用于将原型部件拉延和翻边的工具和方法与流程

本申请涉及拉延原型部件和使原型部件翻边。

背景技术：

制备原型部件以便于确认用于制造和试验的部件设计。原型工具的成本为开发新车辆的成本的主要部分。本申请所解决的问题之一为减少原型工具的成本。

拉伸拉延模具装置用于将少量原型板拉延为期望的形状。如图1所示，一种拉伸拉延模具装置包括三个模具部件：凹模(cavity die)“C”、压边圈“B”和凸模(punch)“P”。在部件被拉延之后，将该部件切边然后在直接翻边模具装置中翻边。如图2所示，直接翻边模具装置包括三个模具部件：翻边柱(flange post)“FPT”、翻边钢(flange steel)“FS”和翻边垫(flange pad)“FPD”。

模具装置可由易于铸造以制备较低成本的原型模具的中等强度的锌基合金Kirksite^TM制成。然而，即使通过使用较低成本的Kirksite^TM模具，每个模具部件的成本也添加到制备原型部件所需的工具的成本中。

技术实现要素：

本申请针对上述问题以及下文总结的其它问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种原型拉延/翻边工具，所述原型拉延/翻边工具包括拉延模具装置和翻边模具装置，所述拉延模具装置和翻边模具装置共用所述两个模具装置各自的多个部件。所述拉延模具装置包括压边圈、垫块、翻边圈和凸模。所述翻边模具装置包括所述翻边圈、所述垫块和所述凸模。在均可在同一原型试验冲压装置(press)中执行的两个单独操作中，所述拉延模具装置拉延板料(blank)并且所述翻边模具装置在所述板料上形成翻边。

所述垫块和所述翻边圈当被用在所述拉延模具装置中时可以以固定的关系附接至冲压装置。在所述翻边模具装置中，所述垫块和所述翻边圈可附接至冲压装置而所述垫块由缓冲装置(cushion)支持以将所述板料夹持抵靠于所述凸模上，同时所述翻边圈相对于所述凸模和垫块移动以形成所述翻边。

在所述板料上形成翻边的过程期间，当所述板料在所述凸模之上被拉延时，所述压边圈与所述垫块以及所述翻边圈配合以夹持所述板料而所述压边圈与所述翻边圈间隔开。

所述翻边圈可包括第一拉延筋元件并且所述压边圈包括第二拉延筋元件。所述第一拉延筋元件和所述第二拉延筋元件一起起作用以在拉延步骤期间将所述板料保持在所述拉延模具装置中。在所述板料上形成翻边的过程期间所述第一拉延筋元件和所述第二拉延筋元件不会接触所述板料。

所述凸模形成有翻边凹槽，并且所述垫块将所述板料夹持抵靠于所述凸模上同时所述翻边圈在所述翻边凹槽中形成所述翻边。

在所述拉延模具装置中所述垫块和所述翻边圈附接至具有固定的提升装置的冲压装置，并且在所述翻边模具装置中所述垫块由缓冲装置支撑并且所述翻边圈与固定的提升装置附接。

根据本申请的另一方面，公开了一种用于制备成形/翻边的部件的方法。所述方法始于在冲压装置中将由垫块、翻边圈和压边圈保持的板料抵靠于凸模而拉延以形成拉延的板料。然后将拉延的板料切边以形成切边/拉延的板料。然后通过将所述切边/拉延的板料夹持在所述垫块与形成有凹槽的凸模之间，翻边圈在所述凹槽中形成翻边，以使所述切边/拉延的板料翻边。

根据本申请的涉及所述方法的另一方面，所述垫块和所述翻边圈固定地保持在所述冲压装置中，并且当所述板料在所述凸模之上被拉延时，将所述板料的周缘夹持抵靠于所述压边圈上。当所述板料在所述凸模之上被拉延时，所述板料桥接所述凹槽。

当所述垫块将所述切边/拉延的板料夹持抵靠于所述凸模上时，所述垫块和所述翻边圈可保持在所述冲压装置中而所述翻边圈相对于所述垫块可移动，并且所述翻边圈在所述凹槽中形成翻边。

当所述翻边圈在所述凹槽中形成翻边时，所述压边圈可保持在与所述翻边圈间隔开的位置。当所述翻边圈在所述凹槽中形成翻边时，通过缓冲装置支持所述垫块。

所述方法可进一步包括：在将所述拉延的板料切边之前，将所述拉延的板料从所述冲压装置中移走以及使所述切边/拉延的板料回到所述冲压装置。通过激光切割机执行将所述拉延的板料切边的步骤。

根据本申请的又一方面，公开了一种制备拉延和翻边的原型部件的方法，包括：将拉延模具装置设在冲压装置中；在所述拉延模具装置中将由垫块、翻边圈和压边圈保持的板料抵靠于凸模而拉延以形成拉延的板料；将所述拉延的板料激光切边以形成切边/拉延的板料；在所述冲压装置中设置翻边模具装置；通过在将所述板料夹持在所述垫块与形成有翻边形成凹槽的凸模之间的情况下使翻边圈相对于所述垫块移动来将所述切边/拉延的板料翻边，其中，所述翻边圈在所述翻边形成凹槽中形成翻边。

在一些实施例中，所述垫块和所述翻边圈固定地保持在所述冲压装置中，其中，当所述板料在所述凸模之上被拉延时，将所述板料的周缘夹持抵靠于所述压边圈上。

在一些实施例中，当所述板料在所述凸模之上被拉延时，所述板料桥接所述翻边形成凹槽。

在一些实施例中，当所述垫块将所述切边/拉延的板料夹持抵靠于所述凸模上时，所述垫块和所述翻边圈保持在所述冲压装置中而所述翻边圈相对于所述垫块可移动，其中，所述翻边圈在所述翻边形成凹槽中形成所述翻边。

以下将参考附图更详细地描述本申请的上述方面和其它方面。

附图说明

图1为现有技术中用于形成原型拉延部件的拉延模具的三个部件的立体图。

图2为现有技术中用于形成原型拉延和翻边部件的翻边模具的三个部件的立体图。

图3为根据本申请制备的用于形成原型拉延和翻边部件的拉延/翻边工具的四个部件的立体图。

图4为根据本申请制备的对虚线所示的拉延板执行拉延操作之前的拉延/翻边工具的部分的截面图。

图5为在拉延操作之后但是在翻边操作之前执行的激光切边操作的示意图。

图6为根据本申请制备的对示出的拉延/切边的板执行翻边操作之前的拉延/翻边工具的部分的截面图。

图7为冲压装置的爆炸立体图，所述冲压装置设有拉延/翻边工具以及在拉延操作之前示出为具有板料。

具体实施方式

参考附图公开示出了实施例。然而，应理解，所公开的实施例旨在仅作为可以以各种和可替代的形式实施的示例。附图不需要按比例绘制并且一些特征可被放大或缩小以显示特定部件的细节。本说明书中公开的具体结构和功能细节不应被认为是限制，但仅仅作为用于教导本领域技术人员怎样实践所公开的发明的代表性基础。

参考图3，示出了包括压边圈12、垫块14、翻边圈16和凸模18的原型拉延/翻边工具10。可使用原型拉延/翻边工具10的四个部件代替图1和图2中示出的六个部件来形成原型部件和使原型部件翻边。

参考图4，示出了组装为拉延模具装置10A的原型拉延/翻边工具10。垫块14和翻边圈16示出为在压边圈12与凸模18上方，而板料20设在它们之间。垫块14和翻边圈16附接至支撑垫板(图3中未示出)，以便它们相对彼此固定。压边圈12支撑在垫板(图3中未示出)上，以便压边圈12在拉延模具装置中相对于凸模18可移动。

适于容纳在压边圈形成的拉延筋凹槽24中的拉延筋22示出为在翻边圈16上。可替代地，拉延筋22可设在压边圈12上并且拉延筋凹槽24可设在翻边圈16上。如示出的，板料20包括被翻边圈上的拉延筋22以及压边圈12上的拉延筋凹槽捕获的周缘部分26。板料的周缘部分26被拉延筋保持以免被推入模具型腔，使得在模具中拉伸板料20并且将板料20拉延为拉延的形状。

凸模18包括拉延形成表面28，板料20被推向拉延形成表面28以将板料拉延为期望的拉延形状。垫块14包括与板料20接触的并且使板料移动抵靠于凸模18的板料接合表面30。凸模18限定有翻边形成凹槽32。翻边形成表面36为翻边形成凹槽32的一部分。在拉延操作期间在翻边形成凹槽32外部设有将板料20支撑在翻边形成凹槽32的外部的翻边支撑装置。板料20在板料接合表面与翻边支撑装置之间桥接翻边形成凹槽32。

在操作中，将拉延模具装置10A形式的原型拉延/翻边工具10打开并且将板料20置于压边圈12、垫块14、翻边圈16(垫块14与翻边圈16相对彼此固定)以及凸模18之间。使垫块14和翻边圈16相互向下移动(如示出的)。当板料被拉延到凸模18上方时，拉延筋22捕获板料20的周缘部分26。垫块14仅在拉延操作结束时使板料20成形以在凸模18中冲压最后的细节。以虚线示出了桥接凸模18形成的翻边形成凹槽32的拉延的板料20’。

参考图5，示意性地示出了激光切边操作。将拉延的板料20’从拉延模具装置中移走并且置于支撑固定件装置上，并且使用激光切割工具38将碎屑从拉延的板料20’的周缘部分26切掉以形成切边/拉延的板料20”。然后可使切边/拉延的板料20”回到已经转换为翻边模具装置的冲压装置。

参考图6，将翻边模具装置10B形式的原型拉延/翻边工具10打开并且将切边/拉延的板料20”置于垫块14与凸模18之间而板料的周缘部分的一小部分延伸到翻边形成凹槽32上方。使垫块14与翻边圈16一起运动，直到垫块14将切边/拉延的板料20”夹持抵靠于凸模18上。垫块14支撑在缓冲垫或缓冲气缸上，这允许翻边圈16继续朝凸模18运动。翻边圈16使切边/拉延的板料20”的周缘部分26的该小部分弯曲以形成图6中的虚线所示的抵靠于翻边形成表面36上的翻边39。

参考图7，示出了包括冲压装置压头垫板42和冲压装置基部垫板44的冲压装置40。垫块14和翻边圈16通过多个提升装置48以及多个缓冲气缸50支撑在冲压装置压头垫板42上。在翻边模具装置10B中，垫块支撑在缓冲气缸50上，这允许垫块14将切边/拉延的板料20”夹持抵靠于凸模18上同时翻边圈16形成抵靠于凸模18的翻边形成表面上的翻边。凸模18相对于冲压装置基部垫板44直接固定或固定在提升装置上。

压边圈12和凸模支撑在冲压装置基部垫板44上。压边圈可移动地支撑在压边圈缓冲气缸52上，这允许压边圈在拉延模具装置10A(如图4所示)中与翻边圈16一起移动。

上述实施例是特定的示例，其并没有描述本申请的所有可能的形式。可结合所示出的实施例的多个特征以进一步形成所公开的构思的进一步的实施例。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语。权利要求的范围宽于具体公开的实施例，并且还包括示出的实施例的变型。