一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具，包括上模座、下模座，所述下模座的下方設(shè)有下托板，所述上模座的下方設(shè)有上模板，所述上模板的下方設(shè)有3個(gè)拉伸沖頭，所述下模座的上方設(shè)有下模板，所述下模板內(nèi)設(shè)有3個(gè)拉伸凹模，所述拉伸沖頭與所述拉伸凹模的形狀相吻合，所述拉伸凹模的位置與上方拉伸沖頭的位置相對(duì)應(yīng)，所述拉伸凹模內(nèi)設(shè)有內(nèi)脫，所述內(nèi)脫與所述下托板之間設(shè)有彈簧，所述拉伸沖頭的下方設(shè)有壓料板，所述壓料板上設(shè)有壓邊圈，所述壓邊圈位于所述拉伸沖頭的外圍?？梢允估斓牟牧嫌凶銐虻捏w積流入成型模腔內(nèi)進(jìn)行拉伸使得超博材料達(dá)到深拉伸的目的，加入壓邊圈對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種模具。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]常規(guī)超薄板拉伸時(shí)，由于材料在拉伸時(shí)發(fā)生減薄或者模具在初始?jí)毫线^(guò)程中，壓料力的不均勻，導(dǎo)致拉伸后產(chǎn)品破裂或者起皺。在減薄拉伸成型時(shí)容易過(guò)早過(guò)快的出現(xiàn)細(xì)頸，由于材料的堆疊及流向不均勻以及拉伸成型時(shí)膜內(nèi)溫度過(guò)高，導(dǎo)致材料硬化，使其在拉伸成型過(guò)程中過(guò)早的出現(xiàn)破裂，此狀況在矩形拉伸成型時(shí)尤為明顯。由于材料流向不均勻，在壓料力不均勻或者壓料力過(guò)小，過(guò)大的情況下導(dǎo)致產(chǎn)品拉伸不理想或拉伸工序的過(guò)程銜接中達(dá)不到理想的效果以致于無(wú)法達(dá)到深拉伸的狀態(tài)。材料在拉伸成型過(guò)程中發(fā)生堆疊或流動(dòng)不均勻?qū)е庐a(chǎn)品在拉伸成型時(shí)發(fā)生破裂。在拉伸成型時(shí)由于材料流動(dòng)的特性會(huì)在拉伸后產(chǎn)品的根部發(fā)生堆疊或起皺，導(dǎo)致產(chǎn)品外觀和尺寸不良。
[0004]申請(qǐng)公布號(hào)CN102950195A公開(kāi)了一種可控強(qiáng)度高拉伸的鋁合金薄板及其制造方法，現(xiàn)有方法生產(chǎn)的薄板，大多數(shù)為退火狀態(tài)，組織均勻性能不好，從而導(dǎo)致材料的過(guò)早斷裂，本發(fā)明的方法是:恪煉環(huán)節(jié)中，加入了微量的金屬鎂、錳、銅、鈦;其中銅0.09-0.16，鎂0.02-0.06，鈦0.018-0.03，錳為1.2-1.3，鎂為0.02-0.06，鈦0.018-0.03，加工狀態(tài)為H14和O狀態(tài);并且:在600-620 °(:使合金材料均勻化退火;冷卻至500-520 °C時(shí)進(jìn)行熱乳，熱乳的最終溫度不低于360 °C;冷乳，加工率80-85%;經(jīng)430-450的中間退火后，再進(jìn)行25-35%加工率的精乳。本方法用于制作要求變形大、制耳率低，不產(chǎn)生桔皮狀表面的鋁合金薄板。但該方法制成的薄板不具有抗皺性耐破裂性。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具，提高產(chǎn)品的變薄率，增強(qiáng)產(chǎn)品的抗皺性和耐破裂性。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其步驟是:
第一步，計(jì)算和分析產(chǎn)品拉伸到所需高度的拉伸力，確定拉伸每一步工程的上模和下模的形狀，初次拉伸成型時(shí)，上模和下模的成型角度大，能使后續(xù)有足夠的材料進(jìn)行拉伸成型；
第二步，初次拉伸形狀與所需產(chǎn)品的形狀相接近，同時(shí)在拉伸過(guò)程中為使壓料面不起皺，計(jì)算出合理的壓料力；
第三步，在模具的下方增加反頂，使壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力；第四步，將壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力，從而使得在后續(xù)拉伸成型過(guò)程中有足夠的材料進(jìn)行拉伸以達(dá)到后續(xù)拉伸的材料變薄率的要求及成型高度的成型要求；
第五步，在壓料板的四周設(shè)上壓邊圈，對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
[0008]由于后續(xù)拉伸過(guò)程中壓料板不在對(duì)材料施加壓料力，所以當(dāng)材料流入下模板后，產(chǎn)品進(jìn)行拉伸，根部材料會(huì)產(chǎn)生疊加和起皺，所以就需要壓料板上的壓邊圈，使得在模具閉合后可以對(duì)產(chǎn)品的根部進(jìn)行整形，從而達(dá)到產(chǎn)品精度要求。此拉伸工藝既可以使拉伸的材料有足夠的體積流入成型模腔內(nèi)進(jìn)行拉伸，使得超薄材料達(dá)到深拉伸的目的，其次再加入壓邊圈對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
[0009]優(yōu)選地，在第一步中，計(jì)算拉伸力的公式為:P=KLt&，其中，P為拉伸力，k為系數(shù)，跟拉伸系數(shù)有關(guān)，L為產(chǎn)品周長(zhǎng)，T為板厚，&為材料強(qiáng)度極限。
[00?0]優(yōu)選地，在第一步中，采用分析軟件Visi對(duì)拉伸力進(jìn)行計(jì)算。
[0011]優(yōu)選地，在第二步中，計(jì)算壓料力的公式為:Q=F*q，其中，Q為壓料力，F(xiàn)為壓邊面積，q為單位面積上的壓料力。
[0012]—種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具，包括上模座、下模座，所述下模座的下方設(shè)有下托板，所述上模座的下方設(shè)有上模板，所述上模板的下方設(shè)有3個(gè)拉伸沖頭，所述下模座的上方設(shè)有下模板，所述下模板內(nèi)設(shè)有3個(gè)拉伸凹模，所述拉伸沖頭與所述拉伸凹模的形狀相吻合，所述拉伸凹模的位置與上方拉伸沖頭的位置相對(duì)應(yīng)，所述拉伸凹模內(nèi)設(shè)有內(nèi)脫，所述內(nèi)脫與所述下托板之間設(shè)有彈簧，所述拉伸沖頭的下方設(shè)有壓料板，所述壓料板上設(shè)有壓邊圈，所述壓邊圈位于所述拉伸沖頭的外圍。
[0013]壓邊圈其作用是由于材料沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓料進(jìn)行拉伸成型時(shí)，產(chǎn)品根部會(huì)出現(xiàn)材料堆積或起皺，因此在模具閉合后對(duì)材料進(jìn)行整形防止拉伸出現(xiàn)的印痕。
[0014]優(yōu)選地，所述下模板內(nèi)設(shè)有頂料銷，所述頂料銷的一端露出所述下模板的上表面，所述頂料銷的底端位于所述下模板內(nèi)，所述頂料銷的底端設(shè)有彈簧，所述頂料銷的上端設(shè)有反頂。反頂，其作用為拉伸成型時(shí)先將壓料板頂回，使壓料板不起壓料作用，從而使材料能夠充分流動(dòng)，使得有足夠的材料參與到拉伸成型過(guò)程中去。
[0015]優(yōu)選地，所述下模座與所述下托板之間設(shè)有下墊塊，所述下模座與所述下模板之間設(shè)有下墊板。
[0016]如上所述，本發(fā)明提供的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具，具有以下有益效果:此機(jī)構(gòu)能提高產(chǎn)品的變薄率，避免產(chǎn)品發(fā)生起皺或拉伸產(chǎn)品根部發(fā)生材料堆積的現(xiàn)象，以使材料在拉伸成型時(shí)有做夠的材料流動(dòng)參與到拉伸成型的過(guò)程中達(dá)到深拉伸的目的。其次加入壓邊圈后，由于壓邊圈的形狀與拉伸后的形狀一致可以有效地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整形使得產(chǎn)品在拉伸成型后形成的材料的堆疊和起皺進(jìn)行有效地消除，從而達(dá)到產(chǎn)品外形的進(jìn)度要求。采用先落料后首次拉伸，再多次拉伸工藝，使材料拉伸過(guò)程流動(dòng)穩(wěn)定，變形量較少。拉伸成型凹凸模采用表面處理工藝和除非直接成型部位的負(fù)角技術(shù)，減少材料與模具的摩擦力，降低拉伸破裂的概率和加大拉伸長(zhǎng)度的幾何倍數(shù)。
[0017]
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具的示意圖。
[0019]I 一上模座，2—下托板，3—彈簧，4 一下墊塊，5—上模板，6—壓料板，7—反頂，8—下墊板，9一下模座，10—螺栓，11 一拉伸沖頭，12—拉伸凹模，13 —內(nèi)脫，14一頂料銷，15—壓邊圈，16—下模板。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0022]請(qǐng)參閱圖1。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明提供一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其步驟是:
第一步，計(jì)算和分析產(chǎn)品拉伸到所需高度的拉伸力，確定拉伸每一步工程的上模和下模的形狀，初次拉伸成型時(shí)，上模和下模的成型角度大，能使后續(xù)有足夠的材料進(jìn)行拉伸成型；
第二步，初次拉伸形狀與所需產(chǎn)品的形狀相接近，同時(shí)在拉伸過(guò)程中為使壓料面不起皺，計(jì)算出合理的壓料力；
第三步，在模具的下方增加反頂，使壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力；第四步，將壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力，從而使得在后續(xù)拉伸成型過(guò)程中有足夠的材料進(jìn)行拉伸以達(dá)到后續(xù)拉伸的材料變薄率的要求及成型高度的成型要求；
第五步，在壓料板的四周設(shè)上壓邊圈，對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
[0024]由于后續(xù)拉伸過(guò)程中壓料板不在對(duì)材料施加壓料力，所以當(dāng)材料流入下模板后，產(chǎn)品進(jìn)行拉伸，根部材料會(huì)產(chǎn)生疊加和起皺，所以就需要壓料板上的壓邊圈，使得在模具閉合后可以對(duì)產(chǎn)品的根部進(jìn)行整形，從而達(dá)到產(chǎn)品精度要求。此拉伸工藝既可以使拉伸的材料有足夠的體積流入成型模腔內(nèi)進(jìn)行拉伸，使得超薄材料達(dá)到深拉伸的目的，其次再加入壓邊圈對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
[0025]在本實(shí)施例中，在第一步中，計(jì)算拉伸力的公式為:P=KLt&，其中，P為拉伸力，k為系數(shù)，跟拉伸系數(shù)有關(guān)，L為產(chǎn)品周長(zhǎng)，T為板厚，&為材料強(qiáng)度極限；
在本實(shí)施例中，在第一步中，采用分析軟件Visi對(duì)拉伸力進(jìn)行計(jì)算。
[0026]在本實(shí)施例中，在第二步中，計(jì)算壓料力的公式為:Q=F*q，其中，Q為壓料力，F(xiàn)為壓邊面積，q為單位面積上的壓料力。
[0027]—種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具，包括上模座1、下模座9，所述下模座9的下方設(shè)有下托板2，所述上模座I的下方設(shè)有上模板5，所述上模板5的下方設(shè)有3個(gè)拉伸沖頭11，所述下模座9的上方設(shè)有下模板16，所述下模板16內(nèi)設(shè)有3個(gè)拉伸凹模12，所述拉伸沖頭11與所述拉伸凹模12的形狀相吻合，所述拉伸凹模12的位置與上方拉伸沖頭11的位置相對(duì)應(yīng)，所述拉伸凹模12內(nèi)設(shè)有內(nèi)脫13，所述內(nèi)脫13與所述下托板2之間設(shè)有彈簧3，所述拉伸沖頭11的下方設(shè)有壓料板6，所述壓料板6上設(shè)有壓邊圈15，所述壓邊圈15位于所述拉伸沖頭11的外圍。
[0028]壓邊圈15的作用是由于材料沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓料進(jìn)行拉伸成型時(shí)，產(chǎn)品根部會(huì)出現(xiàn)材料堆積或起皺，因此在上模板5和下模板16閉合后對(duì)材料進(jìn)行整形防止拉伸出現(xiàn)的印痕。
[0029]在本實(shí)施例中，所述下模板16內(nèi)設(shè)有頂料銷14，所述頂料銷14的一端露出所述下模板16的上表面，所述頂料銷14的底端位于所述下模板16內(nèi)，所述頂料銷14的底端設(shè)有彈簧3，所述頂料銷14的上端設(shè)有反頂7。反頂，其作用為拉伸成型時(shí)先將壓料板6頂回，使壓料板6不起壓料作用，從而使材料能夠充分流動(dòng)，使得有足夠的材料參與到拉伸成型過(guò)程中去。
[0030]在本實(shí)施例中，所述下模座9與所述下托板2之間設(shè)有下墊塊4，所述下模座9與所述下模板16之間設(shè)有下墊板8。
[0031]通過(guò)計(jì)算和分析得出拉伸到所需要的產(chǎn)品高度及所達(dá)到產(chǎn)品高度的工程數(shù)，確定拉伸的每一步工程的上模和下模的形狀，初次拉伸成型時(shí)要有足夠的材料進(jìn)行后續(xù)成型，因此需要將上模和下模的成型角度加大，同時(shí)下模板與上模板間隙單邊收小0.03mm，能使后續(xù)有做夠的材料進(jìn)行拉伸成型使材料進(jìn)行有效的流動(dòng)，充分參與到拉伸成型的過(guò)程中去，其初次拉伸形狀與所需產(chǎn)品的形狀相接近，同時(shí)在拉伸過(guò)程中為使壓料面不起皺從而不影響后續(xù)的產(chǎn)品外觀質(zhì)量要計(jì)算出合理的壓料力。從第二步拉伸成型時(shí)要使足夠的材料流入下模板達(dá)到拉伸高度因此就無(wú)需壓料板進(jìn)行壓料，從模具的結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)就需要在下模板加反頂，其作用就是將壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力，從而使得在后續(xù)拉伸成型過(guò)程中有足夠的材料進(jìn)行拉伸，以達(dá)到后續(xù)拉伸的材料變薄率的要求及成型高度的成型要求，由于后續(xù)拉伸過(guò)程中壓料板不再對(duì)材料施加壓料力，所以當(dāng)材料流入下模板后產(chǎn)品拉伸根部材料會(huì)產(chǎn)生疊加和起皺，所以就需要壓料板上壓邊圈，使得在模具閉合后可以對(duì)產(chǎn)品根部進(jìn)行整形使壓邊圈與下模板達(dá)到一個(gè)料厚的間隙，從而達(dá)到產(chǎn)品的外形精度要求。此工藝即可以使拉伸的材料有足夠的體積流入成型模腔內(nèi)進(jìn)行拉伸使得超博材料達(dá)到深拉伸的目的，其次再加入壓邊圈對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。
[0032]綜上所述，本發(fā)明提供一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝及其模具，此機(jī)構(gòu)能提高產(chǎn)品的變薄率，避免產(chǎn)品發(fā)生起皺或拉伸產(chǎn)品根部發(fā)生材料堆積的現(xiàn)象，以使材料在拉伸成型時(shí)有做夠的材料流動(dòng)參與到拉伸成型的過(guò)程中達(dá)到深拉伸的目的。其次加入壓邊圈后，由于壓邊圈的形狀與拉伸后的形狀一致可以有效地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整形使得產(chǎn)品在拉伸成型后形成的材料的堆疊和起皺進(jìn)行有效地消除，從而達(dá)到產(chǎn)品外形的進(jìn)度要求。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0033]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其特征在于，其步驟是: 第一步，計(jì)算和分析產(chǎn)品拉伸到所需高度的拉伸力，確定拉伸每一步工程的上模和下模的形狀，初次拉伸成型時(shí)，上模和下模的成型角度大，能使后續(xù)有足夠的材料進(jìn)行拉伸成型； 第二步，初次拉伸形狀與所需產(chǎn)品的形狀相接近，同時(shí)在拉伸過(guò)程中為使壓料面不起皺，計(jì)算出合理的壓料力； 第三步，在模具的下方增加反頂，使壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力； 第四步，將壓料板回頂從而不使壓料板對(duì)產(chǎn)品施加壓料力，從而使得在后續(xù)拉伸成型過(guò)程中有足夠的材料進(jìn)行拉伸以達(dá)到后續(xù)拉伸的材料變薄率的要求及成型高度的成型要求； 第五步，在壓料板的四周設(shè)上壓邊圈，對(duì)拉伸后的產(chǎn)品根部進(jìn)行整形，以解決了產(chǎn)品起皺的問(wèn)題。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其特征在于:在第一步中，計(jì)算拉伸力的公式為:P=KLt&，其中，P為拉伸力，k為系數(shù)，跟拉伸系數(shù)有關(guān)，L為產(chǎn)品周長(zhǎng)，T為板厚，&為材料強(qiáng)度極限。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其特征在于:在第一步中，采用分析軟件Visi對(duì)拉伸力進(jìn)行計(jì)算。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂工藝，其特征在于:在第二步中，計(jì)算壓料力的公式為:Q= F*q，其中，Q為壓料力，F(xiàn)為壓邊面積，q為單位面積上的壓料力。5.一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具，其特征在于:包括上模座、下模座，所述下模座的下方設(shè)有下托板，所述上模座的下方設(shè)有上模板，所述上模板的下方設(shè)有3個(gè)拉伸沖頭，所述下模座的上方設(shè)有下模板，所述下模板內(nèi)設(shè)有3個(gè)拉伸凹模，所述拉伸沖頭與所述拉伸凹模的形狀相吻合，所述拉伸凹模的位置與上方拉伸沖頭的位置相對(duì)應(yīng)，所述拉伸凹模內(nèi)設(shè)有內(nèi)脫，所述內(nèi)脫與所述下托板之間設(shè)有彈簧，所述拉伸沖頭的下方設(shè)有壓料板，所述壓料板上設(shè)有壓邊圈，所述壓邊圈位于所述拉伸沖頭的外圍。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具，其特征在于:所述下模板內(nèi)設(shè)有頂料銷，所述頂料銷的一端露出所述下模板的上表面，所述頂料銷的底端位于所述下模板內(nèi)，所述頂料銷的底端設(shè)有彈簧，所述頂料銷的上端設(shè)有反頂。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超薄板深拉伸抗皺耐破裂模具，其特征在于:所述下模座與所述下托板之間設(shè)有下墊塊，所述下模座與所述下模板之間設(shè)有下墊板。
【文檔編號(hào)】B21D35/00GK106077223SQ201610450902
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】藺斌
【申請(qǐng)人】蘇州神本精密機(jī)械有限公司