[发明专利]基于变压边力控制的拉深模具

说明书

技术领域

本发明涉及金属板料成形的设备，尤其是涉及一种基于变压边力控制的拉深模具。

背景技术

起皱和破裂是薄板拉延的主要失效形式，压边力(blank-holder force，BHF)大小(或压边力控制曲线)和加载方式是影响起皱和破裂的重要因素之一，传统的压边力控制方式一般是采用定常加载或增加加载模式为主，即随凸模行程下降而压边力保持恒定或线性增加，而变压边力(Variable bkankholderforce，VBHF)控制是在板材拉延成形过程中，在冲压件法兰(如圆筒形件)收缩不同的时刻施加随时间变化的压边力，或在冲压件法兰(如盒形件)在不同位置上，施加不同的随时间变化的压边力，通过调节各点正向压力大小而改变毛坯与模具接触面的摩擦阻力，增加板材中的拉应力，从而减小毛坯的切向压应力，达到控制金属流动，避免或有效抑制板材成形中起皱和破裂，提高冲压件的尺寸精度和冲压过程的稳定性以及板材的成形极限的能力。在板料拉深中采用何种压边力控制曲线为最优，一直是国内外变压边力控制的研究热点。从国内外研究结果来看，压边力控制曲线主要集中在如下几种类型：(1)压边力理论控制曲线必须紧随着破裂曲线的变化先升后降；(2)凸模拉伸力达到最大时的最小压边力曲线，即压边力曲线是先降后升型；(3)渐增的压边力；(4)定常压边力；(5)V型压边力；(6)渐减的压边力(如图1中分别为a、b、c、d、e、f所示)。

根据压边力控制曲线的研究结果，已研制了的变压边力压力机，对控制金属流动，避免或有效抑制板材成形中起皱和破裂，提高冲压件的尺寸精度和冲压过程的稳定性以及板材的成形极限的有较好的效果。但其缺陷在如下几个方面：

变压边力压力机只能对特定的拉深件进行变压边力控制，如盒形件拉深，控制点10个控制点(如图2所示)，控制盒形件10个控制点的压边油缸的位置是预先确定了的，

如果这种压力机拉深其他形状的拉深件(如汽车覆盖件中的车门、前围等)，那么这种用来拉深盒形件的变压边力压力机就不能使用。也就是说变压边力压力机的压边油缸不能随拉深件的形状变化而任意布置。目前只能根据某一种类型的拉深件，研制出适用于该种拉深件拉深的的变压边力压力机。

改造现有的普通的单动、双动压边力机使之成为变压边力压力机结果与研制变压边力压力机情况类似。

而从已研制的变压边力模具来看，效果也并不理想，只适用小型拉深件如圆筒形件，并带有下工作台上有漏料孔的小吨位压边力机，解决不了大型复杂拉深件如汽车覆盖件那样的在不同法兰位置上布置不同的变压边力机构。如上种种原因，无论是变压边力压力机或是变压边力模具还不能在实际生产中推广开来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于变压边力控制的拉深模具，解决在冲压件收缩不同的时刻施加随时间变化的压边力，或在冲压件在不同位置上，施加不同的随时间变化的压边力，可实现不同类型的压边力控制曲线控制拉深过程。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，包括上模总成和下模总成，其中：

1)上模总成：包括中间板、上弹簧、退料螺钉、下弹簧、压料圈、凸模、导套和上模板。上模板下端面中心装有开出气孔的凸模，凸模从上至下依次套装在中间板孔和压料圈孔中，并与中间板孔和压料圈孔形成滑动配合，凸模外面的上模板上开有三个以上的通孔，每个通孔中均装有退料螺钉，露出在上模板下端面的退料螺钉上依次套装在上弹簧、中间板和下弹簧孔中，退料螺钉端部与压料圈螺纹连接，退料螺钉外的压料圈上开有三个以上的通孔，中间板和压料圈外面的上模板下端装有导套；