本發(fā)明涉及一種拉延模，尤其是涉及一種斜楔式預(yù)延伸拉延模。

背景技術(shù)：

目前，我國汽車市場趨于飽和，各大汽車品牌競爭日趨白熱化，加之日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求，各汽車廠商當(dāng)前面臨的一大課題就是全價值鏈降成本。對于車身外覆蓋件而言，在滿足板料質(zhì)量的大前提下，提高材料利用率是首當(dāng)其沖的要求。傳統(tǒng)沖壓工藝中，通常是優(yōu)化工藝補充面、降低拉延深度及優(yōu)化排樣等措施來提升材料利用率，目前淺拉延薄板外覆蓋件最常見的問題是剛性不足，剛性不足會造成車輛行駛時躁動現(xiàn)象，導(dǎo)致行駛噪音加大，為避免沖壓成形時產(chǎn)生剛性不足的問題，要求拉延深度不能太淺，這對材料利用率的提高又帶來了很大的瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上問題，本發(fā)明提供一種斜楔式預(yù)延伸拉延模，該拉延模能同時有效地提高板料剛性和材料利用率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種斜楔式預(yù)延伸拉延模，包括凹模、與凹模配合的凸模和用于壓住板料的壓料圈，其特征在于：所述壓料圈上設(shè)有下活動壓料板，所述凹模設(shè)有與下活動壓料板相配合的上活動壓料板，所述上活動壓料板和下活動壓料板之間設(shè)有同步機構(gòu)，所述下活動壓料板與凸模之間設(shè)有輔助拉延機構(gòu)，所述輔助拉延機構(gòu)包括設(shè)置在下活動壓料板內(nèi)側(cè)面上的上斜楔導(dǎo)板和設(shè)置在凸模外側(cè)面上的下斜楔導(dǎo)板，所述下斜楔導(dǎo)板和上斜楔導(dǎo)板相配合。

作為優(yōu)選，所述上斜楔導(dǎo)板上與下斜楔導(dǎo)板相對應(yīng)配合面的下部設(shè)有向下傾斜的斜面，所述下斜楔導(dǎo)板上與上斜楔導(dǎo)板相對應(yīng)配合面的上部設(shè)有向下傾斜的斜面，所述上斜楔導(dǎo)板與下斜楔導(dǎo)板的斜面傾斜角度相等。

作為優(yōu)選，所述上斜楔導(dǎo)板和下斜楔導(dǎo)板相互之間設(shè)有運動間隙。

作為優(yōu)選，所述上活動壓料板通過壓板和導(dǎo)板設(shè)置在凹模上，所述上活動壓料板上設(shè)有水平設(shè)置的上復(fù)位氮氣缸，所述上復(fù)位氮氣缸的活塞桿抵靠在凹模側(cè)面上。

作為優(yōu)選，所述下活動壓料板通過壓板和導(dǎo)板設(shè)置在壓料圈上，所述下活動壓料板上設(shè)有水平設(shè)置的下復(fù)位氮氣缸，所述下復(fù)位氮氣缸的活塞桿抵靠在壓料圈的側(cè)面上。

作為優(yōu)選，所述同步機構(gòu)包括設(shè)置在上活動壓料板上的上卡鍵和設(shè)置在下活動壓料板上的下卡鍵，所述上卡鍵上與下卡鍵相對應(yīng)面的下部設(shè)有倒角，所述下卡鍵上與上卡鍵相對應(yīng)面的上部設(shè)有倒角，所述上卡鍵與下卡鍵的倒角方向相同且角度相等。

本發(fā)明取得的有益效果是：通過在壓料圈上設(shè)置下活動壓料板，凹模上設(shè)置上活動壓料板，下活動壓料板上設(shè)有上斜楔導(dǎo)板，凸模上設(shè)置下斜楔導(dǎo)板，通過上斜楔導(dǎo)板和下斜楔導(dǎo)板的相互配合，拉延成型時斜楔輔助拉延機構(gòu)驅(qū)動下活動壓料板運動，通過同步機構(gòu)實現(xiàn)上活動壓料板和下活動壓料板的同步運動，保證板料拉延成型時，上、下活動壓料板夾住板料同時輔助拉伸，保證材料充分流動且變形均勻，使其剛度得到提升，且同時提高材料利用率；上斜楔導(dǎo)板和下斜楔導(dǎo)板之間預(yù)留有運動間隙，保證壓機氣墊預(yù)啟動和預(yù)加速時，活動壓料板不運動，通過調(diào)整上斜楔導(dǎo)板和下斜楔導(dǎo)板在沖壓方向上的相對距離，可以調(diào)整運動間隙的大小。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有單動拉延模的原理簡圖；

圖2為傳統(tǒng)拉延工藝簡圖；

圖3為本發(fā)明的拉延模的原理簡圖；

圖4為本發(fā)明的拉延工藝簡圖；

圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為凹模壓料面與壓料圈剛接觸時的狀態(tài)圖；

圖7為上、下活動壓料板剛開始動作時的狀態(tài)圖；

圖8為上、下活動壓料板向外運動結(jié)束時的狀態(tài)圖；

圖9為凹模和凸模完全合模時的狀態(tài)圖；

圖10為凹模與上活動壓料板的連接示意圖；

圖11為凹模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為上活動壓料板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為壓料圈與下活動壓料板的連接示意圖；

圖14為壓料圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為下活動壓料板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為凸模結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。

本發(fā)明的拉延模主要應(yīng)用于淺拉延薄料厚(料厚小于1mm)的車身外覆蓋件的拉延工序，要求應(yīng)用的零件板料造型平緩，曲率半徑較大、自身對稱且形狀規(guī)則。車身外覆蓋件當(dāng)中：頂蓋、機罩外板等零件屬于典型的淺拉延板料，其中頂蓋形狀對稱且最接近矩形，通常頂蓋部分區(qū)域在拉延時容易塑性變形不充分，從而導(dǎo)致板料剛性不足。本發(fā)明以頂蓋單動拉延模為例說明。

如圖1所示，傳統(tǒng)的單動拉延模包括凹模1(上模)、凸模2(下模)、托桿腿3(與壓料圈采用一體或分體式設(shè)計)和壓料圈4，結(jié)合圖2所示，凹模1的壓料面和壓料圈4壓住板料10的壓料面102，分模線101之外的壓料面102由一系列過渡連續(xù)的曲面構(gòu)成。通常拉延深度要足夠深才能保證板料的材料充分變形，而拉延深度越深，材料利用率越低。

如圖4所示，本發(fā)明中將壓料面102分成了四個部分：其中長邊兩側(cè)對稱的103為活動壓料面，其余兩處104為固定壓料面；結(jié)合圖3所示，本發(fā)明的拉延模在壓料圈4長邊兩側(cè)對稱增設(shè)兩個下活動壓料板6，在凹模1對應(yīng)位置上增設(shè)兩個上活動壓料板5，上活動壓料板5和下活動壓料板6壓住板料10的兩個長邊的活動壓料面103，另外兩個短邊的固定壓料面104被凹模2和壓料圈4壓住。上活動壓料板5和下活動壓料板6通過同步機構(gòu)實現(xiàn)同步運動，在下活動壓料板5與凸模2之間設(shè)有輔助拉延機構(gòu)，通過輔助拉延機構(gòu)在拉延過程中帶動下活動壓料板5和下活動壓料板6向外運動，從而實現(xiàn)對板料10的兩側(cè)夾料輔助拉伸，以使得板料10的材料的充分延展，塑性變形盡量大，以使其剛度得到提升，且同時提高材料利用率。本發(fā)明是在板料10的兩個長邊對稱設(shè)置輔助拉延機構(gòu)，根據(jù)不同板料的形狀和材料性能，也可以同時在多個對稱面上設(shè)置輔助拉延機構(gòu)，實現(xiàn)對板料10多個方向的同時拉伸。

如圖5-9所示，本發(fā)明的斜楔式預(yù)延伸拉延模，包括凹模1、凸模2、托桿腿3和壓料圈4，凹模1安裝在壓機滑塊上，凸模2安裝在壓機工作臺上，壓機的氣墊頂桿頂靠在壓料圈4的托桿腿3上。其中壓料圈4的壓料面和凹模1的壓料面貼合，壓料面上設(shè)置有拉延筋，用于在拉延及輔助延伸過程中控制板料10的流入。運動過程中凹模1會隨滑塊會逐漸將壓料圈4頂至下死點(圖9狀態(tài))，之后滑塊帶動凹模1脫模并上行至滑塊上死點，重復(fù)下一個行程。

結(jié)合圖10-12所示，凹模1長邊兩側(cè)對稱設(shè)有上活動壓料板5，上活動壓料板5通過壓板11(及側(cè)導(dǎo)板)和導(dǎo)板12設(shè)置在凹模1上，壓板11和導(dǎo)板12通過螺栓固定在凹模1上，上活動壓料板5上設(shè)有水平設(shè)置的復(fù)位氮氣缸52，復(fù)位氮氣缸52的活塞桿抵靠在凹模1上頂塊14上，用于凹模1合模后上行過程中上活動壓料板5的復(fù)位動作，復(fù)位后上活動壓料板5由安裝在凹模1上的上限位塊13限位。上活動壓料板5上還設(shè)有上卡鍵51，用于和下活動壓料板6上的下卡鍵61配合，實現(xiàn)上活動壓料板5和下活動壓料板6的同步運動。

上卡鍵51和下卡鍵61共同構(gòu)成同步機構(gòu)，上卡鍵51上與下卡鍵61相對應(yīng)的配合面的下部設(shè)有倒角，下卡鍵61上與上卡鍵52相對應(yīng)的配合面上部設(shè)有倒角，這樣能夠保證下活動壓料板6開始運動時，上活動壓料板5不立即運動，只有走完倒角間隙之后才會同步運動，同時設(shè)計倒角的目還便于上活動壓料板5和下活動壓料板6初始接觸或脫離接觸時更容易。

如圖13-16，在壓料圈4上長邊對稱的兩側(cè)設(shè)有與上活動壓料板5相配合的下活動壓料板6，下活動壓料板6和上活動壓料板5的位置相對應(yīng)，下活動壓料板6通過壓板(及側(cè)導(dǎo)板)11和導(dǎo)板12設(shè)置在壓料圈4上，壓板(及側(cè)導(dǎo)板)11通過螺栓固定在下活動壓料板6的兩側(cè)的壓料圈4上，導(dǎo)板12通過螺栓固定在壓料圈4上，下活動壓料板可沿著壓料圈4上的導(dǎo)板12滑動；下活動壓料板6上設(shè)有水平設(shè)置的下復(fù)位氮氣缸62，下復(fù)位氮氣缸62的活塞桿抵靠在壓料圈4側(cè)面下頂塊41上，下復(fù)位氮氣缸62用于凹模1合模結(jié)束后上行過程中下活動壓料板6的復(fù)位動作，復(fù)位后下活動壓料板6由安裝在壓料圈4上的下限位塊42限位；

在下活動壓料板6與凸模2之間設(shè)有輔助拉延機構(gòu)(圖中下活動壓料板單側(cè)采用三組輔助拉延機構(gòu))，輔助拉延機構(gòu)采用一組或多組斜楔導(dǎo)板式結(jié)構(gòu)，每一組輔助拉延機構(gòu)包括一塊上斜楔導(dǎo)板71和一塊下斜楔導(dǎo)板72，上斜楔導(dǎo)板71通過螺栓固定設(shè)置在下活動壓料板6內(nèi)側(cè)面上，下斜楔導(dǎo)板72通過螺栓固定設(shè)置在凸模2外側(cè)面(主筋側(cè)壁)上，下斜楔導(dǎo)板72和上斜楔導(dǎo)板71相對面相互配合，帶動下活動壓料板6沿著壓料圈4上的導(dǎo)板12運動，上斜楔導(dǎo)板71上與下斜楔導(dǎo)板72相對應(yīng)配合面的下部設(shè)有向下傾斜的斜面，下斜楔導(dǎo)板72上與上斜楔導(dǎo)板71相對應(yīng)配合面的上部設(shè)有向下傾斜的斜面，上斜楔導(dǎo)板72與下斜楔導(dǎo)板71的斜面傾斜方向相同角度相等，通過壓料圈4下行過程中下斜楔導(dǎo)板72和上斜楔導(dǎo)板71的斜面相互貼合，帶動下活動壓料板6在壓料圈4內(nèi)沿導(dǎo)板12滑動一定行程，初始時上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72相互之間在沖壓方向上設(shè)有運動間隙8，目的是壓機氣墊在預(yù)啟動和預(yù)加速過程，保證下活動壓料板6不運動；上斜楔導(dǎo)板71通過螺栓固定連接在下活動壓料板6內(nèi)側(cè)面上，下斜楔導(dǎo)板72使用螺栓固定在凸模2外側(cè)面(主筋側(cè)壁)上，可以通過調(diào)整上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72在沖壓方向上的相對距離來實現(xiàn)運動間隙8大小的調(diào)整。為減少磨損，上述斜楔導(dǎo)板一塊使用銅合金制成，另一塊使用45鋼制成。

本發(fā)明的工作過程是：

如圖5所示為凹模1和凸模2還未接觸之前的狀態(tài)，壓料圈4被作用于托桿腿3上的壓機氣墊頂桿頂起，此時上卡鍵51和下卡鍵61未開始咬合，下活動壓料板6被復(fù)位氮氣缸62頂回至圖示狀態(tài)(由壓料圈上的下限位塊41限位)，上活動壓料板5被復(fù)位氮氣缸52頂回至圖示初始位置(由凹模上的上頂塊13限位)；

通常壓機氣墊除了會將壓料圈4頂起至板料10高于凸模2最高點以外，還會繼續(xù)頂起一段預(yù)加速和預(yù)啟動的行程以使氣墊壓力穩(wěn)定，即壓料圈的行程由兩部分組成：拉延工作要求的行程以及預(yù)加速和預(yù)啟動的行程；即在壓料圈4頂起的過程中，上斜楔導(dǎo)板72和下斜楔導(dǎo)板71逐漸脫離接觸并產(chǎn)生圖4所示間隙8；

如圖6所示，凹模1下行至其壓料面開始接觸壓料圈4的狀態(tài)，即上活動壓料板5和下活動壓料板6開始接觸，此時上卡鍵51和下卡鍵61已經(jīng)咬合，板料10在位于壓料面102上已經(jīng)開始成形拉延筋(用以控制板料的流入)，由于上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72設(shè)有運動間隙8，下活動壓料板6并未開始向外運動，直至圖6所示狀態(tài)。

如圖7所示，凹模1接觸壓料圈4并繼續(xù)下行至圖示狀態(tài)，根據(jù)前述可知，壓料圈4被頂起的行程包括拉延工作要求的行程以及預(yù)加速和預(yù)啟動的行程；壓料圈下行過程即為上述兩個行程的反推，即壓料圈4在預(yù)加速和預(yù)啟動的這段下行過程中，上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72沒有接觸，在此過程中間隙8逐步減??；待壓料圈4的預(yù)加速和預(yù)啟動結(jié)束后，上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72之間的間隙8減少為零，其斜面開始接觸，即下斜楔導(dǎo)板72開始推動下活動壓料板6運動。由上述可知間隙8的目的是：滯后下活動壓料板6開始向外運動的時間點，另外，在后期生產(chǎn)調(diào)試時，通過在斜楔導(dǎo)板與掛臺接觸面處加墊片方式，可以調(diào)整上斜楔導(dǎo)板71或下斜楔導(dǎo)板72在沖壓方向上的相對高度，來控制下活動壓料板6開始運動的時間點。

在圖7-圖8過程中，凹模1接觸壓料圈4繼續(xù)下行，上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72的斜面接觸推動下活動壓料板6和上活動壓料板5向外側(cè)運動，即進行對板料10的夾料輔助延伸，在此過程中上復(fù)位氮氣缸52和下復(fù)位氮氣缸62開始受壓縮；直至圖7狀態(tài)所示，上斜楔導(dǎo)板71和下斜楔導(dǎo)板72斜面部分接觸結(jié)束，上活動壓料板5和下活動壓料板6向外運動的動作停止，即夾料輔助延伸的動作結(jié)束，此時上復(fù)位氮氣缸52和下復(fù)位氮氣缸62受壓縮達到最大值。通過在上斜楔導(dǎo)板71或下斜楔導(dǎo)板72后部加設(shè)墊片或更換不同角度的斜楔導(dǎo)板，來實現(xiàn)調(diào)節(jié)上活動壓料板5和下活動壓料板6向外運動的行程的目的；

此時，拉延過程尚未全部結(jié)束，凹模1繼續(xù)下行，上斜楔71和下斜楔72的直面部分開始接觸，上活動壓料板5和下活動壓料板6不再向外運動，僅起壓料作用，直至圖8所示模具閉合狀態(tài)，凹模1下行至與凸模2合模狀態(tài)，即板料拉延完成，此時上斜楔71和下斜楔72有一段直面接觸量；拉延完成后取板料時，通常為了防止板料吸附在凸模上，氣墊要將壓料圈上的板料頂起5-20mm后抓取板料，上述直面接觸量就是保證在取件上升的這段行程內(nèi)，活動壓料板不運動，以防止拉延筋將板料頂變形。

本發(fā)明中，通過一組或多組斜楔導(dǎo)板組件驅(qū)動對稱設(shè)置在兩側(cè)的上活動壓料板5和下活動壓料板6共用夾料向外運動，在此過程中，凸模2開始接觸板料，即板料拉延成形同時進行；即達到本發(fā)明所述的拉延成型過程中，兩側(cè)同時輔助延伸板料的目的，使板料10得到盡可能多的延伸。