CN101700548A - 基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具 - Google Patents
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Abstract
一种金属塑性加工技术领域的一种基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，包括：凸模、凹模、压边圈、凸模垫板、下模板、导柱、导套、导向板和凸模垫片，其中：凸模与凸模垫板固定连接，凸模垫板固定设置于下模板上，下模板与压力机的下置运动机构相连接，压边圈与压力机相连，导向板设置于压边圈内并与凸模相接触，导柱和导套分别固定设置于压边圈内和凹模内且位置相匹配，凹模与压力机的上滑块固定连接，所述的压边圈的压料面上对应凸模位置的两侧分别设有两条变阻力拉深筋以及两条对应的下凹槽。本发明可以显著提高斜底面的盒形类零件的法兰部分和侧壁部分金属的流动均匀性，可避免拉深筋阻力均匀增加或均匀降低而导致的局部破裂或起皱现象。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种金属塑性加工技术领域的装置，具体是一种基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具。
背景技术
复杂钣金零件的拉伸模具压料面上大多设置有拉深筋，拉深筋可以控制被拉伸板料进入凹模的阻力，改善板料的成形性，避免产生局部起皱和破裂的缺陷，在拉伸成形中起着至关重要的作用。
目前的拉深筋尺寸设计通常是沿长度方向截面等高的，这种拉深筋可以提供沿长度方向均匀的拉深筋阻力以控制板料变形。对于工业生产中具有不等深度的斜底盒形冲压件的拉伸，采用这种拉深筋截面等高的设计，不利于较深部位形状的成形。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1342532记载了一种“金属薄板件冲压成型用拉延模具”，可以改善板料塑性成形过程中圆角区域的流动状态。但是，该专利在直拉深筋和斜拉深筋设计部分，并未有拉深筋的截面尺寸沿长度不均匀和非等高度的描述。
又经检索发现，专利文献号CN101259499A记载了一种“多点连续高度可调拉延筋结构”，通过采用多个连续排布的球头螺钉构成新型拉深筋，调整球头螺钉的伸出高度，达到设定的拉深筋阻力的要求。但是，该专利未考虑对于非等深度的斜底盒形件的拉伸而需要的非均匀拉深筋阻力，也未给出拉深筋截面高度沿拉深筋方向的高设计模式。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，根据拉伸件底部的斜度，拉深筋沿其长度方向设置成非等高度的，随着盒形件深度由浅到深的单调连续过渡，拉深筋的高度连续降低。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：凸模、凹模、压边圈、凸模垫板、下模板、导柱、导套、导向板和凸模垫片，其中：凸模与凸模垫板固定连接，凸模垫板固定设置于下模板上，下模板与压力机的下置运动机构相连接，压边圈与压力机相连，导向板设置于压边圈内并与凸模相接触，导柱和导套分别固定设置于压边圈内和凹模内且位置相匹配，凹模与压力机的上滑块固定连接。
所述的压边圈的压料面上对应凸模位置的两侧分别设有两条变阻力拉深筋以及两条对应的下凹槽，其中：变阻力拉深筋活动设置于下凹槽内，变阻力拉深筋的底面与压边圈上的下凹槽的底面平行并接触且垂直于底面的变阻力拉深筋的四个侧面与下凹槽的侧面均为过赢配合。
所述的变阻力拉深筋的截面端部为倒圆角的矩形，变阻力拉深筋的上表面为阻力面，该阻力面与底面互不平行，变阻力拉深筋的高度从一端到另一端为单调递增或单调递减。
所述的凹模上设有上凹槽，该上凹槽的形状与下凹槽相匹配，变阻力拉深筋与上凹槽之间的间隙大于等于待处理板料的厚度。
所述的变阻力拉深筋长度L为100-1000毫米，变阻力拉深筋低端的高度为10-16毫米，变阻力拉深筋的上表面与底面所呈夹角α为2-5°，变阻力拉深筋的转角半径为3-8毫米。
本发明对于拉伸深度由浅单调递增到深的斜底盒形件冲压，利用本专利所提出的变阻力拉深筋设计方法，可以保证板料变形金属流动均匀，避免由于采用等高度变阻力拉深筋设置而造成的变形不均匀和起皱、过度变薄和破裂等缺陷，提高冲压件的拉伸成形质量。
本发明所述模具可应用到复杂形状零件的冲压成形模具，尤其是变形能力比较差的高强度钢板冲压成形模具，可显著改善局部金属流动的不均匀性，提高冲压件厚度的均匀性。本专利中的模具不需要采用新的模具结构，模具材料无特殊的要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为压边圈俯视图。
图3为变阻力拉深筋剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：凹模1、导套2、导柱3、压边圈4、导向板5、凸模6、凸模垫板7、下模板8、凸模垫片9、凸模固定螺钉10、垫板固定螺钉11、第一变阻力拉深筋12、第一拉深筋13、第二拉深筋14、第二变阻力拉深筋15，其中：凸模6通过螺钉10与凸模垫板7相连，凸模垫板7通过螺钉11安装在下模板8上，下模板8可与压力机的下置运动机构相连；压边圈4通过压力机自带的顶杆与压力机液压系统相连，导向板5安装在压边圈4的孔内以实现与凸模6的滑动连接；压边圈4通过其上安装的导柱2与凹模1上安装的导套2滑动连接；凹模1通过压板螺钉与设备的上滑块相连。
如图2和图3所示，所述的第一变阻力拉深筋12和第二变阻力拉深筋15的长度L为100毫米，其上顶面斜度α为3°；
所述的第一变阻力拉深筋12和第二变阻力拉深筋15一侧的高度a为13毫米；
所述的第一变阻力拉深筋12和第二变阻力拉深筋15的转角半径R1为4毫米，转角半径R2为4毫米。
当本实施例用于成形一个不等深度的盒形件拉伸成形时，盒形件左侧较深而右侧较浅，从左到右，深度单调、平缓过渡。前后两条变阻力拉深筋的高度从左到右逐渐增加，冲压成形时，在模具的前后形成从左到右逐渐增加的拉伸阻力，有利于提高此盒形件成形的均匀性。与现有的模具结构相比，仍采用传统的整体模具结构，但局部控制金属流动均匀性的能力显著提高，可明显改善板料的均匀性和降低残余应力分布的不均匀性。
Claims (7)
1.一种基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，包括：凸模、凹模、压边圈、凸模垫板、下模板、导柱、导套、导向板和凸模垫片，其中：凸模与凸模垫板固定连接，凸模垫板固定设置于下模板上，下模板与压力机的下置运动机构相连接，压边圈与压力机相连，导向板设置于压边圈内并与凸模相接触，导柱和导套分别固定设置于压边圈内和凹模内且位置相匹配，凹模与压力机的上滑块固定连接，其特征在于：
所述的压边圈的压料面上对应凸模位置的两侧分别设有两条变阻力拉深筋以及两条对应的下凹槽，其中：变阻力拉深筋活动设置于下凹槽内。
2.根据权利要求1所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的变阻力拉深筋的底面与压边圈上的下凹槽的底面平行并接触且垂直于底面的变阻力拉深筋的四个侧面与下凹槽的侧面均为过赢配合。
3.根据权利要求1所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的变阻力拉深筋的截面端部为倒圆角的矩形，变阻力拉深筋的上表面为阻力面，该阻力面与底面互不平行。
4.根据权利要求3所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的变阻力拉深筋的高度从一端到另一端为单调递增或单调递减。
5.根据权利要求1所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的凹模上设有上凹槽，该上凹槽的形状与下凹槽相匹配。
6.根据权利要求5所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的上凹槽，其与变阻力拉深筋之间的间隙大于等于待处理板料的厚度。
7.根据权利要求1至4中任一所述的基于非均匀拉深筋阻力的冲压模具，其特征是，所述的变阻力拉深筋，其长度L为100-1000毫米，其低端的高度为10-16毫米，其上表面与底面所呈夹角α为2-5°，其转角半径为3-8毫米。
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