[发明专利]一种带双上压料的拉延模结构及利用该结构的冲压方法

权利要求书

1.一种带双上压料的拉延模结构，包括上模和下模，其特征在于：

上模包括上模座(1)、凹模(2)、第一上压料板(3)、第二上压料板(4)、弹簧或氮气缸(9)以及限位螺钉(10)；

上模座(1)连接在冲压机床的上滑块上，由上滑块驱动上模座(1)往±Z向运动；凹模(2)通过紧固件连接在上模座(1)上，通过上模座(1)带动在冲压过程中运动方向也为±Z向，二者运动保持一致；

限位螺钉(10)固定在上模座(1)上，与上模座(1)运动保持一致；第一上压料板(3)、第二上压料板(4)通过限位螺钉(10)连接在上模座(1)上，第一上压料板(3)、第二上压料板(4)的行程ST3由限位螺钉(10)限制，第一上压料板(3)、第二上压料板(4)与限位螺钉(10)存在±Z向的相对运动；

弹簧或氮气缸(9)卡在上模座(1)与第一上压料板(3)、第二上压料板(4)之间，当第一上压料板(3)、第二上压料板(4)相对限位螺钉(10)发生+Z向运动时，弹簧或氮气缸(9)被压缩，压力逐渐增大，产生的压力施加到第一上压料板(3)、第二上压料板(4)上；当第一上压料板(3)、第二上压料板(4)相对限位螺钉(10)发生-Z向运动时，弹簧或氮气缸(9)被还原，压力逐渐减小至初始状态；

下模由凸模(6)、压边圈(5)及下模座(7)组成，其中，凸模(6)通过紧固件固定在下模座(7)上，下模座固定在冲压机床工作面上，冲压过程中一直处于静止状态；压边圈(5)通过冲压机床下滑块驱动顶杆(8)，使压边圈(5)在冲压过程中的运动方向为±Z向；

其中：带双上压料的拉延模结构是依据冲压仿真模拟分析获得板料发生起皱的最大范围，将凹模(2)中起皱的区域分割出来，作为第一上压料板(3)、第二上压料板(4)的工作型面；依据仿真模拟分析获得产生起皱趋势的时刻，从而确定第一上压料板(3)、第二上压料板4的工作行程ST3；依据仿真优化分析获得施加到第一上压料板(3)、第二上压料板(4)的压力大小F2；第一上压料板(3)、第二上压料板(4)与凸模(6)闭合后，在第一上压料板(3)、第二上压料板(4)施加-Z向的正压力F2。

2.一种带双上压料板拉延模的冲压方法，其特征在包括以下步骤：

步骤1、带双上压料板拉延模的上死点状态

上模座(1)连接在冲压机床的上滑块，由上滑块驱动上模座(1)往+Z向运动；凹模(2)随着上模座(1)往+Z向运动到最上点，行程为ST1；

第一上压料板(3)、第二上压料板(4)由限位螺钉(10)连接在上模座上，由固定在上模座上的限位螺钉(10)限制其行程ST3，行程ST3为第一上压料板(3)、第二上压料板(4)相对凹模(2)往-Z向移动的距离；弹簧或氮气缸(9)卡在上模座及第一上压料板(3)、第二上压料板(4)之间，处于初始状态；压边圈(5)通过冲压机床顶杆(8)驱动往+Z向运动到最上点，行程为ST2；此时板料为平板，放置于压边圈(5)上；

步骤2、带双上压料板拉延模的压边圈闭合状态

上模座(1)由冲压机床的上滑块驱动往-Z向运动，同时带动凹模(2)、第一上压料板(3)、第二上压料板(4)、弹簧或氮气缸(9)、限位螺钉(10)往-Z向运动，当凹模(2)往-Z向运动至与压边圈(5)闭合时，压边圈(5)通过冲压机床顶杆(8)提供的+Z向支撑力即压边力F1保持静止，板料(11)被凹模(2)与压边圈(5)压紧；

步骤3、带双上压料板拉延模的上压料板闭合状态

模具从压边圈闭合状态开始，上模座(1)由冲压机床的上滑块驱动继续往-Z向运动，同时带动凹模(2)、第一上压料板(3)、第二上压料板(4)、弹簧或氮气缸(9)、限位螺钉(10)往-Z向运动；凹模(2)克服冲压机床顶杆(8)施加在压边圈(5)的+Z向支撑力即压边力F1，驱使压边圈(5)随着凹模往-Z向运动，板料11被凹模(2)与压边圈(5)压紧同时往-Z向运动，当第一上压料板(3)、第二上压料板(4)往-Z向运动至与一直保持静止的凸模(6)闭合时，板料11被第一上压料板(3)、第二上压料板(4)与凸模(6)压住，此状态即为上压料板闭合状态；

步骤4、带双上压料板拉延模的下死点状态

模具从上压料板闭合状态开始，上模座(1)由冲压机床的上滑块驱动继续往-Z向运动，同时带动凹模(2)、限位螺钉(10)往-Z向运动；而第一上压料板(3)、第二上压料板(4)由于已经与一直保持静止的凸模(6)闭合，故无法继续向-Z向运动，保持静止状态；凹模(2)克服冲压机床顶杆(8)施加在压边圈(5)的+Z向支撑力即压边力F1，驱使压边圈(5)随着凹模往-Z向运动，板料11被凹模(2)与压边圈(5)压紧同时往-Z向运动，直至凹模(2)与凸模(6)发生闭合；

步骤5、带双上压料板拉延模的开模状态

上模座(1)由冲压机床的上滑块驱动往+Z向运动；凹模(2)、限位螺钉(10)随着上模座(1)往+Z向运动；压边圈(5)通过调节冲压机床顶杆(8)的支撑力，使压边圈(5)保持静止；第一压料板(3)、第二压料板(4)由于自重及弹簧或氮气缸(9)施加的压力仍保持与凸模(6)闭合，起到打料作用，即避免制件随凹模上行；由于上模座(1)往+Z向运动，而第一压料板(3)、第二压料板(4)保持静止，故卡在凹模座(1)与第一压料板(3)、第二压料板(4)之间的弹簧或氮气缸(9)由压缩状态渐渐还原，直至凹模(2)往+Z向运动行程达到ST3，弹簧或氮气缸(9)恢复至其初始状态；

步骤6、带双上压料板拉延模的顶件状态

上模座(1)由冲压机床的上滑块驱动继续往+Z向运动；凹模(2)、限位螺钉(10)随着上模座(1)继续往+Z向运动；直至第一上压料板(3)、第二上压料板(4)通过固定在上模座(1)上的限位螺钉(10)即将离开凸模(6)随上模座(1)往+Z向同步运动时，压边圈(5)才通过调节冲压机床顶杆(8)的支持力开始往+Z向运动行程ST2，将变形为产品形状的拉延件顶出。