[发明专利]一种大型拉延模具混成截面压料筋结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于大型拉延模具的混成截面压料筋结构。

背景技术

在大型薄板冲压领域，比如车身覆盖件，内外覆盖件多由复杂的空间自由曲面构成，其拉延成形过程中的材料流动及变形是不均匀的，由此造成产品出现拉裂、起皱等质量缺陷。大型薄板复杂零件的形状尺寸决定成形时不仅板料各部位的变形大小时刻变化，而且许多部位的变形状态及变形路径也会随着板料的不断贴模而发生变化。因此，必须采取有效的措施，控制材料各部位变形需要的应力。在模具设计时，主要考虑的控制因素包括拉延方向、工艺补充面、压料面以及压料力的大小。使用压料筋技术，通过对压料筋的位置、根数和形状的适当配置来改变压料面上各部分的进料阻力是常用的一种调整压料力的方法。图1是等截面压料筋结构示意图，传统等截面压料筋截面形状以及其宽度、高度尺寸不变，存在不能有效地控制进料阻力、各部位材料拉延性难以控制等不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效地控制产品成型质量，各部位材料变薄率较为均匀的大型拉延模具混成截面压料筋结构。

为了解决上述技术问题，本发明提供的大型拉延模具混成截面压料筋结构，所述的压料筋为一个封闭环，所述的压料筋由不同形状或尺寸的截面混合形成，各种不同截面的搭配方式和顺序主要有以下三种：分别是半圆形截面-梯形截面-半圆形截面搭配混成；半圆形截面-矩形截面-半圆形截面搭配混成；半圆形截面-不同半径半圆形截面-半圆截面搭配混成。各段不同截面的压料筋棱线用倒圆角过渡使其外表光滑顺畅。在模具设计时，根据零件外形及尺寸等因素选择一种搭配方式。

所述的压料筋由半圆形截面、梯形截面和半圆形截面混合成型，棱线倒圆角处理。

所述的压料筋由半圆形截面、矩形截面和半圆形截面混合成型，棱线倒圆角处理。

所述的压料筋由半圆形截面、不同半径半圆形截面和半圆形截面混合成型，棱线倒圆角处理。

采用上述技术方案的大型拉延模具混成截面压料筋结构，将等截面压料筋变换成混成截面压料筋，形成截面宽度和高度尺寸可以根据需要而调整的压料筋。本发明设有封闭环的优点是：包围拉延产品的封闭环式的混成截面压料筋可以完整地控制拉延件四周各个特征点，通过调整各混成截面的尺寸及形状来精确控制拉延件材料的流动方向及流动速度，从而有效地防止拉裂、起皱以及材料变薄。

以研究某轿车引擎盖外板零件的拉延成形为例，该零件的特点是轮廓尺寸大，外形平坦，材料薄，结构复杂和表面质量要求高。采用等截面压料筋时，各部分模型的径向拉延阻力参数相同，通过CAE软件进行预分析，零件的一些部位拉伸变形严重，局部产生开裂趋势。采用混成截面压料筋时，在成形深度较浅的位置，增加拉延阻力，采用半圆形截面-矩形截面-半圆形截面搭配混成的压料筋，在成形深度较大的位置，减小拉延阻力，采用半圆形截面-不同半径半圆形截面-半圆形截面搭配混成的压料筋，通过CAE软件进行预分析，零件的有效部位得到充分成形，各部位材料变薄率较为均匀，成形性有明显改善。

本发明中由于在压料面设置了混成截面压料筋，该结构使得能够更好地利用成型过程的金属薄板材料流动规律，可以更有效地克服成型缺陷，提高成型质量。

附图说明

图1是现有等截面压料筋结构示意图。

图2是本发明实施例立体结构示意图。图中1为压边圈，2为凸模，3为混成截面压料筋。

图3是本发明实施例中混成截面压料筋局部放大图。

图4和图5分别是本发明实施例中A-A梯形截面、B-B半圆形截面形状以及尺寸图。图6是本发明实施例中A-A截面为矩形时的尺寸图。R₁为压料筋倒圆角尺寸，R₂为凹模上压料筋槽倒圆角尺寸，D为压料筋宽高度，L₁为压料筋顶部宽度，L₂为凹模上压料筋槽顶部宽度尺寸，L₃为阶梯形截面压料筋根部宽度，L₄为凹模上阶梯形截面压料筋根部宽度。

图7是本发明实施例“半圆形截面-梯形截面-半圆形截面搭配混成压料筋”C-C旋转展开剖面图。L5为截面间的距离。

图8是本发明实施例“半圆形截面-矩形截面-半圆形截面搭配混成压料筋”C-C旋转展开剖面图。

图9是本发明实施例“半圆形截面-不同半径半圆形截面-半圆形截面搭配混成压料筋”C-C旋转展开剖面图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。