U型梁类工件拉延模具组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了U型梁类工件拉延模具组件，包括凸模、凹模和压边圈，凹模中间设有压槽，压槽内设有压料芯，凹模固定垫板，垫板位于压槽上方，垫板上固定有至少两个氮气弹簧和至少两个敦死装置，所述氮气弹簧和敦死装置均位于压槽内且均位于压料芯上方，压料芯通过限位装置限于凹模的压槽内，凸模中间设有凸棱，凸棱穿过压边圈空槽后伸入压槽内，凹模下部位于压槽位置处设置有向上凹的凹台阶面，凸模肩部台阶面与凹模下部凹台阶面对应。本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件结构简单、具有预紧效果、消除冲压过程中的拱起，有效避免样件底面多余材料堆积或向侧壁流动而降低零件应力、减小弧度回弹，提高制造精度，缩短制造周期，降低成本。
【专利说明】U型梁类工件拉延模具组件
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种拉延模具组件，特别是涉及一种U型梁类工件拉延模具组 件。
【背景技术】
[0002] 现有U型梁类冲压件一般采用普通拉延模具，即由凸模、凹模和夹设于两者之间 的压边圈构成，凹模设置凹槽，凸模设置凸起，压边圈通过压力机下工作面板上的气垫弹簧 支撑。加压过程中，板材搁置在压边圈上，凹模下降与压边圈接触预紧板材，并带动板材逐 渐下降与凸模接触，板材进入凹模内后受凸模与凹模之间的挤压而变形而拉延出U型梁类 工件。或底面带预紧结构的成型模具成型。这些拉延模具组件在零件底部型面落差较大、 侧壁型面较复杂的情况下，易出现底面、侧壁回弹的情况，使得冲压件无法满足精度要求， 增加了后续整形工序的调整难度。
【发明内容】
[0003] 本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供结 构简单、具有预紧效果、消除冲压过程中的拱起，有效避免样件底面多余材料堆积或向侧壁 流动而降低零件应力、减小弧度回弹，提高制造精度，缩短制造周期，降低成本的U型梁类 工件拉延模具组件。
[0004] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件，包括凸模、凹模和位于所述凸模和所 述凹模之间的压边圈，其特征在于：所述凹模中间延伸设置有压槽，所述压槽内延伸设置有 压料芯，所述凹模顶部固定有垫板，所述垫板位于所述压槽上方，所述垫板上可拆卸固定有 至少两个氮气弹簧和至少两个敦死装置，所所述氮气弹簧和所述敦死装置均位于所述压槽 内，所述氮气弹簧和所述敦死装置位于所述压料芯上方，所述压料芯通过限位装置限定于 所述凹模的压槽内，所述凸模中间延伸设置有凸起的凸棱，所述凸模的凸棱穿过所述压边 圈空槽后伸入所述压槽内，所述凹模下部位于压槽位置处设置有向上凹的凹台阶面，所述 凸模肩部台阶面与所述凹模下部凹台阶面对应。
[0005] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件还可以是：
[0006] 所述压料芯上设置有至少两个限位装置。
[0007] 所述压料芯上设置四个限位装置。
[0008] 所述限位装置包括配合的限位销和限位槽，所述限位槽设置于所述压料芯外壁 上，所述凹模上设置有限位孔，所述限位销穿过所述限位孔与所述限位槽内壁相抵。
[0009] 所述压料芯上对角位置设置两个保险装置。
[0010] 所述保险装置包括配合的保险销和保险槽，所述保险槽设置于所述压料芯外壁 上，所述凹模上设置有保险孔，所述保险销穿过所述保险孔与所述保险槽内壁相抵。
[0011] 所述敦死装置包括敦死块和敦死块支承座，所述敦死块支承座固定在所述垫板 上，所述敦死块固定在所述敦死块支承座上，所述敦死块位于所述压料芯正上方，所述敦死 块底部可与所述压料芯顶部相抵。
[0012] 所述垫板通过螺栓与所述凹模顶部固定，所述氮气弹簧和所述敦死装置均通过螺 栓与所述垫板固定。
[0013] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件，所述凹模中间延伸设置有压槽，所述 压槽内延伸设置有压料芯，所述凹模顶部固定有垫板，所述垫板位于所述压槽上方，所述垫 板上可拆卸固定有至少两个氮气弹簧和至少两个敦死装置，所述氮气弹簧和所述敦死装置 均位于所述压槽内，所述氮气弹簧和所述敦死装置位于所述压料芯上方，所述压料芯通过 限位装置限定于所述凹模的压槽内，所述凸模中间延伸设置有凸起的凸棱，所述凸模的凸 棱穿过所述压边圈空槽后伸入所述压槽内，所述凹模下部位于压槽位置处设置有向上凹的 凹台阶面，所述凸模肩部台阶面与所述凹模下部凹台阶面对应。这样，压槽用于上压凸模和 样件时具有导向接触面，便于样件成形，而压料芯的作用是压样件，使得样件最终形成U型 梁类工件，氮气弹簧为提供一定的缓冲作用力，敦死装置的作用是将样件压到底之后限制 继续上压。使用时，凸模固定于压力机下工作台面，凹模固定于压力机上工作台面，工作准 备状态下，压力机下工作平面上设置的气垫顶杆推动压边圈沿模具导向面（或导向机构） 上升，使得压边圈上平面高于凸模上成型面，在压边圈上搁置样件板材，之后压力机上工作 面板推动凹模下行与压边圈共同作用预紧板材，压边圈、凹模压紧板材后继续下行，带动板 材下降与凸模接触。当凸模的凸棱进入压槽后板材在三处折弯，即凹模与压边圈结合处，凹 模下部凹台阶面处以及凸模顶端边缘处，在凹模、压边圈压紧板材逐步下行的过程中，该三 点处的折弯作用以及推拉和拉延作用使得板材在与压料芯接触之前被拉紧，即预紧作用， 越向下，预紧力越强。之后凹模、压边圈压紧板材继续下行，板材继续被拉延，当凸模支撑样 件板材与压料芯下表面相抵后，下行的凹模开始给氮气弹簧施压，氮气弹簧随着凹模下行 被不断压缩，样件底面所受预紧力不断加大，样件继续拉延，直至压料芯与敦死装置相抵， 此时完成将样件拉延成为U型梁类工件。开模时，凹模逐渐上行，压料芯在氮气弹簧作用下 复位，凹模继续上行，凸模逐渐退出压槽，随后压边圈在气垫顶杆作用下复位，接着凹模与 压边圈脱离，拉延好的U型梁类工件取下即可。相对于现有技术而言，由于增加底面预紧， 且冲压到底前的设计行程内预紧力不断增加，使得冲压过程中受两侧拉延作用产生的样件 底面拱起组件被拉平，并在冲压到底之前得到消除，因此有效避免了现有技术中拉延模具 组件的冲压到底瞬间，样件底面多余材料堆积或向侧壁流动现象，降低成型过程中样件底 面和侧面的应力集中，从而减小了成品U型梁类工件底面及侧壁的回弹。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1本实用新型U型梁类工件拉延模具组件实施例示意图。
[0015] 图2本实用新型图1中氮气弹簧位置处剖面图。
[0016] 图3本实用新型图1中敦死装置位置处剖面图。
[0017] 图4本实用新型U型梁类工件拉延模具组件样件初始拉延状态图。
[0018] 图5本实用新型U型梁类工件拉延模具组件中样件期拉延状态图。
[0019] 图号说明
[0020] 1…凸模 2…凸棱 3…凹模
[0021] 4…压边圈 5…压槽 6…压料芯
[0022] 7…垫板 8…氮气弹簧 9…敦死块
[0023] 10…敦死块支承座 11…凹台阶面 12…限位销
[0024] 13…限位槽 14…保险销 15…保险槽
[0025] 16…样件
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图的图1至图5对本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件作进一步 详细说明。
[0027] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件，请参考图1至图5,包括凸模1、凹模3 和位于所述凸模1和所述凹模3之间的压边圈4,其特征在于：所述凹模3中间延伸设置有 压槽5,所述压槽5内延伸设置有压料芯6,所述凹模3顶部固定有垫板7,所述垫板7位于 所述压槽5上方，所述垫板7上可拆卸固定有至少两个氮气弹簧8和至少两个敦死装置，所 述氮气弹簧8和所述敦死装置均位于所述压槽5内，所述氮气弹簧8和所述敦死装置位于 所述压料芯6上方，所述压料芯6通过限位装置限定于所述凹模3的压槽5内，所述凸模1 中间延伸设置有凸起的凸棱2,所述凸模1的凸棱2穿过所述压边圈4空槽后伸入所述压槽 5内，所述凹模3下部位于压槽5位置处设置有向上凹的凹台阶面11，所述凸模1肩部台阶 面与所述凹模3下部凹台阶面11对应。这样，压槽5用于上压凸模1和样件16时具有导 向接触面，便于样件16成形，而压料芯6的作用是压样件16,使得样件16最终形成U型梁 类工件，氮气弹簧8为提供一定的缓冲作用力，敦死装置的作用是将样件16压到底之后限 制继续上压。使用时，凸模1固定于压力机下工作台面，凹模3固定于压力机上工作台面， 工作准备状态下，压力机下工作平面上设置的气垫顶杆推动压边圈4沿模具导向面（或导 向机构）上升，使得压边圈4上平面高于凸模1上成型面，在压边圈4上搁置样件16板材， 之后压力机上工作面板推动凹模3下行与压边圈4共同作用预紧板材，凹模3、压边圈4压 紧板材后继续下行，带动板材下降与凸模1接触。当凸模1的凸棱2进入压槽5后板材在 三处折弯，即凹模3与压边圈4结合处，凹模3下部凹台阶面11处以及凸模1顶端边缘处， 在凹模3、压边圈4压紧板材逐步下行的过程中，该三点处的折弯作用以及推拉和拉延作用 使得板材在与压料芯6接触之前被拉紧，即预紧作用，越向下，预紧力越强。之后凹模3、压 边圈4压紧板材继续下行，板材继续被拉延，当样件16板材与压料芯6下表面相抵后，下行 的凹模3开始给氮气弹簧8施压，氮气弹簧8随着凹模3下行被不断压缩，样件16底面所 受预紧力不断加大，样件16继续拉延，直至压料芯6与敦死装置相抵，此时完成将样件16 拉延成为U型梁类工件。开模时，凹模3逐渐上行，压料芯6在氮气弹簧作用下复位，凹模 3继续上行，凸模1逐渐退出压槽5,随后压边圈4在气垫顶杆作用下复位，接着凹模3与压 边圈4脱离，拉延好的U型梁类工件取下即可。限位装置的作用是将压料芯6限制在凹模3 的压槽5内，相对于现有技术而言，由于增加底面预紧，且冲压到底前的设计行程内预紧力 不断增加，使得冲压过程中受两侧拉延作用产生的样件16底面拱起组件被拉平，并在冲压 到底之前得到消除，因此有效避免了现有技术中拉延模具组件的冲压到底瞬间，样件16底 面多余材料堆积或向侧壁流动现象，降低成型过程中样件16底面和侧面的应力集中，从而 减小了成品U型梁类工件底面及侧壁的回弹。
[0028] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件，请参考图1至图5,在前面描述的技术 方案的基础上还可以是：所述压料芯6上设置有至少两个限位装置。至少两个限位装置保 证将压料芯6限制在压槽5内并使得其可以上下滑动。进一步优选的技术方案为所述压料 芯6上设置四个限位装置。进一步保证压料芯6限位牢固而且可以平稳一定，更进一步优 选的技术方案为所述限位装置包括配合的限位销12和限位槽13,所述限位槽13设置于所 述压料芯6外壁上，所述凹模3上设置有限位孔，所述限位销12穿过所述限位孔与所述限 位槽13内壁相抵。这样，限位销12与限位槽13的内壁相抵，其压抵作用力将压料芯6在压 槽5内的左右运动限制住，在有足够力的情况下，限位销12允许压料芯6沿压槽5方向向 上运动。还可以更进一步优选的技术方案为所述压料芯6上对角位置设置两个保险装置。 对角设置保险装置是起到保险作用，当万一所有的限位销12均不起作用的时候，保险装置 起到进一步限位作用。具体的所述保险装置包括配合的保险销14和保险槽15,所述保险 槽15设置于所述压料芯6外壁上，所述凹模3上设置有保险孔，所述保险销14穿过所述保 险孔与所述保险槽15内壁相抵。当限位装置起作用时，保险装置不起作用，只有当限位装 置不起作用时，保险装置才开始作用。保险装置作用原理与限位销12作用原理相同。
[0029] 本实用新型的U型梁类工件拉延模具组件，请参考图1至图5,在前面描述的技术 方案的基础上还可以是：所述敦死装置包括敦死块9和敦死块支承座10,所述敦死块支承 座10固定在所述垫板7上，所述敦死块9固定在所述敦死块支承座10上，所述敦死块9位 于所述压料芯6正上方，所述敦死块9底部可与所述压料芯6顶部相抵。在最初的冲击过 程中，敦死块9与压料芯6之间还有一定距离，当冲压到底的时候，敦死块9与压料芯6相 抵，使得压料芯6不能再进一步上升，将冲压势头挡住。还可以是所述垫板7通过螺栓与所 述凹模3顶部固定，所述氮气弹簧8和所述敦死装置均通过螺栓与所述垫板7固定。使用 螺栓固定的方式简单方便而且可以拆卸，更换各部件比较方便。
[0030] 上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的 保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩 小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. U型梁类工件拉延模具组件，包括凸模、凹模和位于所述凸模和所述凹模之间的压 边圈，其特征在于：所述凹模中间延伸设置有压槽，所述压槽内延伸设置有压料芯，所述凹 模顶部固定有垫板，所述垫板位于所述压槽上方，所述垫板上可拆卸固定有至少两个氮气 弹簧和至少两个敦死装置，所述氮气弹簧和所述敦死装置均位于所述压槽内，所述氮气弹 簧和所述敦死装置位于所述压料芯上方，所述压料芯通过限位装置限定于所述凹模的压槽 内，所述凸模中间延伸设置有凸起的凸棱，所述凸模的凸棱穿过所述压边圈空槽后伸入所 述压槽内，所述凹模下部位于压槽位置处设置有向上凹的凹台阶面，所述凸模肩部台阶面 与所述凹模下部凹台阶面对应。
2. 根据权利要求1所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在于：所述压料芯上设 置有至少两个限位装置。
3. 根据权利要求2所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在于：所述压料芯上设 置四个限位装置。
4. 根据权利要求2所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在于：所述限位装置包 括配合的限位销和限位槽，所述限位槽设置于所述压料芯外壁上，所述凹模上设置有限位 孔，所述限位销穿过所述限位孔与所述限位槽内壁相抵。
5. 根据权利要求4所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在在：所述压料芯上对 角位置设置两个保险装置。
6. 根据权利要求5所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在于：所述保险装置包 括配合的保险销和保险槽，所述保险槽设置于所述压料芯外壁上，所述凹模上设置有保险 孔，所述保险销穿过所述保险孔与所述保险槽内壁相抵。
7. 根据权利要求1至6任意一权利要求所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在 于：所述敦死装置包括敦死块和敦死块支承座，所述敦死块支承座固定在所述垫板上，所述 敦死块固定在所述敦死块支承座上，所述敦死块位于所述压料芯正上方，所述敦死块底部 可与所述压料芯顶部相抵。
8. 根据权利要求1至6任意一权利要求所述的U型梁类工件拉延模具组件，其特征在 在：所述垫板通过螺栓与所述凹模顶部固定，所述氮气弹簧和所述敦死装置均通过螺栓与 所述垫板固定。
【文档编号】B21D37/12GK203900242SQ201420228235
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】林虎, 韦志辉, 罗乐 申请人:上汽通用五菱汽车股份有限公司