本發(fā)明涉及汽車零部件生產(chǎn)技術(shù)，尤其涉及一種兩側(cè)壓料拉延成型方法及用于該方法的模具。

背景技術(shù)：

沖壓模具是汽車生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，目前汽車車身沖壓件主要通過冷沖壓的方式來實現(xiàn)，其成形過程主要包括拉延或成形、修沖、翻邊、整形等工作內(nèi)容。拉延或成形模具主要是由凸模、凹模、壓邊圈和托料芯三大部分構(gòu)成。

其中拉延或成形為零件能否成形及工藝優(yōu)化的關(guān)鍵，大部分零件都可采用拉延成形，沖壓過程中板件通過上模和壓邊圈先壓緊，然后共同向下運動，向下運動過程中凸模，將坯料拉伸成形，通過四周壓邊可很好地控制進(jìn)料阻力，材料流動均勻，是解決復(fù)雜零件成形的常用方法。但為保證壓料面平整規(guī)則，需在產(chǎn)品造型基礎(chǔ)上工藝補充面，后工序修邊產(chǎn)生廢料，其材料利用率低。

圖1為某車型上的零件圖，其中，該零件在車身上左右件對稱，型面存在臺階造型，拉延深度大，且沿其長度方向存在弧狀結(jié)構(gòu)。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的拉延工藝模面圖，如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中在生產(chǎn)時，一般通過左右件合模，在加工的過程中通過增加工藝補充面，形成如圖2所示的拉延工藝模面；如圖2所示，其中，3’為拉延型面，4’為坯料線，5’為分模線，6’為拉延筋，7’為拉延后零件邊界線。在拉延的過程中，一般是將對稱的左右件按照圖2的方式合模，一次拉延。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的零件加工流程圖，請參照圖3，現(xiàn)有技術(shù)在加工的過程中包括以下步驟：拉延：從四周及中間增加工藝補充面并拉延；修邊沖孔：確定分切線，沿分切線沖多個孔，并對零件第一端的側(cè)邊進(jìn)行修整；修邊分切：對工件的周邊進(jìn)行修整，并沿分切線對工件進(jìn)行分切；修邊翻邊整形：對工件的周邊進(jìn)行翻邊整形，并對分切后的面進(jìn)行修邊；側(cè)修邊沖孔：對工件的側(cè)邊進(jìn)行修整，并對工件進(jìn)行沖孔。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中公開的拉延模具結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖4，其中包括，凹模8’、凸模9’、壓邊圈10’，拉延生產(chǎn)前，先將壓邊圈10’頂起，拉延時，凹模8’下行先與壓邊圈10’壓緊，然后共同向下運動，向下運動過程中凸模9’與凹模8’將坯料拉延成形。通過壓邊圈10’從四周對坯料進(jìn)行壓緊，對坯料產(chǎn)生一定的進(jìn)料阻力。

由于拉延型面的工藝補充面較多，其中包括四周和兩工件中間部分，其材料利用率僅為30％，且工序內(nèi)容較多，包括拉延，修邊沖孔，修邊分切，修邊翻邊整形，側(cè)修邊沖孔共五個工序，其工序內(nèi)容多，降低生產(chǎn)效率，增加模具工裝成本。此外，由于現(xiàn)有技術(shù)在拉延的過程中，一次拉延兩個工件，被拉延后的零件首首相連、尾尾相連，且二者對稱布置，再加上工件上具有弧形結(jié)構(gòu)，分切面上不同點處的拉延強度不同，材料內(nèi)部的應(yīng)力不均勻，會促使工件分切面處產(chǎn)生應(yīng)力回彈現(xiàn)象，無法保證工件的精度，使得工件的質(zhì)量降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種兩側(cè)壓料拉延成型方法及用于該方法的模具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提高材料的利用率，減少加工工序，提高了工作效率。

本發(fā)明提供了一種兩側(cè)壓料拉延成形方法，其中，包括，

落料，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的形狀將板材剪切成坯料；

成形，從一側(cè)邊處將坯料料邊壓死，保持坯料其余側(cè)邊處于自由敞開狀態(tài)；通過相互配合的上模具和下模具從坯料的兩側(cè)合模。

根據(jù)如上所述的兩側(cè)壓料拉延成形方法，其中，優(yōu)選的是，單次成形的工件數(shù)量為多個時，多個工件沿其長度方向順次連接。

根據(jù)如上所述的兩側(cè)壓料拉延成形方法，其中，優(yōu)選的是，還包括以下步驟：

修邊沖孔，對成形后的坯料進(jìn)行修邊并沖孔；

分切翻邊，當(dāng)一次成形的工件為多個時，對修邊沖孔后的多個工件進(jìn)行分切，并對分切后的工件進(jìn)行翻邊。

根據(jù)如上所述的兩側(cè)壓料拉延成形方法，其中，優(yōu)選的是，在分切翻邊的步驟中，當(dāng)一次成形的工件為單個時，對該工件進(jìn)行翻邊。

本發(fā)明還提出了一種用于如上所述的兩側(cè)壓料拉延成型方法的模具，其中，包括下模座、下模鑲塊、上模座、上模鑲塊、壓料芯和壓緊裝置；

所述下模鑲塊安裝在所述下模座上，所述上模鑲塊和所述壓緊裝置安裝在所述上模座上；所述壓料芯位于所述壓緊裝置遠(yuǎn)離所述上模座的一端，所述壓料芯能夠與所述下模座配合將坯料從一側(cè)料邊處壓死；上模鑲塊具有與所述下模鑲塊相匹配的形狀。

根據(jù)如上所述的模具，其中，優(yōu)選的是，所述壓緊裝置為氮氣彈簧。

根據(jù)如上所述的模具，其中，優(yōu)選的是，還包括第二壓邊圈，所述第二壓邊圈可滑動地安裝在所述下模座上，且所述第二壓邊圈的滑動方向與所述上模座的移動方向一致。

根據(jù)如上所述的模具，其中，優(yōu)選的是，所述第二壓邊圈的側(cè)面上設(shè)有導(dǎo)滑塊，所述導(dǎo)滑塊與所述下模座滑動連接；所述第二壓邊圈遠(yuǎn)離下模座的一側(cè)設(shè)有多個上平衡塊。

根據(jù)如上所述的模具，其中，優(yōu)選的是，所述下模座上設(shè)有多個通孔，安裝在機(jī)床上的機(jī)床導(dǎo)桿穿過所述通孔與所述第二壓邊圈連接。

根據(jù)如上所述的模具，其中，優(yōu)選的是，所述下模座上設(shè)有導(dǎo)滑面，所述上模座上設(shè)有防側(cè)滑導(dǎo)板，所述導(dǎo)滑面與所述防側(cè)滑導(dǎo)板滑動連接。

本發(fā)明提出的一種兩側(cè)壓料拉延成形方法，在落料的過程中，按預(yù)先設(shè)定的形狀將板材剪切成坯料，可以有效減少廢料的產(chǎn)生，提高材料的利用率。然后將坯料的一側(cè)料邊壓死后，再利用相互匹配的上模具和下模具從坯料的兩側(cè)合模，將坯料拉延。利用此成形方法，將原加工工藝中的五個步驟減少一個，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為某車型上的零件圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的拉延工藝模面圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的零件加工流程圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的拉延模具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明具體實施方式中提出的拉延成形方法的步驟流程圖；

圖6為本發(fā)明具體實施方式中提出的工件整形的步驟流程圖；

圖7為本發(fā)明具體實施方式中提出的工藝模面圖；

圖8為本發(fā)明具體實施方式中提出的下模座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明具體實施方式中提出的上模座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明具體實施方式中提出的上模座與壓料芯的安裝示意圖；

圖11為本發(fā)明具體實施方式中提出的壓邊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明具體實施方式中提出的上驅(qū)動壓料芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1’-零件第一端 2’-零件第二端 3’-拉延型面 4’-第一坯料線 5’-第一分模線 6’-拉延筋 7’-拉延后零件邊界線 8’-凹模 9’-凸模 10’-第一壓邊圈

1-成形型面 2-第二坯料線 3-第二分模線 4-成形后零件邊界線5-上驅(qū)動壓料面 6-下驅(qū)動壓料面 7-下模座 8-下模鑲塊 9-第二壓邊圈 10-壓料芯 11-上模座 12-上模鑲塊 13-安全螺栓

701-下模座本體 702-導(dǎo)滑面 703-第一定位板 901-壓邊圈本體902-導(dǎo)滑塊 903-第二定位板 904-頂桿腿 905-上平衡塊

1001-壓料芯本體 1002-下平衡塊 1003-導(dǎo)滑板 1004-定位板避讓槽

1101-上模座本體 1102-防側(cè)滑導(dǎo)板 1103-導(dǎo)滑部 1104-安裝槽1105-蹲死塊

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

請參照圖5，圖5為本發(fā)明具體實施方式中提出的拉延成形方法的步驟流程圖，具體包括以下步驟：

落料，先根據(jù)預(yù)先設(shè)定的形狀將板材剪切成坯料；具體實施時，坯料的四周預(yù)留有工藝補充面；通過將板材剪切成預(yù)先設(shè)定的形狀及尺寸，能夠在后序成形步驟中，按預(yù)定的數(shù)量一次成形，具體實施時，可以一次成形一個工件，也可以是多個工件，本實施方式中優(yōu)選兩個工件。

成形，從一側(cè)邊處將坯料料邊壓死，保持坯料其余側(cè)邊處于自由敞開狀態(tài)；通過相互配合的上模具和下模具從坯料的兩側(cè)合模。由于在成形的過程中，將坯料一側(cè)的料邊壓死，能夠大幅減少壓死側(cè)的工藝補充面，而在與壓死側(cè)相臨的兩側(cè)邊處，由于拉延的強度較小，成形過程中所需要的工藝補充面較小，因此能夠在所述兩側(cè)邊處減少廢料的產(chǎn)生，能夠大地減少材料的利率。進(jìn)一步地，當(dāng)一次成形的工件數(shù)量為多個時，多個工件沿其長度方向順次連接。具體實施時，可將對稱的左右件首首連接，也可以將左右件尾尾連接，還可以沿其長度方向順次連接。當(dāng)一次成形的工件個數(shù)為兩個對稱的左右件時，優(yōu)選首首連接的方式，即成形后形成的左側(cè)工件的第一端與右側(cè)工件的第一端連接；左側(cè)工件與右側(cè)工件對稱分布；優(yōu)選對稱面為分切線。具體實施時，請參照圖7，圖7為本發(fā)明具體實施方式中提出的工藝模面圖，其中，成形型面1位于第二坯料線2圍成的面內(nèi)，保證坯料外周均預(yù)留有工藝補充面，在本實施方式中，所述第二坯料線2相對的兩側(cè)一側(cè)設(shè)有缺口，另一側(cè)設(shè)有凸出部，以使其適應(yīng)本實施方式中所述工件的形狀；且在使用的過程中，所述的缺口形狀能夠與所述凸出部的形狀配合。如此，能夠節(jié)約材料且減少落料過程中的工序。由圖7中可以看出，坯料被壓死的一側(cè)為坯料上具有缺口的一側(cè)。其余側(cè)為自由敞開狀態(tài)，成形后零件邊界線位于第二坯料線2的內(nèi)側(cè)。上驅(qū)動壓料面5和下驅(qū)動壓料面6分別位于成形型面1的兩側(cè)，上驅(qū)動壓料面5位于靠近坯料被壓死的一側(cè)，第二分模線3位于成形型面1的邊線處。

如此，避免了分切面兩側(cè)存在連續(xù)的弧狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的分切面處的拉延強度不均勻的問題，能夠防止在分切的過程中產(chǎn)生應(yīng)力回彈的現(xiàn)象，從而提高工件的質(zhì)量。

請參照圖6，圖6為本發(fā)明具體實施方式中提出的工件整形的步驟流程圖，具體實施時，還包括以下步驟：

修邊沖孔，對成形后的坯料進(jìn)行修邊并沖孔；

分切翻邊，當(dāng)一次成形的工件為多個時，對修邊沖孔后的多個工件進(jìn)行分切，并對分切后的工件進(jìn)行翻邊。更進(jìn)一步地，當(dāng)一次成形的工件為單個時，無需進(jìn)行分切，直接對沖孔后的工件進(jìn)行翻邊。由于不需要在分切前沿分切面預(yù)沖孔，能夠減少一個工序，降低了模具工裝成本，提高了生產(chǎn)效率。

圖8為本發(fā)明具體實施方式中提出的下模座的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9為本發(fā)明具體實施方式中提出的上模座的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10為本發(fā)明具體實施方式中提出的上模座與壓料芯的安裝示意圖；請參照圖8-圖10，本發(fā)明還提出了一種用于上述方法的模具，其中包括：下模座7、下模鑲塊8、壓料芯10、上模座11、上模鑲塊12和壓緊裝置(圖中未示出)；所述下模鑲塊8安裝在所述下模座7上，所述上模鑲塊12和所述壓緊裝置安裝在所述上模座11靠近所述下模座7的一側(cè)，所述壓料芯10安裝在壓緊裝置遠(yuǎn)離上模座11的一端；具體實施時，上模座11靠近下模座7的一側(cè)設(shè)有安裝槽704，所述氮氣彈簧的氣缸安裝在所述的安裝槽1104內(nèi)，氮氣彈簧緊壓在壓料芯10上，壓料芯10與所述下模座7配合，能夠?qū)⑴髁蠌囊粋?cè)料邊處壓死。具體實施時，上模鑲塊12具有與所述下模鑲塊8相匹配的形狀。

具體使用時，將上模座11向上移動，氮氣彈簧、壓料芯10和上模鑲塊12隨著上模座11一同向上移動，將坯料放置在下模座7上并定位；根據(jù)所需要的壓力對氮氣彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)；使上模座11下移，壓料芯10先接觸坯料，隨著上模座11的下移，壓料芯10從坯料的料邊處將坯料壓死。上模座11繼續(xù)向下移動，上模鑲塊12配合下模鑲塊8將坯料拉延成形。

具體實施時，圖12為本發(fā)明具體實施方式中提出的上驅(qū)動壓料芯的結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖12，壓料芯10包括壓料芯本體1001、下平衡塊1002、導(dǎo)滑板1003；下平衡塊1002安裝在壓料芯本體1001上，導(dǎo)滑板1003安裝在所述壓料芯本體1001的側(cè)壁上，壓料芯本體1001上設(shè)有用于避讓第一定位板703的定位板避讓槽1004。

具體實施時，所述上模座11包括上模座本體1101、防側(cè)滑導(dǎo)板1102、導(dǎo)滑部1103和蹲死塊1105；所述防側(cè)滑導(dǎo)板1101安裝所述上模座本體1101上，其于下模座7滑動連接；蹲死塊1105安裝在所述上模座本體1101靠近下模座7的一側(cè)。

作為一種優(yōu)選方式，還包括第二壓邊圈9，圖11為本發(fā)明具體實施方式中提出的壓邊圈的結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖11，所述第二壓邊圈9可滑動地安裝在所述下模座11上，且所述第二壓邊圈9可滑動地安裝在所述下模座7上，且所述第二壓邊圈9的滑動方向與所述上模座11的移動方向一致。具體地，所述第二壓邊圈9包括壓邊圈本體901、導(dǎo)滑塊902、第二定位板903、頂桿腿904和上平衡塊905，所述導(dǎo)滑塊902安裝在所述壓邊圈本體901的側(cè)面，所述導(dǎo)滑塊902與所述下模座7滑動連接；多個上平衡塊905安裝在所述壓邊圈本體901遠(yuǎn)離下模座的一側(cè)。在本實施方式中，下模座7上設(shè)有多個通孔，安裝在機(jī)床上的機(jī)床導(dǎo)桿穿過所述通孔與所述第二壓邊圈連接。具體地，在壓緊的過程中，機(jī)床導(dǎo)桿與頂桿腿904連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，第二壓邊圈9壓力的大小需要合理設(shè)置，若頂桿壓力過小，其料流動過快，會產(chǎn)生起皺甚至疊料缺陷；若頂桿壓料過大，其料流動過慢，無法滿足造型所需，超過材料抗拉應(yīng)力會產(chǎn)生開裂缺陷，因此，第二壓邊圈9的壓力需通過有限元分析獲得初始壓邊力，并通過調(diào)試驗證。

作為一種優(yōu)選方式，由于在上模座11下移的過程中，會產(chǎn)生側(cè)向力，進(jìn)一步地，在下模座7上設(shè)置導(dǎo)滑面，且在上模座11上設(shè)置防側(cè)滑導(dǎo)板1102，所述導(dǎo)滑面702與所述防側(cè)滑導(dǎo)板1102滑動連接。從而消除側(cè)向力，提高工件的加工精度。

進(jìn)一步地，本發(fā)明具體實施方式中，還設(shè)置了安裝螺栓13，所述安全螺栓13穿過上模座11上的過孔固定在壓料芯12上，其用于限制壓料芯12的下止點。

以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。