一种马鞍形工件的成型模具的制作方法

1.本发明涉及一种冲压模具，尤其涉及一种马鞍形工件的成型模具。


背景技术：

2.冲压模具是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备。现有的冲压模具一般是通过平面的金属板材的冲压，使之形成不同形状和具有不同弧度的表面。对于带有多个不同弧面的工件成型，弧面部分由于原有的金属板材延伸不均匀，容易发生延伸过大的区域厚度低于工艺要求，材料聚集的部分发生皱褶，无法满足客户的部件成型需求。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有技术的缺陷，提供一种马鞍形工件的成型模具，可对板材进行冲压形成马鞍形工件，工件的厚度均匀，表面平滑。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种马鞍形工件的成型模具，所述马鞍形工件具有从左右两侧向中央逐渐凹陷形成的山谷部和位于前端的从前后两侧向中间隆起的山脊部。所述成型模具包括上模和下模，所述下模包括下模板和下模芯，所述下模芯能够相对所述下模板上下移动；所述上模包括上模板；所述下模板具有弧形凹陷部，所述上模板具有与所述弧形凹陷部对应的弧形凸起；所述下模芯的左右两端分别设有第一引导凸块和第二引导凸块，所述第一引导凸块高于所述马鞍形工件的左侧最高点，第二引导凸块高于所述马鞍形工件的右侧最高点。
5.作为上述方案的改进，所述下模板中央设有模芯孔，所述下模芯设于所述模芯孔中，所述下模芯与模芯驱动机构连接。
6.作为上述方案的改进，所述下模板表面围绕所述模芯孔设有拉延筋。
7.作为上述方案的改进，所述拉延筋包括设于所述模芯孔左右两侧的左拉延筋和右拉延筋；所述马鞍形工件前后边沿具有预设斜面，所述拉延筋还包括所述模芯孔前后两侧并与所述预设斜面平行的前拉延筋和后拉延筋。
8.作为上述方案的改进，所述上模板包括上模成型腔，所述上模成型腔周边设有与所述拉延筋配合的拉延筋配合腔。
9.作为上述方案的改进，所述第一引导凸块为t型，其包括横向延展部和位于所述横向延展部中央的纵向引导部，所述纵向引导部两侧为弧形，所述纵向引导部末端与所述马鞍形工件的前端连接。
10.作为上述方案的改进，所述下模芯具有与所述马鞍形工件的轮廓匹配的成型表面，所述成型表面的前后边沿具有平滑过渡面，所述平滑过渡面与横向引导面连接。
11.作为上述方案的改进，所述第一引导凸块和第二引导凸块的上表面均具有预设弧度。
12.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
13.本模具相对上下移动的下模芯和下模板，并在下模板设置弧形凹陷部，在合模过程先通过下模板的弧形凹陷部与上模板配合，进行第一次成型；再驱动下模芯向上模方向移动，对工件进行二次成型。工件二次成型后，可以移至另外的冲压模具将工件的核心部位冲出，得到最终成品。采用本模具，在一次成型时，使得工件形成与最终产品大致轮廓相近的形状，在二次成型时将工件的核心部位压制成最终产品的形状，通过两次压制，能够减少工件在二次成型时的形变量，即减少板材的拉伸率和堆积程度，提升冲压件的形状精度和力学性能。
14.另一方面，所述下模芯具有第一引导凸块和第二引导凸块，通过设置第一引导凸块和第二引导凸块，能够增大工件左右两侧的物料送入中部区域的阻力，减缓工件左右两侧的进料速度，避免工件左右端由于冲压形变较小而发生物料堆积。
附图说明
15.图1是本发明一种马鞍形工件的成型模具压制形成的板材结构示意图；
16.图2是本发明的马鞍形工件的结构示意图；
17.图3是本发明一种马鞍形工件的成型模具的结构示意图；
18.图4是本发明的上模结构示意图；
19.图5是本发明的下模结构示意图；
20.图6是图5所示的下模芯的放大图。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
22.如图1-图6所示，本发明具体实施例提供了一种马鞍形工件的成型模具，所述马鞍形工件100具有从左右两侧向中央逐渐凹陷形成的山谷部101和位于前端的从前后两侧向中间隆起的山脊部102。所述成型模具包括上模1和下模2，所述下模2包括下模板21和下模芯22，所述下模芯22能够相对所述下模板21上下移动；所述上模1包括上模板11；所述下模板21具有弧形凹陷部211，所述上模板11具有与所述弧形凹陷部211对应的弧形凸起111；所述下模芯22的左右两端分别设有第一引导凸块221和第二引导凸块222，所述第一引导凸块221高于所述马鞍形工件100的左侧最高点，第二引导凸块222高于所述马鞍形工件100的右侧最高点。
23.本模具根据马鞍形工件100的整体特征，设计了与之匹配的模具，通过设计能够相对上下移动的下模芯22和下模板21，并在下模板21设置弧形凹陷部211，在合模过程先通过下模板21的弧形凹陷部211与上模板11配合，进行第一次成型；再驱动下模芯22向上模1方向移动，对工件进行二次成型。工件二次成型后，可以移至另外的冲压模具将工件的核心部位冲出，得到最终成品。采用本模具，在一次成型时，使得工件形成与最终产品大致轮廓相近的形状，在二次成型时将工件的核心部位压制成最终产品的形状，通过两次压制，能够减少工件在二次成型时的形变量，即减少板材的拉伸率和堆积程度，提升冲压件的形状精度和力学性能。
24.另一方面，所述下模芯22具有第一引导凸块221和第二引导凸块222，通过设置第一引导凸块221和第二引导凸块222，能够增大工件左右两侧的物料送入中部区域的阻力，减缓工件左右两侧的进料速度，避免工件左右端由于冲压形变较小而发生物料堆积。
25.为了实现上述设计，保证下模芯22和下模板21能够相对移动，所述下模板21中央设有模芯孔212，所述下模芯22设于所述模芯孔212中，所述下模芯22与模芯驱动机构连接。具体地，所述模芯驱动机构可以是独立设置的液压缸，所述液压缸通过模芯连接板23与下模芯22连接，驱动下模芯22独立升降。
26.由于本工件具有正向和反向的弧面，以及与之连接的平面部位，结构复杂，为了进一步保证成型后的工件厚度的均匀性。所述下模板21表面围绕所述模芯孔212设有拉延筋。所述上模板11包括上模成型腔112，所述上模成型腔112周边设有与所述拉延筋配合的拉延筋配合腔113。
27.具体地，所述拉延筋包括设于所述模芯孔212左右两侧的左拉延筋213和右拉延筋214；所述马鞍形工件100前后边沿具有预设斜面103，所述拉延筋还包括所述模芯孔212前后两侧并与所述预设斜面103平行的前拉延筋215和后拉延筋216。当上模板11和下模板21合模时，待压制的板材的相应部位会进入所述拉延筋中，控制拉延筋所在区域的拉伸速度。本技术还设置了所述模芯孔212前后两侧并与所述预设斜面103平行的前拉延筋215和后拉延筋216，倾斜的拉延筋能够精确控制马鞍形工件100鞍部区域的进料量，防止尽量过多而在鞍部边沿区域产生皱褶。更优地，所述拉延筋可以为两层，其包括整圈完整围绕于模芯孔212四周的内层拉延筋217，以及位于所述内层拉延筋217外侧的左拉延筋213、右拉延筋214、前拉延筋215和后拉延筋216。通过设置两层拉延筋，能够通过内层拉延筋217对工件外沿进行整体收紧，继而通过位于所述内层拉延筋217外侧的左拉延筋213、右拉延筋214、前拉延筋215和后拉延筋216进行局部调整，两者配合辅助马鞍形工件100的成型。
28.除了拉延筋的设置，所述下模芯22也进行了针对性的设计，具体地，所述第一引导凸块221为t型，其包括横向延展部221a和位于所述横向延展部221a中央的纵向引导部221b，所述纵向引导部221b两侧为弧形，所述纵向引导部221b末端与所述马鞍形工件100的前端连接。所述第一引导凸块221和第二引导凸块222的上表面均具有预设弧度。
29.需要说明的是，所述所述t型的第一引导凸块221能够对板材进行塑形，将从下模芯22左侧进入的物料逐渐引导成与马鞍形工件100右侧边沿的截面形状匹配，继而进入核心压制区域，将工件压制成预定形状。t型为先大后小的形状，有利于较为平整的物料逐渐向马鞍形聚集。
30.优选地，所述下模芯22具有与所述马鞍形工件100的轮廓匹配的成型表面223，所述成型表面223的前后边沿具有平滑过渡面224，所述平滑过渡面224与横向引导面225连接。所述横向引导面225为较为平顺的表面，能够使板材充分张开，继而进入平滑过渡面224，所述平滑过渡面224用于将横向引导面225与成型表面223的连接，此处的平滑过渡面224通过自身弧度，将已经被充分张开的物料带动转向，使其在下模芯22与上模板11压紧的过程中平顺地向成型表面223移动。
31.本模具对成型板材各个方向的进料速度进行精确控制，从而满足马鞍形工件100的成型需求，成型的工件厚度均匀，表面平滑无皱褶，满足航天器件等对马鞍形工件的需求。
32.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种马鞍形工件的成型模具，所述马鞍形工件具有从左右两侧向中央逐渐凹陷形成的山谷部和位于前端的从前后两侧向中间隆起的山脊部，其特征在于，包括上模和下模，所述下模包括下模板和下模芯，所述下模芯能够相对所述下模板上下移动；所述上模包括上模板；所述下模板具有弧形凹陷部，所述上模板具有与所述弧形凹陷部对应的弧形凸起；所述下模芯的左右两端分别设有第一引导凸块和第二引导凸块，所述第一引导凸块高于所述马鞍形工件的左侧最高点，第二引导凸块高于所述马鞍形工件的右侧最高点。2.如权利要求1所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述下模板中央设有模芯孔，所述下模芯设于所述模芯孔中，所述下模芯与模芯驱动机构连接。3.如权利要求2所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述下模板表面围绕所述模芯孔设有拉延筋。4.如权利要求3所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述拉延筋包括设于所述模芯孔左右两侧的左拉延筋和右拉延筋；所述马鞍形工件前后边沿具有预设斜面，所述拉延筋还包括所述模芯孔前后两侧并与所述预设斜面平行的前拉延筋和后拉延筋。5.如权利要求4所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述上模板包括上模成型腔，所述上模成型腔周边设有与所述拉延筋配合的拉延筋配合腔。6.如权利要求1所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述第一引导凸块为t型，其包括横向延展部和位于所述横向延展部中央的纵向引导部，所述纵向引导部两侧为弧形，所述纵向引导部末端与所述马鞍形工件的前端连接。7.如权利要求6所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述下模芯具有与所述马鞍形工件的轮廓匹配的成型表面，所述成型表面的前后边沿具有平滑过渡面，所述平滑过渡面与横向引导面连接。8.如权利要求7所述的马鞍形工件的成型模具，其特征在于，所述第一引导凸块和第二引导凸块的上表面均具有预设弧度。

技术总结
本发明实施例公开了一种马鞍形工件的成型模具，所述马鞍形工件具有从左右两侧向中央逐渐凹陷形成的山谷部和位于前端的从前后两侧向中间隆起的山脊部。所述成型模具包括上模和下模，所述下模包括下模板和下模芯，所述下模芯能够相对所述下模板上下移动；所述上模包括上模板；所述下模板具有弧形凹陷部，所述上模板具有与所述弧形凹陷部对应的弧形凸起；所述下模芯的左右两端分别设有第一引导凸块和第二引导凸块，所述第一引导凸块高于所述马鞍形工件的左侧最高点，第二引导凸块高于所述马鞍形工件的右侧最高点。采用本发明，可对板材进行冲压形成马鞍形工件，工件的厚度均匀，表面平滑。面平滑。面平滑。


技术研发人员：席闯伟
受保护的技术使用者：佛山市南海万圣锋模具有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/14