本發(fā)明關(guān)于一種拉延成形工藝及其沖壓模具。

背景技術(shù)：

沖壓模具是汽車生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目前車身沖壓件主要采用冷沖壓的方式來實(shí)現(xiàn)，其成形過程主要包括拉延、修沖、翻邊、整形等工作內(nèi)容。而沖壓件拉延工藝將直接影響制件成形效果及產(chǎn)品最終質(zhì)量，如沖壓件是否有起皺、開裂等表面質(zhì)量問題，坯料延展變薄率是否滿足制件剛性要求以及產(chǎn)品材料利用率等。

拉延模具工作部分通常是由凸模、凹模、壓邊圈三大部分構(gòu)成，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(yùn)動(dòng)，壓邊圈與凸模配合將坯料拉伸變形，形成最終的產(chǎn)品形狀。

成形模具工作部分通常包括凸模及凹模，凸模固定安裝在下模上，凹模固定安裝在上模上，坯料放置在下模的凹模上，沖壓時(shí)上模向下運(yùn)動(dòng)，凸凹模配合直接成形。

相同的零件若拉延和成形均可完成時(shí)，成形工藝方案的材料利用率相對(duì)較高，因?yàn)槔幽Ｐ枰诋a(chǎn)品周全的工藝補(bǔ)充面上設(shè)置拉延筋控制料流，坯料尺寸相對(duì)成形工藝大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種拉延成形工藝，該工藝應(yīng)用于的產(chǎn)品零件的坯料包括：位于中部的凸出部分，位于所述凸出部分的兩側(cè)的壓料區(qū)域，和位于所述凸出部分的兩端的成型區(qū)域，且所述凸出部分的高度差大于所述成型區(qū)域的高度差，所述工藝包括：

步驟一：提供上模座和下模座，所述下模座內(nèi)的凸模的中部?jī)蓚?cè)分別布置前壓邊圈和后壓邊圈，且所述前壓邊圈和所述后壓邊圈分別與所述凸模沿縱向滑動(dòng)連接，所述下模座還布置有：縱向頂起所述前壓邊圈和所述后壓邊圈的氮?dú)鈴椈珊涂v向限位所述前壓邊圈和所述后壓邊圈的限位螺栓；

步驟二：將所述前壓邊圈和所述后壓邊圈處于頂起狀態(tài)，放置所述坯料在所述前壓邊圈和所述后壓邊圈上；

步驟三：上模座與所述前壓邊圈和所述后壓邊圈壓緊并向下運(yùn)動(dòng)，以在所述凸模的中部對(duì)所述凸出部分進(jìn)行拉延成型；

步驟四：所述上模座繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)并與所述下模座閉合，以在所述凸模的兩端對(duì)所述成型區(qū)域進(jìn)行沖壓直接成型。

該工藝可同時(shí)實(shí)現(xiàn)中部和兩端具有不同高度差的零件加工。

同時(shí)本發(fā)明還提供一種與該工藝相對(duì)應(yīng)一種拉延成形沖壓模具，其包括：上模座及其內(nèi)的凹模、下模座和其上的凸模，產(chǎn)品零件的坯料布置在所述上下模座之間，且所述產(chǎn)品零件的坯料包括：位于中部的凸出部分，位于所述凸出部分的兩側(cè)的壓料區(qū)域，和位于所述凸出部分的兩端的成型區(qū)域，且所述凸出部分的高度差大于所述成型區(qū)域的高度差，其中：在所述凸模的中部?jī)蓚?cè)，所述下模座分別布置有前壓邊圈和后壓邊圈，所述凸模的兩側(cè)布置有導(dǎo)板，所述前壓邊圈布置有與所述導(dǎo)板沿縱向滑動(dòng)連接的前導(dǎo)滑面，所述后壓邊圈布置有與所述導(dǎo)板沿縱向滑動(dòng)連接的后導(dǎo)滑面；所述下模座的底部布置有：多個(gè)氮?dú)鈴椈桑龅獨(dú)鈴椈煞謩e位于所述前壓邊圈的底部和所述后壓邊圈的底部；和多個(gè)限位螺栓，所述限位螺栓分別與所述前壓邊圈的頂部和所述后壓邊圈的頂部限位接觸。

本發(fā)明解決部分產(chǎn)品零件成形時(shí)單一采用拉延工藝時(shí)造型坯料尺寸相對(duì)較大，材料利用率低的問題，或者單一采用凸凹模成形工藝零件成形質(zhì)量差的問題。

附圖說明

圖1為產(chǎn)品零件示意圖；

圖2為產(chǎn)品零件的坯料示意圖；

圖3為上模座示意圖；

圖4為下模座示意圖；和

圖5為下模座爆炸示意圖。

附圖標(biāo)記：1下模座，11氮?dú)鈴椈桑?3限位螺栓，2凸模，21定位板，22導(dǎo)板，3前壓邊圈，31前導(dǎo)滑面，4后壓邊圈，41后導(dǎo)滑面，5凹模，6上模座，7產(chǎn)品零件，8坯料，9凸出部分，10壓料區(qū)域,12成型區(qū)域。

具體實(shí)施方式

如圖1至5所示，本發(fā)明提供一種拉延成形工藝，該工藝應(yīng)用于的產(chǎn)品零件7的坯料8包括：位于中部的凸出部分9，位于所述凸出部分9的兩側(cè)的壓料區(qū)域10，和位于所述凸出部分9的兩端的成型區(qū)域12，且所述凸出部分9的高度差大于所述成型區(qū)域12的高度差，所述工藝包括：

步驟一：提供上模座6和下模座1，所述下模座1內(nèi)的凸模2的中部?jī)蓚?cè)分別布置前壓邊圈3和后壓邊圈4，且所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4分別與所述凸模2沿縱向滑動(dòng)連接，所述下模座1還布置有：縱向頂起所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4的氮?dú)鈴椈?1和縱向限位所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4的限位螺栓13；

步驟二：將所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4處于頂起狀態(tài)，放置所述坯料8在所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4上；

步驟三：上模座6與所述前壓邊圈3和所述后壓邊圈4壓緊并向下運(yùn)動(dòng)，以在所述凸模2的中部對(duì)所述凸出部分9進(jìn)行拉延成型；

步驟四：所述上模座6繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)并與所述下模座1閉合，以在所述凸模2的兩端對(duì)所述成型區(qū)域12進(jìn)行沖壓直接成型。

該工藝可同時(shí)實(shí)現(xiàn)中部和兩端具有不同高度差的零件加工。成形工藝采用拉延+凸凹模成形的工藝方案，針對(duì)沖壓方向上高低落差較大部分采用拉延成形、高低落差小的采用凸凹模直接成形。

本發(fā)明中的沖壓成形工藝主要通過拉延和成形的兩部分。圖1和2所示，坯料8的工藝面分為三個(gè)部分：位于中部的凸出部分9，位于所述凸出部分9的兩側(cè)的壓料區(qū)域10，和位于所述凸出部分9的兩端的成型區(qū)域12，且所述凸出部分9的高度差大于所述成型區(qū)域12的高度差。

由于中部的凸出部分9存在較大的高低落差，該區(qū)域需要通過拉延成形才可以成形質(zhì)量較好，簡(jiǎn)單的凸凹模成形工藝零件質(zhì)量差，而零件的兩端的成型區(qū)域12沖壓方向上高低落差小，簡(jiǎn)單的凸凹模成形工藝即可實(shí)現(xiàn)，因此該零件的成形采用拉延和成形的兩種工藝方案。中部的凸出部分9段采用拉延成形、長(zhǎng)度方向剩余的兩端成型區(qū)域12采用凸凹直接成形工藝。另外，由于零件兩端寬度為零件的最寬處，因此兩端的坯料寬度尺寸為決定了坯料尺寸，而本發(fā)明所示的成形工藝方案可以避免兩端采用拉延工藝坯料尺寸較大的問題，在保證零件成形質(zhì)量的同時(shí)，可有效降低零件材料利用率。

本發(fā)明的操作步驟為：

1.沖壓前，前、后壓邊圈在氮?dú)鈴椈?1的作用下為頂起狀態(tài)，并通過限位螺栓13進(jìn)行行程限位，將坯料8放置在壓邊圈上，通過定位板21進(jìn)行定位。

2.沖壓時(shí)，上模隨著壓機(jī)向下運(yùn)動(dòng)，凹模5逐漸下降并與前壓邊圈3、后壓邊圈4配合將坯料壓邊圈型面對(duì)應(yīng)區(qū)域壓緊，壓機(jī)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，凹模與前、后壓邊圈共同向下運(yùn)動(dòng)并通過凸模對(duì)應(yīng)坯料中間部分凸出部分9進(jìn)行拉延成形。

3.上模隨著壓機(jī)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，兩端的成型區(qū)域12則通過凹模5與凸模2在模具閉合時(shí)凸凹模配合直接成形。

4.沖壓完成后，上下模打開，前、后壓邊圈在氮?dú)鈴椈?1的作用下回程復(fù)位并通過限位螺栓進(jìn)行行程限位。

如圖1至5所示，同時(shí)本發(fā)明還提供一種與該工藝相對(duì)應(yīng)一種拉延成形沖壓模具，其包括：上模座6及其內(nèi)的凹模5、下模座1和其上的凸模2，產(chǎn)品零件7的坯料8布置在所述上下模座之間，且所述產(chǎn)品零件7的坯料8包括：位于中部的凸出部9分，位于所述凸出部分9的兩側(cè)的壓料區(qū)域10，和位于所述凸出部分9的兩端的成型區(qū)域12，且所述凸出部分9的高度差大于所述成型區(qū)域12的高度差，其中：在所述凸模2的中部?jī)蓚?cè)，所述下模座1分別布置有前壓邊圈3和后壓邊圈4，所述凸模2的兩側(cè)布置有導(dǎo)板22，所述前壓邊圈3布置有與所述導(dǎo)板22沿縱向滑動(dòng)連接的前導(dǎo)滑面31，所述后壓邊圈4布置有與所述導(dǎo)板2沿縱向滑動(dòng)連接的后導(dǎo)滑面41；所述下模座1的底部布置有：多個(gè)氮?dú)鈴椈?1，所述氮?dú)鈴椈?1分別位于所述前壓邊圈3的底部和所述后壓邊圈4的底部；和多個(gè)限位螺栓13，所述限位螺栓13分別與所述前壓邊圈3的頂部和所述后壓邊圈4的頂部限位接觸。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述凸模2的端部周邊布置有定位板21。

在本發(fā)明中，對(duì)應(yīng)的拉延成形沖壓模具具體結(jié)構(gòu)及安裝方式如下：

氮?dú)鈴椈?1：固定安裝在下模座1底部，伸縮端作用在壓邊圈3、壓邊圈4的底部，用于提供壓邊圈向上頂起的動(dòng)力；限位螺栓13：穿過壓邊圈上的沉臺(tái)孔固定安裝在下模座1上，用于控制壓邊圈向上運(yùn)動(dòng)的行程；

凸模2：通過螺釘銷釘固定安裝在下模座1上，與上模上的凹模配合進(jìn)行沖壓成形；定位板21：固定安裝在凸模2上，用于沖壓成形前坯料的定位；導(dǎo)板22：固定安裝在在凸模2上與壓邊圈相對(duì)的位置，并與壓邊圈上導(dǎo)滑面接觸導(dǎo)滑，在壓邊圈上下運(yùn)動(dòng)過程中起到導(dǎo)滑導(dǎo)向作用。

前壓邊圈3、后壓邊圈4：與普通拉延模壓邊圈作用相同，沖壓前，壓邊圈頂起，坯料先放置在前壓邊圈3、后壓邊圈4上，然后上模向下運(yùn)動(dòng)，凹模與前后壓邊圈配合將坯料中間段壓緊。前壓邊圈3上加工有與導(dǎo)板22配合的導(dǎo)滑面31，后壓邊圈4上加工有與導(dǎo)板22配合的導(dǎo)滑面41。

凹模5：固定安裝在上模座6上，與凸模配合用于型面成形。

本發(fā)明解決部分產(chǎn)品零件成形時(shí)單一采用拉延工藝時(shí)造型坯料尺寸相對(duì)較大，材料利用率低的問題，或者單一采用凸凹模成形工藝零件成形質(zhì)量差的問題。通過采用拉延+凸凹模成形的工藝方案，針對(duì)兩端沖壓沖壓方向上高低差較小，且是決定零件坯料尺寸的關(guān)鍵位置，兩端采用凸凹模直接成形，可有效減小零件坯料尺寸，提高材料利用率；高低差較大處采用拉延成形，可有效保證零件成形質(zhì)量較好。

應(yīng)了解本發(fā)明所要保護(hù)的范圍不限于非限制性實(shí)施方案，應(yīng)了解非限制性實(shí)施方案僅僅作為實(shí)例進(jìn)行說明。本申請(qǐng)所要要求的實(shí)質(zhì)的保護(hù)范圍更體現(xiàn)于獨(dú)立權(quán)利要求提供的范圍，以及其從屬權(quán)利要求。