深拉伸件拉伸成型模 【技术领域】
本发明涉及一种冷冲压模具，特别是涉及一种深拉伸件拉伸成型模。
背景技术
碳罐是隶属于汽油蒸发控制系统，该系统是为了避免发动机停止运转后燃油蒸汽逸入大气，可称之为汽、机车的“胆囊”，其作用是将蒸气引入燃烧并防止挥发到大气中，不但降低了排放(废气)，而且也降低了油耗。而罐体是碳罐的关键部件之一，其制做加工的工艺、质量直接影响到碳罐的性能和寿命。正常碳罐的寿命应在5万公里以上，但是如因加工工艺落后，导致罐体强度不足，在工作过程中经高温、高气压冲击破裂浸油后，会立刻报废，直接影响发动机的性能及寿命，最重要的是直接污染大气。
传统的罐体加工工艺因技术不足，基本采用以下三种加工方法：1、采用多组模具分别完成不同高度大小的拉深，由于此种加工方法为间断拉伸，会导致材料越来越硬(冷作硬化原理)，易拉裂、起皱不良，且所耗费的人力和时间成本较高。2、采取铁板卷成园桶状后，再进行焊接，如此焊接技术要求极高且强度难以保证，易存在焊缝破裂、焊孔不良，耗费成本高。3、采用更高成本的原料特种工程塑料(PE聚乙烯)，运用塑料模高温成型。近年来，由于全球经济及汽车工业的飞速发展，汽车已成为人们的普通交通上具，由于汽车的广泛使用产生大量废气造成空气污染、全球气候升温，因此，国际环保组织对于汽车废气排放标准的要求越来越苛刻，进而对碳罐的质量性能(耐高温、耐冲击)提出更高的要求。
传统碳罐罐体(采用多模拉伸)的加工具有以下几个特点：
1、采用模具共6道工序(4道拉伸、1道成型、1道切边)生产，作业原理从外径大到小，高度从低到高、依次进行拉伸作业，再进行整型，最后切边，需配备作业人员6人。
2、4道拉伸作业均为间断(从上工步到下工步的间断时间约为32秒)生产，材料经多次拉伸后其材质越来越硬(素材延展性降低——冷作硬化原理)，易破裂。
3、采用600T油压机生产，设备成本高昂，其作业原理为单向动力冲压引伸(上模压力、下模气缸平衡、脱料)，其质量不稳定(易起皱、破裂)、生产效率低，每个加工时间为约为75秒。
4、生产作业场所为开放式环境，加工过程中半成品易接触到粉尘颗粒，粘附于材料表面，在拉伸过程中造成模具R角损伤，进而拉伤产品，造成产品报废。
由于影响罐体加工的因素很多，而且这些往往是交织在一起的，其中加工工艺的流程、模具的构造、生产设备的性能等是主要因素。当然，在多模生产作业中，间断拉伸作业(冷作硬化)影响则是最大的，可以说，罐体的加工工艺强度质量保证很大程度上取决于加工工艺。在现有的单向动力设备上理想的加工工艺是一体一次拉伸、整型、切边一模完成，然而这种情况事实上并不存在，特别是整体拉伸一次完成，由于产品拉伸高度249mm的拉伸极限限制，理论上是无法做到的，由此很难做到一次拉伸作业完成的状态。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可一次拉伸作业完成深拉伸产品的深拉伸件拉伸成型模。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
本发明是一种深拉伸件拉伸成型模，它包括上模、下模、上压料板、下压料板、顶杆；安装在上床座上的上模和安装在下床座上的下模相对设置，上压料板固设在上模下端，下压料板套接在下模上并可在顶杆的作用下沿下模的中心线上下移动，与下压料板顶靠；所述的上模为凹模，其内腔直径呈逐级缩小的阶梯状；所述的下模为凸模，它由中仁、多个模套构成，多个模套依次套接在中仁上，中仁、多个模套的外径与凹模逐级缩小阶梯状内腔的直径配合并可分别伸入该各阶梯状内腔。
所述的上模由三个逐级缩小的阶梯状内腔构成；所述的下模由中仁、第一模套、第二模套构成，第一模套套接在中仁上，第二模套套接在第一模套上；所述的下模的中仁与上模最小直径内腔配合。
所述的上模由第一上模、第一连接座、第二上模、第二连接座、第三上模组成；第一上模通过第一连接座连接第二上模，第二上模通过第二连接座连接第三上模，第一上模的下端连接上压料板，第三上模的上端固接在上床座上，第一上模、第二上模、第三上模内腔直径呈逐级缩小状；所述的第一连接座和第二连接座为环行构件，其内孔端为圆弧形倒角。
采用上述方案后，针对习用产品加工采用多组模具，分别完成不同高度大小的拉深，材料经多次间断拉伸，会导致材料的硬度提高，影响材料拉伸的延展性的缺陷，本发明采用多次拉伸、成型工程集于一模的结构设计，即，本发明的凹模为内腔直径呈逐级缩小的阶梯状，凸模由多个模套依次套接在中仁上制成，中仁、多个模套的外径与凹模逐级缩小阶梯状内腔的直径配合，这样，拉伸件在即将到达材料拉伸及极限时，由下方产生辅助性向上推力，在上下力同时作动期间，上下模具和材料磨擦产生的热能能让材料流动的过程更加顺畅，一次完成深抽加工，进而完成碳罐罐体的生产。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
【附图说明】
图1是本发明结构图；
图2是本发明凸、凹模地装配图；
图3是本发明凸模的结构示意图；
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E是本发明放料合模、第一次拉伸、第二次拉伸、第三次拉伸、整型示意图；
图5A、图5B、图5C、图5D是本发明第一次拉伸、第二次拉伸、第三次拉伸、整型后的冲压件示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明是一种深拉伸件拉伸成型模，它包括上模1、下模2、上压料板3、下压料板4、顶杆5。
安装在上床座10上的上模1和安装在下床座20上的下模2相对设置，上压料板3固设在上模1下端，下压料板4套接在下模2上并可在顶杆5的作用下沿下模2的中心线上下移动，与下压料板4顶靠，压紧配料的边缘。
如图3参考图2所示，所述的下模2为凸模2，它由中仁21、第一模套22、第二模套23构成。第一模套22套接在中仁21上，第二模套23套接在第一模套22上；中仁21、第一模套22、第二模套23的外径与凹模1的第一上模11、第二上模13和第三上模15逐级缩小阶梯状内腔的直径配合，并可分别伸入该相应的阶梯状内腔，如，中仁21与上模1最小直径的第三上模15内腔配合并可伸入第三上模15内腔。
如图2所示，所述的上模1为凹模，由第一上模11、第一连接座12、第二上模13、第二连接座14、第三上模15和十六等分上模16组成。第一上模11、第二上模13和第三上模15的内腔直径呈逐级缩小的阶梯状，即第一上模11内腔直径最大，第三上模13内腔直径最小。第一上模11通过第一连接座12连接第二上模13，第二上模13通过第二连接座14连接第三上模15，第一上模11的下端连接上压料板3，第三上模15的上端固接在上床座10上；所述的第一连接座12和第二连接座14为环行构件，其内孔端为圆弧形倒角R。所述的十六等分上模16套置在第三上模15内腔，它与凸模2上的中仁21配合，用于在工件底面形成皱褶。
本发明的工作过程：
1、放料压边(如图4A所示)，下压料板4在顶杆5的作用下向上移动，顶靠在上压料板3，压紧料边；
2、第一次拉伸(如图4B所示)。下模2在油缸的作用下向上移动，下模2上的第二模套23伸入上模1上的第一上模11内腔，完成第一次拉伸，冲压件90呈图5A所示状。
3、第二次拉伸(如图4C所示)。下模2在油缸的作用下向上移动，下模2上的第一模套22伸入上模1上的第二上模13内腔，完成第二次拉伸，冲压件90呈图5B所示状。
4、第三次拉伸(如图4D所示)。下模2在油缸的作用下向上移动，下模2上的中仁21伸入上模1上的第三上模15内腔，完成第I3次拉伸，冲压件90呈图5C所示状。
5、整型和形成皱褶(如图4E所示)。十六等分上模16与凸模2上的中仁21配合，在工件底面形成皱褶，冲压件90呈图5D所示状。
本发明的重点就在于：凹模设计成内腔直径呈逐级缩小的阶梯状，凸模由多个模套依次套接在中仁上制成。凸模的模套数与凹模的级数可根据所需拉伸的冲压件的深度确定。