一种具有抗偏载结构的拉延模具的制作方法

本发明属于汽车冷冲压成型领域，具体涉及到一种拉延模具。

背景技术：

目前现有的模具结构上，如果制件相对机床中心在存在偏载，机床气垫和机床上滑块在工作过程中因偏载，会导致机床气垫和机床上滑块导向面磨损，影响机床精度，严重的导致机床损坏。而如果机床有偏载保护，模具在机床上因偏载就会导致机床无法工作。

举例来说，如图1所示，该示例中制件后背门上段2与制件后背门下段3在机床台面1上双槽布置，后背门上段2的成型力中心4在左右方向上距机床中心5的距离590mm，后背门上段3的成型力中心6在左右方向上距机床中心5的距离为820mm，后背门上段2的压料力为200吨，后背门下段3的压料力为50吨，在拉延压料过程左右方向存在偏载。相对后背门下段3成型力中心6的偏载=（（200*590）-（50*820））/820=93.9吨。

如图2所示，曲线7是1/4000刚度偏载曲线，曲线8是1/6000刚度偏载曲线，曲线9是1/8000刚度偏载曲线，这三条曲线是机床制造厂家提供的抗偏载校核的机床的性能指标，如果采用1/8000刚度偏载曲线（即曲线9）校核，则表示曲线9对应820mm位置左右方向允许的偏载约77.8吨，后背门上段2与后背门下段3左右方向的偏载超过机床左右方向允许偏载，按传统模具结构，会导致机床气垫导向磨损，影响机床的精度及寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种具有抗偏载结构的拉延模具，以使模具在对应制件相对机床中心存在偏载的情况下，仍能正常工作，并避免机床气垫和机床上滑块导向面磨损。

本发明的具有抗偏载结构的拉延模具包括上模和下模，所述下模设有两套或者多套凸模及与所述凸模对应的压边圈，所述压边圈利用顶杆活动支撑于机床气垫上；关键在于所述下模在压边圈的旁侧设有若干平衡顶杆，所述平衡顶杆由顶杆活动支撑于机床气垫上。

下模固定在机床工作台面上，压边圈及平衡顶杆均可以相对下模上下移动，当模具打开时，机床的上滑块带动上模向上运动一个滑块行程，此时上模与下模脱离，在此过程中，机床气垫通过顶杆将压边圈向上顶起一个行程，同时通过顶杆将平衡顶杆向上顶起一个行程。

而在上模下移的过程中，上模首先与平衡顶杆接触（或者同时与平衡顶杆及压边圈接触），机床气垫通过顶杆及平衡顶杆将偏载力传递到上模，上模将力传递到机床上滑块，对上滑块形成支撑，这样气垫的偏载可以通过平衡顶杆传递至上模，与上模偏载成型力平衡，从而解决了因偏载而导致的机床气垫和机床上滑块导向面磨损问题。当然，上述平衡顶杆的位置设置、长度设置等都是建立于对模具偏载情况的准确分析基础上的，此处不再赘述。

具体来说，所述下模设有垂直通孔，所述平衡顶杆穿过垂直通孔，平衡顶杆的底端与顶杆的顶端相接触。通过垂直通孔可以防止平衡顶杆晃动及倾斜。

进一步地，所述垂直通孔内可拆换地安装有导向套，所述平衡顶杆穿过导向套，通过导向套可以对平衡顶杆进行严格导向限位，而当导向套出现磨损后，还可以及时更换，以避免因为导向偏差而导致的偏载力误差。

进一步地，所述下模的下部固定设有限位盖板，所述限位盖板设有孔径小于平衡顶杆直径且大于顶杆直径的限位孔，所述顶杆向上穿过限位盖板的限位孔，上述限位盖板可以避免平衡顶杆向下掉落到机床工作面上，同时也方便对平衡顶杆进行更换，用户只需要将平衡顶杆向上提出垂直通孔，即可对平衡顶杆进行更换，例如说更换不同长度的平衡顶杆，或者在不同的位置设置平衡顶杆，以适应不同偏载力的情况。

进一步地，所述上模在对应平衡顶杆的位置处设有可拆换的硬质垫块，在上模下移时，垫块与平衡顶杆接触，这样可以避免平衡顶杆对上模造成损伤。

进一步地，所述平衡顶杆设置于对应的压边圈的外侧，以增大平衡顶杆的力矩，尽量减少所用平衡顶杆的数量，以及降低对平衡顶杆的强度要求，从而降低成本。

进一步地，所述平衡顶杆由至少两段杆体通过螺纹连接而成，以使平衡顶杆的长度可调，用户可以灵活改变平衡顶杆的长度，以适应不同偏载力的情况。

本发明通过在拉延模具上增设抗偏载结构，可以使模具在偏载的情况下仍能正常工作，并避免机床气垫和机床上滑块导向面磨损，具有很好的实用性。

附图说明

图1是模具成型力存在偏载的示意图。

图2机床气垫左右方向允许偏载的示意图。

图3是实施例1的平衡顶杆的布置示意图。

图4是实施例1的拉延模具的打开状态示意图。

图5是实施例1的拉延模具在压边圈闭合状态的示意图。

图6是实施例1的拉延模具在上模到底状态的示意图。

附图说明：1、机床台面；2、后背门上段；3后背门下段；4后背门上段成型力中心；5、机床中心；6、后背门下段成型力中心；7、1/4000刚度偏载曲线；8、1/6000刚度偏载曲线；9、1/8000刚度偏载曲线；10、平衡顶杆的分布位置；11、机床气垫；12、机床工作台面；13下模；14顶杆；15、后背门上段压边圈；16、后背门上段坯料；17后背门上段凸模；18、后门下段压边圈；19、后背门下段凸模；20、平衡顶杆；21、导向套；22盖板；23、机床上滑块；24、上模；25、垫块；26、后背门下段坯料。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例针对背景技术中的偏载情况，提出了一种具有抗偏载结构的拉延模具，以使模具在对应制件相对机床中心存在偏载的情况下，仍能正常工作，并避免机床气垫和机床上滑块导向面磨损。

如图3～6所示，本实施例的具有抗偏载结构的拉延模具包括上模24和下模13，下模13固定于机床工作台面12上，上模24由机床上滑块23驱动；下模13设有后背门上段凸模17、后背门下段凸模19及后背门上段压边圈15、后背门下段压边圈18，其中后背门上段压边圈15、后背门下段压边圈18分别利用顶杆14活动支撑于机床气垫11上；所述下模13在后背门下段压边圈18的外侧设有四个平衡顶杆20（平衡顶杆20的具体位置见图3的标记10），平衡顶杆20由顶杆14活动支撑于机床气垫11上；上模24在对应平衡顶杆20的位置处设有可拆换的硬质垫块25。

具体来说，所述下模13设有垂直通孔，垂直通孔内可拆换地安装有导向套21，平衡顶杆20向下穿过垂直通孔，下模13的下部固定设有限位盖板22，所述限位盖板22设有孔径小于平衡顶杆20直径且大于顶杆14直径的限位孔，所述顶杆14向上穿过限位盖板22的限位孔，平衡顶杆20的底端与顶杆14的顶端相接触。通过垂直通孔及导向套21可以对平衡顶杆20进行严格导向限位，防止平衡顶杆20晃动及倾斜，而当导向套21出现磨损后，还可以及时更换，以避免因为导向偏差而导致的偏载力误差。

限位盖板22可以避免平衡顶杆20向下掉落到机床工作面上，同时也方便对平衡顶杆20进行更换，用户只需要将平衡顶杆20向上提出垂直通孔，即可对平衡顶杆20进行更换，例如说更换不同长度的平衡顶杆20，或者在不同的位置设置平衡顶杆20，以适应不同偏载力的情况。

两个压边圈及平衡顶杆20均可以相对下模13上下移动，当模具打开时，机床的上滑块23带动上模24向上运动一个滑块行程，此时上模24与下模13脱离，在此过程中，机床气垫11通过顶杆14将压边圈向上顶起一个行程，同时通过顶杆14将平衡顶杆20向上顶起一个行程。

后背门上段坯料16放置在后背门上段凸模17上方，其边缘搭接在后背门上段压边圈15上，后背门下段坯料26放置在后背门下段凸模19上方，其边缘搭接在后背门下段压边圈18上。

而在上模24下移的过程中，上模24首先与平衡顶杆20接触（或者同时与平衡顶杆20及压边圈接触），机床气垫11通过顶杆14及平衡顶杆20将偏载力传递到上模24，上模24将力传递到机床上滑块23，对上滑块23形成支撑，这样气垫的偏载可以通过平衡顶杆20传递至上模24，与上模24偏载成型力平衡，从而解决了因偏载而导致的机床气垫11和机床上滑块23导向面磨损问题。当然，上述平衡顶杆20的位置设置、长度设置等都是建立于对模具偏载情况的准确分析基础上的，此处不再赘述。

在图3示例中，每根平衡顶杆20传递偏载力约（93.9*820）/（1425*4）=13.5吨，实现机床气垫11与上滑块23受力平衡。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的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。