一种改进型顶料装置的制作方法

本实用新型涉及一种冷冲压模具技术领域，尤其是涉及一种适用于薄板料工件冲压的改进型顶料装置。

背景技术：

薄板料冷冲拉伸成型模具，为保证成型质量，防止拉伸过程中由于材料挤压失稳导致工件凸缘部分起皱，在凸模和凹模之间的边缘部分设置的压紧装置，称作顶料装置。常规的顶料装置一般是环形件，顶部是一个平面。此种结构在压边力变化较大的成型过程中容易产生失稳起皱，起皱的工件翻边影响二重卷封质量，而且在材料延伸性能不良的情况下，容易导致工件起皱破裂。因此，设计一种改进型的顶料装置，改进产品成型工艺，有利于提高产品的成品率，改善产品质量，是企业的迫切要求。公开日为2014年4月16日，公开号为CN103722098A的专利文件公开了一种模具顶料装置，包括套筒、顶柱和限位块，所述套筒内设置有滑动腔，所述顶柱的底端伸入至滑动腔内，并且所述顶柱与套筒上下滑动配合，所述限位块位于套筒的上方，当顶柱向上运动至极限位置时，所述限位块与顶柱接触并限制顶柱继续向上运动，所述滑动腔内设置有第一弹簧，所述第一弹簧的顶端与顶柱的底端接触，所述第一弹簧的底端与套筒接触；其特征在于，还包括上顶板、缓冲板和连接柱，所述缓冲板位于顶柱的上方并与顶柱通过螺纹连接，所述上顶板位于缓冲板的上方，所述上顶板的顶端设置有固定槽，并在所述固定槽内设置有至少一个第二弹簧和至少一个压块，所述每个第二弹簧的一端与固定槽的侧壁连接，所述每个第二弹簧的另一端与一个压块连接，所述连接柱的顶端与上顶板固定，所述缓冲板上与连接柱相应的位置设有插孔，所述连接柱穿过所述插孔，所述上顶板与缓冲板之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧套装在所述连接柱的外侧，所述套筒的底部设置有通气孔。该冲压模具的主要作用是上模组对模具顶料装置的冲击得到缓冲板与上顶板之间第三弹簧的缓冲，使得模具顶料装置不易受到冲击力的破坏，并不适用于薄板料冷冲拉伸成型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术的薄板料冷冲拉伸成型过程中容易产生失稳起皱，且在材料延伸性能不良的情况下容易导致工件破裂的问题，提供一种改进型顶料装置，能有效解决薄板料冷冲拉伸成型过程中的失稳起皱及材料破裂问题。

本实用新型为解决上述技术问题采用的具体技术方案为：一种改进型顶料装置，设置在薄板料的拉伸成型模具上，所述拉伸成型模具包括底板及设于下模板上的固定座，固定座的中央设有下模芯，固定座的下方设有气缸，气缸的活塞通过穿过固定座的顶杆与设置在下模芯外侧的顶料圈连接，拉伸成型模具的上模上设有与顶料圈相对的凹模，所述顶料圈的上平面与凹模的下平面之间设有薄板料阻尼结构。

本实用新型通过设置顶料圈上平面与凹模平面之间的薄板料阻尼结构，控制材料的水平和垂直流动，从而消除失稳起皱现象。其基本原理如下：薄板料在拉伸成型的过程中，由片料变成立体的盒形件，在凸模和凹模的边缘部分存在水平方向的拉力和垂直方向的挤压力，从而导致材料有起皱的趋势。当模具的压边力不够时，薄板边缘容易产生失稳起皱，而通过提高压边力可以改善这一现象。但在生产厂家为了降低生产成本，提高产品竞争力，使用高硬度、低延展性的材料情况下，如果采用传统的平面压边方式，同时不断提高压边力就容易造成工件拉伸破裂。本实用新型采用在顶料圈上平面与凹模下平面之间设置薄板料阻尼结构后，薄板料拉伸时，拉伸最外围是传统的平面压料，当材料流入凸模和凹模之间成型的过程中，需要经过薄板料阻尼结构的过渡，薄板料在阻力的作用下会减缓失稳起皱的趋势，从而达到消除起皱的目的。这样，本实用新型解决了现有技术的薄板料冷冲拉伸成型过程中容易产生失稳起皱，且在材料延伸性能不良的情况下容易导致工件破裂的问题。

作为优选，顶料圈的顶面凸设有环绕下模芯的环形凸筋，凹模的底面设有与环形凸筋对应的环形凹槽，所述环形凸筋与环形凹槽构成所述的薄板料阻尼结构。通过在顶料圈的顶面设置环形凸筋，凹模的底面设有与环形凸筋对应的环形凹槽，可以薄板料流动时起到有效的阻尼作用，从而达到消除起皱的目的。

作为优选，顶料圈上的环形凸筋与顶料圈内侧边缘之间的距离相等，环形凸筋内侧的顶料圈上表面为等宽的环状结构；顶料圈上的环形凸筋中心与顶料圈内侧边缘之间的距离为5.5-14.5毫米。顶料圈上的环形凸筋与顶料圈内侧边缘之间的距离相等，可以使阻尼点与薄板料折弯点的距离大致相当，从而使薄板料上的阻尼力均衡，有利于消除薄板料起皱现象。

作为另一种可选方案，顶料圈的顶面设有环绕下模芯的环形凹槽，凹模的底面设有与环形凹槽对应的环形凸筋，所述环形凹槽与环形凸筋构成所述的薄板料阻尼结构；顶料圈上的环形凹槽与顶料圈内侧边缘之间的距离相等，环形凹槽内侧的顶料圈上表面为等宽的环状结构，顶料圈上的环形凹槽中心与顶料圈内侧边缘之间的距离为5.5-14.5毫米。该方案为前述方案的替代方案，效果与前述方案相同。

作为优选，环形凹槽的横截面呈梯形，环形凹槽的深度是薄板料厚度的0.2至2倍，环形凹槽的槽底宽度是薄板料厚度的2.1至3.9倍，环形凹槽的槽口宽度是薄板料厚度的5.1至7.9倍，所述环形凸筋的横截面与环形凹槽的横截面相适配。合理选择环形凹槽及其适配的环形凸筋的横截面大小，可以调整阻尼力的大小，以适应不同材质的薄板料。而环形凹槽与环形凸筋之间的间隙通常为一片薄板料的厚度。

作为优选，固定座上嵌设有衬套，顶杆穿设在衬套内。设置衬套可以减少顶杆与固定座的磨损，降低维修成本。

本实用新型的有益效果是：它有效地解决了现有技术的薄板料冷冲拉伸成型过程中容易产生失稳起皱，且在材料延伸性能不良的情况下容易导致工件破裂的问题，本实用新型结构简单，通过改变原有的顶料圈及凹模的结构，大大改善了薄板料拉伸成型时的起皱情况，提高了产品质量，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型改进型顶料装置的一种结构示意图；

图2是图1中A处的一种局部放大图；

图3是本实用新型下模的一种俯视结构示意图；

图4是图1中A处的另一种局部放大图。

图中：1. 底板，2.气缸， 3.顶杆，4.衬套，5. 固定座，6.顶料圈，7.凹模，8.活塞，9.薄板料，10.环形凸筋，11.环形凹槽。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种改进型顶料装置，设置在薄板料的拉伸成型模具上，所述拉伸成型模具包括底板1及设于下模板上的固定座5，固定座的中央设有下模芯12，固定座的下方设有气缸2，气缸的活塞8通过穿过固定座的顶杆3与设置在下模芯外侧的顶料圈6连接，固定座上嵌设有衬套4，顶杆穿设在衬套内；拉伸成型模具的上模上设有与顶料圈相对的凹模7，顶料圈的顶面凸设有环绕下模芯的环形凸筋10，凹模的底面设有与环形凸筋对应的环形凹槽11（见图2），所述环形凸筋与环形凹槽构成薄板料阻尼结构，顶料圈上的环形凸筋与顶料圈内侧边缘之间的距离相等，环形凸筋内侧的顶料圈上表面为等宽的环状结构（见图3），顶料圈上的环形凸筋中心与顶料圈内侧边缘之间的距离为5.5-14.5毫米（本实施例为11毫米）。

环形凹槽的横截面呈梯形，环形凹槽的深度是薄板料厚度的0.2至2倍（本实施例为1倍），环形凹槽的槽底宽度是薄板料厚度的2.1至3.9倍（本实施例为3倍），环形凹槽的槽口宽度是薄板料厚度的5.1至7.9倍（本实施例为6倍），所述环形凸筋的横截面与环形凹槽的横截面相适配。

实施例2

实施例2顶料圈的顶面设有环绕下模芯的环形凹槽，凹模的底面设有与环形凹槽对应的环形凸筋（见图3），所述环形凹槽与环形凸筋构成所述的薄板料阻尼结构，顶料圈上的环形凹槽与顶料圈内侧边缘之间的距离相等，环形凹槽内侧的顶料圈上表面为等宽的环状结构，顶料圈上的环形凹槽中心与顶料圈内侧边缘之间的距离为5.5-14.5毫米（本实施例为9毫米），其余和实施例1相同。

本实用新型采用在顶料圈上平面与凹模下平面之间设置薄板料阻尼结构后，薄板料拉伸时，拉伸最外围是传统的平面压料，当材料流入凸模和凹模之间成型的过程中，需要经过薄板料阻尼结构的过渡，薄板料在阻力的作用下会减缓失稳起皱的趋势，从而达到消除起皱的目的。这样，本实用新型解决了现有技术的薄板料冷冲拉伸成型过程中容易产生失稳起皱，且在材料延伸性能不良的情况下容易导致工件破裂的问题。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，这些本实用新型没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。