一种用于U型件冲压的模具结构的制作方法

本发明涉及冲压模具技术领域，尤其是涉及一种用于U型件冲压的模具结构。

背景技术：

随着汽车行业竞争越来越激烈，成本成为一个非常重要的制约因素；属于汽车白车身的钣金件，如何提高材料利用率，成为具体落实降低成本的一个重要指标。

如图1至图5所示，现有对U型件冲压成型，U型件开口一侧采用下台阶成型工艺，模具对应U型件开口侧采用下台阶造型；为保证开口侧拉延成型质量，工艺补充大，拉延件废料区域多，材料利用率低，成本高。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于U型件冲压的模具结构，以达到减少废料区域的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该用于U型件冲压的模具结构，包括凹模和凸模，所述凹模位于凸模的上方，所述凸模远离U型件开口端一侧设有活动的下模压边圈，所述凹模上对应凸模U型件开口端设有活动的上压料块。

进一步的，所述凸模设在下模座上，下模座上设有支撑驱动下模压边圈的顶杆。

所述凹模上设有凹槽，上压料块的上部活动设在凹槽中，凹模与上压料块的顶部之间设有弹性元件。

所述弹性元件为氮气弹簧。

所述上压料块的侧面与凹槽的槽壁之间设有导板。

所述凹槽的槽底设有用于对上压料块限位的限位块。

所述上压料块的顶部上设有工作限位螺栓，凹模上设有工作限位螺栓的杆部穿过的通孔。

所述上压料块的顶部设有安全限位螺栓，凹模上设有安全限位螺栓的杆部穿过的孔，安全限位螺栓的长度大于工作限位螺栓的长度。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该模具结构取消传统的开口侧下台阶，改为上压料块与凸模压料的工艺结构，控制材料流动，由于取消了开口一侧下台阶工艺补充，减少了废料区域，提升材料利用率，降低了成本。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为汽车后底板结构示意图。

图2为汽车后底板纵向断面图。

图3为现有模具闭合状态示意图。

图4为现有模具上死点状态示意图。

图5为现有模具的上模与压边圈接触状态示意图。

图6为汽车后底板采用本发明模具成型断面示意图。

图7为本发明与传统工艺材料利用率对比图。

图8为本发明模具闭合状态示意图一。

图9为本发明模具闭合状态示意图二。

图10为本发明模具上死点状态示意图一。

图11为本发明模具上死点状态示意图二。

图12为本发明压边圈闭合状态示意图一。

图13为本发明压边圈闭合状态示意图二。

图14为本发明上压料块与凸模闭合状态示意图一。

图15为本发明上压料块与凸模闭合状态示意图二。

图16为本发明上压料块顶出状态示意图。

图中：

1.凹模、2.下模压边圈、3.下模座、4.凸模、5.导板Ⅰ、6.过渡块、7.氮气弹簧、8.限位块、9.上压料块、10.导板Ⅱ、11.顶杆、12.连接块、13.安全限位螺栓、14.工作限位螺栓、15.毛坯、16.机床滑块。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图8至图16所示，该用于U型件冲压的模具结构，包括凹模1和凸模4，凹模1位于凸模4的上方，在U型开口一侧把上模分成两部分，凹模1和上压料块9，对应上压料块的下模无压边圈仅有凸模，即凹模上对应凸模U型件开口端设有活动的上压料块，凸模4远离U型件开口端一侧设有活动的下模压边圈2。

当下模压边圈2顶起，毛坯放到下模压边圈上后，凹模1和上压料块随机床滑块16下行，随之凹模接触毛坯并与下模压边圈压紧毛坯，毛坯被拉伸一段行程后上压料块与凸模压紧毛坯，从而达到控制U型件开口侧毛坯的流动。这种新工艺区别传统的下台阶工艺方案，有效的减少了成型后的废料。

凸模4设在下模座3上，下模座上设有支撑驱动下模压边圈的顶杆11，顶杆11通过连接块12与下模压边圈2下部相连，下模压边圈与凸模侧面之间设有导板Ⅱ10，保证下模压边圈上下运动时稳定可靠。

凹模1上设有凹槽，上压料块9的上部活动设在凹槽中，凹模与上压料块的顶部之间设有弹性元件；优选的，弹性元件为氮气弹簧7。上压料块的侧面与凹槽的槽壁之间设有导板Ⅰ5，通过导板Ⅰ5上下导向，导板Ⅰ安装在上压料块侧面上。

凹槽的槽底设有用于对上压料块限位的限位块8，限位块8为弹性垫块，安装在凹槽的底部。氮气弹簧7安装在凹模上，氮气弹簧的顶杆与安装在上压料块上的过渡块6接触，氮气弹簧释放压力通过过渡块传递到上压料块上，上压料块和凸模配合压紧毛坯，毛坯拉延结束后转变成所需的制件。

上压料块9的顶部上设有工作限位螺栓14，凹模上设有工作限位螺栓的杆部穿过的通孔。上压料块的顶部设有安全限位螺栓13，凹模上设有安全限位螺栓的杆部穿过的孔，安全限位螺栓13的长度大于工作限位螺栓14的长度。起到控制上压料块相对上模上下滑配的行程。

上死点位置上压料块的工作限位螺栓14的螺帽与凹模接触，起到限位作用，安全限位螺栓的螺帽与凹模之间有一段距离，起到安全保护作用。

机床滑块16带动凹模下行，凹模和下模压边圈闭合，压住毛坯15。由于机床滑块提供给凹模的压力远大于顶杆提供给下模压边圈的压力，保证凹模带动压边圈继续下行，下模压边圈与凹模压住毛坯，成型一段距离。

上模上压料块接触毛坯并与凸模闭合，成型效果良好。机床滑块带动凹模继续下行，U型件后底板开口侧，上压料块压紧毛坯，拉延过程中毛坯材料流动被控制；氮气弹簧被压缩，上压料块与凹模完全闭合，上压料块与限位块接触，下模压边圈成型到底拉延结束。

因模具存放时，模具从工作台上已移走，无顶杆顶起压边圈，压边圈已落下，而上压料块布置受氮气弹簧作用被顶出，且上压料块仅布置在凹模的一侧，上压料块被顶出，存在上模因上压料块单侧接触下模凸模，模具单侧受力。为解决该问题，布置在下模四个角落布置的氮气弹簧顶起，平衡上模受力。

如图6和7所示，使用该模具结构成型的U型汽车后底板，减少了废料区域，提高材料利用率。后地板开口侧无工艺补充，采用上压料控制毛坯的流动，最终该处成型完后拉延件。需要的毛坯尺寸为1530mm*930mm*0.7mm(料厚)，零件的净重为6.9030Kg，由此得出该件材料利用率为88.29％，相对传统下台阶工艺方案提升材料利用5.76％＝(88.29％-82.53％)，单车成本为37.26元，单件节约1.64元。试想一款畅销车年产50万辆，或者多多款车型，产生的社会价值是非常之大。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。