[发明专利]金属板材复合冲压的过程及模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属板料冲压过程及模具结构，更具体地说，涉及一种金属板料复合冷冲压过程及模具，它包括板料下料、拉延、成型、修边、打孔、翻边和整形等冲压工艺。

背景技术

对于汽车冲压覆盖件、内外板已及加强版，大多数都是经过板料的冲裁、拉延、成型、修边、打孔、翻边和整形加工而成。一般而言，除板料的冲裁以外，需要4或者5道工序才能加工成最终产品，这些冲压件包括车窗架加强板、车门内外板、车顶加强板、车顶天窗加强板、发动机罩内外板、行李后备箱内外板、车地板、顶拱、前后保险杠、加强边梁、加强A柱、加强B柱、侧围栏、摇杆加强板、油箱保护板、后排座椅下的模梁、车门窗沿加强条、车顶加强围栏、门梁、发动机仓底部结构、前装配平台、前烟道护板等等。生产冲压件的主要成本是冲压钢板的材料成本和模具制造成本，所以，如何降低这两项成本具有重要意义。

关于如何更好的降低汽车冲压生产成本已经做了大量的工作【1-3】，在裁剪方法上，运用摆剪方式代替直切以提高材料利用率，套裁的运用，采用落料模具或级进模具。在冲裁工序中的改善方面，减小或取消搭边值，将零件毛坯尺寸由块料改为条料，正反方向套冲，由浅拉延改为成形，冲压工序合并，余料再利用。尽管如此，对上述汽车冲压覆盖件、内外板已及加强版冲压件的生产工艺仍然很复杂，其材料利用率仍然不高。到目前为止，能够将具有一定拉延深度(比如车窗架加强板、车顶加强板、车顶天窗加强板、发动机罩内外板等等)的拉延、成型、修边、打孔、翻边和整形工序合并成为一道利两道工序的冲压工艺和模具还未见报道。另外，对于一个冲压周期采取多次冲压行程的工艺也未见报道。

发明内容

对于汽车冲压覆盖件、内外板已及加强版，大多数传统的冲压工艺都是经过板料的冲裁、拉延、成型、修边、打孔、翻边和整形加工而成。一般而言，除板料的冲裁以外，需要4道或者5道工序才能加工成最终产品，其主要的局限性是冲压工艺复杂，材料利用率低以及模具成本高。

为了克服上述传统冲压工艺的局限性，本发明公开了一种复合冲压的工艺过程和模具结构。该复合冲压模具由一道和两道工序组成并具有拉延、再拉延、修边、冲孔、翻边、整形的功能。该复合冲压模具可以明显节省冲压板料，并且减少大约50％的模具生产成本。

附图说明

图1本发明的复合冲压模具应用于车窗架加强板的截面示意图

图2本发明的复合冲压模具应用于车顶天窗加强板的截面示意图

图3本发明的复合冲压模具应用于发动机罩内板的截面示意图

图4本发明的复合冲压模具在压料板闭合时台阶式拉延筋的截面示意图，压料板闭合时产生台阶式拉延筋，这些台阶式拉延筋可以控制板料在压料板闭合阶段的的板料流动

图5本发明的复合冲压模具在冲压完成时台阶式拉延筋的截面示意图，板料流过台阶式拉延筋

图6本发明的复合冲压模具在冲压完成时的截面示意图，打孔与冲压同时进行，模块8和模块9的位置在冲压过程中是可变的

图7本发明的复合冲压模具在汽车内板以及加强板中的部分应用举例

图8本发明的复合冲压模具应用于另一类车顶天窗加强板的截面示意图

1-冲压板料，2-复合压料板，3-凹模，4-凸模，5-下模座，6-氮气缸，7-上模座，8-位置可变的模块，9-位置可变的模块，10-冲孔系统，11-空气气缸，12-耐磨板

具体实施方式

图1是本发明的复合冲压模具应用于车窗架加强板的截面示意图，在该图中拉延方向是向下的，在传统的冲压工艺中，除冲裁下料外该冲压件由拉延、修边、冲孔、翻边、分离共等5道工序组成，在本发明的工艺中，所有的修边线和孔在下料模中预先被切割好，在此例子中，复合压料板(2)较传统的压料板大得多并且主要由工件形面组成，这些形面的特征是在拉延方向的高度变化不大，复合凸模(4)较传统的凸模小得多并且主要由工作形面组成，这些形面的特征是在拉延方向的高度变化大，凹模与传统的凹模相似，凹模可以由氮气缸所浮动或者直接固定在上模座上。