CN106734816B - 凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具和成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具，该模具包括凸模、上模、哈弗和锁紧块；所述的凸模用于支撑凸台的内壁、且凸模的侧壁与凸台的内侧壁相贴合、并凸台的内侧顶壁与凸模的上顶面之间设置有间隙；所述的上模位于凸模和待冷镦压的凸台冲压件的上部，且上模的下底面与凸台冲压件凸筋所在的位置的上边缘齐平;所述的哈弗位于待冷镦压的凸台冲压件外周面，哈弗的上端面与上模的下端面相贴合，哈弗的下端面与凸模的下端面齐平，哈弗的内侧壁上设置有供冷镦压时、凸台冲压件上的凸筋向外侧形变的预留空隙，哈弗的内侧壁预留空隙之外的内侧壁与凸台冲压件外周面紧密贴合；所述的锁紧块位于哈弗的外侧，用于锁紧哈弗。
Description
技术领域
本发明涉及汽车冲压配件加工方法，属于钢板冷冲压成型方法技术领域，具体的为一种凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具和成型方法。
背景技术
随着全人类对环保意识越来越重视，产品设计都开始着重的偏向降成本的方向发展，怎么才能使产品变的轻量化 ，产品生产过程中怎么能做到节能减排更环保化。考虑到这些种种因素，促使产品设计变得更加复杂，使产品的加工变得更有难度。采用传统的加工方法，要么无法实现加工，要么加工工序太多成本太高。
比如凸筋类凸台冲压件或几何形状凸筋，如减震器座板，其结构类似于图3所示，包括下部扁平的凸沿结构，凸沿与一个凸起的凸台连接，凸台中部周向向外设置有凸筋；这种结构可以有效的防止减震弹簧脱落，凸台表面增加了凸筋结构设计、省去了焊接工艺，既达到了产品减重的效果，又减少了焊接产生的废气污染；但是，这种结构，从图中可以看出其两边的轮廓形状不一样，且不是直壁产品不好装夹，无法实现对产品进行缩口加工，产品尺寸也做不到有效的控制；同时，考虑到凸筋部位的过渡Ｒ角很小，加上产品小内部空间有限和产品料厚等因素的影响，如果用传统的缩口方法和胀形方法很难实现加工。如果采用橡胶对凸筋部位胀形加工，这种加工方法也无法实现，原因是凸筋部位的过渡Ｒ角很小，加上产品小内部空间有限和产品料壁厚比较厚；如果采用液压胀形方法，需要解决密封泄漏问题，使模具结构复杂，生产环境差，冲压操作也不方便，成本也太高。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种新型的冷镦压方法，仅需拉伸好的凸台进行镦压一道工序，便可完成该类凸台冲压件的成型加工，减少了加工工序，有效的提高了工作效率和产能，大幅度的降低了生产成本的凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具，该模具包括凸模、上模、哈弗和锁紧块；
所述的凸模用于支撑凸台的内壁、且凸模的侧壁与凸台的内侧壁相贴合、并凸台的内侧顶壁与凸模的上顶面之间设置有间隙；
所述的上模位于凸模和待冷镦压的凸台冲压件的上部，且上模的下底面与凸台冲压件凸筋所在的位置的上边缘齐平；
所述的哈弗位于待冷镦压的凸台冲压件外周面，哈弗的上端面与上模的下端面相贴合，哈弗的下端面与凸模的下端面齐平，哈弗的内侧壁上设置有供冷镦压时、凸台冲压件上的凸筋向外侧形变的预留空隙，哈弗的内侧壁预留空隙之外的内侧壁与凸台冲压件外周面紧密贴合；
所述的锁紧块位于哈弗的外侧，用于锁紧哈弗。
作为进一步的优选，所述的锁紧块内侧壁设置有向外倾斜的斜面4.1。
采用上述结构，产品在凸台成型的时候，有些产品的型面已经成型到位，此时将成型好的凸台件扣在凸模上，凸模的最高面和凸台内侧的最高面留有空隙，此时哈弗处于分开状态。当压力机合模的时候，上模和锁紧块往下走，哈弗受到锁紧块斜面的推力往内侧运动，当锁紧块继续往下合模到直面状态的时候，哈弗处于锁死状态，哈弗内侧面紧紧的和已成型到位的型面贴死只留凸筋空隙。当上模和锁紧块继续往下合模，上模就会和凸台发生碰撞，凸台顶部带圆角的区域会受到由上往下的压力，导致凸台直壁面开始发生变形，由于有空隙和空隙的存在，当空隙变小的同时，在空隙处产品受到挤压力向外侧发生变形，受哈弗内表面预留空隙凸筋形状约束，最终蹲压成型结束的时候凸台表面就产生了凸筋形状。
本发明还提供一种凸筋类凸台冲压件的冷镦压成型方法，步骤包括：
（1）预拉伸：通过一道一道由大到小由浅到深的拉伸方法，最终实现壁厚均匀的凸台；
（2）拉伸：产品经过之前几道预拉伸方法，最终拉伸到镦压之前所需的凸台尺寸；
（3）成型：产品在凸台成型的时候，产品部分的型面已经成型到位，通过内外锁紧结构将已成型到位的产品面牢牢锁定，只留凸筋区域的空间，然后镦压，从而使产品在镦压过程中仅仅在预留空间处向外侧发生变形，形成凸筋形状。
本发明所述的凸台的内径尺寸要和产品图纸要求的最小内径尺寸保持一致，这个尺寸是始终不变的；
本发明凸台的高度取决于凸台的总面积要和产品实际要求的凸台加上凸筋之和的总面积这个前提。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明的工艺对于产品料的壁厚比较厚、产品凸筋左右两侧形状不一，产品一端是半圆一端是大平面凸筋类凸台冲压件的冷镦压加工；本发明凸台表面增加了凸筋形状，可以有效的防止减震弹簧脱落。这种凸台表面增加凸筋结构设计，省去了焊接工艺，既达到了产品减重的效果，又减少了焊接产生的废气污染。
2.本发明的方法以成型到位的产品面牢牢锁定，只留凸筋区域的空间，使产品在镦压过程中产品只能在预留空间处产生变形，形成凸筋形状，不受制于传统橡胶对凸筋部位胀形加工遇到的过渡Ｒ角很小、加上产品小内部空间有限和产品料厚等因素的限制，也不受制于传统缩口工艺遇到的产品不是管件、两端也都不是直壁面不好装夹、无法实现对产品进行缩口加工，产品尺寸也做不到有效的控制的限制。
附图说明
图1为汽车冲压配件后减震器座板的产品立体结构图；
图2为产品成型前拉伸好的凸台结构图及剖视图；
图3为产品成型后的结构图及剖视图；
图4为产品镦压成型模具准备合模时的产品状态结构图及剖视图；
图5为产品镦压成型模具合模时的产品状态结构图中的4-1出的放大图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例
如附图所示：凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具，该模具包括凸模1、上模2、哈弗3和锁紧块4；
所述的凸模用于支撑待冷镦压的凸台冲压件5的凸台5.1的内壁、且凸模的侧壁与凸台的内侧壁相贴合、并凸台的内侧顶壁与凸模的上顶面之间设置有间隙a；
所述的上模位于凸模和待冷镦压的凸台冲压件的上部，且上模的下底面与凸台冲压件凸筋所在的位置的上边缘齐平；
所述的哈弗位于待冷镦压的凸台冲压件外周面，哈弗的上端面与上模的下端面相贴合，哈弗的下端面与凸模的下端面齐平，哈弗的内侧壁上设置有供冷镦压时、凸台冲压件上的凸筋向外侧形变的预留空隙b，哈弗的内侧壁预留空隙之外的内侧壁与凸台冲压件外周面紧密贴合；
所述的锁紧块位于哈弗的外侧，用于锁紧哈弗；作为进一步的优选，所述的锁紧块内侧壁设置有向外倾斜的斜面。
本发明凸筋类凸台冲压件冷蹲压工艺包括预拉伸、拉伸和成型工艺；
预拉伸：在保证产品壁厚均匀的要求下，通过一道一道由大到小由浅到深的拉伸工艺，最终实现壁厚均匀的凸台，预拉伸道序是随着产品料厚、材料性能及凸台深度等因数而变化；
拉伸：产品经过之前几道预拉伸工艺，最终拉伸到蹲压之前所需的凸台尺寸，凸台尺寸是否合理是确保蹲压成型后产品尺寸是否满足图纸要求的关键。凸台内径尺寸要和产品图纸要求的最小内径尺寸保持一致，这个尺寸是始终不变的，在图4和图5成型工序中凸模（机构①）就是这个尺寸，也用于产品定位。凸台高度取决于凸台的总面积要和产品实际要求的凸台加上凸筋之和的总面积；
成型：参考图4、图4-1、图5、图5-1所示，产品在凸台成型的时候，有些产品的型面已经成型到位，此时将成型好的凸台件扣在凸模（构件①）上，凸模（构件①）的最高面和凸台内侧的最高面留有空隙（a)，此时哈弗（构件③）处于分开状态。当压力机合模的时候，上模（构件②）和锁紧块（构件④）往下走，哈弗（构件③）受到锁紧块（构件④）斜面的推力往内侧运动，当锁紧块（构件④）继续往下合模到直面状态的时候，哈弗（构件③）处于锁死状态，哈弗（构件③）内侧面紧紧的和已成型到位的型面贴死只留凸筋空隙（b)。当上模（构件②）和锁紧块（构件④）继续往下合模，上模就会和凸台发生碰撞，凸台顶部带圆角的区域会受到由上往下的压力，导致凸台直壁面开始发生变形，由于有空隙（a）和空隙(b)的存在，当空隙（a)变小的同时，在空隙(b)处产品受到挤压力向外侧发生变形，受哈弗（构件③）内表面预留空隙(b)凸筋形状约束，最终蹲压成型结束的时候凸台表面就产生了凸筋形状。
本发明的模具结构和加工方法以成型到位的产品面牢牢锁定，只留凸筋区域的空间，使产品在镦压过程中产品只能在预留空间处产生变形，形成凸筋形状，不受制于传统橡胶对凸筋部位胀形加工遇到的过渡Ｒ角很小、加上产品小内部空间有限和产品料厚等因素的限制，也不受制于传统缩口工艺遇到的产品不是管件、两端也都不是直壁面不好装夹、无法实现对产品进行缩口加工，产品尺寸也做不到有效的控制的限制。
本发明的拉伸和预拉伸工艺，均为金属行业常规的拉伸工艺。
Claims (5)
1.一种凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具，其特征在于：该模具包括凸模、上模、哈弗和锁紧块；所述的凸模用于支撑凸台的内壁、且凸模的侧壁与凸台的内侧壁相贴合、并凸台的内侧顶壁与凸模的上顶面之间设置有间隙；所述的上模位于凸模和待冷镦压的凸台冲压件的上部，且上模的下底面与凸台冲压件凸筋所在的位置的上边缘齐平；所述的哈弗位于待冷镦压的凸台冲压件外周面，哈弗的上端面与上模的下端面相贴合，哈弗的最底面与凸模的下端面齐平，哈弗的内侧壁上设置有供冷镦压时、凸台冲压件上的凸筋向外侧形变的预留空隙，哈弗的内侧壁预留空隙之外的内侧壁与凸台冲压件外周面紧密贴合；所述的锁紧块位于哈弗的外侧，用于锁紧哈弗。
2.根据权利要求1所述的凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具，其特征在于：所述的锁紧块内侧壁设置有向外倾斜的斜面。
3.一种用权利要求2所述的凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具的成型冲压件的方法，其特征在于：步骤包括：
(1)预拉伸：通过一道一道由大到小由浅到深的拉伸方法，最终实现壁厚均匀的凸台；
(2)拉伸：产品经过之前几道预拉伸方法，最终拉伸到镦压之前所需的凸台尺寸；
(3)成型：产品在凸台成型的时候，产品部分的型面已经成型到位，通过内外锁紧结构将已成型到位的产品面牢牢锁定，只留凸筋区域的空间，然后镦压，从而使产品在镦压过程中仅仅在预留空间处向外侧发生变形，形成凸筋形状。
4.根据权利要求3所述的凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具的成型冲压件的方法，其特征在于：所述的凸台的内径尺寸要和产品图纸要求的最小内径尺寸保持一致。
5.根据权利要求3所述的凸筋类凸台冲压件的冷镦压用模具的成型冲压件的方法，其特征在于：所述的凸台的高度取决于凸台的总面积要和产品实际要求的凸台加上凸筋之和的总面积。
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