類u形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模的製作方法

2023-08-03 23:02:41 3

專利名稱：類u形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬板料衝壓成形領域所用的模具，可以在一次衝壓行程中實現U形及類似U形截面零件的彎曲與整形。
背景技術：
彎曲是衝壓生產中一種常用的基本工序，可以用於成形包括U形以及兩側帶水平邊的類U形等斷面形狀在內的各種零件。傳統彎曲方式在彎曲過程中，由於變形區始終存在不均勻的彈性和塑性變形，很容易在截面上出現回彈、側壁不垂直等缺陷。隨著汽車大梁等U形斷面零件越來越多地採用高強度鋼板，彎曲回彈愈發嚴重。由於回彈問題涉及因素多，十分複雜，目前還不能在理論上精確預測回彈量，實踐中大多通過反覆調整模具、增加額外的整形工序以及採用熱衝等方法來減小回彈，造成生產效率降低、成本增加。

發明內容
本發明的目的，在於針對現有技術的不足，提供一種U形以及類似U形等斷面形狀衝壓零件的彎曲成型模具，可以在不需要增加額外整形工序的情況下，大大減少製件的彎曲回彈、保證製件側壁的垂直度，得到合格的零件。為實現上述目的，本發明的技術方案是採用一種類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，包括通過導柱、導套導向的上模和下模兩部分。其中，上模部分由利用螺釘相互連接的模柄、上模板、上壓塊、上模鑲塊、滑塊、下壓板以及導套、彈簧組成；上模板為兩端開有圓形通孔的長條形板，底面沿橫向有三個開口淺槽，淺槽中對稱分布有螺紋孔和臺階通孔。上模板上表面的中央有圓形凹槽，圓形凹槽內均勻分布有螺釘孔；兩個圓筒形導套的上端分別嵌入所述上模板兩端的圓形通孔中；模柄為底部帶一法蘭盤的圓柱體，法蘭盤上沿圓周方向均勻分布有臺階通孔，利用螺釘穿過所述臺階通孔並旋入上模板上表面中央的圓形凹槽的螺釘孔中，從而將模柄與上模板固定連接；上壓塊為截面為等腰梯形形狀的長條塊，等腰梯形水平長端的兩側沿橫向各有一平臺，水平短端沿垂直方向有截面為矩形的等寬平臺。上壓塊等腰梯形截面水平長端兩側的平臺、水平短端沿垂直方向的等寬平臺以及兩腰所在斜面的表面，分布有螺紋孔和臺階通孔。上壓塊等腰梯形截面的水平長端所在表面與上模板下表面中間矩形凹槽的底面貼合，並通過螺釘連接。上壓塊中間有臺階通孔，臺階通孔的大孔位於上壓塊等腰梯形截面的水平長端一側。所述臺階通孔內裝有螺釘， 螺釘頭部位於臺階通孔的大孔內，螺杆穿過臺階通孔的小孔並與長條形下壓板上對應位置的螺紋孔連接，下壓板與上壓塊之間的螺杆外套有壓縮彈簧；上模鑲塊為兩個對稱的條形塊體，塊體的一邊為斜面，斜面與上模板底面左、右兩邊的開口淺槽貼合，通過螺釘將上模鑲塊與上模板相連，所述條形塊體上與斜面相對的面開有貫通的T形凹槽；滑塊為兩個左右對稱、上端帶有T形凸臺的長形塊，所述T形凸臺嵌入上模鑲塊的T形凹槽中並可相對滑動。滑塊底部截面為向下凸出的V形，V形的一側為平面，另一側為帶淺「鉤」形的凹面。滑塊上端靠近T形凸臺的中間位置有一通孔，螺釘穿過所述通孔並旋入上壓塊等腰梯形兩腰所在的斜面表面的螺紋孔中，螺釘在滑塊與上壓塊之間的螺杆部分外套有彈簧，彈簧在壓制結束後可以使滑塊恢復到初始位置。上壓塊、下壓板以及螺釘、彈簧組成一個可以預先壓住板坯料中部的壓料系統。下模部分由利用螺釘相互連接的下模板、斜楔、防磨板、凸模，以及導向用的導柱和定位用的銷釘組成。下模板為與上模板在水平面方向外形尺寸一致的長條形板，下模板兩端與上模板兩端圓形通孔對應的位置有兩個圓形通孔，兩個圓柱形的導柱的下端分別嵌入所述下模板的圓形通孔中，上端在工作時插入導套中。下模板上表面對稱分布有銷孔和螺紋孔，以及兩個橫向的矩形開口淺槽；斜楔為斷面呈上小下大的梯形狀塊體，下表面通過螺釘固定在下模板上表面的矩形開口淺槽內，梯形狀塊體一側的斜面有螺紋孔，通過螺釘將薄板狀的防磨板固定在所述斜楔的斜面上；凸模為截面呈倒T形的長塊體，倒T形截面兩側邊凸臺的上表面對稱布置有銷釘孔和臺階通孔，通過銷釘定位以及螺釘緊固在下模板的上表面中央位置。衝壓生產時，當上模部分向下運動，上壓塊、下壓板以及螺釘、彈簧組成的壓料系統預先壓住板坯料的中部，然後左右兩個滑塊的外側面與固定在下模部分的斜楔上的防磨板接觸，在上模鑲塊、斜楔與防磨板的共同作用下，滑塊從兩側由外向內、由上到下對板料進行彎曲，彎曲的最後階段由滑塊與凸模完成對板料四個角部變形區的整形。與現有彎曲工藝相比，本發明具有以下優勢通過滑塊、斜楔和上模鑲塊的作用， 改變了彎曲類U形截面零件時板坯的變形方式，即首先從兩側由外向內、由上到下對板料進行彎曲，然後在後期通過滑塊與凸模對角部變形區進行整形，從而在同一套模具的一次壓制過程中實現了 「彎曲」和「整形」工序的結合，可以有效控制板料卸載後的回彈，同時避免了普通彎曲方式中上模對坯料直壁部分可能存在的「刮傷」。具有結構簡單，能彎曲不同寬度U形、類U形截面衝壓零件，且可以在液壓機、機械壓力機等通用壓力機上使用的特點。


圖1是本發明的主剖視圖。圖中，左半部分為上、下模部分打開的狀態，右半部分為上、
下模部分閉合的狀態；
圖3是上模鑲塊的剖視圖; 圖5是滑塊的剖視圖； 圖7是上壓塊的仰視圖； 圖9是模柄的俯視圖； 圖11是斜楔的俯視圖； 圖13是上模板的仰視圖； 圖15是下模板的俯視圖； 圖17是凸模的俯視圖； 圖19是下壓板的側視圖； 圖21是防磨板的主視圖2是本發明下模部分的俯視圖; 圖4是上模鑲塊的主視圖； 圖6是滑塊的主視圖； 圖8是上壓塊的剖視圖； 圖10是模柄的剖視圖； 圖12是斜楔的剖視圖； 圖14是上模板的剖視圖； 圖16是下模板的剖視圖； 圖18是凸模的剖視圖； 圖20是下壓板的主視圖； 圖22是防磨板的剖視圖。在圖1至圖20中1、導套2、上模鑲塊3、滑塊4、上壓塊5、模柄6、螺釘7、螺釘8、彈簧9、螺釘 10、螺釘11、上模板12、下模板13、斜楔14、螺釘15、彈簧16、銷釘17、凸模18、下壓板 19、螺釘20、螺釘21、防磨板22、螺釘23、導柱
具體實施例方式下面以適用於長、寬分別為150 220mm與50 180mm，厚度為0. 5 2mm的金屬板料的類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模為例進行說明。所述斜楔彎曲與整形複合模包括上模部分和下模部分。上模部分包括利用螺釘相互連接的模柄(5)、上模板(11)、上壓塊(4)、上模鑲塊(2)、滑塊(3)、下壓板(18)、導套(1)以及彈簧(8)和彈簧(15)。其中， 上模板(11)為兩端開有Φ 80mm圓形通孔的800mmX 200mmX 60mm長條形板，底面沿橫向有三個200mmX160mmX20mm開口淺槽，淺槽中對稱分布有螺紋孔和臺階通孔。上模板(11) 上表面中央有Φ90πιπι的圓形凹槽，圓形凹槽內均勻分布有螺釘孔；兩個外徑為Φ80πιπι圓筒形導套(1)的上端分別嵌入所述上模板(11)兩端的圓形通孔中；模柄( 為底部帶一法蘭盤的直徑Φ50πιπι的圓柱體，法蘭盤上沿圓周方向均勻分布有4個臺階通孔，4顆M8的螺釘(6)穿過所述臺階通孔並旋入上模板(11)上表面Φ90πιπι的中央圓形凹槽的螺釘孔中， 從而將模柄(5)與上模板(11)固定聯結；上壓塊(4)為截面為等腰梯形狀的長條塊，等腰梯形水平長端的兩側沿橫向各有一平臺，水平短端沿垂直方向有截面為矩形的等寬平臺， 所述平臺以及兩腰所在斜面的表面分布有螺紋孔和臺階通孔。水平長端所在表面與上模板 (11)下表面中間矩形凹槽的底面貼合，並通過6顆MlO的螺釘(7)連接。上壓塊中間有臺階通孔，臺階通孔內裝有螺釘(19)，臺階通孔的大孔位於上壓塊(4)等腰梯形截面的水平長端一側，螺釘(19)的頭部位於臺階通孔的大孔內，螺釘(19)的螺杆穿過臺階通孔的小孔端，與長條形下壓板(18)對應位置的螺紋孔相連，下壓板(18)與上壓塊(4)之間螺釘 (19)的螺杆外套有壓縮彈簧(1 ；上模鑲塊( 為兩個對稱的條形塊體，塊體的一邊為斜面，與斜面相對的面開有貫通的T形凹槽。上模鑲塊O)的斜面與上模板(11)底面左、右兩邊的開口淺槽貼合，並通過6顆MlO的螺釘(10)與上模板(11)相連；滑塊(3)為兩個左右對稱、上端帶有T形凸臺的長形塊體，所述T形凸臺嵌入上模鑲塊O)的T形凹槽內並可上下滑動，滑動距離由M16的螺釘(9)限定。滑塊C3)底部截面為下凸的V形，V形兩邊分別為平面和帶淺「鉤」形的凹面。滑塊C3)上端靠近T形凸臺中間的位置有一通孔，螺釘 (9)穿過所述通孔並旋入上壓塊(4)的兩腰所在斜面表面的螺紋孔中，螺釘(9)在滑塊(3) 與上壓塊(4)之間的螺杆部分套有彈簧(8)，可以在壓制結束後恢復滑塊(3)的初始位置。 上壓塊G)、下壓板(18)以及3顆螺釘(19)、彈簧(1 組成壓料系統。下模部分包括利用螺釘(14)、螺釘00)相互連接的下模板(12)、斜楔(13)、防磨板01)、凸模(17)，以及導柱(23)、銷釘(16)。下模板(12)為800_X 200_X 70mm的長條形板，板的兩端與上模板(11)兩端OSOmm圓形通孔對應位置有兩個Φ 55mm的圓形通孔，兩個外徑Φ55πιπι的圓柱形導柱的下端分別嵌入下模板(1 的圓形通孔中，上端在工作時插入與上模板(11)連接的導套(1)中。下模板(1 上表面對稱分布有銷孔和螺紋孔，以及兩個200mmX95mmX20mm的矩形開口淺槽；斜楔(13)為斷面呈上小下大的梯形狀的塊體，下表面通過4顆MlO的螺釘(14)固定在下模板(1 上表面的矩形開口淺槽內， 梯形狀塊體一側的斜面有螺紋孔，通過9顆M4的螺釘02)將薄板狀的防磨板固定在斜楔斜面上；凸模(17)為截面呈倒T形的長塊體，倒T形兩側邊凸臺的上表面對稱布置有銷釘孔和臺階通孔，凸模(17)通過2顆Φ8銷釘(16)定位以及4顆M8的螺釘QO)緊固在下模板(1 的上表面中央位置。上模鑲塊( 、滑塊( 、斜楔(13)、防磨板和凸模(17)組成對板坯料進行彎曲和整形的工作部分。衝壓生產時，上模部分和下模部分通過導柱(23)、導套(1)導向。 當上模部分向下運動，壓料系統首先壓住板料的中部，然後左右兩個滑塊(3)的外側面與固定在下模部分的斜楔(1 上的防磨板接觸，滑塊C3)在上模鑲塊O)、斜楔(13)與防磨板以及凸模(17)的共同作用下，從兩側由外向內、由上到下對板料進行彎曲。到彎曲的最後階段，滑塊C3)與凸模(17)對板料四個角部變形區進行整形。成形結束後，當上模部分向上運動，兩個滑塊C3)在彈簧(8)作用下沿上模鑲塊O)的T形凹槽回復到螺釘(9)確定的初始位置。本發明可以在普通曲柄壓力機或液壓機上使用。實際操作中，首先將模具上、下模部分閉合後整體置於壓力機上，然後將上模部分與壓力機上滑塊固定，下模部分與壓力機下臺面固定。擺放好坯料後，即可進行成型。在液壓機上使用時，可以取掉模柄。
權利要求
1.一種類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，包括通過導柱、導套導向的上模和下模兩部分，其特徵是上模部分由利用螺釘相互連接的模柄、上模板、上壓塊、上模鑲塊、 滑塊、下壓板、導套和彈簧組成，下模部分由利用螺釘相互連接的下模板、斜楔、防磨板、凸模、導柱和銷釘組成兩個滑塊的外側面與固定在斜楔上的防磨板接觸，在上模鑲塊、斜楔與防磨板的共同作用下，滑塊從兩側由外向內、由上到下對板坯料進行彎曲，彎曲最後由滑塊和凸模完成對板料四個角部變形區的整形。
2.根據權利要求1所述的類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，其特徵是上模板為兩端開有圓形通孔的長條形板，底面沿橫向有三個開口淺槽，上表面中央有圓形凹槽； 上壓塊為截面為等腰梯形狀的長條塊，等腰梯形的水平長端的兩側沿橫向各有一平臺，水平短端沿垂直方向有截面為矩形的等寬平臺，中間有內裝有螺釘的臺階通孔，臺階通孔的大孔在上壓塊等腰梯形截面的水平長端一側，螺釘的頭部位於臺階通孔的大孔內，螺杆穿過臺階通孔的小孔與長條形下壓板上對應位置的螺紋孔相連，下壓板與上壓塊之間螺杆外套有壓縮彈簧。
3.根據權利要求1所述的類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，其特徵是上模鑲塊為兩個對稱的條形塊體，塊體的一邊為斜面，與斜面相對的面開有貫通的T形凹槽，上模鑲塊通過螺釘與上模板相連；滑塊為兩個左右對稱、上端帶有嵌入上模鑲塊的T形凹槽內並可上下滑動T形凸臺的長形塊體，滑塊底部的截面為V形，所述V形的一側為平面，另一側為帶淺「鉤」形的凹面，滑塊上端靠近T形凸臺的中間位置有一通孔，螺釘穿過所述通孔並旋入上壓塊的兩腰所在斜面表面的螺紋孔中，在滑塊與上壓塊之間的螺杆部分套有彈簧。
4.根據權利要求1所述的類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，其特徵是下模板為兩端有兩個圓形通孔的長條形板，兩個圓柱形導柱的下端分別嵌入下模板的圓形通孔中，下模板上表面對稱分布有銷孔和螺紋孔，以及兩個橫向的矩形開口淺槽；斜楔為斷面呈上小下大的梯形狀的塊體，下表面通過螺釘固定在下模板上表面的矩形開口淺槽內，梯形狀塊體一側的斜面有螺紋孔，通過螺釘將薄板狀的防磨板固定在斜楔斜面上；凸模為截面呈倒T形的長塊體，通過銷釘定位以及螺釘緊固在下模板上表面的中央位置。
5.根據權利要求1所述的類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，其特徵是上壓塊、下壓板以及螺釘、彈簧組成一個可以預先壓住板坯料中部的壓料系統。
全文摘要
一種類U形截面衝壓件的斜楔彎曲整形複合模，包括模柄、上模板、上壓塊、上模鑲塊、滑塊、下壓板、導套及彈簧組成的上模部分，和下模板、斜楔、防磨板、凸模及導柱、銷釘組成的下模部分。上模板底面有三個開口淺槽，上壓塊截面為等腰梯形，通過外面套有彈簧的螺釘與下壓板相連。兩個條形塊體狀的上模鑲塊一邊為斜面，與斜面相對的面有T形凹槽。滑塊底部為V形，上端為嵌入上模鑲塊T形凹槽的T形凸臺。生產時，下壓板壓住板料，滑塊在上模鑲塊、斜楔與防磨板的作用下，從兩側由外向內、由上到下彎曲板料，最後滑塊與凸模對彎曲角部整形，不僅減小了回彈，同時避免了上模刮傷坯料的直壁，能彎曲多種寬度的零件，可在各種通用壓力機上使用。
文檔編號B21D37/12GK102274895SQ20111019008
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者季筱瑋, 方剛, 溫彤 申請人:重慶大學