CN204171176U - 用于拉延坯料的拉延模具组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于拉延坯料的拉延模具组，包括：模具，限定有位于外围夹紧面内的模腔；压边圈，选择性地将坯料倚靠外围夹紧面夹紧；以及布置在压边圈内的冲头，冲头具有先行接触部分和至少一个延迟接触部分，其中，先行接触部分接合坯料且将坯料的第一区域拉延到模腔中并将第一区域倚靠模具夹紧；并且在第一区域倚靠模具夹紧期间，延迟接触部分接合坯料以拉延坯料的第二区域。本实用新型能够在不开裂的情况下深拉延由铝或高强度钢制成的宽面板。
Description
技术领域
本申请涉及用于拉延坯料的拉延模具组。
背景技术
深拉延面板通常由具有良好成形性的超深拉延质量钢冲压而成。由超深拉延质量钢制成的零件大大重于由铝合金或具有相同强度的先进高强度钢制成的零件。减小车辆的重量以提升燃料经济性的需求需要用于由更轻且更强的铝合金或先进高强度钢形成零件的新技术的发展。
拉延铝合金或先进高强度钢板以形成具有尖角的中央深腔是很困难的，因为坯料的凸缘区域的材料不能被轻易地拉延至中央空腔中，部分上是由于板侧部上部件的轮廓。这种板的典型实例可以是车辆的前围板、客厢地板底盘等。提供具有深腔且由铝合金或先进高强度钢制成的大型面板的一种方法是将该零件分成几部分并由多个部件形成该零件。然而，这种多部分方法增加了诸如装配步骤和焊接步骤的工艺步骤并可能导致不准确的部分形状，其伴随着误差叠加可能性的增加。
在超深拉延质量钢中拉延具有深拉延区域的宽零件可在不导致材料开裂的情况下完成。然而，在传统式冲床上采用现有冲压技术形成具有较高强度/较低成形性的重量更轻材料的相同零件的尝试导致了过度开裂。具体地，采用由BH280、DP500、HSLA350或铝合金AA5182制成的不易延展的坯料形成前围板会产生大裂缝。
存在对用于拉延具有深腔并由铝合金或先进高强度钢制成的大型面板以实现可能的重量减轻的成形技术的需求。本公开旨在实现这个目标和如下总结的其它目标。
实用新型内容
根据本公开的一方面，公开了一种在不开裂的情况下深拉延由铝或高强度钢制成的宽面板的方法。该方法包括首先将坯料夹紧在拉延模具组的压边件中。坯料的第一区域由第一拉延冲头拉延。坯料的第一区域由第一冲头夹紧。在第一拉延冲头夹紧中央区域期间，坯料的第二区域由第二拉延冲头拉延。
根据以上方法的其它方面，拉延模具组的压边件可包括多个形成在压边圈上的拉延筋且下模可限定各自容纳一个拉延筋的多个拉延筋槽。两个拉延筋和两个拉延筋槽可配置在压边圈和下模的选定区域中，以在使用第一拉延冲头拉延坯料的第一区域的步骤期间在选定区域中提供增加的阻力。压边圈和下模的选定区域还可包括靠近压边圈和下模的边角的多个区域。
该方法还可包括在拉延坯料的第二区域的步骤期间，在第一区域中由第一区域朝向第二区域拉延形成袋状部。
该方法还可包括液压成形坯料的预定区域。
该方法还可包括在坯料的第一区域中液压成形袋状部以具有期望形状。
根据本公开的另一方面，制造拉延面板的方法包括将坯料夹紧在拉延模具组的压边件中，拉延模具组包括多个拉延冲头和限定有空腔的模具。使用中央拉延冲头将坯料的中央区域拉延到空腔中。由中央拉延冲头将中央区域倚靠模具夹紧并且在中央拉延冲头夹紧坯料的中央区域期间将坯料的至少一个侧部区域由侧部拉延冲头拉延到空腔中。
根据以上方面的另一方面，拉延模具组的压边件可包括在压边圈上形成的多个拉延筋。多个拉延筋槽可配置在下模上，每个拉延筋槽容纳一个拉延筋。两个拉延筋和两个拉延筋槽可配置在压边圈的选定区域中以在使用拉延冲头的第一部分拉延坯料的第一区域的步骤期间在选定区域中提供增加的阻力。压边圈的选定区域还可包括位于压边圈的边角中的多个区域。
该方法还可包括在拉延坯料的侧部区域的步骤期间，在中央区域中由中央区域朝向侧部区域拉延形成袋状部。
该方法还可包括在拉延坯料后液压成形坯料的预定区域。此外，该方法可包括在坯料的第一区域中液压成形袋状部以具有期望形状。
本公开的另一方面涉及用于拉延坯料的拉延模具组，其包括模具、压边圈和多个冲头。下模限定有位于外围夹紧面内的模腔。压边圈将坯料倚靠外围夹紧表面夹紧。冲头布置在压边圈内并具有先行接触冲头和至少一个延迟接触冲头。先行接触冲头接合坯料并将坯料的第一区域拉延到模腔中然后将第一区域倚靠下模夹紧，同时延迟接触冲头接合坯料以拉延坯料的第二区域。
根据本公开的另一方面，外围夹紧表面可限定有多个槽。压边圈可包括容纳在多个槽中的多个拉延筋。两排槽和两个拉延筋可配置在坯料中形成边角的位置处。
本实用新型一方面提供了一种方法，包括：将坯料夹紧在拉延模具组的压边件中；使用拉延冲头的第一部分拉延坯料的第一区域；使用第一部分夹紧第一区域；以及在拉延冲头的第一部分夹紧坯料的第一区域期间，使用拉延冲头的第二部分拉延坯料的第二区域。
根据本实用新型，拉延模具组的压边件包括形成在压边圈上的多个拉延筋，模具限定多个拉延筋槽，每个拉延筋槽容纳一个拉延筋，并且两个拉延筋和两个拉延筋槽配置在压边圈的选定区域中以在使用拉延冲头的第一部分拉延坯料的第一区域的步骤期间在选定区域中提供增加的阻力。
根据本实用新型，压边圈的选定区域还包括压边圈的多个边角区域。
根据本实用新型，在拉延坯料第二区域的步骤期间，在第一区域中由第一区域朝向第二区域拉延形成袋状部。
根据本实用新型，该方法还包括：将坯料加载到液压成形工具中并液压成形坯料的预定区域。
根据本实用新型，该方法还包括：在坯料的第一区域中液压成形袋状部以获得会进一步延伸到至少一个尖角和至少一个深腔中的材料。
本实用新型另一方面提供了一种制造拉延面板的方法，包括：将坯料夹紧在拉延模具组的压边件中，拉延模具组具有拉延冲头和限定空腔的模具；使用中央拉延冲头将坯料的中央区域拉延到空腔中；使用中央拉延冲头将中央区域倚靠模具夹紧；以及在中央拉延冲头夹紧坯料的中央区域期间，使用侧部拉延冲头将坯料的至少一个侧部区域拉延到空腔中。
根据本实用新型，拉延模具组的压边件包括在压边圈上形成的多个拉延筋，模具限定多个拉延筋槽，每个拉延筋槽容纳一个拉延筋，并且两个拉延筋和两个拉延筋槽配置在压边圈的选定区域中以在使用中央拉延冲头拉延坯料的中央区域的步骤期间在选定区域中提供增加的阻力。
根据本实用新型，压边圈的选定区域还包括压边圈的多个边角区域。
根据本实用新型，该方法还包括：在拉延坯料的侧部区域的步骤期间，在中央区域中由中央区域朝向侧部区域拉延形成袋状部。
根据本实用新型，该方法还包括：液压成形坯料的预定区域。
根据本实用新型，该方法还包括：在中央区域中形成多个袋状部；以及在坯料的中央区域中液压成形袋状部以获得进一步延伸到至少一个尖角和至少一个深腔中的材料。
本实用新型又一方面提供了一种用于拉延坯料的拉延模具组，包括：模具，限定有位于外围夹紧面内的模腔；压边圈，选择性地将坯料倚靠外围夹紧面夹紧；以及布置在压边圈内的冲头，冲头具有先行接触部分和至少一个延迟接触部分，其中，先行接触部分接合坯料且将坯料的第一区域拉延到模腔中并将第一区域倚靠模具夹紧；并且在第一区域倚靠模具夹紧期间，延迟接触部分接合坯料以拉延坯料的第二区域。
根据本实用新型，外围夹紧表面限定多个槽，其中，压边圈包括容纳在多个槽中的多个拉延筋，并且两排槽和拉延筋配置在坯料中形成边角的位置处。
本实用新型的有益效果在于能够在不开裂的情况下深拉延由铝或高强度钢制成的宽面板。
下面将参照附图对本公开的上述方面和其它方面进行更为全面的描述。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的拉延面板的方法的流程图；
图2是可与参照图1所述方法结合使用的模具组的一个实施例的分解立体图；
图3是包括两个拉延筋的压边圈的局部截面图；
图4是被保持在压边圈上的拉延筋与配置在模具上的拉延筋槽之间的金属面板的局部截面图；
图5至图8是示出图1中所述深拉延成形工艺中的四个阶段的拉延模具组的一个实施例的示意性截面图；
图9是整合到下模和中央冲头中的液压成形工具的局部截面图，其示出用于随后形成如图10和图11中所示的边角和细节区域的形成的材料的袋状部的形成；
图10是电动液压成形工具的局部视图，其示出先前在图2和图5至图8中所示的模具组中形成的面板准备要在该工具中成形；以及
图11是示出在面板的袋状部成形为成形槽后位于图10所示电动液压成形工具中部分的局部截面图。
具体实施方式
下面提供对本实用新型的所示实施例的详细描述。所公开的实施例为可能以多种替代方式实施的本实用新型的实例。附图未必按比例绘制。一些特性可能被放大或缩小来示出特定部件的细节。本申请中所公开的具体结构性和功能性细节不被视作限定，而仅作为用于教导本领域技术人员如何实施本实用新型的代表性基础。
参照图1，参照流程图示出了通常由参考标号10表示的拉延面板的方法。在方法10中，在12处将坯料11(在图2和图4至图8中示出)切割成形。然后在14处将坯料11加载到由拉模的压边圈接合的外围夹紧面上。拉模由常规的拉伸压力机(未示出)进行操作。
参照图2，拉延模具组16被示出包括下模18和压边件20，坯料11(或面板)布置在压边件20和下模18的外围夹紧面21之间。尽管在大多数情形下的下模18布置在压边件的下方，但这种定向可根据拉伸压力机的定向和结构颠倒或改变。
拉伸压力机的上板通常由参考标号24表示。上板24支撑中央冲头26，中央冲头26由汽缸27支持以使中央冲头26相对于上板24缩回和推进。中央冲头26接合坯料11并保持坯料倚靠下模18。汽缸27可为液压缸、气压缸或氮气缸，其以如下方式协调中央冲头26与侧部冲头28的推进来推进和缩回中央冲头26，即，金属板坯料从凸缘流动并沿着下模的表面伸展而不褶皱和开裂。作为替代，中央冲头26可由模具组弹簧或其它偏置机构进行偏置，其接合坯料11并保持坯料11倚靠下模。
在所示实施例中，两个侧部冲头28配置在中央冲头26的相反侧并由上板24支撑。中央冲头26作用在坯料11的中央区域30上，以在最初将中央区域30深深地拉延到下模18中。侧部冲头28随后接合坯料11的侧部区域32以将侧部区域拉延成期望形状。侧部冲头28和中央冲头26通过拉伸压力机(未示出)协力移动，以提供先行接触部分(例如，中央冲头26)和延迟接触部分(例如，侧部冲头28)。
参照图2至图4，多个拉延筋36配置在压边件20上，拉延筋36从压边件20的下侧延伸出。具有拉延筋36的压边件20将坯料11的外围凸缘限制在下模18的外围夹紧面21中形成的拉延筋槽38中。在图1的40处，拉延筋36和拉延筋槽38限制坯料11被过于容易地拉延到下模18中。拉延筋36和拉延筋槽38为拉延操作提供受控等级的阻力，如此使得对坯料11进行拉延而不会在坯料11中形成裂口或褶皱。具体参照图2，若干边角区域46被示出与双拉延筋36协力，其在中央冲头26最初将坯料11拉延到空腔42中时在拉延操作的最初阶段对其提供增加的阻力。
在图4中，两个拉延筋36配置成与两个拉延筋槽38结合。这种结构可在拉延模具组16的选定区域中使用，尤其是在拉延模具组16的边角区域46中。双拉延筋36和拉延筋槽38在边角中提供增加的阻力用于图1中在48处的拉延操作的第一步骤，这将会在下面参照图6和图7进行更为详细的描述。在图1中的50处并如图7和图8中所示的第二拉延步骤期间减小对于拉延操作的阻力值，并且当坯料11的外围边缘被向最外部拉延筋36内侧拉延时，允许坯料11被更容易地拉延到下模18中。
参照图1和图5，在图1中的40处，由压边圈夹紧坯料11，同时拉延筋36和拉延筋槽38控制坯料11向下模18中的流动。具体参照图5，拉延模具组16被示出由压边件20夹紧坯料11倚靠下模18。由上板24支撑的中央冲头26被示出处于伸出位置并恰好处于与坯料11接合之前。拉延筋36被示出连同坯料11容纳在拉延筋槽38中。坯料11通过中央冲头26被拉延穿过拉延筋36和拉延筋槽38之间的间隙。上板24支撑在坯料11的中央区域30被保持倚靠下模18后通过汽缸27缩回的中央冲头26。汽缸27可为液压缸、气压缸或氮气缸，其与移动上板24的拉伸压力机结合而被致动。
参照图1、图6和图7，工艺中的对应于图1中的步骤48的下一步骤为：使用中央冲头26拉延坯料的中央区域30。继续参照图6，上板24被示出推进中央冲头26以拉延坯料11的中央区域30。中央冲头26上的大箭头表示上模板24移动中央冲头26的方向。当中央冲头26将坯料11拉延到模腔42中时，坯料11的外围凸缘从拉延筋36与拉延筋槽38之间拉延到空腔42中。
参照图7，拉延模具组16被示出且坯料11倚靠下模18夹紧。此时，在上板24的中央冲头26将坯料11倚靠下模18夹紧期间，由上板24支撑的侧部冲头28开始接合坯料11。此时，在上板向下移动的同时，汽缸27被压缩并保持中央冲头26位于关于中央冲头26的最低位置。侧部区域32被示出刚好处于将侧部区域32拉延到形成在下模18中的模腔42中之前。
参照图7和图8，上板24的中央冲头26和侧部冲头28被示出处于完成图1中的步骤50处之后。坯料11的侧部区域32通过侧部冲头28被拉延成与下模18接合。在完成形成获得的袋状部后，上板24回到其原始位置，并将侧部冲头28和中央冲头26移动到上部位置中。在上板缩回到提升位置期间，汽缸27减压并将中央冲头26推进到其相对于板24和侧部冲头28的原始推进位置。
如图9所示，坯料11的局部区域可成形或液压成形到坯料11的侧部区域32或中央区域30中，以在图1中的52处形成获得的袋状部，其由被拉延成该袋状部的材料组成，该材料在之后将会形成坯料11的细节区域或形成会成为尖角的区域。
参照图1，在53处将拉延坯料从拉模上卸载并在54处将其加载到第二成形工具中，该成形工具可以为液压成形模具或电动液压成形工具。在步骤54中，拉延坯料11被加载到可以为液压成形工具或电动液压成形工具的第二成形工具中。
参照图10，拉延坯料11被示出位于电动液压成形工具56中。在所示出的电动液压成形工具56中，坯料11和流体57处于坯料11的一侧上的腔58中。成形槽60在成形工具56中形成。电极62延伸到腔58中并在当所储存的电源放电时通电以在流体57中形成放电用以将坯料11成形到成形槽60中。
参照图1和图11，在工艺的最终步骤64中，坯料11被液压成形或电动液压成形到槽60中。先前在52处形成的获得的袋状部可促进坯料11成形到边角区域中或者形成锐边或深槽。
尽管上面公开了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本实用新型的所有可能形式。相反，说明书中所使用的术语为描述性而非限制性术语，并且应当理解，可进行各种变化而不偏离本实用新型的精神和范围。此外，多个可执行实施例的特征可进行结合以形成本实用新型的更多的实施例。
Claims (2)
1.一种用于拉延坯料的拉延模具组，其特征在于，包括：
模具，限定有位于外围夹紧面内的模腔；
压边圈，选择性地将所述坯料倚靠所述外围夹紧面夹紧；以及
布置在所述压边圈内的冲头，所述冲头具有先行接触部分和至少一个延迟接触部分，其中，所述先行接触部分接合所述坯料且将所述坯料的第一区域拉延到所述模腔中并将所述第一区域倚靠所述模具夹紧；并且在所述第一区域倚靠所述模具夹紧期间，所述延迟接触部分接合所述坯料以拉延所述坯料的第二区域。
2.根据权利要求1所述的拉延模具组，其特征在于，所述外围夹紧表面限定多个槽，其中，所述压边圈包括容纳在所述多个槽中的多个拉延筋，并且两排所述槽和所述拉延筋配置在所述坯料中形成边角的位置处。
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