一种冲压模具中的锁死筋及其应用的制作方法

本发明属于冲压模具领域，尤其涉及一种锁死筋及其应用。

背景技术：

汽车车身的冲压成形技术是汽车制造技术的中重要组成部分。在当今社会重视环保、促进经济、开源节流的观念下，使材料最大化的利用成为制造业的新标杆

在冲压生产用的模具制造中，拉延模具是最重要的成型工艺之一。拉延筋在拉延模中起到了关键的因素。拉延筋是一种为增加拉伸时板料流动阻力而设置在模具上的一种东西。形状有方形拉延筋、半圆形截面拉延筋，阻力再大一点的有拉延坎。

在多数板件拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对锁死拉延筋的研究已经成为当今板料冲压成型领域的重要课题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种冲压模具中的锁死筋及其应用，以解决拉深成型生产中,板坯在成形时各处材料沿凹模口的流动速度不均衡，造成拉伸不充分的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种冲压模具中的锁死筋及其应用的具体技术方案如下：

所述的拉延筋：拉深成型生产中，尤其是像车身覆盖件等这样的大型工件的拉深工序中，往往会因为零件几何型面的不对称，使得板坯在成形时各处材料沿凹模口的流动速度不均衡，造成拉伸后的工件，局部减薄量大出现缩颈或者破裂，而有些部位出现起皱、波纹等质量缺陷。为了改善这种状况，需要在压料面上控制对工件不同部位提供的进料阻力，即在需要材料多的部位相应的进料阻力小，而在需要材料少的部位相应的进料阻力大，从而平衡坯料在凹模口部的流动速度差异，提高零件成型质量。

设置拉延筋是应用较灵活方便、修改较容易的一种方法，主要表现为：

1.控制变形区材料的进料阻力，调节冲压变形区的拉力及其分布；

2.通过对拉延筋各项参数的适当配置，能够通过均衡工件各部分的进料阻力来调节材料的流动情况，增加坯料流动的稳定性，得到变形均匀的冲压件；

3.使用拉延筋后，压料面间隙可适当加大，表面精度可适当降低，从而减少压料面的磨损，降低模具制造成本。

4.通过增加径向拉应力，使材料的塑性变形程度、硬化程度得以提高，减少由于变形不足而产生的松弛回弹以及波纹等缺陷，提高工件的刚度。

5.可防止因凸缘周边材料不均匀流动而不可避免产生的皱纹进入修边线内，减轻或消除复杂零件悬空部分因材料集中而发生的内皱现象。

6.拉延筋提供的进料阻力，可以在一定程度上降低对压床吨位的需求；通过增加胀形成分和增加进料阻力，可减小板料外形尺寸，提高材料利用率。

目前，在多数板件拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对锁死拉延筋的研究已经成为当今板料冲压成型领域的重要课题。

一种冲压模具中的锁死筋，包括冲压上模具和冲压下模具，所述冲压上模具和冲压下模具的边缘处设置有锁死筋，所述锁死筋为首尾相连的封闭结构；

所述锁死筋包括设置在冲压上模具内侧的凸块，和设置在冲压下模具内侧的凹槽，所述凸块嵌入设置在凹槽内，并使冲压上模具和冲压下模具内的材料锁死在内部空腔中。

进一步，所述凹槽包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第三侧面的两端均与第一侧面和第二侧面设置第一圆角。

进一步，所述第一侧面远离第二侧面的一侧设置引导面，所述引导面靠近第一侧面的一端水平设置，远离第一侧面的一端向上翘起；

所述引导面水平设置的一端长度为x1,所述x1的取值范围为≥10。

进一步，所述第二侧面远离第一侧面的一端设置水平顶面。

进一步，所述凸块与凹槽的形状完全一致。

进一步，所述冲压下模具远离凹槽的一面设置第一承压面、第二承压面和第三承压面，所述第一承压面、第二承压面和第三承压面均水平设置，所述第二承压面两端分别与第一承压面和第三承压面通过第二圆角进行连接；

所述第二圆角的半径为r，所述r取值范围为1.5-2mm。

进一步，所述第二承压面与第二侧面间的距离为e，所述e的取值为2+t，所述t为板料的厚度。

进一步，所述第一侧面和第二侧面距离第二圆角的最小距离为c,所述c的取值为0.15+t，所述t为板料的厚度。

进一步，所述第一侧面和第三侧面间的距离为w,所述w的取值范围为10-12mm；所述第一圆角的半径为r，所述r的取值范围为1.5-2mm；所述第一侧面和第三侧面的高度为h，所述h的取值范围为5-6mm

本发明还提供了一种冲压模具中的锁死筋作为钢板板料成型或铝板板料成型的应用。

本发明的一种冲压模具中的锁死筋及其应用具有以下优点：合适的拉延筋能增加板料变薄量，增大进料阻力，优化成型状态，防止板料起皱。

附图说明

图1为本发明的一种冲压模具中的锁死筋的横截面示意图。

图2为本发明的一种冲压模具中的锁死筋的凸块和凹槽相配合的结构示意图。

图3为本发明的一种冲压模具中的锁死筋的凸块和凹槽的工作状态示意图。

图4为本发明的一种冲压模具中的锁死筋的冲压下模具的俯视图。

图5为图4在a处的局部放大图。

图6为未使用锁死筋的减薄率的结构示意图。

图7为使用本发明的一种冲压模具中的锁死筋的减薄率的结构示意图。

图8为未使用锁死筋的进料状态的结构示意图。

图9为使用本发明的一种冲压模具中的锁死筋的进料状态的结构示意图。

图10为未使用锁死筋的成型状态示意图。

图11为使用本发明的一种冲压模具中的锁死筋的成型状态的结构示意图。

图12为未使用锁死筋的起皱状态示意图。

图13为使用本发明的一种冲压模具中的锁死筋的起皱状态的结构示意图。

图14为未使用锁死筋的板料状态示意图。

图15为使用本发明的一种冲压模具中的锁死筋的板料状态的结构示意图。

图中标记说明：1、冲压上模具；2、冲压下模具；3、锁死筋；31、凸块；32、凹槽；321、第一侧面；322、第二侧面；323、第三侧面；324、第一圆角；325、引导面；326、水平顶面；4、第一承压面；5、第二承压面；6、第三承压面；7、第二圆角。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种冲压模具中的锁死筋及其应用做进一步详细的描述。

如图1-图15所示，本发明一种冲压模具中的锁死筋，包括冲压上模具1和冲压下模具2，所述冲压上模具1和冲压下模具2的边缘处设置有锁死筋3，所述锁死筋3为首尾相连的封闭结构；

所述锁死筋3包括设置在冲压上模具1内侧的凸块31，和设置在冲压下模具2内侧的凹槽32，所述凸块31嵌入设置在凹槽32内，并使冲压上模具1和冲压下模具2内的材料锁死在内部空腔中。

在本实施方式中，所述凹槽32包括第一侧面321、第二侧面322和第三侧面323，所述第三侧面323的两端均与第一侧面321和第二侧面322设置第一圆角324。

在本实施方式中，所述第一侧面321远离第二侧面322的一侧设置引导面325，所述引导面325靠近第一侧面321的一端水平设置，远离第一侧面321的一端向上翘起；

所述引导面325水平设置的一端长度为x1,所述x1的取值范围为≥10。

在本实施方式中，所述第二侧面322远离第一侧面321的一端设置水平顶面326。

在本实施方式中，所述凸块31与凹槽32的形状完全一致。

在本实施方式中，所述冲压下模具2远离凹槽32的一面设置第一承压面4、第二承压面5和第三承压面6，所述第一承压面4、第二承压面5和第三承压面6均水平设置，所述第二承压面5两端分别与第一承压面4和第三承压面6通过第二圆角7进行连接；

所述第二圆角7的半径为r，所述r取值范围为1.5-2mm。

在本实施方式中，所述第二承压面5与第二侧面322间的距离为e，所述e的取值为2+t，所述t为板料的厚度。

在本实施方式中，所述第一侧面321和第二侧面322距离第二圆角7的最小距离为c,所述c的取值为0.15+t，所述t为板料的厚度。

在本实施方式中，所述第一侧面321和第三侧面323间的距离为w,所述w的取值范围为10-12mm；所述第一圆角324的半径为r，所述r的取值范围为1.5-2mm；所述第一侧面321和第三侧面323的高度为h，所述h的取值范围为5-6mm。

本发明还提供了一种冲压模具中的锁死筋作为钢板板料成型或铝板板料成型的应用，表1具体列出了钢板锁死筋3具体参数，表2具体列出了铝板锁死筋3具体参数。

表1

表2

本发明提供的锁死筋3具有以下优点：

1.增加板料变薄量，通过对比减薄率数值,变薄量变大之后零件的尺寸和质量更稳定，如说明书附图6-图7所示，图6非锁死筋的减薄率为2.7％～4.7％，图7锁死筋的减薄率为6.2％～7.1％。

2.增大进料阻力，通过对比流入量数值，进料阻力变大之后零件的尺寸和质量更稳定，如说明书附图8-图9所示，图8非锁死筋的流入量为19mm～21mm，图9锁死筋的流入量为0.07mm左右。

3.优化成型状态，通过对比成型性状态，优化成型状态之后零件的尺寸和质量更稳定，如说明书附图10-图11所示，图10非锁死筋的成型状态使用矩形虚线框圈出的位置显示没有拉伸充分，图11锁死筋的成型状态全部拉伸充分。

4.防止板料起皱，通过对比起皱状态，如说明书附图12-图13所示，图12非锁死筋的起皱状态使用矩形虚线框圈出位置有起皱现象，图13锁死筋的起皱状态全部通过。

5.提高产品质量和利用率，通过对比板料的尺寸，锁死筋用的板料尺寸更小更节省材料，如说明书附图14-图15所示，图14非锁死筋所用的板料尺寸为910mm*1452.58mm，图15锁死筋所用的板料尺寸为860*1452.58。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。