防止制件立壁回弹的模具的制作方法

本实用新型涉及拉延模具技术领域，具体而言，涉及一种防止制件立壁回弹的模具。

背景技术：

现有工艺：工艺补充沿产品立壁直接向下延伸，与压料面直接倒圆角，没有固化成型的工艺补充。在制件成型过程中，板料通过拉延凹模口后，由于进料速度不均匀，在产品立壁会产生应力集中，工艺上的缺陷导致产品立壁没有产生充分的塑性变形，当成型完成后，由于工艺补充的约束，应力此时不会释放，只会产生轻微回弹，但产品完成修边后，工艺补充被修掉，无法再对产品进行约束，拉延时产生的应力将会释放，从而使立壁产生裙边回弹，并且产品立壁不平整，无法满足产品的质量要求。

制件产生的回弹需通过后序整形来保证产品质量，后序的整形，一般产生的都是弹性变形，当刀块释放作用在制件的压力后，会有一部分弹性变形又回弹回来，这就需要对制件进行过整形，例如，制件回弹量为3mm，整形时需要加上3-5mm过整形量，刀块的实际整形量即为6-8mm。如果立壁拔模角较小，整形会出现负角，需增加斜楔进行侧整形，这样将严重增加模具成本。如果前期模具设计时没有预留侧整空间，就会造成模具整改困难，甚至造成模具报废。此外，由于拉延时制件立壁未充分变形，导致制件在回弹的同时还存在扭曲现象，同时考虑产品立壁的平整度要求，这就需要多次整改才能使制件达到合格状态，严重影响模具成本和制造周期。当制件回弹量较大时，由于过整形需要，使整形刀块出现负角，需增加侧整斜楔机构来完成制件整形。侧整形模具成本是普通整形模具的1.5倍。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种防止制件立壁回弹的模具，旨在解决制件一侧的立壁作为拉延数模拔模侧壁时，立壁产生裙边回弹，模具整形成本高的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种防止制件立壁回弹的模具，包括：上凹模、下凸模，所述上凹模、下凸模用于制作至少一侧为立壁结构的制件，所述上凹模、下凸模上设置有反成型造型，所述反成型造型设置在所述制件立壁的工艺补充位置。

进一步地，所述反成型造型包括设置在所述上凹模上的第一凸起部、第一凹陷部，所述第一凸起部和第一凹陷部并排设置。

进一步地，所述反成型造型还包括设置在所述下凸模上的第二凸起部、第二凹陷部，所述第二凸起部、第二凹陷部并排设置。

进一步地，所述第一凸起部与所述第二凹陷部相对设置，所述第一凹陷部与所述第二凸起部相对设置。

进一步地，所述第一凸起部和第二凸起部为圆形凸起结构。

进一步地，所述第一凹陷部和第二凹陷部为圆形凹槽结构。

进一步地，所述第一凸起部、第一凹陷部、第二凸起部和第二凹陷部的半径为2-6mm；所述第一凸起部的弧顶与所述第一凹陷部弧顶之间的间距为 3-5mm；所述第二凸起部的弧顶与所述第二凹陷部弧顶之间的间距为3-5mm。

进一步地，所述反成型造型与所述制件切割线之间的间距为5-10mm。

进一步地，所述制件包括U型制件或L型制件，所述反成型造型相对设置在所述U型制件或L型制件立壁的工艺补充的位置。

进一步地，所述反成型造型设置在所述制件立壁的工艺补充拉延到底的位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，通过在上凹模、下凸模上设置与立壁相对的反成型造型，保证了产品立壁拉延充分，保证了立壁平整度，减小立壁回弹量。同时，还提高了制件材料利用率，减少模具成本，显著提升了制件成形的稳定性，有效抑制立壁裙边回弹，降低模具开发和整改成本，缩短模具开发周期。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的模具截面图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的制件的三视图；

图5为图4中C-C方向的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

工艺补充：是指为了顺利拉深成型出合格的零件，而在冲压件的基础上所添加的那部分材料，用以满足拉深、压料面和修边等工序的要求。这部分材料仅是用于冲压成形，并不是零件的结构需要，故在拉深成形后的精整工序中会将其去除(冲裁掉)。裙边回弹：制件在立壁上部回弹呈直线状，下部回弹呈曲线状向外扩张，回弹后立壁的状态像女士的裙边，因此称这种回弹现象为裙边回弹。

参阅图1所示，本实用新型提供了一种防止制件立壁回弹的模具，包括：上凹模1、下凸模2，所述上凹模1、下凸模2用于制作至少一侧为立壁结构的制件3，所述上凹模1、下凸模2上设置有反成型造型4，所述反成型造型4 设置在所述制件3立壁的工艺补充位置。具体的，上凹模1、下凸模2所组成的模具通过拉延成型制作制件3，并且制件3的至少一侧为立壁结构。其中，上凹模1、下凸模2上相对设置有反成型造型4，反成型造型4设置上凹模1、下凸模2的靠近制件3拉延到底的边缘处，也即可以理解为制件3的末端，进一步而言，制件3在拉延过程中设置有工艺补充，而工艺补充部分主要设置在制件3的边缘处，因此，反成型造型4则设置在工艺补充部分上，且位于拉延到底的位置处，从而通过设置反成型造型4防止制件3的立壁产生裙边回弹。

可以理解的是，通过在上凹模、下凸模上设置与立壁相对的反成型造型，保证了产品立壁拉延充分，保证了立壁平整度，减小立壁回弹量。同时，还提高了制件材料利用率，减少模具成本，显著提升了制件成形的稳定性，有效抑制立壁裙边回弹，降低模具开发和整改成本，缩短模具开发周期。

具体而言，上述制件3的一侧为立壁结构，制件3优选为U型或L型制件。反成型造型4相对设置在U型制件或L型制件立壁的工艺补充的位置，工艺补充沿制件3的立壁直接向下延伸，与压料面直接倒圆角，并通过设置固化成型的工艺补充，即反成型造型4，从而减少制件3的立壁产生裙边回弹。

在具体实施时，制件成型过程中，板料通过拉延凹模口后，由于进料速度不均匀，在产品立壁会产生应力集中，工艺上的缺陷导致产品立壁没有产生充分的塑性变形，当成型完成后，由于工艺补充的约束，应力此时不会释放，只会产生轻微回弹，但产品完成修边后，工艺补充被修掉，无法再对产品进行约束，拉延时产生的应力将会释放，从而使立壁产生裙边回弹，并且产品立壁不平整，无法满足产品的质量要求，本实施例通过在立壁工艺补充的末端设置反成型造型4，从而减少制件3的立壁产生裙边回弹。

可以看出，通过在拉延数模立壁处增加反成型造型4，保证产品立壁拉延充分，保证立壁平整度，减小立壁回弹量。

结合图2和3所示，具体而言，反成型造型4包括设置在所述上凹模1上的第一凸起部8、第一凹陷部7，所述第一凸起部8和第一凹陷部7并排设置；反成型造型4还包括设置在所述下凸模2上的第二凸起部9、第二凹陷部10，所述第二凸起部9、第二凹陷部10并排设置。第一凸起部8与所述第二凹陷部 10相对设置，所述第一凹陷部7与所述第二凸起部9相对设置。

通过设置在相对设置的第一凸起部8、第一凹陷部7、第二凸起部9和第二凹陷部10，使得制件3位于第一凸起部8、第一凹陷部7、第二凸起部9和第二凹陷部10位置的工艺补充部分的料板形成一造型，此造型包括：第一凸起部8与第二凹陷部10拉延而成的凹陷造型6、第一凹陷部7与所述第二凸起部9拉延而成的凸起造型5，凹陷造型6和凸起造型5均位于制件3立壁上的产品边界线g的下侧，也即为，上凹模1和下凸模2拉延到底的位置处。通过在制件3上拉延成型凹陷造型6和凸起造型5，有效的减少了制件3立壁的裙边回弹量。

具体而言，第一凸起部8和第二凸起部9优选为圆形凸起结构。第一凹陷部7和第二凹陷部9优选为圆形凹槽结构。可以理解的是，第一凸起部8和第二凸起部9即为设置在上凹模1和下凸模2上的圆角结构，而，第一凹陷部7 和第二凹陷部9即为设置在上凹模1和下凸模2上的倒圆角结构。还可理解的是，第一凸起部8和第二凸起部9即为设置在上凹模1和下凸模2上的凸起部，而第一凹陷部7和第二凹陷部9即为设置在上凹模1和下凸模2上的凹槽或者凹陷部分。

具体而言，第一凸起部8、第一凹陷部7、第二凸起部9和第二凹陷部10 优选为圆角或倒圆角结构，且四者的半径相同，优选为2-6mm；第一凸起部8 的弧顶与所述第一凹陷部7弧顶之间的间距为3-5mm；第二凸起部9的弧顶与所述第二凹陷部10弧顶之间的间距为3-5mm，可以理解的是，第一凸起部8 的弧顶与所述第一凹陷部7弧顶之间的间距即为，第一凸起部8凸起部分的最高点与所述第一凹陷部7的最低点之间落差，第二凸起部9的弧顶与所述第二凹陷部10弧顶之间的间距即为，第二凸起部9的最高点与第二凹陷部10最低点的落差。

在具体实施时，拉延到底时制件3的凸起造型5和凹陷造型6同样存在高度差，具体的，凸起造型5的弧顶点e与凹陷造型6的弧底点f制件落差，即两者之间的垂直距离优选为3-5mm，也即是，凸起造型5的最高点与凹陷造型 6的最低点之间的落差为3-5mm。

具体而言，反成型造型4与制件3的切割线g保持一定距离，优选的反成型造型4与制件3的切割线g之间的间距为5-10mm。可以理解的是，切割线g 设置在反成型造型4的上侧的制件3的立壁上，则反成型造型4的最高点与切割线g的间距优选为5-10mm。反成型造型4的最高点与切割线g的间距即为，拉延到底时第一凹陷部7的弧顶与切割线g之间的间距。

具体而言，制件3需要拉延充分形成塑性变形，才可有效防止裙边回弹产生，当利用制件立壁作为拉延工艺补充立壁时，立壁是在到底前几毫米成型的，其拉延变薄率等于立壁顶部圆角到凹模口的型面长度与此时凹模口含入的料片长度之差，再除以凹模口含入料片长度的百分比，公式为：

改善前(L3-L4)/L4*100％；

改善后(L1-L2)/L2*100％；

其中，L2、L4分别为拉延工艺改善前后的料片长度，L1、L3分别为拉延工艺改善前后的型面长度。料片长度L2为料片位于立壁上端弯折点c至拉延到底时的弯折点d之间的直线距离，型面长度L1怎为，弯折点c与弯折点d 之间的料片的型面长度。

参阅图4和5所示，在具体实施时，采用上述模具进行产品拉延制作，根据上述改善前后的公式进行计算：

改善前(L3-L4)/L4*100％＝(66-62)/62*100％＝6.5％；

改善后(L1-L2)/L2*100％＝(71.3-63.5)/63.5*100％＝12.3％；

上述数据由测量获得。通过计算可以看出，拉延模具改善前立壁的变薄率是6.5％，改善后立壁的变量率是12.3％。变薄率明显提升，制件产生充分的塑性变形，裙边回弹将会被有效抑制。

经CAE分析和现场对比发现，如果采用传统工艺，制件立壁的回弹在3mm 左右，立壁平整性也较差。采用新工艺后，制件立壁的回弹仅为0.8-1mm左右，平整性也显著提升。

具体而言，对于所有近似U型或L型类制件，或在产品结构上有一侧为立壁结构的制件，当使用一侧的立壁作为拉延数模拔模侧壁时，都可以采用此拉延模具。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。