台阶状翻边的冲压模具的制作方法

本发明涉及金属冲压技术领域，具体涉及一种台阶状翻边的冲压模具。

背景技术：

目前，许多汽车车身覆盖件都带有和的台阶结构，现有技术中，汽车车身覆盖件的成型大多是通过模具冲压工艺实现的，通常采用的工艺是直接成型工艺或者两次翻边工艺。

但是，直接成型工艺带来的问题是第一次成型时先翻边靠下的一侧，中间部位未成型，外侧料不能充分流入，料流动只能通过压料侧或者料自身的延伸性来成型，会造成压边力增大及零件表面变形风险和一次台阶存在开裂的隐患；同时，一次翻边平面处因料延伸多余的料无法流走，会造成一次台阶处起皱及回弹问题(如图1所示)。两次翻边工艺即是采用一次翻边一个台阶，二次再翻边一个台阶的两道模具，但因为采用了两套模具和冲压设备来完成相应的工作，大大增加了模具开发和相关辅助设备的采购成本；同时，因设备与工装的增加，对于零件的调试，给生产线的排布带来了不利的影响。

技术实现要素：

本发明公开了一种能够提高产品质量、提高生产效率且降低成本的台阶状翻边的冲压模具。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种台阶状翻边的冲压模具，包括作为动模的上模和固定安装在工作台上的下模，上模包括一次翻边机构和二次翻边机构，一、二次翻边机构共用一套压料机构，一次翻边机构布置在压料机构和二次翻边机构之间，一、二次翻边机构垂直向下运动并与下模配合冲压待加工板料分别形成第一翻边和第二翻边，一、二次翻边机构之间设置有侧向力推板。

将一次翻边机构布置在压料机构和二次翻边机构之间，首先一次翻边机构向下运动，由于两边的板料均可以流动，一次垂直翻边可以彻底完成；然后二次翻边机构继续向下运动，侧向力推板提供侧向推力，保证二次翻边工作的完成，在一套模具上实现待加工板料的两次翻边工作，二次翻边时由于侧向力推板的作用，有效地解决了起皱和回弹的问题，且提高了产品质量和生产效率，同时降低成本。

附图说明

图1a、1b为直接成型工艺得到的不合格产品结构示意图；

图2为本发明处于开模状态时的剖面结构图；

图3为本发明处于第一次翻边状态时的剖面结构图；

图4为本发明处于第二次翻边状态时的剖面结构图；

图5为图4中B-B剖面结构图。

具体实施方式

结合图2-图4，一种台阶状翻边的冲压模具，包括作为动模的上模10和固定安装在工作台上的下模20，上模10包括一次翻边机构11和二次翻边机构12，一、二次翻边机构11、12共用一套压料机构30，一次翻边机构11布置在压料机构30和二次翻边机构12之间，一、二次翻边机构11、12垂直向下运动并与下模20配合冲压待加工板料A分别形成第一翻边和第二翻边，一、二次翻边机构11、12之间设置有侧向力推板40。将一次翻边机构11布置在压料机构30和二次翻边机构12之间，首先一次翻边机构11向下运动，由于两边的板料均可以流动，一次垂直翻边可以彻底完成；然后二次翻边机构12继续向下运动，侧向力推板40提供侧向推力，保证二次翻边工作的完成，在一套模具上实现待加工板料的两次翻边工作，且二次翻边时由于侧向力推板40的作用，有效地解决了起皱和回弹的问题，且提高了产品质量和生产效率，同时降低成本。

进一步的，一次翻边机构11包括第一氮气弹簧111，第一氮气弹簧111上端固定在上模座50上、下端与第一镶块112顶面固定连接。使用第一氮气弹簧111作为压力源，上模座50向下运动实施翻边动作。

同理，所述的压料机构30包括第二氮气弹簧31，第二氮气弹簧31上端固定在上模座50上、下端与压料板32顶面固定连接。第二氮气弹簧31提供压力，对待加工板料A初步定位。

优选的，第一镶块112与压料板32之间还设置有第三氮气弹簧33，第三氮气弹簧33为竖直方向设置，压料板32一端固定在压料板32上、另一端支撑着第一镶块112。当第一氮气弹簧111提供的压力大于翻边力与第三氮气弹簧33的上举力时，一次翻边工作可以有效地完成，翻边力的计算公式为式中P1为翻边力(N)；P2为第三氮气弹簧33的设定力(N)，也可认为为压料力；P为弯曲成型力(N)；为抗拉强度(Mpa)；L为翻边长度(mm)；t为材料厚度(mm)；第一氮气弹簧111的设定压力以上述要求为依据设计。

另外，因为翻边导致以此第一镶块112翻边过程中会受到侧向力的影响，为提升零件品质，侧向力推板40包括固定安装在第一镶块112侧边的第一推板41和固定安装在上模座50侧边的第二推板42，第一、二推板41、42的截面吻合，上模座50向下运动，第一、二推板41、42抵靠给予压待加工板料A侧向挤压力，以此保障第一镶块112与下模20之间的间隙。

优选的，如图5所示，为了保证压料板32和第一镶块112的运动方向始终为竖直向下，压料板32侧边设置有T型导向块321与第一镶块112侧边设置的L型导向块113构成滑动配合，保证压料板32和第一镶块112在竖直方向运动。

为了不影响第一镶块112、第二镶块121的顺利动作，安装在上模座50上的第二镶块121的侧边与第一推板41对应位置处设置有避让区域。当一次翻边工作到位后，因为下模20局部台阶的支撑，第一镶块112停止运动，第二镶块121开始向下运动，直至台阶翻边工作全部完成。