，尤其是重型卡车车身的纵梁。

通常地，在拉延工艺中，首先将板料放置在下模上，开始拉延时，上模座下降，压边面闭合，上模继续下降，下模座上的凸模组件接触板料，板料在压边面的压力作用下流入上模座的凹模组件内。为了增大板料流动阻力，通常在压边面上设置拉延筋。

卡车车身纵梁的结构如图1、2所示，纵梁的材质属于高强度板，其性能为强度高且回弹大。纵梁的横截面形状为“U”形，带法兰边，纵向为“S”形，纵梁中部呈鱼腹式结构。如图3所示，由于纵梁的侧面是不可展开面，所以在使用高强度的厚板料通过拉延工艺制造纵梁时，常常出现高回弹和大扭曲的现象。

在如图3所示的纵梁中，图中纵梁的左端成形为燕尾形部分。在沿纵向“S”形侧面的拐点部，向外凸弯侧多料，为压应力，向内凹弯侧少料，为拉应力。两个相对应的侧面应力的不平衡造成纵梁扭曲。在燕尾形部分，由于两侧面均为凹面，所以不会造成扭曲变形。

为了克服扭曲变形，就需要改变两个相对应的侧面的应力差，使其产生较大的塑性变形即可。因此，在传统拉延工艺设计中，因板料较厚且带法兰边，而在板料厚度大于2mm时压边面通常不设置拉延筋，也就是压边面采用无拉延筋的光滑表面，在拉延过程中，压边面闭合，自始至终靠压边面的摩擦力起增阻作用，且压边力一定。从拉延开始至拉延结束，拉伸力大小基本恒定。但是，在最需要增大阻力时，这种压边面则不能满足需要，因此不能产生充分的塑性变形，侧面的不平衡应力不能完全释放。在纵梁长度范围内，拉延扭曲回弹大约4-7mm，并且在后续的工序中不能消除。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种拉延模具，该拉延模具能够调整梁的侧壁的纵向应力。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于梁的拉延模具，该拉延模具包括凹模组件和凸模组件，所述凸模组件上具有用于形成所述梁的梁成形凸模，所述凹模组件上具有与所述梁成形凸模对应配合的梁成形凹模，其中，所述凸模组件上还设置有锁料筋，所述凹模组件上设置有与所述锁料筋相对应的锁料槽，该锁料筋的高度低于所述梁成形凸模的高度。

优选地，所述锁料筋沿所述梁成形凸模的长度方向延伸。

优选地，所述锁料筋设置在所述梁成形凸模的两侧。

优选地，所述锁料筋包括设置在所述梁成形凸模的两侧的左锁料筋和右锁料筋，该左锁料筋和右锁料筋沿着所述梁成形凸模的长度方向在所述梁成形凸模的整个长度上设置。

优选地，所述锁料筋的高度为15-19mm。

优选地，所述梁具有纵向的弯曲部，该弯曲部具有外凸侧面和内凹侧面，与该外凸侧面相对设置的锁料筋的高度大于与该内凹侧面相对设置的锁料筋的高度。

优选地，所述梁成形凸模的两端设置有燕尾形结构，在该燕尾形结构中，所述梁成形凸模的横截面的宽度在朝向末端的方向上逐渐增大。

优选地，所述梁为车身纵梁。

通过上述技术方案，在凸模组件和凹模组件上设置相对应的锁料筋和锁料槽，提高了拉伸力，增大侧壁变形抗力，消除了梁两侧面变形的不充分性和不对称性，以克服产品高回弹的缺陷，从而保证产品质量，增强批量冲压生产的稳定性，缩短模具精细化调整周期。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型优选实施方式的凸模组件的示意图；

图2是根据本实用新型优选实施方式的凹模组件的示意图；

图3是根据本实用新型优选实施方式的梁的示意图。

附图标记说明

1凹模组件    11梁成形凹模

2凸模组件    21梁成形凸模

22左锁料筋   23右锁料筋

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是以凹模组件1所在的模座为上模座，凸模组件2所在的模座为下模座，“左、右”是指梁成形凸模的两侧，以该梁成形凸模的长度方向为基准的左右两侧。在图1和图2中，“左”指图中透视方向的左下方，也就是梁成形凸模21的向纸面外侧的一侧，“右”指图中透视方向的右上方，也就是梁成形凸模21的向纸面内侧的一侧。

本实用新型提供一种用于梁的拉延模具，该拉延模具包括凹模组件1和凸模组件2，通常凹模组件1设置在上模座上，凸模组件2设置在下模座上，下文的描述都是根据这种设置方式进行的，主要阐述了本实用新型的实用新型点及其原理，对于其他设置方式，例如凹模组件1设置在下模座上，凸模组件2设置在上模座上也都同样适用。所述凸模组件2上具有用于形成所述梁的梁成形凸模21，所述凹模组件1上具有与所述梁成形凸模21对应配合的梁成形凹模11，其中，所述凸模组件2上还设置有锁料筋，所述凹模组件1上设置有与所述锁料筋相对应的锁料槽，该锁料筋的高度低于所述梁成形凸模21的高度。

本实用新型的拉延模具主要用于梁，该拉延模具包括凹模组件1和凸模组件2，该凸模组件2上梁成形凸模21，该梁成形凸模21用于形成所述梁，凹模组件1上具有与该梁成形凸模21相对应配合的梁成形凹模11，在合模拉延的时候，该梁成形凸模21与该梁成形凹模11相配合地对板料进行拉延，从而形成该梁。除此之外，本实用新型的拉延模具在凸模组件2上还设置有锁料筋，凹模组件1上设置有与锁料筋相对应的锁料槽。

在本实用新型的技术方案中，在凸模组件2上设置锁料筋，因此，在整个拉延工艺过程中，该锁料筋只有在需要的时候才起到所需的作用。使用根据本实用新型的拉延模具，在拉延开始之前，首先上模座和下模座打开，将待拉延的板料设置在下模上，将上模座下降或者下模座上升，从而使压边面闭合，利用压边面将待拉延的板料夹紧定位在上下模座的凹模组件1和凸模组件2之间，然后再将上模座的凹模组件1继续向下运动（或者将下模座的凸模组件2继续向上运动），由于梁成形凸模21的高度高于锁料筋的高度，也就是说在合模运动的过程中梁成形凸模21先接触板料，从而开始对待拉延的板料进行拉延，板料在压边面的压力控制下，通过梁成形凸模21和梁成形凹模11的配合，板料流入梁成形凹模。继续将凹模组件1向下运动（相当于将下模座的凸模组件2向上运动）到一定位置时，锁料筋开始接触板料，将板料压入到锁料槽中，此时板料几乎不再向梁成形凹模中流动。直至凹模组件1向下运动（相当于凸模组件2向上运动）到下死点（或上死点）时，拉延过程结束。从锁料筋接触板料开始直至凹模组件1和凸模组件2完全闭合，梁增大的表面积靠胀形来实现。此时，梁的两侧面发生充分的塑性变形，消除了两个侧面的纵向应力。在拉延过程结束后，由于该锁料筋设置在修边线之外，可以通过修边而修掉，从而获得所需要的梁。

通过上述技术方案，在凸模组件和凹模组件上设置相对应的锁料筋和锁料槽，提高了拉伸力，增大侧壁变形抗力，消除了梁两侧面变形的不充分性和不对称性，以克服产品高回弹的缺陷，从而保证产品质量，增强批量冲压生产的稳定性，缩短模具精细化调整周期。

优选地，所述锁料筋沿所述梁成形凸模21的长度方向延伸。

根据本实用新型的技术方案，由于锁料筋设置的目的就是在拉延过程中对相应的梁成形凸模消除纵向应力，因此在本实用新型的优选实施方式中，该锁料筋沿梁成形凸模21的长度方向延伸。

优选地，所述锁料筋设置在所述梁成形凸模21的两侧。

本实用新型的拉延模具主要用于梁，该梁具有沿纵向的“S”形弯曲部，对于弯曲部来说，两个侧面一个为内凹一个为外凸，因此两个侧面在拉延过程中所受到的应力情况不同，所以该梁在弯曲部的两侧面的应力不对称。因此，在本实用新型的优选实施方式中，在用于形成该梁的梁成形凸模21的两侧分别设置锁料筋，从而分别对梁的两个侧面的拉延应力进行调整。

优选地，所述锁料筋包括设置在所述梁成形凸模21的两侧的左锁料筋22和右锁料筋23，该左锁料筋22和右锁料筋23沿着所述梁成形凸模21的长度方向在所述梁成形凸模21的整个长度上设置。

综合上述优选实施方式中的技术方案，更优选地，该锁料筋包括左锁料筋22和右锁料筋23，此处的“左、右”主要是为了描述该锁料筋设置在梁成形凸模21的两侧，该“左”和“右”主要是以梁成形凸模21的长度方向为基准的，该左锁料筋22和右锁料筋23分别设置在梁成形凸模21的两侧且分别沿着该梁成形凸模21的长度方向延伸，而且优选地，该左锁料筋22和右锁料筋23在梁成形凸模21的整个长度上设置，这样就可以对梁的整个长度上的两个侧面的拉延应力进行调整，从而提高拉延工艺品质，提高产品质量。

优选地，所述锁料筋的高度为15-19mm。通常地，锁料筋的高度低于梁成形凸模21的高度，也就是说在凹凸模组件合模的过程中，梁成形凸模21首先接触板料。在本优选实施方式中，该锁料筋的高度为15-19mm，也就是说凹模组件1向下运动（或者凸模组件2向上运动）到下死点（或上死点）之前的15-19mm处，锁料筋开始进行锁料，阻止板料向梁成形凹模11中流动。

优选地，所述梁具有“S”形弯曲部，该弯曲部具有外凸侧面和内凹侧面，与该外凸侧面相对设置的锁料筋的高度大于与该内凹侧面相对设置的锁料筋的高度。

本实用新型的拉延模具主要针对弯曲梁，对于梁的弯曲部来说，具有外凸侧面和内凹侧面，该外凸侧面多料，为压应力；该内凹侧面少料，为拉应力。根据上文所述的锁料筋的工作原理，与外凸侧面相对设置的锁料筋的高度大于与内凹侧面相对设置的锁料筋的高度，也就是说在弯曲部两侧的左锁料筋22和右锁料筋23上，与弯曲部的外凸侧面相对一侧的锁料筋的高度要大于与内凹侧面相对一侧的锁料筋的高度。该锁料筋的具体高度根据实际应用的情况计算设置，例如板料的材料属性、弯曲部的弯曲程度等，本实用新型对此不加以限制。而且弯曲梁可能具有多个弯曲部，各个弯曲部之间也可以根据不同的弯曲程度而相应地设置锁料筋的高度。另外，锁料筋的侧面的倾斜度也可以根据实际应用的情况而设置，该侧面的倾斜度主要是与拉延之后的修边工序相关，与本实用新型的主要实用新型点不相关，此处不再赘述。

优选地，所述梁成形凸模21的两端设置有燕尾形结构，在该燕尾形结构中，所述梁成形凸模21的横截面的宽度在朝向末端的方向上逐渐增大。

为了能够保证梁的末端的应力足够大，在本优选实施方式中，在梁成形凸模21的两端设置燕尾形结构，该燕尾形结构指在高度不变的情况下，梁成形凸模21的横截面的宽度在朝向末端的方向上逐渐增大，也就是形成如喇叭一样的放大状，这种燕尾形结构主要是增加梁的侧面的纵向应力，在拉延加工之后的修边工序中会被修掉，从而在梁成形后侧面纵向的残余应力小，使产品更加稳定。

对于有些梁来说，可能末端已经具有燕尾形结构，此时梁成形凸模的燕尾形结构则是形成梁的一部分，因此在修边工序中不需要修掉；或者梁的一端形成有燕尾形结构，此时仍然可以在梁成形凸模21的另一端补充形成相应的燕尾形结构，一端是梁本身的结构，另一端是补充面，在修边工序中被修掉。

优选地，所述梁为车身纵梁。更优选地，该车身纵梁为重型卡车的车身纵梁，当然，本实用新型并不限于此。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于梁的拉延模具，该拉延模具包括凹模组件（1）和凸模组件（2），所述凸模组件（2）上具有用于形成所述梁的梁成形凸模（21），所述凹模组件（1）上具有与所述梁成形凸模（21）对应配合的梁成形凹模（11），其特征在于，所述凸模组件（2）上还设置有锁料筋，所述凹模组件（1）上设置有与所述锁料筋相对应的锁料槽，该锁料筋的高度低于所述梁成形凸模（21）的高度。

2.根据权利要求1所述的拉延模具，其特征在于，所述锁料筋沿所述梁成形凸模（21）的长度方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的拉延模具，其特征在于，所述锁料筋设置在所述梁成形凸模（21）的两侧。

4.根据权利要求3所述的拉延模具，其特征在于，所述锁料筋包括设置在所述梁成形凸模（21）的两侧的左锁料筋（22）和右锁料筋（23），该左锁料筋（22）和右锁料筋（23）沿着所述梁成形凸模（21）的长度方向在所述梁成形凸模（21）的整个长度上设置。

5.根据权利要求3所述的拉延模具，其特征在于，所述锁料筋的高度为15-19mm。

6.根据权利要求1所述的拉延模具，其特征在于，所述梁具有纵向的弯曲部，该弯曲部具有外凸侧面和内凹侧面，与该外凸侧面相对设置的锁料筋的高度大于与该内凹侧面相对设置的锁料筋的高度。

7.根据权利要求1所述的拉延模具，其特征在于，所述梁成形凸模（21）的两端设置有燕尾形结构，在该燕尾形结构中，所述梁成形凸模（21）的横截面的宽度在朝向末端的方向上逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的拉延模具，其特征在于，所述梁为车身纵梁。

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