一种冲压成形件的制造方法、冲压成形件与流程

1.本发明涉及冲压技术领域，具体涉及一种冲压成形件的制造方法、冲压成形件。


背景技术：

2.冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法；与其它机械加工方法相比，冲压成形无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点，对于形状较为复杂的零件，在采用冲压工艺时，根据成形件的被加工要求，其加工过程包括有分离工序和成形工序，首先在分离工序中对被加工件进行冲裁落料，再通过成形工序对被加工件进行造型，最终获得所需的冲压成形件。
3.在对造型较为复杂的覆盖件进行冲压加工时，由于其板料在成形过程中的变形情况复杂，并随着板料与模具型面的接触而产生变化，其内部毛坯是随着冲压过程的进行而逐步贴模，使毛坯保持塑性变形所需的成形力不断变化，进而导致毛坯各部位板面内的主应力参数也处于动态变化，使得冲压过程产生的拉延缺陷难以预判，继而无法采取相应对策，影响到成形件的品质，还对模具的使用寿命造成影响。
4.如申请号为cn201710756815.6的一项中国专利公开了一种窄体冲压件成形工艺，包括：步骤1)落料、步骤2)拉延、步骤3)修边和侧修边、步骤4)冲孔和侧修边和步骤5)侧冲孔和整形，通过采取上述步骤可减少对于冲压件冲压的工艺数量，提高冲压件的冲压质量；该技术方案还提供了一种窄体冲压件成形工艺采用的模具组，包括落料模具、拉延模具、修边模具、修边冲孔复合模具和冲孔整形复合模具。落料模具设有可将料片在切割时进行弯折的落料刀块；修边模具中设有压料组件，压料组件可使压料芯更好加工冲压件。该模具组使用窄体冲压件成形工艺，可提高窄体冲压件在加工过程中的定位精度以及加工精度，并通过优化结构，转化切割的复杂度，提高了加工的质量；但是该技术方案中在修边冲孔复合模具中完成加工后，在对冲孔部位进行翻边整形时，还需要换模至冲孔整形复合模具中，进行的换模操作，降低了冲压成形件的制造效率。
5.鉴于此，本发明提出了一种冲压成形件的制造方法、冲压成形件，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种冲压成形件的制造方法、冲压成形件，通过设置快速接头作为固定连接镶件的方式，便于调整对成形件进行冲压的镶件参数，并利用安装在镶件末端的袋装弹簧，使冲压过程中镶件作用到成形件不同部位的应力差异，通过袋装弹簧的形变量来降低成形件拉延所受的应力差，维持成形件的表面质量，从而提升了冲压成形件的制造品质。
7.本发明所述的一种冲压成形件的制造方法，该方法包括以下步骤:
8.s1、调模：根据冲压件的加工要求，选择冲压模中需安装的镶件参数，并同时对下
模座中安装垫筒的油缸的初始高度进行调节；
9.s2、冲压；冲压模的参数在s1中调节完成后，将待冲压件放入到上模座的脱料板和下模座的垫板之间，控制上模座下降的合模速度，在上模座中的镶件接触到冲压件，使其中的袋装弹簧产生受压形变时，将合模速度降为55
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75％的初始速度；
10.s3、复模：在s2中的冲孔步骤完成后，抬升上模座并更换其中冲头的参数，同时调节下模座的油缸高度，使端筒与下模座的垫板表面间流出所需的空间，然后重新降下上模座，对s2的冲孔部进行翻边整形；
11.其中，s1
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s3中所述的冲压模包括有上模座、下模座和控制器；所述上模座和下模座间的相对面上安装有固定的垫板；所述上模座的垫板表面还安装有固连的脱料板；所述垫板和脱料板上开设有位置对应的定位孔，定位孔中安装有固定的镶件，定位孔中还设有独立的袋装弹簧，袋装弹簧的外径小于定位孔的内径，袋装弹簧的一端固连在定位孔所处的上模座表面，袋装弹簧的另一端固连有快接母头，快接母头的直径大于袋装弹簧的外径且小于定位孔的内径；所述镶件的底端还固连有快接公头，镶件通过快接公头固定到快接母头上；所述垫板的定位孔内壁上还设置有固定凸起的环状台阶，环状台阶用于承托快接母头；所述镶件在上模座和下模座的合模状态下完全没入脱料板中；所述控制器用于调节冲压模的运行参数；
12.现有技术中，在对造型较为复杂的覆盖件进行冲压加工时，由于其板料在成形过程中的变形情况复杂，并随着板料与模具型面的接触而产生变化，其内部毛坯是随着冲压过程的进行而逐步贴模，使毛坯保持塑性变形所需的成形力不断变化，进而导致毛坯各部位板面内的主应力参数也处于动态变化，使得冲压过程产生的拉延缺陷难以预判，继而无法采取相应对策，影响到成形件的品质，还对模具的使用寿命造成影响；
13.因此，本发明通过设置在定位孔中的袋装弹簧，在制造冲压成形件前，选择合适厚度的垫板，然后将所需的镶件通过快接公头安装到快接母头上，填充脱料板中的定位孔空隙，使脱料板与下模座的垫板对成形件进行冲压造型，使冲压过程中随上模座与下模座间的合模动作，作用到成形件的镶件并挤压袋装弹簧，随逐渐增大对成形件的作用力，当袋装弹簧在形变过程中未完全抵住冲压件时，冲压件在初始拉延阶段中可以产生局部微量位移，使冲压件整体的塑性变形趋向均衡，通过定位孔中袋装弹簧的形变，使得合模状态下被压缩的袋装弹簧带动快接母头撘靠在环状台阶上，避免袋装弹簧受过量挤压而失效，此时袋装弹簧随上模座进给后完全抵住冲压件时，完成合模动作，成形件在贴模过程中的受力差异，经镶件的挤压作用反馈为袋装弹簧被压缩成不同的伸长状态，进而使成形件毛坯中受力较小的部位继续产生拉延形变，而成形件毛坯中受力较大的部位保持其拉延形变的程度，进而降低成形件毛坯发生过度拉延而受损的情况；本发明利用了设置快速接头作为固定连接镶件的方式，便于调整对成形件进行冲压的镶件参数，并利用安装在镶件末端的袋装弹簧，使冲压过程中镶件作用到成形件不同部位的应力差异，通过袋装弹簧的形变量来降低成形件拉延所受的应力差，维持成形件的表面质量，从而提升了冲压成形件的制造品质。
14.优选的，所述袋装弹簧的两端还固连有一对磁性相斥的电磁铁，袋装弹簧朝上模座端的电磁铁固连有一对电极片，电极片凸出于袋装弹簧的表面；所述上模座的表面开设有电极槽，电极槽与电极片间电性接触；在冲压成形件的制造过程中，通过设置在袋装弹簧
两端磁性相斥的电磁铁，利用对接通电流量的大小进行控制，满足不同冲压力度的参数，同时在定位孔中收缩形变量较大的袋装弹簧，其中的电磁铁距离靠近，继而通过电磁铁间的斥力增加镶件对成形件的作用力，而定位孔中收缩形变量较小的袋装弹簧，其中的电磁铁距离的变化量也较小，继而电磁铁改变镶件的作用力影响也较小，进而降低了不同位置的镶件对成形件的作用力差异，且电磁铁上凸出于袋装弹簧的电极片，配合上模座对应位置的电极槽，还对袋装弹簧在定位孔中的安装起到了限位作用，确保了袋装弹簧的作用效果，从而维持了冲压成形件的制造品质。
15.优选的，所述下模座上还安装有竖向的油缸，油缸顶端设有卡合固定的端筒；所述端筒顶端伸入至下模座的垫板的定位孔中；所述下模座的垫板的定位孔直径大于上模座的垫板的定位孔直径；所述端筒的内外径分别与定位孔和冲孔的直径间隙配合；冲压时，通过设置在下模座的垫板的定位孔中的油缸和端筒，利用端筒与定位孔和冲孔的直径间的间隙配合关系，在将袋装弹簧上的镶件更换为冲头后，使冲头伸入端孔中，对成形件进行冲孔处理，并在完成冲孔后升起上模座更换其中的冲头参数，同时控制油缸带动端筒降下，进而在上模座重新降下时，利用端筒的壁厚配合重新降下的冲头对成形件的落孔区域进行冲压翻边整形，节省了重新装夹成形件进行落孔翻边整形的操作，且相比于现有冲孔翻边的一次成型过程，冲孔处不同的翻边参数需要更改模具相应的造型，而通过更换卡合固定在油缸上的端筒，调整端筒与冲头间的尺寸配合关系，即可在冲孔处获得所需的翻边参数，增强了模具的适用性，从而提升了冲压成形件的制造效率。
16.优选的，所述端筒的顶端还安装有固定的电热线圈，电热线圈在油缸带动端筒降下时启动运行；在对冲压的落孔进行翻边整形时，通过设置在端筒上的电热线圈，使其中的成形件在进行落孔翻边整形的部位被加热，降低成形件落孔翻边整形区域的硬度，同时利用电热线圈加热的温度，使成形件的冲孔翻边整形区域处于，改善其区域的硬度参数，从而提升了冲压成形件的制造品质。
17.优选的，所述电热线圈分别凸出于端筒顶端的内外壁上，电热线圈顶端面为凸起的圆角；在端筒接触到成形件的瞬间，通过设置在电热线圈上凸起的圆角，便于镶件在成形件表面作用轮廓进行限位，还降低了镶件作用区域成形件的拉延滑移性，且分别凸起于端筒顶端内外壁位置的电热线圈，分别用于镶件对成形件进行冲孔分离与落孔翻边整形步骤的辅助限位，从而维持冲压成形件的制造品质。
18.本发明所述的一种冲压成形件，该冲压成形件适用于上述的冲压成形件制造方法，包括有冲孔部和拉延部；所述冲孔部对应于上模座安装冲头的位置；所述拉延部对应上模座的定位孔中安装镶件的位置；所述冲孔部在冲压成形后，通过调节上模座的冲头参数和下模座的定位孔中的端筒位置，对冲孔进行翻边整形：使用时，冲压成形件的分离和成型步骤是分开的，通过设置在下模座的垫板中的端筒，配合单独抬升的上模座，更换其袋装弹簧上的冲头参数，即可完成对冲压件冲孔部的翻边整形工序，避免了对冲孔部进行翻边整形时需要将冲压件重新换模所消耗的时间，增加了对冲孔部进行翻边整形的效率，且降低了换模造成位置精度的偏移，从而提升了冲压成形件的质量。
19.本发明的有益效果如下：
20.1.本发明通过设置快速接头作为固定连接镶件的方式，便于调整对成形件进行冲压的镶件参数，并利用安装在镶件末端的袋装弹簧，使冲压过程中镶件作用到成形件不同
部位的应力差异，通过袋装弹簧的形变量来降低成形件拉延所受的应力差，维持成形件的表面质量。
21.2.本发明通过设置在袋装弹簧两端磁性相斥的电磁铁，利用对接通电流量的大小进行控制，在定位孔中收缩形变量较大的袋装弹簧，其中的电磁铁距离靠近，继而通过电磁铁间的斥力增加镶件对成形件的作用力，而定位孔中收缩形变量较小的袋装弹簧，其中的电磁铁距离的变化量也较小，继而电磁铁改变镶件的作用力影响也较小，进而降低了不同位置的镶件对成形件的作用力差异。
22.3.本发明通过设置在下模座的垫板的定位孔中的油缸和端筒，利用端筒的壁厚配合重新降下的冲头对成形件的落孔区域进行冲压翻边整形，节省了重新装夹成形件进行落孔翻边整形的操作，且相比于现有冲孔翻边的一次成型过程，冲孔处不同的翻边参数需要更改模具相应的造型，而通过更换卡合固定在油缸上的端筒，调整端筒与冲头间的尺寸配合关系，即可在冲孔处获得所需的翻边参数，增强了模具的适用性。
附图说明
23.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
24.图1是本发明中冲压成形件的制造方法的流程图；
25.图2是本发明中冲压模部件仰视角度的爆炸图；
26.图3是本发明中冲压模部件俯视角度的爆炸图；
27.图4是本发明中镶件和端筒部件的立体图；
28.图5是本发明中冲压成形件的立体图；
29.图中：1、上模座；11、电极槽；2、下模座；21、油缸；22、端筒；23、电热线圈；3、垫板；4、脱料板；5、定位孔；51、环状台阶；6、镶件；61、快接公头；7、袋装弹簧；71、快接母头；72、电磁铁；721、电极片；8、冲孔部；9、拉延部。
具体实施方式
30.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
31.如图1至图5所示，本发明所述的一种冲压成形件的制造方法，该方法包括以下步骤:
32.s1、调模：根据冲压件的加工要求，选择冲压模中需安装的镶件6参数，并同时对下模座2中安装垫筒的油缸21的初始高度进行调节；
33.s2、冲压；冲压模的参数在s1中调节完成后，将待冲压件放入到上模座1的脱料板4和下模座2的垫板3之间，控制上模座1下降的合模速度，在上模座1中的镶件6接触到冲压件，使其中的袋装弹簧7产生受压形变时，将合模速度降为55
‑
75％的初始速度；
34.s3、复模：在s2中的冲孔步骤完成后，抬升上模座1并更换其中冲头的参数，同时调节下模座2的油缸21高度，使端筒22与下模座2的垫板3表面间流出所需的空间，然后重新降下上模座1，对s2的冲孔部8进行翻边整形；
35.其中，s1
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s3中所述的冲压模包括有上模座1、下模座2和控制器；所述上模座1和下模座2间的相对面上安装有固定的垫板3；所述上模座1的垫板3表面还安装有固连的脱料板
4；所述垫板3和脱料板4上开设有位置对应的定位孔5，定位孔5中安装有固定的镶件6，定位孔5中还设有独立的袋装弹簧7，袋装弹簧7的外径小于定位孔5的内径，袋装弹簧7的一端固连在定位孔5所处的上模座1表面，袋装弹簧7的另一端固连有快接母头71，快接母头71的直径大于袋装弹簧7的外径且小于定位孔5的内径；所述镶件6的底端还固连有快接公头61，镶件6通过快接公头61固定到快接母头71上；所述垫板3的定位孔5内壁上还设置有固定凸起的环状台阶51，环状台阶51用于承托快接母头71；所述镶件6在上模座1和下模座2的合模状态下完全没入脱料板4中；所述控制器用于调节冲压模的运行参数；
36.现有技术中，在对造型较为复杂的覆盖件进行冲压加工时，由于其板料在成形过程中的变形情况复杂，并随着板料与模具型面的接触而产生变化，其内部毛坯是随着冲压过程的进行而逐步贴模，使毛坯保持塑性变形所需的成形力不断变化，进而导致毛坯各部位板面内的主应力参数也处于动态变化，使得冲压过程产生的拉延缺陷难以预判，继而无法采取相应对策，影响到成形件的品质，还对模具的使用寿命造成影响；
37.因此，本发明通过设置在定位孔5中的袋装弹簧7，在制造冲压成形件前，选择合适厚度的垫板3，然后将所需的镶件6通过快接公头61安装到快接母头71上，填充脱料板4中的定位孔5空隙，使脱料板4与下模座2的垫板3对成形件进行冲压造型，使冲压过程中随上模座1与下模座2间的合模动作，作用到成形件的镶件6并挤压袋装弹簧7，随逐渐增大对成形件的作用力，当袋装弹簧7在形变过程中未完全抵住冲压件时，冲压件在初始拉延阶段中可以产生局部微量位移，使冲压件整体的塑性变形趋向均衡，通过定位孔5中袋装弹簧7的形变，使得合模状态下被压缩的袋装弹簧7带动快接母头71撘靠在环状台阶51上，避免袋装弹簧7受过量挤压而失效，此时袋装弹簧7随上模座1进给后完全抵住冲压件时，完成合模动作，成形件在贴模过程中的受力差异，经镶件6的挤压作用反馈为袋装弹簧7被压缩成不同的伸长状态，进而使成形件毛坯中受力较小的部位继续产生拉延形变，而成形件毛坯中受力较大的部位保持其拉延形变的程度，进而降低成形件毛坯发生过度拉延而受损的情况；本发明利用了设置快速接头作为固定连接镶件6的方式，便于调整对成形件进行冲压的镶件6参数，并利用安装在镶件6末端的袋装弹簧7，使冲压过程中镶件6作用到成形件不同部位的应力差异，通过袋装弹簧7的形变量来降低成形件拉延所受的应力差，维持成形件的表面质量，从而提升了冲压成形件的制造品质。
38.作为本发明的一种实施方式，所述袋装弹簧7的两端还固连有一对磁性相斥的电磁铁72，袋装弹簧7朝上模座1端的电磁铁72固连有一对电极片721，电极片721凸出于袋装弹簧7的表面；所述上模座1的表面开设有电极槽11，电极槽11与电极片721间电性接触；在冲压成形件的制造过程中，通过设置在袋装弹簧7两端磁性相斥的电磁铁72，利用对接通电流量的大小进行控制，满足不同冲压力度的参数，同时在定位孔5中收缩形变量较大的袋装弹簧7，其中的电磁铁72距离靠近，继而通过电磁铁72间的斥力增加镶件6对成形件的作用力，而定位孔5中收缩形变量较小的袋装弹簧7，其中的电磁铁72距离的变化量也较小，继而电磁铁72改变镶件6的作用力影响也较小，进而降低了不同位置的镶件6对成形件的作用力差异，且电磁铁72上凸出于袋装弹簧7的电极片721，配合上模座1对应位置的电极槽11，还对袋装弹簧7在定位孔5中的安装起到了限位作用，确保了袋装弹簧7的作用效果，从而维持了冲压成形件的制造品质。
39.作为本发明的一种实施方式，所述下模座2上还安装有竖向的油缸21，油缸21顶端
设有卡合固定的端筒22；所述端筒22顶端伸入至下模座2的垫板3的定位孔5中；所述下模座2的垫板3的定位孔5直径大于上模座1的垫板3的定位孔5直径；所述端筒22的内外径分别与定位孔5和冲孔的直径间隙配合；冲压时，通过设置在下模座2的垫板3的定位孔5中的油缸21和端筒22，利用端筒22与定位孔5和冲孔的直径间的间隙配合关系，在将袋装弹簧7上的镶件6更换为冲头后，使冲头伸入端孔中，对成形件进行冲孔处理，并在完成冲孔后升起上模座1更换其中的冲头参数，同时控制油缸21带动端筒22降下，进而在上模座1重新降下时，利用端筒22的壁厚配合重新降下的冲头对成形件的落孔区域进行冲压翻边整形，节省了重新装夹成形件进行落孔翻边整形的操作，且相比于现有冲孔翻边的一次成型过程，冲孔处不同的翻边参数需要更改模具相应的造型，而通过更换卡合固定在油缸21上的端筒22，调整端筒22与冲头间的尺寸配合关系，即可在冲孔处获得所需的翻边参数，增强了模具的适用性，从而提升了冲压成形件的制造效率。
40.作为本发明的一种实施方式，所述端筒22的顶端还安装有固定的电热线圈23，电热线圈23在油缸21带动端筒22降下时启动运行；在对冲压的落孔进行翻边整形时，通过设置在端筒22上的电热线圈23，使其中的成形件在进行落孔翻边整形的部位被加热，降低成形件落孔翻边整形区域的硬度，同时利用电热线圈23加热的温度，使成形件的冲孔翻边整形区域处于，改善其区域的硬度参数，从而提升了冲压成形件的制造品质。
41.作为本发明的一种实施方式，所述电热线圈23分别凸出于端筒22顶端的内外壁上，电热线圈23顶端面为凸起的圆角；在端筒22接触到成形件的瞬间，通过设置在电热线圈23上凸起的圆角，便于镶件6在成形件表面作用轮廓进行限位，还降低了镶件6作用区域成形件的拉延滑移性，且分别凸起于端筒22顶端内外壁位置的电热线圈23，分别用于镶件6对成形件进行冲孔分离与落孔翻边整形步骤的辅助限位，从而维持冲压成形件的制造品质。
42.本发明所述的一种冲压成形件，该冲压成形件适用于上述的冲压成形件制造方法，包括有冲孔部8和拉延部；所述冲孔部8对应于上模座1安装冲头的位置；所述拉延部对应上模座1的定位孔5中安装镶件6的位置；所述冲孔部8在冲压成形后，通过调节上模座1的冲头参数和下模座2的定位孔5中的端筒22位置，对冲孔进行翻边整形：使用时，冲压成形件的分离和成型步骤是分开的，通过设置在下模座2的垫板3中的端筒22，配合单独抬升的上模座1，更换其袋装弹簧7上的冲头参数，即可完成对冲压件冲孔部8的翻边整形工序，避免了对冲孔部8进行翻边整形时需要将冲压件重新换模所消耗的时间，增加了对冲孔部8进行翻边整形的效率，且降低了换模造成位置精度的偏移，从而提升了冲压成形件的质量。
43.具体工作流程如下：
44.通过设置在定位孔5中的袋装弹簧7，在制造冲压成形件前，选择合适厚度的垫板3，然后将所需的镶件6通过快接公头61安装到快接母头71上，填充脱料板4中的定位孔5空隙，使脱料板4与下模座2的垫板3对成形件进行冲压造型，使冲压过程中随上模座1与下模座2间的合模动作，作用到成形件的镶件6并挤压袋装弹簧7，随逐渐增大对成形件的作用力，当袋装弹簧7在形变过程中未完全抵住冲压件时，冲压件在初始拉延阶段中可以产生局部微量位移，使冲压件整体的塑性变形趋向均衡，通过定位孔5中袋装弹簧7的形变，使得合模状态下被压缩的袋装弹簧7带动快接母头71撘靠在环状台阶51上，避免袋装弹簧7受过量挤压而失效，此时袋装弹簧7随上模座1进给后完全抵住冲压件时，完成合模动作，成形件在贴模过程中的受力差异，经镶件6的挤压作用反馈为袋装弹簧7被压缩成不同的伸长状态，
进而使成形件毛坯中受力较小的部位继续产生拉延形变，而成形件毛坯中受力较大的部位保持其拉延形变的程度，进而降低成形件毛坯发生过度拉延而受损的情况；设置在袋装弹簧7两端磁性相斥的电磁铁72，利用对接通电流量的大小进行控制，满足不同冲压力度的参数，同时在定位孔5中收缩形变量较大的袋装弹簧7，其中的电磁铁72距离靠近，继而通过电磁铁72间的斥力增加镶件6对成形件的作用力，而定位孔5中收缩形变量较小的袋装弹簧7，其中的电磁铁72距离的变化量也较小，继而电磁铁72改变镶件6的作用力影响也较小，进而降低了不同位置的镶件6对成形件的作用力差异，且电磁铁72上凸出于袋装弹簧7的电极片721，配合上模座1对应位置的电极槽11，还对袋装弹簧7在定位孔5中的安装起到了限位作用，确保了袋装弹簧7的作用效果；设置在下模座2的垫板3的定位孔5中的油缸21和端筒22，利用端筒22与定位孔5和冲孔的直径间的间隙配合关系，在将袋装弹簧7上的镶件6更换为冲头后，使冲头伸入端孔中，对成形件进行冲孔处理，并在完成冲孔后升起上模座1更换其中的冲头参数，同时控制油缸21带动端筒22降下，进而在上模座1重新降下时，利用端筒22的壁厚配合重新降下的冲头对成形件的落孔区域进行冲压翻边整形，节省了重新装夹成形件进行落孔翻边整形的操作，且相比于现有冲孔翻边的一次成型过程，冲孔处不同的翻边参数需要更改模具相应的造型，而通过更换卡合固定在油缸21上的端筒22，调整端筒22与冲头间的尺寸配合关系，即可在冲孔处获得所需的翻边参数，增强了模具的适用性；设置在端筒22上的电热线圈23，使其中的成形件在进行落孔翻边整形的部位被加热，降低成形件落孔翻边整形区域的硬度，同时利用电热线圈23加热的温度，使成形件的冲孔翻边整形区域处于，改善其区域的硬度参数。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。