一种深筒形件拉深成形方法及其模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械工程的塑形加工领域，尤其涉及一种深筒形件拉深成形方法及其模具。
【背景技术】
[0002]传统的深筒形件在加工过程中，对于两道次拉深系数位于材料极限值附近的产品，如果采用两道次拉深，往往会产生破裂、短料或烧伤缺陷；如果采用三道次拉深，产品质量虽然稳定，但是生产成本较高。
[0003]在深筒形件的正、反拉深工艺中，反拉深的成型质量受正拉深的影响。正拉深后的拉深件如果形成了凸缘，经反拉深后，拉深件口部起皱严重，导致废品率增加。
[0004]采用传统模具常规反拉深时，其压边结构示意图如图1所示，反拉深时，凹模5的底面及压边圈7上靠近凹模5的表面为平面。拉深时容易出现起皱、短料现象；若增大压边力，虽然可以解决趋缺陷，但拉深件表面易产生烧伤、破裂缺陷。
[0005]而且在反拉深时，凹模的圆角半径对拉深件的成型质量也有重要影响。传统的反拉深时，凹模的圆角半径常凭经验确定，通过试模不断改进，生产效率低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种深筒形件拉深成形方法及其模具，有效解决了现有技术中拉深时容易出现起皱、短料现象，使成型后的产品质
M更稳定。
[0007]本发明通过下述技术方案实现:
[0008]—种深筒形件拉深成形模具，包括凹模5、与凹模5对应的凸模9、套设在凸模9上的压边圈7 ;其中，在凹模5的底面以及与该底面相对应的压边圈7的表面上，设有相互对应、配合的拉深槛结构。
[0009]拉深槛结构由凹模5底面上的一个凸起式阶梯面和与之对应的压边圈7表面上的凹陷式阶梯面组合而成的阶梯式拉深槛；当对拉深件进行反拉深时，该阶梯式拉深槛在对板料压边的同时，板料在阶梯式拉深槛之间流动。阶梯式拉深槛的阶梯之间圆弧过渡。
[0010]阶梯式拉深槛的高度为C= (0.2?0.5) t，t为拉深件的板料厚度。
[0011]凹模5底面的内、外两个角为圆角。
[0012]外圆角半径大于内圆角半径。
[0013]深筒形件拉深成形方法如下:
[0014]第一道，正拉深步骤:将压边圈7上表面高度调至与凸模9上表面高度相同，然后将待拉深件6的板料，居中放置在其上；凹模5往下运动，压边圈7静止，当凹模5与板料接触后，压边圈7开始提供压边力，并随着凹模5 —起往下运行，直至行程结束，完成第一道成型；在第一道正拉深步骤中，拉深件6的板料不形成凸缘；
[0015]成型结束后，凹模5上行，随后压边圈7上行；最后，卸料板2将成形后的半成品卸下，完成第一道正拉深；
[0016]第二道，反拉深步骤:
[0017]反拉深步骤中，凹模5及压边圈7的运动过程与正拉深步骤相同，不同之处在于，反拉深步骤中，在凹模5的底面以及与该底面相对应的压边圈7的表面上设有相互对应、配合的拉深槛结构；
[0018]将第一道拉深后的待拉深件6的半成品口部朝上，居中放置在压边圈7上，启动机床，凹模5往下运动，凹模5伸入半成品的内部，实现半成品自动定位；压边圈7静止，当凹模5逐渐下行并与半成品底部接触后，压边圈7开始提供压边力，并随着凹模5 —起往下运行，与此同时，半成品的板料在阶梯式拉深槛之间流动，并且流动方向与正拉深时相反，使其相互抵消拉深件6拉深成形过程中的残余应力，此时拉深件6的半成品的外表面向内翻，使第一道正拉深时拉深件6的半成品外表面转变成内表面，实现反拉深；
[0019]成型结束后，凹模5上行，随后压边圈7上行，通过卸料板2将成型后的拉深件6卸下，完成第二道反拉深。
[0020]本发明相对于现有技术，由于第一道次拉深时，产品不形成凸缘，并且在第二道次拉深时，在凹模5的底面以及与该底面相对应的压边圈7的表面上，设有相互对应、配合的拉深槛结构，不仅可以减少板料起皱和烧伤缺陷，并有效减小压边力；而且只需两道次拉深，不仅降低极限拉深系数，在减少拉深次数的同时，减小用料直径，减少了加工硬化，使成型后的产品质量更稳定。
[0021]综上所述，本发明在反拉深时，金属材料(拉深件6半成品所采用的板料)的流动方向与正拉深相反，更加有利于相互抵消拉深成形的残余应力；反拉深的拉深系数比正拉深时低，大大减少了拉深次数，进一步提高了产品的成形质量。
【附图说明】
[0022]图1是常规反拉深时，模具工作状态的局部结构示意图。
[0023]图2是拉深件在正拉深结束后的工艺状态示意图。
[0024]图2-1是拉深件在反拉深时，凹模下行途中的工艺状态示意图。
[0025]图3是本发明深筒形件拉深成形模具，在反拉深压边时的局部状态示意图。
[0026]图4是本发明实施例中的拉深件的产品图。
[0027]图5是反拉深时的模具结构示意图。
[0028]图中:上模座1、卸料板2、凹模垫板3、凹模座4、凹模5、拉深件6、压边圈7、托板
8、凸模9、顶杆10、凸模座11。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0030]实施例
[0031]如图1至5所示。本发明一种深筒形件拉深成形模具，包括凹模5、与凹模5对应的凸模9、套设在凸模9上的压边圈7 ;其中，在凹模5的底面以及与该底面相对应的压边圈7的表面上，设有相互对应、配合的拉深槛结构。
[0032]拉深槛结构由凹模5底面上的一个凸起式阶梯面和与之对应的压边圈7表面上的凹陷式阶梯面组合而成的阶梯式拉深槛；当对拉深件进行反拉深时，该阶梯式拉深槛在对板料压边的同时，板料在阶梯式拉深槛之间流动。阶梯式拉深槛的阶梯之间圆弧过渡。
[0033]阶梯式拉深槛的高度为C= (0.2?0.5) t，t为拉深件的板料厚度。
[0034]凹模5底面的内、夕卜两个角为圆角。外圆角半径大于内圆角半径。
[0035]采用上述深筒形件拉深成形模具，对深筒形件拉深成形方法可通过如下步骤实现:
[0036]第一道，正拉深步骤:将压边圈7上表面高度调至与凸模9上表面高度相同，然后将待拉深件6的板料，居中放置在其上；凹模5往下运动，压边圈7静止，当凹模5与板料接触后，压边圈7开始提供压边力，并随着凹模5 —起往下运行，直至行程结束，完成第一道成型；在第一道正拉深步骤中，拉深件6的板料不形成凸缘；
[0037]成型结束后，凹模5上行，随后压边圈7上行；最后，卸料板2将成形后的半成品卸下，完成第一道正拉深；