[发明专利]用于冲压内弯曲零件的专用模具及冲压方法

说明书

技术领域

本发明属冲压模具技术领域，具体涉及一种用于冲压内弯曲零件的专用模具及冲压方法。

背景技术

现有教材、专业设计工具资料、图册案例，大多数介绍经典的U形、V形、形、哈夫形等冲压弯曲成形工艺和相关模具设计。而形状为内弯曲形的零件属于非典型异形结构，冲压工艺性比较差，冲压工艺方案难以制定，冲压模具也就难以设计。该零件为某大型飞行器专用的特殊弹性元件，零件尺寸及结构工艺性不能变动。按照传统的冲压工艺进行模具设计，形底部弯曲圆角部位强度不足，零件底部圆角自由成形，圆角尺寸变动范围大，圆角不规则，不能保证产品零件尺寸。对于内弯曲形冲压零件，按照传统的冲压工艺及模具设计，如果凸模底部伸出成型圆角，则凸模圆角强度不足，圆角部位易崩裂；如果凸模底部不伸出成型的圆角，弯曲零件圆角将在一定范围自由变动，不能保证产品圆角尺寸。在一般民用、工业及其他用途中极少见到这类冲压零件，属于冲压工艺性比较差的零件，在生产这种内弯曲形冲压零件，其工艺方案和涉及的模具如下：工序一：落料，计算冲压件毛坯展开尺寸,设计模具，落料模；工序二：V形弯曲，弯曲内弯曲两端成V形,设计模具，弯曲模；工序三：压平，将两端V形压平,设计模具，压平模；工序四：U形弯曲，按图U形弯曲,设计模具，弯曲模。其设计模具方法是：凸模底部伸出弯曲圆角R0.8，尺寸很容易保证，但致命的缺点是，模具弯曲力主要集中在弯曲圆角R0.8部位，该部位受力大，凸模两端伸出的圆角厚度按零件图尺寸在0.6-1.4范围内变动，模具的弯曲圆角强度低，易断裂损坏，如果伸出成型R0.8的厚度达到1.8-2.5,强度就好很多。按常规的冲压工艺，另一种弯曲形的工艺方案，弯曲圆角为自由尺寸，不保证弯曲圆角尺寸。设计模具方法是：凸模按U形内宽度尺寸设计制造，不考虑底角半径R0.8，底部半径设计成直角(注：R0.3是直角的自然圆角)，零件弯曲圆角在R0.8-R2.5范围变动，不能保证产品零件尺寸。按常规的冲压工艺进行设计的模具，被弯曲零件受力的共同特点是简支梁弯曲。由于上述缺陷，使用常规冲压工艺及模具设计，不能保证产品零件尺寸，因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于冲压内弯曲零件的专用模具及冲压方法，设有第一模具组件和第二模具组件，利用第一模具组件将毛坯底部圆角精确弯曲出来，利用第二模具组件在保证底部圆角不变的情况下将毛坯弯曲成符合尺寸要求的零件形状。

本发明采用的技术方案：用于冲压内弯曲零件的专用模具，具有第一模具组件和第二模具组件，所述第一模具组件包括凸模Ⅰ、凹模Ⅰ、模具上平板、固定板、垫架、模具下平板和顶件器，所述凸模Ⅰ下端部两侧制有避让槽；所述第二模具组件包括凸模Ⅱ、凹模Ⅱ、模柄Ⅱ、模座、下模板和撬杠，

所述凸模Ⅱ下部制有V型过渡段，所述V型过渡段下部制有成形直部段，其中一侧成形直部段下部制有倾斜冲压成形段，所述倾斜冲压成形段下部制有直压成形段，所述直压成形段底部制有成形圆角。

进一步地，所述固定板固定在模具上平板下端面，所述凸模Ⅰ穿过模具固定板且凸模Ⅰ上端部与固定板上的沉槽适配，所述凹模Ⅱ与垫架以及所述模具下平板固定连接，所述顶件器置于垫架和凹模Ⅱ的通孔内且顶件器下部与穿过模具下平板的顶杆接触连接，所述模具上平板上端面固定有模柄Ⅰ；所述凸模Ⅱ上部置于模柄Ⅱ内孔且两者固定连接，所述凸模Ⅱ内腔设有压件器且压件器下端伸出凸模Ⅱ下端面，垫板固定在下模板上端面，模座固定在垫板上端面，所述凹模Ⅱ置于模座内且凹模Ⅱ内腔设有顶销，所述垫板一端制有开槽，所述撬杠一端通过开槽后顶在顶销下端，撬杠通过圆柱销与垫板(19)铰接。

进一步地，所述压件器由螺塞和弹簧构成，所述凸模Ⅱ内腔为螺孔，所述螺塞与螺孔适配，弹簧套装在压杆上端且与螺塞下端面顶紧，所述压杆下端伸出凸模Ⅱ下端面。

进一步地，所述凸模Ⅱ上端制有槽形横向通孔，挂板横穿槽形槽形横向通孔，螺钉穿过模柄II与挂板上的螺钉孔旋合，横向圆柱销将凸模Ⅱ与模柄Ⅱ止转定位；所述撬杠由长臂和短臂构成且两者呈L型结构，所述短臂通过开槽后顶在顶销下端，所述短臂通过圆柱销与垫板铰接为一体，所述长臂为自由端且其下部设有弹簧及其定位销，所述弹簧及其定位销在长臂下压时与下模板上制有的盲孔适配。

本发明还提供一种用于冲压内弯曲零件的冲压方法，包括下述步骤：

1)落料：计算冲压件毛坯展开尺寸，利用落料模将毛坯冲好；

2)V形弯曲：利用弯曲模将冲压好的毛坯两端弯曲，使毛坯两端成V形结构；