冲压折弯模具的制作方法

1.本实用新型涉及模具技术领域，特别是涉及用于成型钣金产品的台阶状圆角的冲压折弯模具。


背景技术：

2.目前，有些钣金产品1，比如空调室外机侧板，为满足其与室外机顶盖之间装配间隙的要求，一般根据结构需要，在产品1顶边缘成型有台阶结构a，如图1至图4所示，且根据结构需要，台阶处需要折弯成型圆角，相应地，台阶结构a处形成呈台阶状圆角b，该圆角包括折弯半径较小的内圆角b1和折弯半径较大的外圆角b2，外圆角b2与内圆角b1之间形成弧形断差部b3，弧形断差部b3将外圆角b2与内圆角b1连接为一体，装配时内圆角b1贴合在顶盖圆角的内侧，起配合固定作用，外圆角b2通常是外观区域。
3.带有台阶结构a的产品圆角折弯不同于平面产品的圆角折弯，平面产品圆角折弯成型前由于产品是均匀的平面产品，折弯过程中不会存在局部多料的情况，在圆角折弯过程中被成型区域的材料可以均匀弯曲形变到最终成型。然而，带台阶结构a的产品圆角折弯由于内外圆角的弧长不同，内圆角对应的弧长小于外圆角对应的弧长，则成型后内圆角就会出现折弯挤料、起皱的现象，局部挤料堆料应力变强还会引起台阶处变形，使得整个折弯角度以及弧长尺寸都会存在成型不良，从而影响产品装配和外观。
4.在冲压模具行业中，对于不均匀和不规则结构的成型控制是行业难点。不规则的结构往往会造成相连的区域展开系数或者料流程度不同，进而影响局部挤料堆料或者拉薄，造成产品起皱、扭曲、变形，甚至断裂。
5.目前行业内对于台阶结构a的产品圆角折弯，一般常用的方法是限制内圆角的成型面积，即尽量做小，同时做强压，让多出的料强行压平在堆叠的区域，以减少材料堆叠的影响程度。这种方法限制了内圆角的造型，同时成型后的产品缺陷也较多，且材料堆叠程度不可控、断差处折弯应力太强影响折弯角度，且圆角成型不良、变形等缺陷都难以消除。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种冲压折弯模具，可以解决现有技术中带有台阶结构的产品进行圆角折弯时内圆角易挤料导致成型不良，且内圆角处应力大易变形，影响产品装配的问题。
7.在本技术的一些实施例中，提出了一种冲压折弯模具，用于在产品上折弯成型台阶状圆角，所述台阶状圆角包括内圆角和外圆角，所述内圆角和所述外圆角由弧形断差部连接为一体；所述冲压折弯模具包括：
8.凸模，其包括相邻设置的内圆角凸模和外圆角凸模，所述凸模的成型面上形成有凸模断差部；
9.凹模，其包括相邻设置的内圆角凹模和外圆角凹模，所述凹模的成型面上形成有凹模断差部，所述凹模断差部与所述凸模断差部相适配；
10.所述内圆角凸模与所述内圆角凹模配合以成型所述内圆角，所述外圆角凸模与所述外圆角凹模配合以成型所述外圆角，所述凹模断差部与所述凸模断差部配合以成型所述弧形断差部，所述凸模断差部的角部宽度由两侧向中心处逐渐增大。
11.在本技术的一些实施例中，所述凸模断差部的角部宽度最小处对应的宽度值为w
min
，所述w
min
等于所述台阶状圆角折弯成型前对应的台阶结构宽度w，所述凸模断差部的角部宽度最大处对应的宽度值为w
max
，所述w
max
与所述台阶状圆角折弯成型前对应的台阶结构宽度w的差值为
△
w，且
△
w=0.2w，所述凸模断差部的两侧直边部的宽度等于所述台阶状圆角折弯成型前对应的台阶结构宽度w。
12.在本技术的一些实施例中，所述凹模还包括应力调整部件，其设在所述外圆角凹模与所述内圆角凹模的相邻处，所述应力调整部件设置两处并与所述台阶状圆角的两侧部直边一一对应，所述应力调整部件包括与所述内圆角对应的第一部分和与所述外圆角对应的第二部分，所述第一部分相比所述第二部分向所述凸模所在侧凸出，且凸出高度大于所述台阶状圆角折弯成型前对应的台阶结构宽度w，所述第一部分包括用于参与成型所述内圆角的侧部直边的第一斜面部和朝向所述内圆角凸模所在侧的第一平面支撑部，所述第二部分包括用于参与成型所述外圆角的侧部直边的第二斜面部和朝向所述外圆角凸模所在侧的第二平面支撑部。
13.在本技术的一些实施例中，所述第一平面支撑部与所述第一斜面部圆弧过渡，所述第二平面支撑部与所述第二斜面部圆弧过渡。
14.所述应力调整部件上形成有定位部，用于与所述凹模配合定位所述应力调整部件。
15.在本技术的一些实施例中，所述内圆角凸模的两侧部直边成型面垂直于所述凸模断差部，所述内圆角凸模的角部成型面相对所述凸模断差部向远离所述内圆角凹模所在侧倾斜，所述内圆角凹模的角部成型面具有与所述内圆角凸模的角部成型面相适配的斜度。
16.在本技术的一些实施例中，所述外圆角凹模包括外圆角凹模本体和与所述外圆角凹模本体相贴合的延伸段，所述延伸段具有与所述外圆角凹模相适配的外圆角成型面，所述凹模断差部形成在所述内圆角凹模上，所述延伸段与所述内圆角凹模固连为一体且位于所述外圆角凹模本体与所述凹模断差部之间。
17.在本技术的一些实施例中，所述延伸段的宽度为3-10mm，其一体成型在所述内圆角凹模上。
18.在本技术的一些实施例中，所述内圆角凸模的两侧部直边成型面之间的夹角具有过折角度，所述内圆角凹模具有与所述内圆角凸模相等的过折角度。
19.在本技术的一些实施例中，所述外圆角凸模为一整体凸模结构或者由沿产品外圆角长度方向排列的多个外圆角子凸模组合而成，其两侧部直边成型面之间的夹角具有过折角度，且沿产品外圆角长度方向，所述外圆角凸模两端处的过折角度小于其中间段的过折角度，且所述外圆角凸模两端中，所述凸模断差部所在端处的过折角度小于所述外圆角凸模另一端的过折角度；所述外圆角凹模具有与所述外圆角凸模相等的过折角度。
20.与现有技术相比，本实用新型冲压折弯模具，其凸模上的凸模断差部的角部宽度由两侧向中心处逐渐增大，相应地，凹模上的凹模断差部的角部宽度由两侧向中心处逐渐增大，即凸模断差部和凹模断差部围成的用于成型弧形断差部的成型空间的角部宽度由两
侧向中心处逐渐增大，则在凸模和凹模配合成型台阶状圆角时，凸模断差部和凹模断差部会促使折弯产品料流加速流向上述成型空间的角部中心处，即角部最低位置处，则采用本技术冲压折弯模具在产品上成型台阶状圆角时，只需在成型前在产品上除成型台阶状圆角所需的台阶结构外，还在台阶结构上与内圆角角部对应的部位边缘上预留流料填充缺口，使得成型过程中凸模断差部和凹模断差部配合引导多余的料流向预留的流料填充缺口内，可有效避免挤料、堆料，从而减小由于挤料堆料导致局部应力变强引起产品变形的几率，减小产品不良率，方便产品装配。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是台阶状圆角成型前产品立体结构图；
23.图2是图1的a部结构放大图；
24.图3是台阶状圆角成型后产品立体结构图；
25.图4是图3的b部结构放大图；
26.图5是本技术实施例中冲压模具结构示意图；
27.图6是本技术实施例中凸模立体图；
28.图7是图6的c部放大图；
29.图8是图6的右视图；
30.图9是本技术实施例中凹模立体图；
31.图10是图9的d部放大图；
32.图11是本技术实施例中内圆角凹模立体图；
33.图12是本技术实施例中应力调整部件立体图；
34.图13是本技术实施例中开模状态台阶状圆角成型前产品在凹模上放置状态立体图；
35.图14是图13中台阶状圆角成型前产品在凹模上的正视图；
36.图15是图14的e部放大图；
37.图16是本技术实施例中合模成型状态产品及冲压折弯模具的立体图；
38.图17是图16的f部放大图；
39.图18是图16的右视图；
40.图19是图18的g-g向剖视图；
41.图20是图19的h部放大图。
42.1-产品；a-台阶结构；a1-流料填充缺口；b-台阶状圆角；b1-内圆角；b2-外圆角；b3-弧形断差部；
43.100-上模架；200-下模架；210-产品定位结构；300-凸模；310-内圆角凸模；311-侧部直边成型面；312-角部成型面；320-外圆角凸模；330-凸模断差部；331-直边部；332-角部；400-凹模；410-内圆角凹模；411-内圆角凹模角部成型面；420-外圆角凹模；421-外圆角
凹模本体；422-延伸段；430-凹模断差部；440-应力调整部件；441-第一部分；441a-第一斜面部；441b-第一平面支撑部；442-第二部分；442a-第二斜面部；442b-第二平面支撑部；443-l形定位部。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.参照图1至图20，本实施例一种冲压模具，用于在产品1上折弯成型台阶状圆角b，本实施例中产品1为图1至图4所示的室外机侧板，台阶状圆角b折弯成型前，产品1上在前一工序已成型有台阶结构a，台阶结构a边缘部位已成型有流料填充缺口a1，根据结构需要，台阶处需要折弯成型圆角，相应地，台阶结构a处形成呈台阶状圆角b，台阶状圆角b包括内圆角b1和外圆角b2，内圆角b1的折弯半径小于外圆角b2的折弯半径，内圆角b1和外圆角b2由弧形断差部b3连接为一体。
49.本实施例中冲压折弯模具包括凸模300和凹模400，凸模300固设在上模架100上，以在上模架100的带动下实现开模和合模动作，凸模300包括相邻设置的内圆角凸模310和外圆角凸模320，内圆角凸模310的一端面与外圆角凸模320的一端面相贴合，凸模300的成型面上形成有凸模断差部330；凹模400固设在下模架200上，包括相邻设置的内圆角凹模410和外圆角凹模420，凹模400的成型面上形成有凹模断差部430，凹模断差部430与凸模断差部330相适配，下模架200上设有产品定位结构210，以在产品1放置在凹模400上时对产品1进行定位。
50.内圆角凸模310与内圆角凹模410配合以成型内圆角b1，外圆角凸模320与外圆角凹模420配合以成型外圆角b2，凹模断差部430与凸模断差部330配合以成型弧形断差部b3，如图6至图8所示，凸模断差部330包括两侧的直边部331和中间的角部332，其角部332（图8中虚线框内的部分）的宽度w由两侧向中心处（即角部332的最低位置处）逐渐增大，即角部
最低位置处宽度最大，两侧的宽度小；由于凹模断差部430与凸模断差部330相适配，相应地，凹模断差部430的角部宽度也是由两侧向中心处逐渐增大。
51.由于凸模断差部330和凹模断差部430围成的是用于成型弧形断差部b3的成型空间，相应地，该成型空间的角部宽度也是由两侧向中心处逐渐增大，则在凸模300和凹模400配合成型台阶状圆角b时，凸模断差部330和凹模断差部430会促使折弯产品料流加速流向该成型空间的角部中心处，即角部最低位置处，则采用本实施例冲压折弯模具在产品1上成型台阶状圆角b时，只需在成型前在产品1上除成型台阶状圆角b所需的台阶结构a外，还在台阶结构a上与内圆角b1角部对应的部位边缘上预留流料填充缺口a1，使得成型过程中凸模断差部330和凹模断差部430配合能够引导多余的料流向预留的流料填充缺口a1内，使得成型后的内圆角b1上流料填充缺口a1已基本被料流填充，流料填充缺口a1基本消失，如图所示，则不能申请可有效避免挤料、堆料，从而减小由于挤料堆料导致局部应力变强引起产品变形的几率，减小产品不良率，方便产品装配。
52.以凸模断差部330的角部332宽度最小处对应的宽度值为w
min
，最大处对应的宽度值为w
max
，w
min
等于台阶状圆角b折弯成型前对应的台阶结构a的宽度w，w
max
与台阶状圆角b折弯成型前对应的台阶结构a的宽度w的差值为
△
w，且
△
w=0.2w，凸模断差部330的两侧直边部331的宽度等于台阶状圆角b折弯成型前对应的台阶结构a的宽度w。以台阶结构a的宽度为5mm为例，凸模断差部330的角部332宽度最小处对应的宽度值w
min
也为5mm，凸模断差部330的两侧直边部331的宽度也为5mm，凸模断差部330的角部332宽度最大处对应的宽度值w
max
则为6mm。若台阶结构a的宽度为10mm，凸模断差部330的角部332宽度最小处对应的宽度值w
min
也为10mm，凸模断差部330的两侧直边部331的宽度也为10mm，凸模断差部330的角部332宽度最大处对应的宽度值w
max
则为12mm。
53.台阶状圆角b冲压折弯成型时，由于内圆角b1和外圆角b2半径不同，台阶结构a处沿着两层不同大小的弧形轨迹产生弯曲变形，内圆角b1位于外圆角b2内侧，半径小，其对应的产品部位成型应力要大于外圆角b2对应的产品成型应力，局部应力过大会容易产生变形。为进一步避免内圆角b1处局部应力过大产生变形，本实施例中凹模400还包括应力调整部件440，如图9、图10和图12所示，应力调整部件440具体为块状结构，设在外圆角凹模420与内圆角凹模410的相邻处，与外圆角凹模420与内圆角凹模410固连为一体。应力调整部件440设置两处并与台阶状圆角b的两侧部直边一一对应，即在台阶状圆角b的两侧部各设置一处，应力调整部件440包括与内圆角b1对应的第一部分441和与外圆角b2对应的第二部分442，第一部分441相比第二部分442向凸模300所在侧凸出，即第一部分441高出第二部分442，且凸出高度h大于台阶状圆角b折弯成型前对应的台阶结构a的宽度w，以相比台阶结构a的宽度w多出4mm左右为宜；第一部分441包括用于参与成型内圆角b1的侧部直边的第一斜面部441a和朝向内圆角凸模310所在侧的第一平面支撑部441b，相应地，第二部分442包括用于参与成型外圆角b2的侧部直边的第二斜面部442a和朝向外圆角凸模320所在侧的第二平面支撑部442b。
54.通过设置应力调整部件440，由于其第一部分441相比第二部分442向凸模所在侧凸出，且凸出高度大于台阶状圆角b折弯成型前对应的台阶结构宽度w，则在成型初期，将图1所示台阶状圆角b折弯成型前的产品1在凹模400上放置到位时，如图13至图15所示，与内圆角b1对应的产品部位支撑在第一平面支撑部441b，而外圆角b2对应的产品部位与第二平
面支撑部442b还未接触，二者之间存在一个间隙，则在凸模300随上模架100下行合模时，内圆角凸模310先接触与内圆角b1对应的产品部位，内圆角凸模310与应力调整块的第一部分441配合使与内圆角b1对应的产品部位先受力成型，释放一些折弯应力，而与外圆角b2对应的产品部位后受力成型，通过受力成型的先后顺序来均衡内外圆角b2之间弧形断差部b3的应力，以便产品整体折弯时力量均衡，防止局部应力过大产生变形。
55.进一步地，第一平面支撑部441b与第一斜面部441a圆弧过渡，第二平面支撑部442b与第二斜面部442a圆弧过渡，避免存在尖锐部位导致折弯时损伤产品表面。另外，如图12、图16和图17所示，应力调整部件440还具有l形定位部443，位于第一部分441和第二部分442的下方，当其在安装在凹模400上时，l形定位部443可与凹模400的顶面和侧面适配贴合，从而可以对应力调整部件440的安装起到预定位作用，提高模具组装效率。
56.由于内圆角b1、外圆角b2存在两侧的直边部和中间的角部，则相应地，内圆角凸模310和内圆角凹模410的成型面均包括两侧部直边成型面和角部成型面，外圆角凸模320和外圆角凹模420的成型面也均包括两侧部直边成型面311和角部成型面，内圆角凸模310的两个侧部直边成型面311垂直于凸模断差部330，而其角部成型面312相对凸模断差部330向远离内圆角凹模410所在侧倾斜，本实施例中是向上倾斜，即内圆角凸模310的角部成型面312为向上倾斜的斜面，如图7和图8所示，相应地，内圆角凹模角部成型面411具有与内圆角凸模310的角部成型面312相适配的斜度，从而使得成型后内圆角b1的角部具有向上的斜度，在产品1装配时能够起到装配导向的作用。
57.对于凹模400，如图9至图11所示，外圆角凹模420包括外圆角凹模本体421和与外圆角凹模本体421相贴合的延伸段422，延伸段422具有与外圆角凹模本体421相适配的外圆角成型面，其与外圆角凹模本体421共同构成外圆角凹模420，凹模断差部430形成在内圆角凹模410上，延伸段422与内圆角凹模410固连为一体且位于外圆角凹模本体421与凹模断差部430之间。延伸段422向外圆角凹模420所在侧延伸，作为外圆角凹模420的一部分参与外圆角b2的成型，同时延伸段422还与内圆角凹模410固连为一体，这样可以对台阶状圆角b的根部，即由断差连接部衔接的内圆角b1根部和外圆角b2根部起到保护作用，避免圆角根部成型后不均匀而影响成型尺寸稳定性。
58.进一步地，延伸段422的宽度l以3-10mm为宜，即包裹住3-10mm宽度的外圆角b2区域，延伸段422一体成型在内圆角凹模410上，即与内圆角凹模410为一体成型结构。
59.对于图6至图8中的内圆角凸模310，其两侧部直边成型面311之间的夹角根据产品1的回弹系数设置过折角度，内圆角凸模310的两侧部直边成型面311之间的夹角具有过折角度，相应地，内圆角凹模410具有与内圆角凸模310相等的过折角度，以保证成型后内圆角b1的尺寸符合设计尺寸。
60.对于图6中的外圆角凸模320，其可以是一个整体的凸模结构或者是由沿产品外圆角b2长度方向排列的多个外圆角子凸模组合拼接而成，包裹产品1的整个外圆弧。同样地，外圆角凸模320的两侧部直边成型面之间的夹角根据产品的回弹系数设置过折角度，即具有过折角度，且沿产品外圆角b2长度方向，外圆角凸模320两端处两侧部直边成型面之间夹角的过折角度小于其中间段的过折角度，且外圆角凸模320两端中，凸模断差部330所在端处的过折角度小于外圆角凸模320另一端的过折角度，相邻区域不同的过折角度之间均匀过渡，以适应长条型产品不同区域的应力回弹；相应地，外圆角凹模420具有与外圆角凸模
320相等的过折角度。
61.采用本实施例冲压折弯模具成型台阶状圆角时，包括如下步骤：
62.提供一产品1，产品1上已在前一工序中成型有台阶结构a，且与成型后的内圆角b1对应的产品部位边缘上已加工预留有流料填充缺口a1；
63.将产品1放置在凹模400上，并由下模架200上的产品定位结构210对产品进行定位，使台阶结构a位置与凹模断差部430位置对应，如图13至图15所示；
64.上模架100带动凸模300下行，与凹模400配合合模在产品1上冲压成型出台阶状圆角b，如图16至图20所示；
65.上模架100带动凸模300上行开模，取出产品。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。