一種復(fù)雜封閉型厚板件向內(nèi)翻邊的成形工藝及其模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)雜封閉型厚板件向內(nèi)翻邊的成形工藝及其模具。模具包括上模、下模、上刀塊、下刀塊、上壓料芯和下壓料芯等零件，為了解決其成形工藝方法和模具設(shè)計(jì)問題，將制件垂直翻邊的一側(cè)或兩側(cè)彎邊向內(nèi)90°，現(xiàn)將側(cè)翻分二次進(jìn)行，先翻45°再翻90°，翻后變成封閉形狀，由于制件中間形狀過于狹窄，腹板面為立體曲面，翻邊線又呈凹曲線形狀，采用斜鍥結(jié)構(gòu)根本無法實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明利用上壓料芯的型腔兜住制件立邊，用以增加其抗失穩(wěn)能力，當(dāng)上模下行時(shí)，上下芯壓料后，制件立邊首先碰到下刀塊的斜面，繼之逐漸內(nèi)翻為45°形狀。利用同樣結(jié)構(gòu)，把下刀塊45°改為水平形狀，就可以內(nèi)翻90°。
【專利說明】一種復(fù)雜封閉型厚板件向內(nèi)翻邊的成形工藝及其模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷沖壓模具結(jié)構(gòu)和沖壓工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車上的異形厚板件，大多安裝在汽車底盤上，下擺臂是最有代表性的零件，它的特征是:
&形狀特別復(fù)雜怪異，下擺臂平面形狀近似為三角形，每個(gè)角都是和其他零件連接的接點(diǎn)，兩個(gè)邊有向內(nèi)90°翻邊，翻邊后變成了封閉形狀。該制件利用展開件經(jīng)垂直翻邊已經(jīng)翻成了 η型，接下來需要將向下的一側(cè)或兩側(cè)彎邊完成向內(nèi)90°翻邊，翻后制件變成封閉形狀，由于制件中間形狀過于狹窄，腹板面為立體曲面，翻邊線呈大凹形，采用傳統(tǒng)的斜鍥結(jié)構(gòu)根本無法實(shí)現(xiàn)。
[0003]②制件材料很厚，t=3.5mm，沖壓力很大，變形較困難；零件強(qiáng)度高，大多采用高括孔鋼，這種材料有較高的延伸率，但它特別高的屈強(qiáng)比對變形也十分不利；
③零件尺寸小，自動化要求高，粗、精二次定位、浮料裝置和送料抓手都不好布置，模具結(jié)構(gòu)安排困難。特別是左右件共模，切開工序提前進(jìn)行時(shí)，模具設(shè)計(jì)常常會出現(xiàn)捉襟見肘的狀況，設(shè)計(jì)要特別精心細(xì)致。
[0004]鑒于上述情況，國內(nèi)大多采用十多工序簡易模具逐漸成型，這樣就很難采用自動化機(jī)床壓件了，成型質(zhì)量很差。目前，國內(nèi)常常采取簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低產(chǎn)品性能的方法，例如把下擺臂的內(nèi)翻邊取消，腹板面形狀簡化，這無疑是一種無奈之舉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對異型厚板件現(xiàn)在無法進(jìn)行封閉內(nèi)翻的狀況，提供一種新型的模具結(jié)構(gòu)和工藝方法，用以解決下擺臂內(nèi)翻的技術(shù)難關(guān)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
下擺臂內(nèi)翻分兩部進(jìn)行，第一部先內(nèi)翻45°，然后再翻成90°。內(nèi)翻45°的模具，包括有上模、下模、上刀塊、下刀塊、上壓料芯和下壓料芯等零件，其特征在于:在所述下模的下刀塊左邊，安裝有可以上下移動的下壓料芯，下刀塊在欲向內(nèi)翻邊的位置制成45°，在下刀塊和下芯四周，設(shè)置了下模擋墻；在所述的上模中間安裝有上壓料芯，其周圍在內(nèi)翻位置制成與制件立邊相符的型腔，上芯左邊安有進(jìn)行垂直翻邊的上刀塊，上刀和上芯四周設(shè)置了上模擋墻。在下刀塊的斜角上方，制件內(nèi)部形成一個(gè)空腔，內(nèi)翻時(shí)沒有凸模支撐。
[0007]下壓料芯的行程，恰好等于或略大于內(nèi)翻時(shí)所需要的垂直行程，當(dāng)模具打開放上工序件時(shí)，其立邊邊緣應(yīng)該不碰下刀塊，間距要大于1mm。上壓料芯型腔兜住制件的高度，在模具閉合時(shí)，與下刀塊的間隙控制在0.5mm以內(nèi)，以防止內(nèi)翻時(shí)出現(xiàn)凸耳積瘤。
[0008]內(nèi)翻邊可以是一側(cè)，也可以是左右兩側(cè)同時(shí)內(nèi)翻，兩側(cè)同時(shí)內(nèi)翻時(shí)。利用同樣結(jié)構(gòu)，將下刀塊的45°斜面改為水平面，即成為內(nèi)翻90°的模具。[0009]本發(fā)明進(jìn)一步提出復(fù)雜封閉型厚板件進(jìn)行內(nèi)翻的工藝過程如下:
①模具打開，把η型工序件放到升起的下芯上并定位；
②上模開始下行，上壓料芯兜住制件立邊并和下芯壓住制件腹板面，這時(shí)制件的立邊邊緣與下刀塊的間隙1.0mm以上；
上模繼續(xù)下行，上芯壓縮并和上模墩死，下芯開始下降，最后和下模墩死，同時(shí)立邊向內(nèi)逐漸翻成45° ;
1I1利用同樣的結(jié)構(gòu)，把下刀塊45°斜面改為水平面，就可以內(nèi)翻成90°。
[0010]本發(fā)明有如下創(chuàng)新點(diǎn):
①制件的內(nèi)翻，通常使用斜鍥機(jī)構(gòu)的滑塊帶動翻邊凹模向內(nèi)翻邊，本工藝?yán)蒙舷聣毫闲緣杭笙滦?，制件立邊受壓，邊緣接觸下刀塊的45°斜面時(shí)，便逐漸完成內(nèi)翻45°形狀，翻邊時(shí)下刀塊上方?jīng)]有模塊支撐。
[0011]②內(nèi)翻時(shí)立邊受壓有可能失穩(wěn)，如果在立邊內(nèi)布置凸模當(dāng)然有力于翻邊固形，但那樣無法取件?，F(xiàn)在立邊外側(cè)，利用上壓料芯的型腔兜住制件的高度，可以增加其抗失穩(wěn)的能力，內(nèi)側(cè)則出現(xiàn)一個(gè)空腔。另外，將下刀塊的45°斜面改為水圖平面就可完成90°內(nèi)翻成型。內(nèi)翻分兩次進(jìn)行，使得變形十分順利，質(zhì)量亦佳。
[0012]@模具閉合時(shí)，上芯和下刀塊的分型位置放在翻邊的園角處，有效的避免了立邊的失穩(wěn)，間隙不能大，如果太大會出現(xiàn)積瘤，破壞了制件的外形。
[0013]@本專利還把一個(gè)手工操作都很困難的內(nèi)翻工件移置到自動壓力機(jī)上，用傳遞
模方法進(jìn)行生產(chǎn)，效率提高數(shù)十倍。
[0014]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為某車型懸掛系統(tǒng)下擺臂本體；
圖2為下擺臂本體內(nèi)翻45°模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為下擺臂本體內(nèi)翻45°模具的開模狀態(tài)示意圖；
圖4為下擺臂內(nèi)翻45°模具的剛開始內(nèi)翻狀態(tài)示意圖；
圖5為下擺臂內(nèi)翻45°模具閉合狀態(tài)示意圖；
圖6為下擺臂內(nèi)翻90°模具閉合狀態(tài)示意圖；
圖7為下擺臂內(nèi)翻45°模具閉合狀態(tài)下模3D圖；
圖8為下擺臂內(nèi)翻90°模具閉合狀態(tài)下模3D圖。
[0016]圖例說明:
1、模座；2、上刀塊；3、上壓料芯；4、上墊板；5、上氮?dú)飧祝?、下刀塊:7、下模座；8、下壓料芯；9、下墊板；10、下氮?dú)飧祝?br> 【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖1-9對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1所示是某車型懸掛系統(tǒng)下擺臂本體的簡圖，它和下擺臂封板扣合焊裝后，安裝在汽車下部，俗稱下懸掛，其主要作用是連接和支撐汽車車身和減震器，緩沖汽車行駛中的震動。零件外形呈不規(guī)則三角形，三個(gè)角為連接節(jié)點(diǎn)，分別穿過園管或焊接園管，零件強(qiáng)度要求很高，其安裝和活動空間很小，零件形狀顯得有些奇型怪狀，因此，給模具設(shè)計(jì)制造帶來很多困難。零件長度510 mm，弦高197mm，件厚3.5 mm，三個(gè)邊都不是直線，均為S形，向下垂直翻邊后，有二個(gè)邊(勾與股邊)再向內(nèi)翻邊90度，另一個(gè)邊是弦，內(nèi)凹半徑很小，翻邊時(shí)會破裂，需要翻一定高度，修邊之后進(jìn)行第二次翻邊。零件材料為高擴(kuò)孔鋼，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是鐵素體+貝氏體，牌號是:BR600/780HE，屈服強(qiáng)度600~800 MPa,抗拉強(qiáng)度≥780MPa,擴(kuò)孔率≥55%，斷面收縮率≥12%，屬于高精度高成型難度的“雙高”零件。
[0019]圖2是下擺臂內(nèi)翻模具結(jié)構(gòu)閉合狀態(tài)示意圖，其右側(cè)將①號邊內(nèi)翻45°，左側(cè)將@號邊垂值向下翻邊。
[0020]圖3是下擺臂內(nèi)翻模具結(jié)構(gòu)打開狀態(tài)示意圖，在升起的下壓料芯上置入要內(nèi)翻的工序件并定位。
[0021]圖4是上下芯壓住制件，上芯兜住制件的立邊，將要被下芯頂起內(nèi)收的示意圖，這時(shí)制件的立邊邊緣與下刀塊的間隙大于1.0mm以上。
[0022]圖5是上模繼續(xù)下行，上芯被頂死后，下芯開始下降，最后和下模墩死，同時(shí)逐漸內(nèi)翻成45°的示意圖，圖中零件為上模座1、下模座7、上刀塊2、下刀塊6、上壓料芯3、下壓料芯8、上墊板4、下墊板9、上氮?dú)飧?、下氮?dú)飧?0等零件。上模座I下面中間安裝有上壓料芯3和上刀塊2，在上芯和上模座之間安裝有上墊板4和上氮?dú)飧? ;在下模座7上面中間安裝有下壓料芯8，下芯右側(cè)裝有下刀塊6，下刀塊用螺銷釘固定在下模座上，下芯和下模座之間安裝有下墊板9和下氮?dú)飧?0。
[0023]圖6是①和②邊內(nèi)翻90°的示意圖。
[0024]圖7和圖8分別是下擺臂內(nèi)翻45 °和90 °的3D圖。
本發(fā)明可以完成各種封閉型零件的內(nèi)翻工作，使得無法成形的難題得到徹底解決，不但降低了成本，提高了質(zhì)量，還可以采用自動化傳遞模生產(chǎn)，效率提高數(shù)十倍。
【權(quán)利要求】
1.一種加工復(fù)雜封閉型厚板件內(nèi)翻的模具，包括上模、下模、上刀塊、下刀塊、上壓料芯和下壓料芯等零件，其特征在于:在所述下模的下刀塊左邊，安裝有可以上下移動的下壓料芯，下刀塊在欲向內(nèi)翻邊的位置制成45°，在下刀塊和下芯四周，設(shè)置了下模擋墻；在所述的上模中間安裝有上壓料芯，其周圍在內(nèi)翻位置制成符合制件立邊的型腔，上芯左邊安裝有上刀塊，上刀和上芯四周設(shè)置了上模擋墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于:上壓料芯型腔兜住制件的高度，在模具閉合時(shí)，與下刀塊的間隙控制在1.0mm以上，以防止內(nèi)翻時(shí)出現(xiàn)凸耳積瘤；下壓料芯的行程，恰好等于或略大于內(nèi)翻時(shí)所需要的垂直行程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的模具，其特征在于:內(nèi)翻邊可以是一側(cè)，也可以是左右兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述的模具，利用同樣的結(jié)構(gòu)，將下刀塊的45°斜面改為水平面，即成為內(nèi)翻90°的模具。
5.利用權(quán)利要求1?5所述的模具，實(shí)施向內(nèi)翻邊的工藝過程如下: ①模具打開，把η型工序件放到升起的下壓料芯上并定位； ②上模開始下行，上壓料芯兜住制件立邊并和下芯壓住制件腹板面； ③上模繼續(xù)下行，上芯壓縮并和上模墩死，下芯開始下降，最后和下模墩死，同時(shí)立邊向內(nèi)逐漸翻成45° (或90° )。
【文檔編號】B21D37/10GK103920779SQ201310462878
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】張懃, 楊永康, 黃利文 申請人:湖北省齊星汽車車身股份有限公司