专利名称：类u形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属板料冲压成形领域所用的模具，可以在一次冲压行程中实现U形及类似U形截面零件的弯曲与整形。
背景技术：
弯曲是冲压生产中一种常用的基本工序，可以用于成形包括U形以及两侧带水平边的类U形等断面形状在内的各种零件。传统弯曲方式在弯曲过程中，由于变形区始终存在不均勻的弹性和塑性变形，很容易在截面上出现回弹、侧壁不垂直等缺陷。随着汽车大梁等U形断面零件越来越多地采用高强度钢板，弯曲回弹愈发严重。由于回弹问题涉及因素多，十分复杂，目前还不能在理论上精确预测回弹量，实践中大多通过反复调整模具、增加额外的整形工序以及采用热冲等方法来减小回弹，造成生产效率降低、成本增加。
发明内容
本发明的目的，在于针对现有技术的不足，提供一种U形以及类似U形等断面形状冲压零件的弯曲成型模具，可以在不需要增加额外整形工序的情况下，大大减少制件的弯曲回弹、保证制件侧壁的垂直度，得到合格的零件。为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，包括通过导柱、导套导向的上模和下模两部分。其中，上模部分由利用螺钉相互连接的模柄、上模板、上压块、上模镶块、滑块、下压板以及导套、弹簧组成；上模板为两端开有圆形通孔的长条形板，底面沿横向有三个开口浅槽，浅槽中对称分布有螺纹孔和台阶通孔。上模板上表面的中央有圆形凹槽，圆形凹槽内均勻分布有螺钉孔；两个圆筒形导套的上端分别嵌入所述上模板两端的圆形通孔中；模柄为底部带一法兰盘的圆柱体，法兰盘上沿圆周方向均勻分布有台阶通孔，利用螺钉穿过所述台阶通孔并旋入上模板上表面中央的圆形凹槽的螺钉孔中，从而将模柄与上模板固定连接；上压块为截面为等腰梯形形状的长条块，等腰梯形水平长端的两侧沿横向各有一平台，水平短端沿垂直方向有截面为矩形的等宽平台。上压块等腰梯形截面水平长端两侧的平台、水平短端沿垂直方向的等宽平台以及两腰所在斜面的表面，分布有螺纹孔和台阶通孔。上压块等腰梯形截面的水平长端所在表面与上模板下表面中间矩形凹槽的底面贴合，并通过螺钉连接。上压块中间有台阶通孔，台阶通孔的大孔位于上压块等腰梯形截面的水平长端一侧。所述台阶通孔内装有螺钉， 螺钉头部位于台阶通孔的大孔内，螺杆穿过台阶通孔的小孔并与长条形下压板上对应位置的螺纹孔连接，下压板与上压块之间的螺杆外套有压缩弹簧；上模镶块为两个对称的条形块体，块体的一边为斜面，斜面与上模板底面左、右两边的开口浅槽贴合，通过螺钉将上模镶块与上模板相连，所述条形块体上与斜面相对的面开有贯通的T形凹槽；滑块为两个左右对称、上端带有T形凸台的长形块，所述T形凸台嵌入上模镶块的T形凹槽中并可相对滑动。滑块底部截面为向下凸出的V形，V形的一侧为平面，另一侧为带浅“钩”形的凹面。滑块上端靠近T形凸台的中间位置有一通孔，螺钉穿过所述通孔并旋入上压块等腰梯形两腰所在的斜面表面的螺纹孔中，螺钉在滑块与上压块之间的螺杆部分外套有弹簧，弹簧在压制结束后可以使滑块恢复到初始位置。上压块、下压板以及螺钉、弹簧组成一个可以预先压住板坯料中部的压料系统。下模部分由利用螺钉相互连接的下模板、斜楔、防磨板、凸模，以及导向用的导柱和定位用的销钉组成。下模板为与上模板在水平面方向外形尺寸一致的长条形板，下模板两端与上模板两端圆形通孔对应的位置有两个圆形通孔，两个圆柱形的导柱的下端分别嵌入所述下模板的圆形通孔中，上端在工作时插入导套中。下模板上表面对称分布有销孔和螺纹孔，以及两个横向的矩形开口浅槽；斜楔为断面呈上小下大的梯形状块体，下表面通过螺钉固定在下模板上表面的矩形开口浅槽内，梯形状块体一侧的斜面有螺纹孔，通过螺钉将薄板状的防磨板固定在所述斜楔的斜面上；凸模为截面呈倒T形的长块体，倒T形截面两侧边凸台的上表面对称布置有销钉孔和台阶通孔，通过销钉定位以及螺钉紧固在下模板的上表面中央位置。冲压生产时，当上模部分向下运动，上压块、下压板以及螺钉、弹簧组成的压料系统预先压住板坯料的中部，然后左右两个滑块的外侧面与固定在下模部分的斜楔上的防磨板接触，在上模镶块、斜楔与防磨板的共同作用下，滑块从两侧由外向内、由上到下对板料进行弯曲，弯曲的最后阶段由滑块与凸模完成对板料四个角部变形区的整形。与现有弯曲工艺相比，本发明具有以下优势通过滑块、斜楔和上模镶块的作用， 改变了弯曲类U形截面零件时板坯的变形方式，即首先从两侧由外向内、由上到下对板料进行弯曲，然后在后期通过滑块与凸模对角部变形区进行整形，从而在同一套模具的一次压制过程中实现了 “弯曲”和“整形”工序的结合，可以有效控制板料卸载后的回弹，同时避免了普通弯曲方式中上模对坯料直壁部分可能存在的“刮伤”。具有结构简单，能弯曲不同宽度U形、类U形截面冲压零件，且可以在液压机、机械压力机等通用压力机上使用的特点。
图1是本发明的主剖视图。图中，左半部分为上、下模部分打开的状态，右半部分为上、
下模部分闭合的状态；
图3是上模镶块的剖视图; 图5是滑块的剖视图； 图7是上压块的仰视图； 图9是模柄的俯视图； 图11是斜楔的俯视图； 图13是上模板的仰视图； 图15是下模板的俯视图； 图17是凸模的俯视图； 图19是下压板的侧视图； 图21是防磨板的主视图2是本发明下模部分的俯视图; 图4是上模镶块的主视图； 图6是滑块的主视图； 图8是上压块的剖视图； 图10是模柄的剖视图； 图12是斜楔的剖视图； 图14是上模板的剖视图； 图16是下模板的剖视图； 图18是凸模的剖视图； 图20是下压板的主视图； 图22是防磨板的剖视图。在图1至图20中1、导套2、上模镶块3、滑块4、上压块5、模柄6、螺钉7、螺钉8、弹簧9、螺钉 10、螺钉11、上模板12、下模板13、斜楔14、螺钉15、弹簧16、销钉17、凸模18、下压板 19、螺钉20、螺钉21、防磨板22、螺钉23、导柱
具体实施例方式下面以适用于长、宽分别为150 220mm与50 180mm，厚度为0. 5 2mm的金属板料的类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模为例进行说明。所述斜楔弯曲与整形复合模包括上模部分和下模部分。上模部分包括利用螺钉相互连接的模柄(5)、上模板(11)、上压块(4)、上模镶块(2)、滑块(3)、下压板(18)、导套(1)以及弹簧(8)和弹簧(15)。其中， 上模板(11)为两端开有Φ 80mm圆形通孔的800mmX 200mmX 60mm长条形板，底面沿横向有三个200mmX160mmX20mm开口浅槽，浅槽中对称分布有螺纹孔和台阶通孔。上模板(11) 上表面中央有Φ90πιπι的圆形凹槽，圆形凹槽内均勻分布有螺钉孔；两个外径为Φ80πιπι圆筒形导套(1)的上端分别嵌入所述上模板(11)两端的圆形通孔中；模柄( 为底部带一法兰盘的直径Φ50πιπι的圆柱体，法兰盘上沿圆周方向均勻分布有4个台阶通孔，4颗M8的螺钉(6)穿过所述台阶通孔并旋入上模板(11)上表面Φ90πιπι的中央圆形凹槽的螺钉孔中， 从而将模柄(5)与上模板(11)固定联结；上压块(4)为截面为等腰梯形状的长条块，等腰梯形水平长端的两侧沿横向各有一平台，水平短端沿垂直方向有截面为矩形的等宽平台， 所述平台以及两腰所在斜面的表面分布有螺纹孔和台阶通孔。水平长端所在表面与上模板 (11)下表面中间矩形凹槽的底面贴合，并通过6颗MlO的螺钉(7)连接。上压块中间有台阶通孔，台阶通孔内装有螺钉(19)，台阶通孔的大孔位于上压块(4)等腰梯形截面的水平长端一侧，螺钉(19)的头部位于台阶通孔的大孔内，螺钉(19)的螺杆穿过台阶通孔的小孔端，与长条形下压板(18)对应位置的螺纹孔相连，下压板(18)与上压块(4)之间螺钉 (19)的螺杆外套有压缩弹簧(1 ；上模镶块( 为两个对称的条形块体，块体的一边为斜面，与斜面相对的面开有贯通的T形凹槽。上模镶块O)的斜面与上模板(11)底面左、右两边的开口浅槽贴合，并通过6颗MlO的螺钉(10)与上模板(11)相连；滑块(3)为两个左右对称、上端带有T形凸台的长形块体，所述T形凸台嵌入上模镶块O)的T形凹槽内并可上下滑动，滑动距离由M16的螺钉(9)限定。滑块C3)底部截面为下凸的V形，V形两边分别为平面和带浅“钩”形的凹面。滑块C3)上端靠近T形凸台中间的位置有一通孔，螺钉 (9)穿过所述通孔并旋入上压块(4)的两腰所在斜面表面的螺纹孔中，螺钉(9)在滑块(3) 与上压块(4)之间的螺杆部分套有弹簧(8)，可以在压制结束后恢复滑块(3)的初始位置。 上压块G)、下压板(18)以及3颗螺钉(19)、弹簧(1 组成压料系统。下模部分包括利用螺钉(14)、螺钉00)相互连接的下模板(12)、斜楔(13)、防磨板01)、凸模(17)，以及导柱(23)、销钉(16)。下模板(12)为800_X 200_X 70mm的长条形板，板的两端与上模板(11)两端OSOmm圆形通孔对应位置有两个Φ 55mm的圆形通孔，两个外径Φ55πιπι的圆柱形导柱的下端分别嵌入下模板(1 的圆形通孔中，上端在工作时插入与上模板(11)连接的导套(1)中。下模板(1 上表面对称分布有销孔和螺纹孔，以及两个200mmX95mmX20mm的矩形开口浅槽；斜楔(13)为断面呈上小下大的梯形状的块体，下表面通过4颗MlO的螺钉(14)固定在下模板(1 上表面的矩形开口浅槽内， 梯形状块体一侧的斜面有螺纹孔，通过9颗M4的螺钉02)将薄板状的防磨板固定在斜楔斜面上；凸模(17)为截面呈倒T形的长块体，倒T形两侧边凸台的上表面对称布置有销钉孔和台阶通孔，凸模(17)通过2颗Φ8销钉(16)定位以及4颗M8的螺钉QO)紧固在下模板(1 的上表面中央位置。上模镶块( 、滑块( 、斜楔(13)、防磨板和凸模(17)组成对板坯料进行弯曲和整形的工作部分。冲压生产时，上模部分和下模部分通过导柱(23)、导套(1)导向。 当上模部分向下运动，压料系统首先压住板料的中部，然后左右两个滑块(3)的外侧面与固定在下模部分的斜楔(1 上的防磨板接触，滑块C3)在上模镶块O)、斜楔(13)与防磨板以及凸模(17)的共同作用下，从两侧由外向内、由上到下对板料进行弯曲。到弯曲的最后阶段，滑块C3)与凸模(17)对板料四个角部变形区进行整形。成形结束后，当上模部分向上运动，两个滑块C3)在弹簧(8)作用下沿上模镶块O)的T形凹槽回复到螺钉(9)确定的初始位置。本发明可以在普通曲柄压力机或液压机上使用。实际操作中，首先将模具上、下模部分闭合后整体置于压力机上，然后将上模部分与压力机上滑块固定，下模部分与压力机下台面固定。摆放好坯料后，即可进行成型。在液压机上使用时，可以取掉模柄。
权利要求
1.一种类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，包括通过导柱、导套导向的上模和下模两部分，其特征是上模部分由利用螺钉相互连接的模柄、上模板、上压块、上模镶块、 滑块、下压板、导套和弹簧组成，下模部分由利用螺钉相互连接的下模板、斜楔、防磨板、凸模、导柱和销钉组成两个滑块的外侧面与固定在斜楔上的防磨板接触，在上模镶块、斜楔与防磨板的共同作用下，滑块从两侧由外向内、由上到下对板坯料进行弯曲，弯曲最后由滑块和凸模完成对板料四个角部变形区的整形。
2.根据权利要求1所述的类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，其特征是上模板为两端开有圆形通孔的长条形板，底面沿横向有三个开口浅槽，上表面中央有圆形凹槽； 上压块为截面为等腰梯形状的长条块，等腰梯形的水平长端的两侧沿横向各有一平台，水平短端沿垂直方向有截面为矩形的等宽平台，中间有内装有螺钉的台阶通孔，台阶通孔的大孔在上压块等腰梯形截面的水平长端一侧，螺钉的头部位于台阶通孔的大孔内，螺杆穿过台阶通孔的小孔与长条形下压板上对应位置的螺纹孔相连，下压板与上压块之间螺杆外套有压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，其特征是上模镶块为两个对称的条形块体，块体的一边为斜面，与斜面相对的面开有贯通的T形凹槽，上模镶块通过螺钉与上模板相连；滑块为两个左右对称、上端带有嵌入上模镶块的T形凹槽内并可上下滑动T形凸台的长形块体，滑块底部的截面为V形，所述V形的一侧为平面，另一侧为带浅“钩”形的凹面，滑块上端靠近T形凸台的中间位置有一通孔，螺钉穿过所述通孔并旋入上压块的两腰所在斜面表面的螺纹孔中，在滑块与上压块之间的螺杆部分套有弹簧。
4.根据权利要求1所述的类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，其特征是下模板为两端有两个圆形通孔的长条形板，两个圆柱形导柱的下端分别嵌入下模板的圆形通孔中，下模板上表面对称分布有销孔和螺纹孔，以及两个横向的矩形开口浅槽；斜楔为断面呈上小下大的梯形状的块体，下表面通过螺钉固定在下模板上表面的矩形开口浅槽内，梯形状块体一侧的斜面有螺纹孔，通过螺钉将薄板状的防磨板固定在斜楔斜面上；凸模为截面呈倒T形的长块体，通过销钉定位以及螺钉紧固在下模板上表面的中央位置。
5.根据权利要求1所述的类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，其特征是上压块、下压板以及螺钉、弹簧组成一个可以预先压住板坯料中部的压料系统。
全文摘要
一种类U形截面冲压件的斜楔弯曲整形复合模，包括模柄、上模板、上压块、上模镶块、滑块、下压板、导套及弹簧组成的上模部分，和下模板、斜楔、防磨板、凸模及导柱、销钉组成的下模部分。上模板底面有三个开口浅槽，上压块截面为等腰梯形，通过外面套有弹簧的螺钉与下压板相连。两个条形块体状的上模镶块一边为斜面，与斜面相对的面有T形凹槽。滑块底部为V形，上端为嵌入上模镶块T形凹槽的T形凸台。生产时，下压板压住板料，滑块在上模镶块、斜楔与防磨板的作用下，从两侧由外向内、由上到下弯曲板料，最后滑块与凸模对弯曲角部整形，不仅减小了回弹，同时避免了上模刮伤坯料的直壁，能弯曲多种宽度的零件，可在各种通用压力机上使用。
文档编号B21D37/12GK102274895SQ20111019008
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者季筱玮, 方刚, 温彤 申请人:重庆大学