拉延模具的制作方法

本发明属于汽车冲压模具技术领域，具体地说，本发明涉及一种拉延模具。

背景技术：

汽车工业的不断发展进步，也对车身结构提出越来越高的要求。对于冲压单件而言，车身结构要求体现在对零件功能型面上，比如要求梁类件侧壁型面夹角很小，甚至平行，零件深度大且纵向型面不等深，加上车身匹配对侧壁提出的苛刻尺寸要求，使得这类件必须采用特殊的冲压工艺。一般来说，为提高侧壁和上部型面质量，必须同时采用上下压料。然而，现有的上下同时压料的拉延模具结构，在上模抬起时，由于上压料芯的力远小于下压边圈的顶起力，制件在各工具体分离期间容易被挤压变形；且由于拉延到底后，上模即刻上抬，这样保压时间短，制件容易出现回弹。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种拉延模具，目的是避免制件在上模上抬后出现回弹。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：拉延模具，包括上模、上压料芯、下压边圈以及与所述上压料芯和所述下压边圈连接且用于在所述上模开始上抬时使上压料芯与下压边圈保持相对静止的锁止装置，以使制件处于受力平衡状态。

所述锁止装置包括与所述上压料芯连接的上锁止导腿和可移动设置且用于对上锁止导腿提供使其锁止的作用力的侧推块，侧推块与所述下压边圈连接。

在拉延到位后，上模即刻开始上抬，设置于所述上模上的上模插刀对所述侧推块起到限位作用，以使侧推块将所述上锁止导腿锁止。

所述上模插刀具有一驱动面，所述侧推块具有与该驱动面接触的从动面，驱动面和从动面均为斜面。

所述上锁止导腿具有一驱动型面，所述侧推块具有与该驱动型面接触的从动型面，在拉延到位后，上模即刻开始上抬，上锁止导腿的驱动型面与侧推块的从动型面接触，以对侧推块施加向上的拉力。

所述驱动型面和所述从动型面均为倾斜设置的斜平面。

所述锁止装置还包括设置于所述下压边圈上且用于对所述侧推块施加使其沿水平方向移动的作用力的回程气缸，在所述上模插刀随所述上模上抬一段距离后，回程气缸使侧推块朝向远离上锁止导腿的方向移动，以使上压料芯与下压边圈处于即将分离的状态。

在所述回程气缸使所述侧推块朝向远离上锁止导腿的方向移动至极限位置处后，侧推块与上锁止导腿完全脱离，上压料芯与下压边圈完全脱离。

所述锁止装置还包括设置于所述下压边圈上的侧推座，所述侧推块为可移动的设置于侧推座上，所述回程气缸固定设置于侧推座上。

所述锁止装置还包括设置于所述下压边圈上的第一导向块和第二导向块以及设置于所述侧推块上且与第一导向块滑动连接的导向杆，侧推块与第二导向块为滑动连接。

本发明的拉延模具，通过设置锁止装置来实现上压料芯与下压边圈的延迟分离动作，一方面可以防止制件的侧壁在外力迅速卸载后发生的回弹，另一方面可以消除上压料芯与下压边圈分离时制件被顶压的风险，还可以实现上压料芯与下压边圈在拉延到位后缓慢平稳地分离，具有工艺难度低、使用效果好等特点。

附图说明

图1为本发明拉延模具的局部剖视图；

图2为锁止装置的剖视图；

图3为拉延模具处于拉延到位时的状态示意图；

图4为拉延模具处于拉延到位后、上模即刻开始上抬时的状态示意图；

图5为拉延模具处于上模开始上抬一段距离后的状态示意图；

图6为拉延模具处于上模继续上抬一段距离且使侧推块与上锁止导腿完全脱离后的状态示意图；

图7为拉延模具处于上模上抬结束后的状态示意图；

上述图中的标记均为：1、上氮气弹簧；2、上压料芯；3、上锁止导腿；4、侧推块；5、第一导向块；6、第二导向块；7、下压边圈；8、侧推座；9、回程气缸；10、上模插刀；11、上模；12、下模；13、驱动面；14、从动面；15、驱动型面；16、从动型面；17、导向杆。

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，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种拉延模具，包括上模、下模、上氮气弹簧1、上压料芯2、上模插刀10和下压边圈7，上压料芯2通过上氮气弹簧1与上模连接，上氮气弹簧1用于对上压料芯2施加使其下压的弹性作用力，上模插刀10为竖直设置于上模上且朝向上模下方伸出，下压边圈7设置于下模上，设置于下模上的气垫顶杆可以将机床气垫的压力传递到下压边圈7上，提供下压边圈7与上压料芯2闭合的压料力。与现有技术不同的是，为了解决制件的侧壁在外力迅速卸载后发生的回弹，以及上压料芯2与下压边圈7分离时由于下压边圈7的上举力过大而导致制件被顶压的问题，本发明的拉延模具还包括锁止装置，该锁止装置与上压料芯2和下压边圈7连接且用于在拉延到位后，上模即将开始上抬时使上压料芯2与下压边圈7保持相对静止，以使制件处于受力平衡状态，从而避免制件被顶压变形，同时减少了侧壁由于外力迅速卸载后发生的回弹。

如图1和图2所示，锁止装置包括与上压料芯2固定连接的上锁止导腿3、固定设置于下压边圈7上的侧推座8、可移动的设置于侧推座8上且用于对上锁止导腿3提供使其锁止的作用力的侧推块4以及固定设置于侧推座8上且用于对侧推块4施加使其沿水平方向移动的作用力的回程气缸9。侧推座8的内部具有容纳侧推块4的容置腔，在回程气缸9沿水平方向设置于侧推座8上，在回程气缸9的作用下，侧推块4可相对于侧推座8及下压边圈7沿水平方向做直线运动。上锁止导腿3固定设置于上压料芯2上且朝向上压料芯2的下方伸出，上模插刀10位于上锁止导腿3的一侧，上模插刀10和上锁止导腿3分别在侧推块4的一端与侧推块4相作用。

如图1和图2所示，上模插刀10具有一驱动面13，侧推块4具有与该驱动面13接触的从动面14，上模插刀10上的驱动面13和侧推块4上的从动面14均为倾斜设置的斜平面。上模插刀10与侧推块4构成斜楔机构，驱动面13和从动面14的倾斜方向为朝向侧推块4的外侧下方倾斜延伸，以使下压的上模插刀10能够推动侧推块4沿水平方向朝向靠近上锁止导腿3的方向进行移动。侧推座8的顶部具有让上模插刀10穿过的通孔，该通孔与侧推座8内所设的容置腔连通，确保上模插刀10下端所设的驱动面13能够与侧推块4端部所设的从动面14可选择性地接触和分离。上锁止导腿3具有一驱动型面15，侧推块4具有与该驱动型面15接触的从动型面16，驱动型面15和从动型面16均为倾斜设置的斜平面，且驱动型面15、从动型面16、驱动面13和从动面14四者相平行，从动面14和从动型面16分别设置于侧推块4的一端。当拉延到位后，上模即刻开始上抬，下压边圈7受气垫作用上升。侧推块4受上模插刀10的侧推限位作用，抬起开始时没有侧向位移，因此侧推块4可以将上锁止导腿3锁住，这样上压料芯2与下压边圈7将制件压住。上模继续上抬，侧推块4在回程气缸9的拉力下开始向外侧移动，上锁止导腿3在上模带动下，开始与下压边圈7缓慢分离，当上模插刀10驱动面13完全离开侧推块4的左侧从动面14后，侧推块4也回到外侧极限位置，此时上锁止导腿3同样脱离了侧推块4的从动型面16，这样上压料芯2与下压边圈7完全分开。

如图1和图2所示，锁止装置还包括设置于下压边圈7上的第一导向块5和第二导向块6以及设置于侧推块4上且与第一导向块5滑动连接的导向杆17，第二导向块6位于第一导向块5与侧推座8之间，侧推块4与第二导向块6为滑动连接。导向杆17设置于侧推块4的一端且位于上锁止导腿3的下方，第一导向块5上设有让导向杆17穿过的导向孔。侧推块4通过第一导向块5、第二导向块6和侧推座8与下压边圈7相连接，在竖直方向上，侧推块4与下压边圈7保持相对固定。

如图3所示，拉延模具处于拉延到位状态。在上模下压时，上模插刀10随上模同时下压，上模插刀10下端驱动面13与侧推块4的从动面14接触后，上模插刀10推动侧推块4沿水平方向移动，在此过程中，上锁止导腿3也随上压料芯2同步下压。当拉延到位后，上模插刀10将侧推块4侧向压稳，上锁止导腿3的驱动型面15位于侧推块4的从动型面16的下方，接着上模将逐渐上抬。

如图4所示，拉延到位后，上模即刻开始上抬，随着上模插刀10上抬一段距离后，侧推块4在回程气缸9产生的拉力作用下向左朝向远离上锁止导腿3的方向直线移动，而上锁止导腿3的驱动型面15(滑动型面在上抬阶段对侧推块4施加向上的拉力，因此是驱动型面15)带动侧推块4，另外下气垫力要大于上压料芯2的力，从而下压边圈7也向上运动。

如图5所示，上模继续上抬，上模插刀10也随之继续上抬，在回程气缸9的作用下，侧推块4继续向左移动，从而上锁止导腿3继续向上运动，下压边圈7和上压料芯2的力逐渐接近，下压边圈7和上压料芯2即将分离。

如图6所示，上模插刀10跟随上模继续上抬，在回程气缸9的作用下，侧推块4向左运动到极限位置，侧推块4与上锁止导腿3完全脱离，锁止装置完全解锁，此时下压边圈7和上压料芯2也完全脱离，至此上下模完全脱开，制件在下模型面上仅受重力作用。

本发明的拉延模具通过设置锁止装置，在拉延到位后上模抬升过程中使上压料芯2与下压边圈7缓慢且平稳地分离，从而使模具型面对制件作用力逐渐释放，因此避免了制件被顶压变形且降低制件的回弹风险。其工作方式为：当拉延到位后，上模即刻上抬，下压边圈7受气垫作用上升。侧推块4受上模插刀10的侧推限位作用，抬起开始时没有侧向位移，因此将上锁止导腿3锁住，这样上压料芯2与下压边圈7将制件压住。上模继续上抬，侧推块4在回程气缸9的拉力下开始向外侧移动，上锁止导腿3受上模带动，开始与下压边圈7缓慢分离，当上模插刀10的驱动面13完全离开侧推块4的左侧从动面14后，侧推块4也回到外侧极限位置，此时上锁止导腿3同样脱离了侧推块4的从动型面16，这样上压料芯2与下压边圈7完全分开。

在拉延到位后，上模抬升时锁止装置起到短时锁止作用，随后上模逐渐降低作用在锁止装置上的作用力，侧向回程气缸9将侧推块4拉回，同时下压边圈7上抬，机床气垫产生的作用力与上氮气弹簧1产生的下压力趋于相等，这样使得上压料芯2和下压边圈7之间的作用力趋于平衡，此时锁止装置完全解锁，上压料芯2和下压边圈7便完全脱离，这样制件在拉延到位后受力一直处于平衡状态，一方面实现了压力缓慢释放，回弹风险降低，另一方面制件不会由于被顶压而发生变形。

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方法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。