專利名稱：用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓沖孔-翻邊模具。
背景技術(shù)：
內(nèi)高壓成形件是汽車底盤、車身常見輕量化空心構(gòu)件，為了將內(nèi)高壓成形件與其他零件裝配，往往需加工出幾個(gè)至十余個(gè)孔，并對(duì)孔進(jìn)行翻邊，獲得一定的直壁高度，以便加工出用于裝配的內(nèi)螺紋，或者用于鑲嵌其他零件。內(nèi)高壓成形零件上制孔多采用液壓沖孔方法，這樣可以縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本且可提高定位精度，汽車副車架即為典型液壓沖孔內(nèi)高壓成形件。對(duì)于需要翻邊的孔，目前國(guó)際上多采用的是由外向內(nèi)沖孔-翻邊工藝，即內(nèi)高壓成形管壁貼模后，保持管內(nèi)較高內(nèi)壓，以高壓液體作為支撐凹模，沖頭開始前進(jìn)，直至完成翻邊。由于沖頭翻邊部分直徑大于沖孔部分直徑，為了避免內(nèi)壓作用下孔周材料外凸，增大翻邊高度，現(xiàn)有的沖孔-翻邊模具采用鑲塊式?jīng)_頭，即沖孔沖頭做成階梯式，沖孔段直徑較小，在沖孔段嵌套翻邊鑲塊，在內(nèi)高壓成形管壁貼模后，沖孔沖頭前進(jìn)，在管壁上沖出一個(gè)圓孔，之后沖孔沖頭繼續(xù)前進(jìn)，沖頭臺(tái)階推動(dòng)翻邊鑲塊向前進(jìn)給完成翻邊。綜上，現(xiàn)有的鑲塊式?jīng)_頭的液壓沖孔-翻邊模具存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，翻邊完成后翻邊鑲塊被壓入成形件翻邊孔內(nèi)，翻邊鑲塊難以取出；同時(shí)，由于沖孔后落料區(qū)將掉入內(nèi)高壓成形管件中，增加了后續(xù)的清理工作，降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具的落料區(qū)掉入待成形管坯內(nèi)以及翻邊鑲塊難以取出，浪費(fèi)清理時(shí)間，降低生產(chǎn)效率的問題，進(jìn)而提供一種用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具包括上模塊、下模塊和沖頭，上模塊位于下模塊的上端面上，上模塊與下模塊的對(duì)接面上沿長(zhǎng)度方向加工有待成形管坯形腔，內(nèi)高壓成形時(shí)待成形管坯位于待成形管坯形腔內(nèi)，上模塊上加工有沖頭孔，沖頭的下端位于沖頭孔內(nèi)，沖頭下端的外邊緣倒有第一圓角，沖頭的下端沿軸向加工有中心盲孔，中心盲孔的左半部加工有第二圓角，第一圓角和第二圓角的半徑均為待成形管坯壁厚的O. 8 2倍。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具的沖頭內(nèi)加工有中心盲孔，并且中心盲孔的左半部加工有第二圓角，待成形管坯內(nèi)液體壓力將位于中心盲孔右半部的待成形管坯剪斷，即發(fā)生由內(nèi)向外沖孔，而且剪斷部分不會(huì)與管壁完全分離，而是彎曲到中心盲孔中，然后沖頭下行直至翻邊完成，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，避免了落料區(qū)落入待成形管坯內(nèi)，無(wú)需清理，大大節(jié)省了清理的時(shí)間，且不采用翻邊鑲塊，避免了翻邊完成后，翻邊鑲塊被壓入成形件翻邊孔內(nèi)難以取出的問題，大大提高了生產(chǎn)效率；本發(fā)明的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可連續(xù)作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
一的主視剖視圖，圖2是具體實(shí)施方式
一中待成形管坯由內(nèi)向外沖孔彎曲示意圖，圖3是具體實(shí)施方式
一中待成形管坯由外向內(nèi)翻邊示意圖，圖4是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
二的主視剖視圖，圖5是具體實(shí)施方式
二中待成形管坯由內(nèi)向外沖孔彎曲示意圖，圖6是具體實(shí)施方式
二中待成形管坯由外向內(nèi)翻邊示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一如圖1 3所示，本實(shí)施方式的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具包括上模塊2、下模塊3和沖頭4，上模塊2位于下模塊3的上端面上，上模塊2與下模塊3的對(duì)接面上沿長(zhǎng)度方向加工有待成形管坯形腔，內(nèi)高壓成形時(shí)待成形管坯位于待成形管坯形腔內(nèi)，上模塊2上加工有沖頭孔，沖頭4的下端位于沖頭孔內(nèi)，沖頭4下 端的外邊緣倒有第一圓角4-1，沖頭4的下端沿軸向加工有中心盲孔4-2，中心盲孔4-2的左半部加工有第二圓角4-3，第一圓角4-1和第二圓角4-3的半徑均為待成形管坯壁厚的O. 8 2倍。本發(fā)明的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具需保證在內(nèi)高壓成形完成前落料區(qū)8不會(huì)發(fā)生斷裂引起成形失敗，因此需合理設(shè)計(jì)沖頭結(jié)構(gòu)尺寸。內(nèi)高壓成形件截面過(guò)渡圓角的成形所需壓力P。為Λ 式(I)式中r。為工件截面最小過(guò)渡圓角半徑(mm)；t’為過(guò)渡圓角處的平均厚度(mm)；σ s為整形時(shí)材料流動(dòng)應(yīng)力(MPa)。液壓作用于落料區(qū)8上的推力Fp:I' =——尸式(2)
4式中d為中心盲孔4-2的孔徑(mm)；P為管內(nèi)液壓；使落料區(qū)8剪切斷裂需要的力Fc Fc = η 31 dtk 式(3)式中d為中心盲孔4-2的孔徑(mm)；η為系數(shù)，一般取O. 65 O. 8 ;t為管壁厚度(mm)；k-材料抗剪強(qiáng)度(MPa)若使材料分離，則Fp > F。，則由內(nèi)向外沖孔所需最小內(nèi)壓Pniin為
AntkAnm=十式⑷為保證內(nèi)高壓成形件截面過(guò)渡圓角的成形，沖孔所需的最小壓力應(yīng)大于使圓角成形所需的壓力，即Pmin > P。，則
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具，其特征在于所述液壓沖孔-翻邊模具包括上模塊(2)、下模塊(3)和沖頭(4)，上模塊(2)位于下模塊(3)的上端面上，上模塊(2)與下模塊(3)的對(duì)接面上沿長(zhǎng)度方向加工有待成形管坯形腔，內(nèi)高壓成形時(shí)待成形管坯位于待成形管坯形腔內(nèi)，上模塊(2)上加工有沖頭孔，沖頭(4)的下端位于沖頭孔內(nèi)，沖頭(4)下端的外邊緣倒有第一圓角(4-1)，沖頭(4)的下端沿軸向加工有中心盲孔(4-2)，中心盲孔(4-2)的左半部加工有第二圓角(4-3)，第一圓角(4-1)和第二圓角(4_3)的半徑均為待成形管坯壁厚的O. 8 2倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具，其特征在于所述液壓沖孔-翻邊模具還包括彈簧(14)和芯棒(15)，芯棒(15)通過(guò)彈簧(14)安裝在中心盲孔(4-2)內(nèi)。
全文摘要
用于內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具，它涉及一種液壓沖孔-翻邊模具。本發(fā)明解決現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形件的液壓沖孔-翻邊模具的落料區(qū)掉入待成形管坯內(nèi)以及翻邊鑲塊難以取出，浪費(fèi)清理時(shí)間，降低生產(chǎn)效率的問題。上模塊位于下模塊的上端面上，上模塊與下模塊的對(duì)接面上沿長(zhǎng)度方向加工有待成形管坯形腔，內(nèi)高壓成形時(shí)待成形管坯位于待成形管坯形腔內(nèi)，上模塊上加工有沖頭孔，沖頭的下端位于沖頭孔內(nèi)，沖頭下端的外邊緣倒有第一圓角，沖頭的下端沿軸向加工有中心盲孔，中心盲孔的左半部加工有第二圓角，第一圓角和第二圓角的半徑均為待成形管坯壁厚的0.8～2倍。本發(fā)明用于內(nèi)高壓成形件的沖孔-翻邊。
文檔編號(hào)B21D37/10GK103008478SQ201310010880
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者劉剛, 郝晶, 苑世劍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)