拉延模双向压料模具结构的制作方法

本实用新型涉及拉延模技术领域，特别是涉及一种拉延模双向压料模具结构。

背景技术：

汽车后背门内板属于乘用车大型复杂内覆盖冲压零件，生产该产品的模具冲压工艺包括拉延、修边、冲孔、修边、翻边、整形等工序。

与类似车型相同部位零件相比较，一方面，该件正向形状较深，属深拉延类型，而其特别之处在于后视窗框区域的反向凸出深度却相当大，第一道工序的拉延工艺设计合理与否是整套工艺目标能否顺利达成的关键和难点所在。

按照传统做法，采用正向内、外压边外加反向自由胀形工艺，拉延工序数模设计时不得不大幅降低Dieface面(即：工艺补充面的高度须低于同一断面产品形状的最低点——反向凸出形状的尖点)，致使工序件的深度在满足正向深拉延的基础上大幅增加，拉延行程达到St＝210mm，加剧了拉伸成形的困难，对材料的拉伸性能也提出了更高的要求，同时降低了材料的利用率，抬高了成本。由于反向凸出区域(下凹区域)的成形为无压边自由胀形，成形的稳定性及可靠性较差，模具调试难度大，周期长。该区域板料的起皱、变薄、缩颈及开裂等质量缺陷难以有效控制，产品合格率低，返修工作量大，对批量生产的影响很大。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种拉延模双向压料模具结构，降低拉伸深度，有效降低成形难度、提升成形稳定可靠性及质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型基础方案如下：

一种拉延模双向压料模具结构，包括上模和下模，所述下模上设置有内压料器和外压料器，所述上模上设置有与外压料器对应的上压料器，所述上模上还设置有用于顶出上压料器的顶出机构和用于限制上压料器行程的限位机构。

采用上述结构，由于设置了上压料器和下内外压料器，可将零件划分为正向凸出区域和反向凸出区域，并通过正、反方向双向分别拉伸的方式，相对于传统单向拉伸的方式，大大减少了单个方向拉延的深度，降低成形难度，整个工序零件的成形稳定可靠性及工序零件质量得到大幅提升，起皱、变薄、缩颈及开裂等质量缺陷得到有效控制。

进一步，所述上模与上压料器之间设置有用于压料器导向的导向机构。

进一步，所述导向机构包括设置在上压料器侧面的导板以及设置在上模上并与导板对应的导滑面。

进一步，所述顶出机构为氮气缸。

进一步，所述限位机构包括侧销和限位槽，侧销伸入限位槽内；所述侧销和限位槽中，其中一个设置在上模上，另一个设置在上压料器上。

进一步，所述上模上设置有墩死用调整块，用于限定和调整合模止位。

进一步，所述上压料器的行程与零件反向凸出区域的拉伸深度对应；所述内压料器和外压料器的行程相同，并且该行程与零件正向凸出区域的拉伸深度对应。

进一步，所述下模上设置有用于顶出内压料器和外压料器的压机顶杆机构，所述内压料器和外压料器与下模之间均设置有导向结构。

进一步，还包括用于限制内压料器和外压料器行程的两组安全螺栓，其中一组安全螺栓竖向穿过内压料器与下模连接，另一组安全螺栓穿过外压料器与下模连接。

如上所述，本实用新型的有益效果是：

可将零件划分为正向凸出区域和反向凸出区域，并通过正、反方向双向压料分别拉伸的方式，相对于传统单向拉伸的方式，大大减少了单个方向拉延的深度，降低成形难度，整个工序零件的成形稳定可靠性及工序零件质量得到大幅提升，起皱、变薄、缩颈及开裂等质量缺陷得到有效控制。

传统模具由于单向拉延深度太深根本无法拉伸出拉延深度较大的零件，开裂比较严重，本实用新型的双向压料、复合拉伸能较好地对反向凸出形状较深的冲压零件进行拉延成形，且成形效果较好，产品制作出来后质量精度控制较好。

本拉伸模具适用于反向凸出形状较深的冲压零件的深拉伸成形。

附图说明

图1为传统拉延工艺流程图；

图2为传统模具压料行程及拉伸深度示意图；

图3为本实用新型的模具示意图；

图4为本实用新型模具剖视图；

图5为本实用新型上模结构示意图；

图6为本实用新型上压料器与侧销配合示意图；

图7为本实用新型下模结构示意图；

图8为本实用新型内压料器和外压料器的结构示意图；

图9为本实用新型使用时拉延流程图；

图10为本实用新型正、反压料行程及拉伸深度示意图。

零件标号说明

1-上模；2-下模；31-外压料器；32-内压料器；4-上压料器；51-限位槽；52-侧销；61-导板；62-导滑面；63-第二导板；64-第二导滑面；7-氮气缸；8-墩死用调整块；9-安全螺栓。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

本实用新型针对的零件为正向有凸出，而反向凸出(或称向下凹入)形状较深的冲压零件，具体地示意为汽车后背门内板。

传统加工该零件的模具及流程如图2所示，其包括上:1、下模2和设置于下模1的内压料器32和外压料器31；其采用单向拉伸，拉伸过程：

1、开模状态：上模打开，外压料器顶出210mm，下内压力器顶出100mm；

2、上模下降直至与外压料器接触并将料件压紧；

3、上模和外压料器下降110mm直至与内压料器接触；

4、上模、外压料器和内压料器一起下降100mm到达模具下死点，合模。

如图2所示，由于传统拉延行程达到St＝210mm，加剧了拉伸成形的困难，对材料的拉伸性能也提出了更高的要求，同时降低了材料的利用率，抬高了成本。由于反向凸出区域(下凹区域)的成形为无压边自由胀形，成形的稳定性及可靠性较差，模具调试难度大，周期长。该反向凸出区域板料容易产生起皱、缩颈及开裂等质量缺陷，产品合格率低，返修工作量大。

如图3至图6所示，鉴于以上的缺点，本实用新型提出了一种拉延模双向压料模具结构，包括上模1和下模2，下模2上设置有内压料器32和外压料器31，上模1上设置有与外压料器31对应的上压料器4，上模1上还设置有用于顶出上压料器4的顶出机构和用于限制上压料器4行程的限位机构。

上模1的上压料器4结构，对零件反向凸出区域单独采用逆向压料预拉延，取代了反向自由胀形，成形状态更加可控，效果得到了彻底改善。

通过上压料器4和下内外压料器31，可将零件划分为正向凸出区域和反向凸出区域，并通过正、反方向双向分别拉伸的方式，相对于传统单向拉伸的方式，大大减少了单个方向拉延的深度，降低成形难度，整个工序零件的成形稳定可靠性及工序零件质量得到大幅提升，起皱、变薄、缩颈及开裂等质量缺陷得到有效控制。

其中，顶出机构为氮气缸7，上模1与上压料器4之间设置有用于压料器导向的导向机构，该导向机构包括导板61和与导板61对应的导滑面62。其中，导板61为多个，设置在上压料器4外周侧面，导滑面62设置在上模1内壁上并与导板61对应。

限位机构包括侧销52和限位槽51，侧销52伸入限位槽51内；其中侧销52安装在上模1内壁上，限位槽51开设在上压料器4上。所述上模1上还设置有墩死用调整块8，用于限定和调整合模止位。

为保证拉伸效果，上压料器4的行程与零件反向凸出区域的拉伸深度对应；所述内压料器32和外压料器31的行程相同，并且与零件正向凸出区域的拉伸深度对应。

如图7和图8所示，下模2上设置有用于顶出内压料器32和外压料器31的压机顶杆机构(图中未示出)，所述内压料器32和外压料器31与下模2之间均设置有导向结构；导向结构包括第二导板63和对应的第二导滑面64，第二导板63设置在内压料器32外侧面和外压料器31外侧面，第二导滑面64设置在下模2侧壁上。

进一步，还包括用于限制内压料器32和外压料器31行程的两组安全螺栓9，其中一组安全螺栓9竖向穿过内压料器32与下模2连接，另一组安全螺栓9穿过外压料器31与下模2连接。

将零件按形状特征区分为正向凸出区域和反向凸出区域，为了实现对正向凸出区域的成形，设置下型内外压料器31，且下型内外压料器31行程与正向凸出区域的深度相对应；为了实现对反向凸出区域的成形，设置了上型压料器，且上型压料器行程与反向凸出区域的深度相对应。通过上下压料器和上下模2的相对运动来实现逆向压料预成形的复合拉伸，完成对复杂的汽车后背门内板等零件的成型。

本实用新型在传统模具的基础上，增加了上压料器4，对零件反向凸出区域单独采用逆向压料预拉延，取代了反向自由胀形，成形状态更加可控，起皱开裂等缺陷得到了彻底改善。

本实用新型的工作流程如图9所示，其步骤如下：

a、开模状态：上模1打开，上压料器4顶出110mm，外压料器31顶出和下内压力器顶出100mm；

b、上模1和上压料器4下降直至上压料器4与外压料器31接触，并将料件压紧；

c、上压料器4和外压料器31保持不动，上模1下降110mm与内压料器32接触，对反向凸出区域进行预拉伸；其中，上模1下降的行程等于上压料器4顶出行程。在此过程中保持上压料器4和外压料器31压紧面的位置高于反向凸出区域和内压料器32的最高位置，以便于对反向凸出区域的拉伸。

d、上模1、外压料器31和内压料器32一起下降100mm到达模具下死点，合模。上模1、内压料器32、上压料器4和外压料器31同步向下运动的行程等于正向凸出区域的拉伸深度100mm。

具体地，在拉延工艺及工序数模设计时，首先考虑正向凸出区域的成形可行性，设定拉伸深度(行程St2＝100mm)，制作拉延工艺补充，构建Dieface面，设计下模2正向压料结构(其行程仅满足正向凸出形状拉伸所需即可)；接下来，对于仍低于Dieface面的反向凸出区域，考虑在上模1(拉延模的凹模)增设逆向压料结构，即上压料器4，其行程(St1＝110mm)仅需满足该部分反向凸出形状的拉伸所需即可。工序零件压制成形时，上压料器4首先与下外压力器接触，通过上压料器4逆向压料，上模1下降实现反向凸出区域的拉伸预成形，然后通过下压料器的正向压料，上下压料器和上模1下降，实现正向凸出区域的拉伸，在此过程中反向凸出区域进一步被拉伸成型，最终完成整个工序零件的复合拉伸成型。与传统拉延工艺方案相比较，拉延行程(前面提到的St＝210mm)分为上下压料结构的两个行程的总合(St1+St2＝210mm)，这样大大减少了单向拉延的深度。

传统模具由于单向拉延深度太深根本无法拉伸出这样拉延深度的零件，开裂比较严重，本实用新型采用双向压料拉延成形，大幅降低了工序件单次拉伸深度，降低了深拉延件的成形难度及对材料拉伸性能的要求，并明显提高材料利用率，降低了成本。因而零件的成形稳定可靠性及工序零件质量得到大幅提升，起皱、缩颈及开裂等质量缺陷得到有效控制，产品合格率高，返修工作量低，批量生产有可靠保证。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。