專利名稱：一種沖壓拉延模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖壓工藝中的拉延模具，尤其涉及采用階梯拉延方法來設(shè)置工藝補(bǔ)充面結(jié)構(gòu)的拉延模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的拉延(也稱拉深)模具中，在對復(fù)雜制件(如汽車覆蓋件)的拉延模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了消除或彌補(bǔ)制件在沖壓拉延工藝過程中產(chǎn)生的缺陷，在制件本體部分之外增加了一些材料，這部分材料稱為工藝補(bǔ)充面。增加工藝補(bǔ)充面后有利于改善拉延的工藝性，提高拉延件的質(zhì)量，在拉延成形后再將其修邊切除。設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充面的方法主要是采用階梯拉延方法來設(shè)置補(bǔ)充面，采用階梯拉延方法即是在凹模壁部增加一個(gè)階梯形狀(其凸模也與之對應(yīng))，使工藝補(bǔ)充面的外側(cè)作為壓料面(圖1中A處所示)，其沖壓拉延后的產(chǎn)品修邊輪廓線(圖1中標(biāo)記2所示)在凹模型腔的內(nèi)面?，F(xiàn)有技術(shù)中，工藝補(bǔ)充面中從修邊輪廓線到壓料面工藝補(bǔ)充部分的側(cè)壁(圖1中B處所示)部位一般都是做成直壁(只是為了便于零件脫模，在其中的一些模具才為該直壁設(shè)計(jì)出了大約5°～10°的小傾角，參見圖1中的θ)。由于在沖壓拉延過程中，沖壓拉延件厚度變薄主要集中于最底部圓角部位及與其相連的側(cè)壁部位，因此這些部位在沖壓拉延過程中容易出現(xiàn)材料拉裂的缺陷(圖1中的C處)。目前解決零件拉裂的方法主要包括①調(diào)整壓邊力及拉延筋高度、增大凹模圓角半徑。然而，上述調(diào)整過程一般是模具加工完成后主要依賴鉗工的手工打磨來不斷調(diào)整，工作量巨大而且有時(shí)候不一定能解決問題。②增大凸模圓角半徑。但是，增大凸模圓角半徑后通常需要在后續(xù)工序中增加整形工序，工序的增加無疑使得零件生產(chǎn)效率降低，成本提高。在上述兩種方案無法解決問題的情況下，還會采取修剪坯料形狀，通過改變坯料形狀來調(diào)整材料各部位的流動阻力，坯料形狀調(diào)整到合適形狀通常能解決問題，但如此一來，或是需要在模具結(jié)構(gòu)上設(shè)置坯料剪角機(jī)構(gòu)使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化而且難于調(diào)整，或是單獨(dú)增加一幅落料模具，這樣就會導(dǎo)致模具費(fèi)用增加，零件成本提高。以上所述的各種現(xiàn)有解決方案，在實(shí)際生產(chǎn)過程中工作量較大，模具結(jié)構(gòu)方面調(diào)整復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的沖壓拉延模具。該模具不但能可靠地解決坯料的拉裂問題，而且其結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的是這樣一種沖壓拉延模具，它與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該模具主體結(jié)構(gòu)仍然包括相互匹配的凸模、凹模以及壓邊圈，其凹模型面包括了壓料面及其工藝補(bǔ)充面部分。其改進(jìn)之處是，本發(fā)明工藝補(bǔ)充面的側(cè)壁為不小于15°的斜坡式結(jié)構(gòu)，該斜坡式結(jié)構(gòu)的一端位于對應(yīng)的拉延半成品的修邊輪廓線外側(cè)，其另一端與壓料面凹模入口處的過渡圓弧連接。也就是說，對于拉延時(shí)出現(xiàn)的拉裂問題，采取在拉裂出現(xiàn)的位置將其工藝補(bǔ)充面中從修邊輪廓線的外側(cè)到壓料面的側(cè)壁形狀由現(xiàn)有的直壁結(jié)構(gòu)改為斜坡式結(jié)構(gòu)。其實(shí)質(zhì)是改變材料與凹模入口過渡圓弧處接觸的包角大小(即對應(yīng)于拉延半成品的壓料邊過渡圓弧)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，隨著包角的減小，一方面整個(gè)拉延過程中斜坡結(jié)構(gòu)時(shí)材料流過凹模過渡圓弧時(shí)的摩擦阻力小于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)的摩擦阻力，使得外部材料能更好的向里流動對開裂部位進(jìn)行補(bǔ)充；另一方面，由于坯料流過凹模入口處圓角的阻力變小，使得通過凸模圓角處危險(xiǎn)斷面?zhèn)鬟f的徑向拉應(yīng)力也因包角的減小而減小，綜合兩方面因素，側(cè)壁改為斜坡結(jié)構(gòu)后，材料流動性得到了極大的改善，材料的減薄率得到降低，從而很好地解決了材料的拉裂問題，尤其適合于復(fù)雜零件(如汽車覆蓋件等)在拉延過程中出現(xiàn)的局部拉裂問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，成本低廉，能夠大量減少模具工人手工調(diào)整模具的勞動。為解決沖壓拉延過程中出現(xiàn)的破裂等類似問題提供了一種全新的簡單方便的解決方案。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為現(xiàn)有的沖壓拉延模具側(cè)壁結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
圖2為本發(fā)明的沖壓拉延模具側(cè)壁結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
一種沖壓拉延模具(參考圖2)。該模具主體結(jié)構(gòu)仍然是包括相互匹配的凸模1與凹模4以及壓邊圈3，其凹模型面包括了壓料面A及其工藝補(bǔ)充面部分。在本發(fā)明中，該工藝補(bǔ)充面的側(cè)壁B為不小于15°的斜坡式結(jié)構(gòu)，該斜坡式結(jié)構(gòu)的一端位于對應(yīng)的拉深半成品5的修邊輪廓線2外側(cè)，其另一端與壓料面A凹模4入口處的過渡圓弧連接。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，在具體地設(shè)計(jì)各種不同的模具時(shí)，該工藝補(bǔ)充面?zhèn)缺贐的斜度α應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種具體制品所要求的變薄率來定。一般情況下，所需變薄率越小，該斜度α應(yīng)當(dāng)越大。通常，該工藝補(bǔ)充面?zhèn)缺贐的斜度α為15°≤α≤60°。
進(jìn)一步講，該工藝補(bǔ)充面?zhèn)缺贐的高度h為10mm～20mm。
顯然，本發(fā)明既適用于正裝式模具結(jié)構(gòu)，也適用于倒裝式模具結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種沖壓拉延模具，該模具包括相互匹配的凸模(1)與凹模(4)以及壓邊圈(3)，其凹模型面包括了壓料面(A)及其工藝補(bǔ)充面部分，其特征在于，所述工藝補(bǔ)充面的側(cè)壁(B)為不小于15°的斜坡式結(jié)構(gòu)，該斜坡式結(jié)構(gòu)的一端位于對應(yīng)的拉深半成品(5)的修邊輪廓線(2)外側(cè)，其另一端與壓料面(A)凹模(4)入口處的過渡圓弧連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓拉延模具，其特征在于，所述工藝補(bǔ)充面?zhèn)缺?B)的斜度(α)為15°≤α≤60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖壓拉延模具，其特征在于，所述工藝補(bǔ)充面?zhèn)缺?B)的高度(h)為10mm～20mm。
全文摘要
一種沖壓拉延模具。它是一種斜坡式結(jié)構(gòu)拉延模具，該模具特點(diǎn)在于其拉延模面工藝補(bǔ)充面中從修邊輪廓到壓料面的側(cè)壁形狀是斜坡式的。本發(fā)明把現(xiàn)有工藝補(bǔ)充面中的從修邊輪廓到壓料面的側(cè)壁部分改為斜坡結(jié)構(gòu)后，材料流動性得到了極大的改善，材料的減薄率得到降低，從而解決材料的拉裂問題。本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，成本低廉，能夠大量減少模具工人手工調(diào)整模具的勞動。為解決沖壓過程中出現(xiàn)的破裂等類似問題提供了一種全新的簡單方便的解決方案。
文檔編號B21D37/12GK101028638SQ20071007837
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者周杰, 馮茂, 夏玉峰, 權(quán)國政 申請人:重慶大學(xué)