CN110479869A - 冲压模具拉延筋槽结构及其外形轮廓成型方法和冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲压模具拉延筋槽结构及其外形轮廓成型方法和冲压模具，本发明的冲压模具拉延筋槽结构包括成型于冲压模具内的压边圈或凹模的压料面上的筋槽本体，并且沿压料面的延展方向，筋槽本体在长度方向上为由依次圆滑相接的圆弧段构成的波浪状。本发明的冲压模具拉延筋槽结构通过使筋槽本体在长度方向上为由依次圆滑相接的圆弧段构成的波浪状，可使得制件在压料面的延展方向上，于拉延筋各部位的流入速度不同，以能够通过拉延筋的形状实现对制件流入速度的控制进行锁料，并可降低制件对拉延筋侧壁的压力，而能够减小拉延筋的磨损。

Description

冲压模具拉延筋槽结构及其外形轮廓成型方法和冲压模具

技术领域

本发明涉及冲压模具技术领域，特别涉及一种冲压模具拉延筋槽结构。同时，本发明还涉及一种成型该冲压模具拉延筋槽结构的外形轮廓的方法，以及设有该冲压模具拉延筋槽结构的冲压模具。

背景技术

现有技术中，在冲压拉延模具的压边圈与凹模之间往往设有拉延筋，拉延筋能增大进料阻力，进而实现对制件成型过程中的流入速度的控制，同时，拉延筋还具有减小对模具压料面要求的作用。目前，在冲压拉延模具中一般使用不同形式的拉延筋进行控制，以满足在制件成型过程中对制件流入速度的不同要求。传统形式的拉延筋的平面一般均为直线型，并通过不同的截面形式以实现对制件流入速度的调节。

以现有的直线T型拉延筋为例，其主要应用于完全锁料以及成型起皱部位，不过由于为直线型，使得拉延筋各点处制件的流入速度为均匀的，在生产过程中，虽然通过调节拉延筋的深度、以及凸筋和凹筋之间的间隙可实现对材料流入速度的控制。但是仅依靠这种调整会使拉延筋侧壁受到的摩擦力较大，侧壁磨损较快，进而会导致凸筋和凹筋之间的间隙变大，拉延筋对制件的锁料作用越来越小，并最终会降低生产的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种冲压模具拉延筋槽结构，以期能够可克服现有直线型拉延筋结构的至少一点不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种冲压模具拉延筋槽结构，其包括成型于冲压模具内的压边圈或凹模的压料面上的筋槽本体，沿所述压料面的延展方向，所述筋槽本体在长度方向上为由依次圆滑相接的圆弧段构成的波浪状。

进一步的，各所述圆弧段的结构相同，相邻所述圆弧段的中点沿所述筋槽本体长度方向的垂线距离为35-45mm。

进一步的，所述圆弧段的弯曲半径为55-75mm。

进一步的，所述筋槽本体的弦高为2-4mm。

进一步的，所述筋槽本体的侧壁与所述压边圈或凹模运动方向间的夹角为13°-17°

进一步的，当所述压料面为与所述压边圈或凹模的运动方向垂直的平面时，所述筋槽本体的侧壁和所述压料面间的夹角为104°-106°；

当所述压料面为与所述压边圈或凹模的运动方向成夹角布置的斜面时，所述筋槽本体和所述压料面间的夹角不大于110°。

进一步的，所述筋槽本体的槽口宽度为8-12mm，所述筋槽本体的槽深为4.5-5.5mm。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的冲压模具拉延筋槽结构，通过使筋槽本体在长度方向上为由依次圆滑相接的圆弧段构成的波浪状，可使得制件在压料面的延展方向上，于拉延筋各部位的流入速度不同，以可通过拉延筋的形状实现对制件流入速度的控制进行锁料，同时，亦可降低制件对拉延筋侧壁的压力，而能够减小拉延筋的磨损。此外，本发明的拉延筋槽结构中拉延筋的磨损对拉延筋锁料能力的影响也较小，进而该拉延筋槽结构也能够利于提高制件生产的稳定性，而有着较好的实用性。

另外，本发明中各圆弧段的结构相同，可有利于筋槽本体的成型。而弯曲半径、弦高以及各夹角角度和槽体尺寸的设置，亦可利于保证拉延筋的使用效果，进而能够提升冲压生产的稳定性。

本发明同时也提出了成型上述冲压模具拉延筋槽结构的外形轮廓的方法，且该成型方法包括如下的步骤：

s1、于所述压料面上绘制中心线，并根据相邻所述圆弧段的中点沿所述筋槽本体长度方向的垂线距离值对中心线进行分段；

s2、由中心线的一端开始，将步骤s1中分隔出的各段交替向中心线的两侧偏置距离X，且X＝所述圆弧段的弯曲半径-所述筋槽本体的弦高；

s3、以偏置后的各段的同一侧的端点为圆心，以所述圆弧段的弯曲半径为半径作圆，并将相邻的各圆由切线连接；

s4、修剪各圆，得到中心曲线，再将中心曲线分别向两侧偏置所述筋槽本体的槽口宽度的一半，以得到两侧的边界曲线，而获得所述筋槽本体的外形轮廓。

本发明的成型方法可获得如上冲压模具拉延筋槽结构中筋槽本体的外形轮廓，以可用于制得冲压模具上的拉延筋结构，进而可在冲压生产中实现锁料，并可减小制件流入过程中对拉延筋侧壁的磨损，而能够提高制件生产的稳定性。

本发明的另一目的在于提出了一种冲压模具，其包括相对设置、并可于外力驱使下相对运动而加工制件的凸模与凹模，以及设于所述凸模处的压边圈，且在所述压边圈和所述凹模相对的端面上分别构造有压料面；还包括于所述压边圈和所述凹模之一的压料面上设置的如上所述的冲压模具拉延筋槽结构，且对应于所述筋槽本体，在所述压边圈和所述凹模另一的压料面上形成有适配于所述筋槽本体设置的凸筋。

进一步地，所述凸筋的高度为3.5-4.5mm。

本发明的冲压模具通过设置如上所述的冲压模具拉延筋槽结构，以及和筋槽本体相配合的凸筋，可在冲压时通过对制件流入速度的控制实现锁料，并能够减少对拉延筋的磨损，而有着很好的实用性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的筋槽本体的结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的筋槽本体的部分结构参数的示意图；

图3为本发明实施例一所述的筋槽本体的部分结构参数的示意图；

图4为本发明实施例一所述压料面与凹模的运动方向垂直时，筋槽本体的侧壁和压料面间的夹角示意图；

图5为本发明实施例一所述压料面与凹模的运动方向呈夹角布置时，筋槽本体的侧壁和压料面间的夹角示意图；

图6为采用本发明实施例一所述的拉延筋槽结构时，制件在拉延筋各部位的流入速度示意图；

图7为采用本发明实施例一所述的拉延筋槽结构时的研合位置示意图；

图8为采用本发明实施例一所述的拉延筋槽结构时，制件最小尺寸的示意图；

图9为本发明实施例一的成型方法中的步骤s1的示意图；

图10为本发明实施例一的成型方法中的步骤s2的示意图；

图11为本发明实施例一的成型方法中的步骤s3的示意图；

图12为本发明实施例一的成型方法中的步骤s4中中心曲线a的示意图；

图13为本发明实施例一的成型方法中的步骤s4中边界曲线b、c的示意图

图14为本发明实施例二中的冲压模具的结构示意图；

图15为本发明实施例二所述的凸筋的结构示意图；

附图标记说明：

1-压边圈；

2-筋槽本体；

3-凹模；

4-凸筋；

5-凸模；

100-制件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。

实施例一

本实施例涉及一种冲压模具拉延筋槽结构，其包括成型于冲压模具内的压边圈或凹模的压料面上的筋槽本体，且沿着压料面的延展方向、也即于该压料面平面上，筋槽本体在长度方向上也为由依次圆滑相接的圆弧段所构成的波浪状。

其中，本实施例具体以上述筋槽本体2设置于压边圈上为例进行说明，而该筋槽本体2在模具凹槽压料面上的设置情形与此基本相同，在下文中将不再对此进行详述。

本实施例中，构成拉延筋槽结构的筋槽本体2在压边圈1上的布置如图1中所示，此时，筋槽本体2可为在压边圈1布置为环状的一周，当然，根据制件冲压需求，筋槽本体2亦可仅在压边圈1上设置一段或多段。

本实施例的筋槽本体2的结构设计具体如图2和图3中所示，其中，筋槽本体2中形成波浪状结构的各圆弧段的结构相同，从而使得该筋槽本体2整体上表现为由周期性布置的“S”形段串接延伸而成。其中，本实施例的相邻圆弧段的中点沿筋槽本体2长度方向的垂线距离L设置为35-45mm，其优选的可为40mm，而此也即上述“S”形段的周期长优选为80mm。另外，本实施例中各圆弧段的弯曲半径R设置为55-75mm，并可优选为60mm，而筋槽本体2的弦高s则设置为2-4mm，并可优选为3mm。

此外，本实施例的筋槽本体2截面大致为上宽下窄的梯形状，其槽口的宽度k为8-12mm，且优选的可为10mm，筋槽本体2的槽深h为4.5-5.5mm，并优选为4.8mm。另外，在具体制造成型时，筋槽本体2的底面与侧壁之间，以及筋槽本体2的侧壁与压边圈1平面的连接处均应倒圆角，通过倒圆角可利于成型，同时也可避免在冲压时划伤制件，以及便于制件的脱离。

本实施例中，筋槽本体2各圆弧段的结构相同，可利于筋槽本体2的成型，弯曲半径R和弦高s的设置则能够提高筋槽本体2对制件流入阻力的控制能力，以实现可靠锁料，同时其亦能够减小制件流入过程中对筋槽本体2侧壁的压力，进而减小筋槽本体2侧壁的磨损。如图4和图5中所示的，本实施例的类梯形截面的筋槽本体2的侧壁与承载该筋槽本体2的压边圈1的运动方向间的夹角α可为13°-17°，且其优选为15°。

而根据压边圈1的压料面与其自身运动方向的位置关系的不同，筋槽本体2的侧壁和压边圈1压料面之间的夹角则有所不同。具体地，当压边圈1的压料面与压边圈1的运动方向垂直、也即该压料面为水平或竖直状态的平面时，筋槽本体2的侧壁和压料面之间的夹角β为104°-106°，并优选的可为105°，而当压边圈1的压料面为与压边圈1的运动方向成夹角布置的斜面、也即压料面呈倾斜状设置时，筋槽本体2和压料面之间的夹角β不大于110°，例如其可为105°-110°，并可优选为110°。

本实施例中通过使压边圈1上的拉延筋采用如上的拉延筋槽结构，在实际使用中，如图6中所示的，其可使得制件在压料面平面上，在筋槽本体2构成的拉延筋各部位处的流入速度不同，从而可通过拉延筋的形状设计在压料面平面上产生流入阻力，以实现对制件流入速度的控制而进行锁料。

而如图7中所示的，本实施例使筋槽本体2为波浪状结构，在钳工对模具进行研合时，仅需对筋槽本体2槽口两侧的位置n处进行研合，并使研合率达到90％以上即可，从而能够降低钳工研合的劳动强度。

此外，如图8中所示的，通过采用波浪状形式的筋槽本体2构成的拉延筋结构，在对制件100进行冲压生产时，因该拉延筋结构所具有的锁料能力，制件100的边界距离筋槽本体2、也即模具上的拉延筋边沿的最小距离Z_min可为5mm，进而由此可使得制件100的材料利用率得到提升，而有利于生产成本的降低。

本实施例的拉延筋槽结构在具体制造时，首先为成型该筋槽本体2的外形轮廓，然后依据所获得外形轮廓，再可采用冲、铣等机加工方式制得实体结构。而其中该筋槽本体2的外形轮廓的成型方法又具体包括如下的步骤：

步骤s1：在压料面上绘制中心线，并根据相邻圆弧段的中点沿筋槽本体2长度方向的垂线距离值L对中心线进行分段；

步骤s2：由中心线的一端开始，将步骤s1中分隔出的各段交替向中心线的两侧偏置距离X，且X＝圆弧段的弯曲半径R-筋槽本体的弦高s；

步骤s3：以偏置后的各段的同一侧的端点为圆心，以圆弧段的弯曲半径R为半径作圆，并将相邻的各圆由切线连接；

步骤s4：修剪各圆，得到中心曲线a，再将中心曲线a分别向两侧偏置筋槽本体2的槽口宽度k的一半，以得到两侧的边界曲线b、c，便可获得筋槽本体2的外形轮廓。

其中，上述各步骤的具体成型过程可如图9至图13中所示，而所涉及到的各参数值则可选取前文中各参数所选取的最优值，最终制得的筋槽本体2仍可如图1中结构所示。

本实施例的冲压模具拉延筋槽结构通过使筋槽本体2在长度方向上为波浪状结构，可使得制件100在压料面的延展方向上，在拉延筋各部位的流入速度不同，从而可通过拉延筋的形状结构实现对制件流入速度的控制，以能够实现锁料，并可降低制件100对拉延筋侧壁的压力，能够减小拉延筋的磨损，而有着较好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种冲压模具，如图14中所示的，该冲压模具包括相对设置、并可在外力驱使下相对运动、以加工制件的凸模5和凹模3，以及设置在凸模5处的压边圈1，并在压边圈1和凹模3相对的端面上分别构造有压料面。而上述冲压模具还进一步包括在压边圈1的压料面上设置的如实施例一所述的冲压模具拉延筋槽结构，并且对应于压边圈1上的筋槽本体2，在凹模3的压料面上也形成有适配于筋槽本体2而设置的凸筋4。

其中，压料面上设置有凸筋4的凹模3的结构如图15中所示，该凸筋4在外形轮廓以及截面结构上均与实施例一中的筋槽本体2一致，并且随着模具运行，凸筋4嵌入筋槽本体2中、并与之为间隙配合，以实现对制件100的锁料。

本实施例中，对应于实施例一中的筋槽本体2的槽深h，凸筋4的高度设置为3.5-4.5mm，并可优选为4mm。此外，除了分别在压边圈1和凹模5上设置筋槽本体2与凸筋4，当然与实施例一中所述的筋槽本体2可于压边圈1或凹槽5的压料面上设置相对应的，亦可对筋槽本体2和凸筋4的位置进行对换。

本实施例的冲压模具通过设置实施例一中的冲压模具拉延筋槽结构，并在凹模5上设置与筋槽本体2相配合的凸筋4，可在冲压时通过对制件100的流入速度的控制实现锁料，并能够减少对拉延筋的磨损，而有着很好的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冲压模具拉延筋槽结构，包括成型于冲压模具内的压边圈(1)或凹模(3)的压料面上的筋槽本体(2)，其特征在于：沿所述压料面的延展方向，所述筋槽本体(2)在长度方向上为由依次圆滑相接的圆弧段构成的波浪状。

2.根据权利要求1的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：各所述圆弧段的结构相同，相邻所述圆弧段的中点沿所述筋槽本体(2)长度方向的垂线距离为35-45mm。

3.根据权利要求2的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：所述圆弧段的弯曲半径为55-75mm。

4.根据权利要求3的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：所述筋槽本体(2)的弦高为2-4mm。

5.根据权利要求4所述的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：所述筋槽本体(2)的侧壁与所述压边圈(1)或凹模(3)运动方向间的夹角为13°-17°。

6.根据权利要求5的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：

当所述压料面为与所述压边圈(1)或凹模(3)的运动方向垂直的平面时，所述筋槽本体(2)的侧壁和所述压料面间的夹角为104°-106°；

当所述压料面为与所述压边圈(1)或凹模(3)的运动方向成夹角布置的斜面时，所述筋槽本体(2)和所述压料面间的夹角不大于110°。

7.根据权利要求6的冲压模具拉延筋槽结构，其特征在于：所述筋槽本体(2)的槽口宽度为8-12mm，所述筋槽本体(2)的槽深为4.5-5.5mm。

8.一种成型如权利要求7所述的冲压模具拉延筋槽结构的外形轮廓的方法，其特征在于：该成型方法包括如下的步骤：

s1、于所述压料面上绘制中心线，并根据相邻所述圆弧段的中点沿所述筋槽本体(2)长度方向的垂线距离值对中心线进行分段；

s2、由中心线的一端开始，将步骤s1中分隔出的各段交替向中心线的两侧偏置距离X，且X＝所述圆弧段的弯曲半径-所述筋槽本体(2)的弦高；

s3、以偏置后的各段的同一侧的端点为圆心，以所述圆弧段的弯曲半径为半径作圆，并将相邻的各圆由切线连接；

s4、修剪各圆，得到中心曲线，再将中心曲线分别向两侧偏置所述筋槽本体(2)的槽口宽度的一半，以得到两侧的边界曲线，而获得筋槽本体(2)的外形轮廓。

9.一种冲压模具，包括相对设置、并可于外力驱使下相对运动而加工制件(100)的凸模(5)与凹模(3)，以及设于所述凸模(5)处的压边圈(1)，且在所述压边圈(1)和所述凹模(3)相对的端面上分别构造有压料面，其特征在于：还包括于所述压边圈(1)和所述凹模(3)之一的压料面上设置的如权利要求1至7中任一项所述的冲压模具拉延筋槽结构，且对应于所述筋槽本体(2)，在所述压边圈(1)和所述凹模(3)另一的压料面上形成有适配于所述筋槽本体(2)设置的凸筋(4)。

10.根据权利要求9所述的冲压模具，其特征在于：所述凸筋(4)的高度为3.5-4.5mm。