[发明专利]用于成型封闭式凹部的模具以及方法

说明书

本发明涉及一种用于在金属板料上成型封闭式凹部的模具，其特征在于，所述模具具有上模和下模，在上模上设置有可变形的第一凸模(7)，所述第一凸模(7)在面向待成型的板料的一侧上具有用于引导变形的第一凹槽(17)，下模具有刚性的第二凸模(11)，所述第二凸模(11)在面向待成型的板料的一侧上具有相应于待成型出的封闭式凹部的第二凹槽(18)，第一凹槽的外轮廓大于第二凹槽的外轮廓，从而所述第一凹槽(17)覆盖第二凹槽(18)。

技术领域

本发明涉及一种用于在金属板料上成型封闭式凹部的模具。此外，本发明涉及一种用于在金属板料上成型封闭式凹部的方法。按照本发明的模具和方法尤其是适用于汽车的门外板手扣凹部、发动机盖外板车标凹部和侧围外板加油口等封闭式凹部的成型。

背景技术

从现有技术中已知的是，在汽车外覆盖件上有几处存在明显的凹部，比如门外板手扣凹部、发动机盖外板车标凹部和侧围外板加油口等，此类凹部在现有技术中通常通过拉延成型或整形方法实现。但是，在拉延成型的情况下，由于受到拉延或整形方法本身的限制，极容易在此类凹槽的周围产生缺陷，从而影响整车的美观。此外，在用于制造凹部的模具调试过程中，需要耗费大量的人力和物力。以下以车门外板手扣凹部为例进行说明这样的封闭式凹部的制造方法。车门外板的手扣凹部造型是整车上一个重要的造型特征，这部分区域也是整车表面评审中一个重要的关注项目。手扣凹部处的形状通常以拉延模具成型。手扣凹部形状主要通过模具的上模成型。拉延模具的上模具有由铸件制成的凸模，下模具有包括凹槽的凸模。在拉延过程中，首先，借助上模和下模上的压料圈将板料压紧，随着上模的压机滑块继续向下运行，上模的凸模部分开始接触板料并把板料逐渐压入下模的凸模的凹槽中以形成手扣凹部。在此过程中，手扣凹部圆角处的板料处于自由状态，压料力仅是把此部分的板料拉紧。在手扣凹部区域，上模的凸模作用在板料上的力远远大于压料力传递到此部分区域的拉力，所以，圆角外的板料会越过手扣凹部圆角流入手扣凹部内，此外，手扣凹部圆角轮廓有时是不规则的，从而导致材料流入量不均匀，进而在此手扣凹部圆角区域产生不均匀的切向压应力，由此导致产品缺陷的产生，例如产生凹坑。对于拉延成型的手扣凹部来说，受到方法本身的限制，产品缺陷是不可避免的，即使在手扣凹部外围区域20mm 至40mm范围内施加强压，也不能完全克服此类产品缺陷。目前，市场上基本上所有产品的手扣凹部区域均存在产品缺陷，尽管在调试过程中耗费了大量的人力物力，产品缺陷问题仍然得不到彻底解决。

现有技术中也已知通过弹性材料冲压板料以对板料进行成型的方法，然而其原理仍然是和拉延成型相同，对凹槽的冲压成型是通过弹性材料的快速变形从而对板料快速成型而实现的，因而仍然容易造成产品缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服在现有技术中封闭式凹部成型所造成的产品缺陷，改善具有封闭式凹部的金属板料的质量。

为了实现上述目的，按照本发明，提供一种用于在金属板料上成型封闭式凹部的模具，其特征在于，所述模具具有上模和下模，在上模上设置有可变形的第一凸模，所述第一凸模在面向待成型的板料的一侧上具有用于引导变形的第一凹槽，下模具有刚性的第二凸模，所述第二凸模上具有相应于待成型出的封闭式凹部的第二凹槽，第一凹槽的外轮廓大于第二凹槽的外轮廓，从而所述第一凹槽覆盖第二凹槽。按照本发明，封闭式凹部指的是在板料上成型的凹部的周向轮廓是封闭的。