[发明专利]用于一次成型零件翻边的模具及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及模具制造领域，更具体地说，涉及一种用于一次成型零件翻边的模具及其设计方法。

背景技术

在汽车制造业中，大部分汽车钣金件都是利用冲压模具经过多道工序最终冲压成型的。而在许多车辆钣金件的成型工艺中，翻边工序是其中必不可少的一道工序。而且对于一些形状复杂的零件，由于其翻边要求的特殊性，翻边工序可能不止一序，有的需要经过二次甚至三次翻边，因此也就相应地需要两套甚至三套翻边模具，才能完成零件的最终成型，达到其形状要求。

例如，图1所示的零件，其包括主平面1、与主平面1的一个侧边的边界相邻接的一次翻边2、以及分别与所述一次翻边2的两个相邻侧边的边界相邻接的正向二次翻边3和侧向二次翻边4。对于这种具有明显的先后翻边顺序要求的零件，通常必须经过两次翻边工序才能形成这些翻边。

例如，在制件前期成形工序完成后，先进行正翻边，形成一次翻边2和正向二次翻边3，如图2所示。然后，再进行侧翻边，形成侧向二次翻边4，从而得到如图1所示的零件。但是，这种成型方法的缺陷在于，由于第二次翻边工序需要进行侧翻边，所以模具结构较为复杂，而且需要两套翻边模具，因此模具的设计制造成本很高，从而直接导致零件的生产成本增加。

或者作为选择，也可以在制件前期成形工序完成后，先进行正翻边，形成正向二次翻边3和侧向二次翻边4，如图3所示。然后，再进行一次正翻边，形成一次翻边2，从而得到如图1所示的零件。此种成型方法虽然不必进行侧翻边，简化了模具结构，但是仍然需要两套翻边模具，因此模具的设计制造成本很高，从而直接导致零件的生产成本增加。而且在进行第二次翻边以形成一次翻边2时，通过第一次翻边工序形成的正向二次翻边3和侧向二次翻边4的位置和形状公差将无法得到保证，因此影响了零件的成型质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低模具的设计制造成本，从而降低零件的生产成本，同时又能保证零件的成型质量的用于一次成型零件翻边的模具。本发明的另一个目的是提供一种该模具的设计方法。

本发明提供了一种用于一次成形零件翻边的模具，其中，所述模具包括第一扩展面、第二扩展面、第三扩展面、第四扩展面以及拉伸面，所述第四扩展面与第一扩展面的一个侧边的边界相邻接，所述第二扩展面和第三扩展面分别与所述第四扩展面的两个相邻侧边的边界相邻接，所述拉伸面与第一扩展面之间通过第一圆角面相邻接，所述第二扩展面与拉伸面、第一圆角面及第一扩展面之间通过第二圆角面相邻接。

本发明提供了一种用于一次成型零件翻边的模具的设计方法，所述零件包括主平面、与主平面的一个侧边的边界相邻接的一次翻边、以及分别与所述一次翻边的两个相邻侧边的边界相邻接的正向二次翻边和侧向二次翻边，其中，所述方法包括：将所述主平面延伸得到第一扩展面，将所述侧向二次翻边延伸得到第二扩展面，将所述正向二次翻边延伸得到第三扩展面，将所述一次翻边延伸得到第四扩展面，所述第一扩展面和第二扩展面相交得到交线，所述交线的一端端点位于主平面的边界上，另一端端点位于所述侧向二次翻边的根部圆角的边界延长线之外；在所述第二扩展面内将所述侧向二次翻边的边缘圆角线向外偏移形成偏移圆角线，从交线的所述另一端端点向偏移圆角线作切线；将切线沿所述侧向二次翻边的法线方向拉伸得到拉伸面，对拉伸面与第一扩展面相连接处进行倒圆角操作，以得到第一圆角面；对第二扩展面与拉伸面、第一圆角面及第一扩展面相连接处进行倒圆角操作，以得到第二圆角面。

利用本发明提供的翻边模具，可以对明显具有翻边先后顺序，通常需要两套模具、经过两次翻边工序对不同翻边分别进行成形的零件翻边同时进行翻边成型，即只用这一套翻边模具、经过一次翻边工序即可一次成型零件的各个翻边，因此大大降低了模具的设计制造成本，从而降低了零件的生产成本。同时，由于不存在翻边先后顺序，所以不会发生二次翻边过程使得一次翻边的位置形状发生改变的状况，因此不会对零件的成型质量产生任何影响。

附图说明

图1是本发明的设计方法所针对的零件的结构示意图；

图2是利用现有技术翻边成型图1所示零件，在完成第一次翻边工序后制件的结构示意图；

图3是利用另一现有技术翻边成型图1所示零件，在完成第一次翻边工序后制件的结构示意图；

图4是说明本发明提供的模具及其设计方法的示意图；

图5是模拟利用由本发明提供的翻边模具来翻边成型图1所示零件时的成型过程的初始状态示意图；

图6是模拟利用由本发明提供的翻边模具来翻边成型图1所示零件时的成型过程的中间状态示意图；