[实用新型]一种解决冲压成形叠料的模具结构

说明书

一种解决冲压成形叠料的模具结构，用于钣金冲压成形。在板材被冲压时即将发生扭曲堆叠区域M处，在凸模上增设凸起过渡型面N，凹模上增设与凸起过渡型面N相配合的凹模过渡型面Q，凸起过渡型面N的表面积二S₂相对于产品对应理论型面P的表面积一S₁的差异控制在±10%以内；冲压时在凸起过渡型面N与凹模过渡型面Q的相互配合下将板材叠料区域的材料撑起，以防止被冲压后板材的叠料产生，通过后续整形，得到产品最终形状。本实用新型可防止冲压成形时材料堆叠在一起，避免冲压产品的应力集中，可有效提高冲压件的机械强度及使用性能，可适用于各种零件内部存在多面相交或马鞍形等复杂异形零件。

技术领域

本实用新型涉及钣金冲压成形技术领域，具体是一种解决冲压成形生产中，板料在流动过程中不能保持绷紧状态，局部材料相互挤压产生叠料缺陷的模具结构。

背景技术

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的冲压件的成形加工方法。通常情况下，根据功能和强度等需要，汽车冲压件的自身结构和外形设计得千奇百怪，基本都可以通过冲压工艺来实现。

而在冲压成形过程中，由于受各种外部因素，比如压力、成形速度，材料尺寸、拉延筋形状、模具型面贴合率、设备平行度等影响，使得冲压件会出现开裂、起皱、叠料等现象，大都可以通过调整各工艺参数来消除对应缺陷。但受零件自身形状及结构限制，如零件内部存在多面相交或马鞍形时，在冲压成形过程中，因材料流动困难，其局部所出现的叠料缺陷，是无法通过调整工艺参数来消除的，叠料部位将成为整个零件的应力集中点，导致零件强度降低，影响使用性能，甚至无法保障车辆的行驶安全。而现有解决方案只能通过修改叠料区域的结构形状，使其满足冲压工艺性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种解决冲压成形叠料的模具结构，以有效消除冲压件的叠料缺陷，保证冲压质量。

为实现上述实用新型目的，导套和凹模安装在上模座上，导柱和凸模安装在下模座上，板材置于压边圈上，装在下模座内的托杆托起压边圈；上模座带动凹模一起向下运动，凹模开始接触板材，压边圈在托杆的作用下压紧板材，上模座继续下行，凸模将板材顶入凹模内；本实用新型在凸模上设有凸起过渡型面N，凹模上设有与凸起过渡型面N相配合的凹模过渡型面Q，所述凹模过渡型面Q是通过凸起过渡型面N偏置一个板材的料厚来确定的；冲压时在凸起过渡型面N与凹模过渡型面Q的相互配合下将板材叠料区域的材料撑起，通过后序整形，将通过凸起过渡型面N与凹模过渡型面Q所冲制的板材成型面整形到产品对应理论型面P。

所述凸起过渡型面N的表面积二S₂相对于产品对应理论型面P的表面积一S₁的差异控制在±10%，即0.9≤S₂/ S₁≤1.1以内；所述表面积二S₂为板材被冲压时即将发生扭曲堆叠区域M的过渡区域AB，与板材被冲压时即将发生扭曲堆叠区域M处相对于其周边区域的高度h所形成的表面积；表面积一S₁为凸模在板材即将发生扭曲堆叠区域M处，凸模上对应过渡区域AB内产品理论型面P的表面积。

本实用新型按所述产品对应理论型面P进行计算机辅助冲压成形分析，得到板材被冲压时即将发生扭曲堆叠区域M处相对于其周边区域的高度h；通过计算机辅助冲压成形分析不断调整板材即将发生扭曲堆叠区域M的过渡区域AB的边界范围，通过体积不变原理，即0.9≤S₂/ S₁≤1.1原则，确定板材即将发生扭曲堆叠区域M的过渡区域边界AB，通过渡区域AB与即将发生扭曲堆叠区域M处相对于其周边区域的高度h，得到板材被冲压时即将发生扭曲堆叠区域M处的凸起过渡型面N的形状及表面积二S₂，从而得到凸模上对应AB区域内产品对应理论型面P的表面积S₁。