CN111729978B - 一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件，其包括产品形面、圆弧面和压料平面；所述圆弧面的一端与所述产品形面连接；所述压料平面与所述圆弧面的另一端连接，且所述压料平面与所述圆弧面在其相连接处相切，所述压料平面上设有拉延筋；以及，所述产品形面的弯曲方向与所述圆弧面的弯曲方向相反，所述圆弧面上具有一修边边界，所述修边边界靠近或位于所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端，所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端与所述拉延筋的间距不小于第一预设值。本申请能解决相关技术中修边角度大、使用斜楔修边模具造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷的问题，以及材料利用率低的问题。

Description

一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件

技术领域

本申请涉及冲压制造技术领域，特别涉及一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件。

背景技术

如图1所示，图1示意的是汽车侧围零件顶部主视视角，图2示意的是图1中A-A向截面视角，在图2中可以看到，汽车侧围零件顶部主要包括侧围a、顶盖b以及加强板c，侧围a、顶盖b以及加强板c之间进行焊接，为了保证侧围a、顶盖b以及加强板c之间的焊接质量，对制造工艺有很高要求，具体的制造工艺分为拉延(如图3)、修边(如图4)、整形(如图5)三步。

为了防止在成形过程中因材料流动不均而产生的起皱、以及因模具动能产生的冲击线等缺陷出现在产品面(即图3中的B处)上，在一些相关技术中，对侧围a采用深拉延工艺，具体是通过增加深拉延工艺补充深度来使上述缺陷停留在工艺补充区域(即图3中的C和D处)，从而保证产品外观面的质量。

然而，上述相关技术缺带来了新的问题：

问题一：参见图3所示的拉延工序件断面示意图，在图3中，B为产品形面区，C为待整形区，D为废料区，对于上述深拉延工艺，由于经过深拉延工艺补充深度，使得待整形区C近似成立壁，且上下落差较大，立壁的轮廓曲率低，底部圆角小。

参见图4所示，图4为图3中拉延工序件经修边后的示意图，由于侧围a的边缘轮廓已确定，所以修边线e在拉延工序件上的位置是确定的。当使用上述深拉延工艺时，侧围a的修边将在立壁上进行，由于立壁的轮廓曲率低，底部圆角小，修边时无法沿冲压方向进行，造成修边角度大。参见图6所示，为了顺利进行修边，必须使用结构复杂的斜楔修边模具d改变修边方向，进而导致修边模具尺寸、成本增加，以及增加了制造调试难度。且由于斜楔修边模具运动时相对压机做水平运动，需要依赖导板定位，使得斜楔修边间隙难以保证，与直修边交接刀处会重复切断板料，刮蹭产生毛刺及废屑，若掉入模具型腔，则会产生压印等质量缺陷。

问题二：参见图3和图5所示，图5为图4经过整形后的侧围a示意图，针对冲压得到相同的侧围a，因为不能让缺陷停留在产品形面区B中，而应该停留在待整形区C和废料区D，在使用深拉延工艺时，拉延深度更大，待整形区C的上下落差更大，又因为侧围a的边缘轮廓已确定，修边线e在拉延工序件上的位置同样确定，也就是在待整形区C内的位置确定，故在修边时，待整形区C的上下落差越大，待整形区C内将会有更多材料跟随废料区D一起被切掉，导致板料成形为侧围a的部分的占比变小，造成该工艺材料利用率低。

发明内容

本申请实施例提供一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件，以解决相关技术中修边角度大、使用斜楔修边模具造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷的问题，以及材料利用率低的问题。

第一方面，提供了一种拉延凹模，其包括：

产品形面；

圆弧面，所述圆弧面的一端与所述产品形面连接；

压料平面，所述压料平面与所述圆弧面的另一端连接，且所述压料平面与所述圆弧面在其相连接处相切，所述压料平面上设有拉延筋；以及，

所述产品形面的弯曲方向与所述圆弧面的弯曲方向相反，所述圆弧面上具有一修边边界，所述修边边界靠近或位于所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端，所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端与所述拉延筋的间距不小于第一预设值。

一些实施例中，所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端与所述修边边界的间距小于第二预设值。

一些实施例中，所述第二预设值不大于第一预设值。

一些实施例中，所述拉延凹模还包括过渡斜面，所述圆弧面通过所述过渡斜面与所述产品形面连接；

所述过渡斜面与所述产品形面在其相连接处相切，且所述过渡斜面与所述圆弧面在其相连接处相切。

一些实施例中，自所述产品形面到所述圆弧面方向，所述过渡斜面的长度为5～10mm。

一些实施例中，所述圆弧面的半径为30～35mm；和/或，

所述第一预设值为11～15mm。

第二方面，提供了一种浅拉延模具，其包括：

如上任一所述的拉延凹模；

拉延凸模，所述拉延凸模旁设有压边圈，所述拉延凸模和压边圈所形成的整体结构与所述拉延凹模相对设置，且所述压边圈上与所述拉延筋相对的位置设有凹槽，所述拉延凸模和压边圈之间的模具间隙朝向所述圆弧面。

一些实施例中，所述模具间隙朝向所述圆弧面与所述压料平面相连接的一端。

第三方面，提供了一种修边模具，其用于对由上所述的浅拉延模具拉延而成的拉延工序件进行修边，其包括：

修边凸模，所述修边凸模用于承载所述拉延工序件；

压料板，所述压料板与所述修边凸模相对设置，并位于所述修边凸模上方，所述压料板用于将所述拉延工序件压持于所述修边凸模上；

修边刀，所述修边刀设于所述压料板一侧，所述修边刀的移动方向与所述浅拉延模具的冲压方向大致相同，且所述修边刀的移动路径经过所述拉延工序件上对应于所述修边边界的位置处。

第四方面，提供了一种使用如上所述的浅拉延模具拉延而成的拉延工序件。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种拉延凹模、浅拉延模具、修边模具及拉延工序件，由于圆弧面与压料平面在相连接处相切，使得该连接处附近的面曲率小且过渡平缓，降低了引发冲击线的概率，且圆弧面上的修边边界靠近圆弧面与压料平面相连接的一端，经由该凹模拉延得到的拉延工序件进行修边时，由于拉延工序件上对应于修边边界的修边线靠近上述圆弧面与压料平面相连接处，使得修边方向大致朝向压料平面，又由于冲压方向朝向压料平面，此时修边方向与冲压方向大致平行，确保了拉延工序件的修边角度小，而且修边模具无需使用结构复杂的斜楔修边模具，大大简化了修边模具结构，同时避免了因使用斜楔修边模具所造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷。

相比于相关技术中近似呈立壁的待整形区C附近的小圆角，一方面，本申请拉延凹模上与板料先接触的圆弧面大得多，冲击力也不会集中在一个小区域，这种情况下所产生的冲击线本身就轻微，另一方面，在圆弧面的作用下，板料变弯曲，弯曲后的板料应力上升，抗拉强度变大，继续变形则需要更大的拉力，相对而言，板料不容易流动，从而使得缺陷不容易进入产品形面，故在进行制造时，相对于深拉延工艺需要增加大量工艺补充以使缺陷停留在工艺补充区域而言，本申请工艺补充更少，整体材料用量更少，制造相同的零件，本申请的材料利用率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中汽车侧围零件顶部主视图；

图2为图1中A-A向截面图；

图3为相关技术中拉延工序件断面示意图；

图4为图3中拉延工序件经修边后的示意图；

图5为图4中拉延工序件经整形后得到的侧围示意图；

图6为相关技术中斜楔修边模示意图；

图7为本申请实施例提供的拉延凹模示意图；

图8为本申请实施例提供的拉延工序件断面示意图；

图9为本申请实施例提供的修边模具示意图；

图10为本申请实施例提供的浅拉延模具示意图。

图中：a、侧围；b、顶盖；c、加强板；d、斜楔修边模具；e、修边线；B、产品形面区；C、待整形区域；D、废料区；

1、产品形面；2、过渡斜面；3、圆弧面；30、修边边界；4、压料平面；40、拉延筋；5、拉延凸模；6、压边圈；60、凹槽；61、模具间隙；7、修边凸模；8、压料板；9、修边刀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种拉延凹模，其能解决相关技术中修边角度大、使用斜楔修边模具造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷的问题，以及材料利用率低的问题。

参见图7所示，一种拉延凹模，其包括产品形面1、圆弧面3和压料平面4；圆弧面3的一端与产品形面1连接；压料平面4与圆弧面3的另一端连接，且压料平面4与圆弧面3在其相连接处相切，压料平面4上设有拉延筋40；以及，产品形面1的弯曲方向与圆弧面3的弯曲方向相反，圆弧面3上具有一修边边界30，修边边界30靠近或位于圆弧面3与压料平面4相连接的一端，圆弧面3与压料平面4相连接的一端与拉延筋40的间距不小于第一预设值。

参见图7、图8和图9所示，在本申请中，圆弧面3与压料平面4在相连接处相切，使得该连接处附近的面曲率小且过渡平缓，降低了引发冲击线的概率，且圆弧面3上的修边边界30靠近圆弧面3与压料平面4相连接的一端，经由该凹模拉延得到的拉延工序件进行修边时，由于拉延工序件上对应于修边边界30的修边线e靠近上述圆弧面3与压料平面4相连接处，使得修边方向大致朝向压料平面4，又由于冲压方向朝向压料平面4，此时修边方向与冲压方向大致平行，确保了拉延工序件的修边角度小，而且修边模具无需使用结构复杂的斜楔修边模具，大大简化了修边模具结构，同时避免了因使用斜楔修边模具所造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷。

相比于相关技术中近似呈立壁的待整形区C附近的小圆角，一方面，本申请拉延凹模上与板料先接触的圆弧面3大得多，冲击力也不会集中在一个小区域，这种情况下所产生的冲击线本身就轻微，另一方面，在圆弧面3的作用下，板料变弯曲，弯曲后的板料应力上升，抗拉强度变大，继续变形则需要更大的拉力，相对而言，板料不容易流动，从而使得缺陷不容易进入产品形面，故在进行制造时，相对于深拉延工艺需要增加大量工艺补充以使缺陷停留在工艺补充区域而言，本申请工艺补充更少，整体材料用量更少，制造相同的零件，本申请的材料利用率更高。

在本申请中，圆弧面3与压料平面4相连接的一端与拉延筋40之间还保留有一段距离L₄₀，用于尽可能地阻止拉延筋40对拉延工序件造成缺陷。

在一些优选的实施例中，圆弧面3与压料平面4相连接的一端与修边边界30的间距L₃₀小于第二预设值，第二预设值根据实际需要进行设定，确保能够在减小修边角度的同时降低因修边而浪费的材料，提高材料的利用率，降低拉延工序件的制造成本。比如，第二预设值在8～12mm中选取。

在一些优选的实施例中，第二预设值不大于第一预设值，将第二预设值设定至小于等于第一预设值的目的是，确保拉延凹模设计时，使修边边界30对应的拉延工序件的修边线e能够尽可能地靠近圆弧面3与压料平面4相连接的一端，更进一步地确保能够在减小修边角度的同时降低因修边而浪费的材料，提高材料的利用率，降低拉延工序件的制造成本。

在一些优选的实施例中，第一预设值设定为11～15mm，在一些优选的实施例中，根据经验，可以将第一预设值选定为12mm。

在一些优选的实施例中，当圆弧面3的一端与产品形面1直接连接时，圆弧面3与产品形面1在相连接处相切，使圆弧面3与产品形面1平滑地过渡，以避免在拉延成型过程中出现缺陷。

参见图7所示，在一些优选的实施例中，圆弧面3的一端与产品形面1还可以间接连接，也即：拉延凹模还包括过渡斜面2，圆弧面3通过过渡斜面2与产品形面1连接；过渡斜面2与产品形面1在其相连接处相切，且过渡斜面2与圆弧面3在其相连接处相切。

在本实施例中，设置过渡斜面2的目的是保证拉延成型时，避免在拉延工序件对应于产品形面1中出现的滑移线流动到产品形面上，确保让滑移线停留在过渡斜面2，从而保证拉延工序件成型质量。

在一些优选的实施例中，自产品形面1到圆弧面3方向，过渡斜面2的长度为5～10mm，具体的长度值，可以根据实际设计需要选择。

在一些优选的实施例中，圆弧面3的半径为30～35mm，通过将圆弧面3的半径提高到30mm以上，可以降低拉延工序件的待整形区的上下落差，在修边线确定的情况下，可以减少跟随废料区被切掉的材料，从而时板料成形为侧围的部分的占比变大，提高了板料的利用率。

同时，可以通过控制圆弧面3的半径，以调整修边线的修边角度。

参见图7和图10所示，本申请实施例还提供了一种浅拉延模具，其包括拉延凹模、拉延凸模5，拉延凸模5旁设有压边圈6，拉延凸模5和压边圈6所形成的整体结构与拉延凹模相对设置，且压边圈6上与拉延筋40相对的位置设有凹槽60，拉延凸模5和压边圈6之间的模具间隙61朝向圆弧面3。

采用本实施例提供的浅拉延模具拉延成型的拉延工序件如图8所示，该拉延工序件具有修边角度小的优点，在修边时，可以采用直修边模具进行修边，且修边方向与直修边模具的移动方向大致相同，避免因使用斜楔修边模具所造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷，确保了产品的质量。

在一些优选的实施例中，模具间隙61朝向圆弧面3与压料平面4相连接的一端。

参见图9所示，本申请实施例还提供了一种修边模具，其用于对由上述浅拉延模具拉延而成的拉延工序件进行修边，其包括修边凸模7、压料板8和修边刀9，修边凸模7用于承载拉延工序件；压料板8与修边凸模7相对设置，并位于修边凸模7上方，压料板8用于将拉延工序件压持于修边凸模7上；修边刀9设于压料板8一侧，修边刀9的移动方向与浅拉延模具的冲压方向大致相同，且修边刀9的移动路径经过拉延工序件上对应于修边边界30的位置处。

相对于斜楔修边模具，本实施例提供的修边模具属于直修边模具，不仅结构简单，而且因修边刀9的移动方向与浅拉延模具的冲压方向大致相同，避免因使用斜楔修边模具所造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷，确保了产品的质量。

本申请实施例还提供了一种拉延工序件，其是使用上述浅拉延模具拉延而成。

本申请的原理如下：

参见图7、图8和图9所示，在本申请中，圆弧面3与压料平面4在相连接处相切，使得该连接处附近的面曲率小且过渡平缓，降低了引发冲击线的概率，且圆弧面3上的修边边界30靠近圆弧面3与压料平面4相连接的一端，经由该凹模拉延得到的拉延工序件进行修边时，由于拉延工序件上对应于修边边界30的修边线e靠近上述圆弧面3与压料平面4相连接处，使得修边方向大致朝向压料平面4，又由于冲压方向朝向压料平面4，此时修边方向与冲压方向大致平行，确保了拉延工序件的修边角度小，而且修边模具无需使用结构复杂的斜楔修边模具，大大简化了修边模具结构，同时避免了因使用斜楔修边模具所造成的毛刺、废屑影响压印质量等缺陷。

相比于相关技术中近似呈立壁的待整形区C附近的小圆角，一方面，本申请拉延凹模上与板料先接触的圆弧面3大得多，冲击力也不会集中在一个小区域，这种情况下所产生的冲击线本身就轻微，另一方面，在圆弧面3的作用下，板料变弯曲，弯曲后的板料应力上升，抗拉强度变大，继续变形则需要更大的拉力，相对而言，板料不容易流动，从而使得缺陷不容易进入产品形面，故在进行制造时，相对于深拉延工艺需要增加大量工艺补充以使缺陷停留在工艺补充区域而言，本申请工艺补充更少，整体材料用量更少，制造相同的零件，本申请的材料利用率更高。

在本申请中，圆弧面3与压料平面4相连接的一端与拉延筋40之间还保留有一段距离L₄₀，可以防止拉延筋40对拉延工序件造成缺陷。

过渡斜面2与产品形面1在其相连接处相切，且过渡斜面2与圆弧面3在其相连接处相切。通过过渡斜面2，可以保证拉延成型时，避免在拉延工序件对应于产品形面1中出现滑移线，确保拉延工序件成型质量。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种拉延凹模，其特征在于，其包括：

产品形面（1）；

圆弧面（3），所述圆弧面（3）的一端与所述产品形面（1）连接；所述圆弧面（3）的半径为30~35mm；

压料平面（4），所述压料平面（4）与所述圆弧面（3）的另一端连接，且所述压料平面（4）与所述圆弧面（3）在其相连接处相切，所述压料平面（4）上设有拉延筋（40）；以及，

所述产品形面（1）的弯曲方向与所述圆弧面（3）的弯曲方向相反，所述圆弧面（3）上具有一修边边界（30），所述修边边界（30）靠近或位于所述圆弧面（3）与所述压料平面（4）相连接的一端，所述圆弧面（3）与所述压料平面（4）相连接的一端与所述拉延筋（40）的间距不小于第一预设值，所述第一预设值为11~15mm；

所述圆弧面（3）与所述压料平面（4）相连接的一端与所述修边边界（30）的间距小于第二预设值；

所述第二预设值不大于第一预设值。

2.如权利要求1所述的拉延凹模，其特征在于：

所述拉延凹模还包括过渡斜面（2），所述圆弧面（3）通过所述过渡斜面（2）与所述产品形面（1）连接；

所述过渡斜面（2）与所述产品形面（1）在其相连接处相切，且所述过渡斜面（2）与所述圆弧面（3）在其相连接处相切。

3.如权利要求2所述的拉延凹模，其特征在于：自所述产品形面（1）到所述圆弧面（3）方向，所述过渡斜面（2）的长度为5~10mm。

4.一种浅拉延模具，其特征在于，其包括：

如权利要求1至3任一所述的拉延凹模；

拉延凸模（5），所述拉延凸模（5）旁设有压边圈（6），所述拉延凸模（5）和压边圈（6）所形成的整体结构与所述拉延凹模相对设置，且所述压边圈（6）上与所述拉延筋（40）相对的位置设有凹槽（60），所述拉延凸模（5）和压边圈（6）之间的模具间隙（61）朝向所述圆弧面（3）。

5.如权利要求4所述的浅拉延模具，其特征在于：所述模具间隙（61）朝向所述圆弧面（3）与所述压料平面（4）相连接的一端。

6.一种使用如权利要求4或5所述的浅拉延模具拉延而成的拉延工序件。

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