一种变薄拉深抽孔工艺及模具.pdf

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1、10申请公布号CN101966542A43申请公布日20110209CN101966542ACN101966542A21申请号201010294118122申请日20100927B21D28/26200601B21D28/3420060171申请人昌辉上海科技集团股份有限公司地址201814上海市嘉定区安亭汽车城百安公路1558号72发明人王进丁石勇王正成74专利代理机构深圳市百瑞专利商标事务所普通合伙44240代理人杨大庆54发明名称一种变薄拉深抽孔工艺及模具57摘要本发明公开了一种出力板产品成形采用的变薄挤压拉深工艺及其出力板级进模。包括拉伸与挤压、端面成形及落料等工艺。出力板级进模包括设。

2、置对料带进行拉伸的拉伸装置，还包括冲孔装置、多次变薄挤压装置、圆柱端面成形装置及落料出件装置；采用了本发明技术方案的，由于将拉伸与挤压、端面成形及落料等工艺组合在一副模具中实现，相比现有采用单工序多副模具实现的加工方式，大大提高生产效率，适宜大批量生产。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高，质量稳定性也更好。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101966542A1/1页21一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤步骤10冲凸包，在有限的空间上尽量储料；步骤20冲孔、释放。

3、口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；步骤30变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；步骤40挤切，确保孔端部平齐；步骤50落料出件。2根据权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺，其特征在于在步骤10中，包括以下两个工序工序11、冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；工序12、凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。3根据权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺，其特征在于在步骤30中，采用硬质合金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。4一种实现权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺的模具，其特征在于包括设置在拉伸工位对料带进行拉伸出小半球的凸泡结构的拉伸装置；设置在所述的拉伸装置之后，用于在。

4、料带拉伸出的凸泡底部冲个圆孔的冲孔装置；设置在所述的冲孔装置之后，对料带进行挤压成薄壁圆柱凸台的变薄挤压装置；设置在所述的多次变薄挤压装置之后，对料带上圆柱凸台进行圆柱端面挤断成形的圆柱端面成形装置；设置在所述的圆柱端面成形装置之后，对料带进行落料并从模具中制成产品的落料出件装置。5根据权利要求4所述的变薄拉深抽孔工艺的模具，其特征在于还包括冲导正孔装置、整形装置及切边装置，所述冲导正孔设置在拉伸装置之前的工位上；所述整形装置设置在圆柱端面成形装置之后的工位上；所述切边装置设置在压端面装置之后的工位上。6根据权利要求5所述的变薄拉深抽孔工艺的模具，其特征在于包括21个工位，按顺序分别为第一工位。

5、设置冲导正孔装置为冲导正孔工位；第二工位设置拉伸装置为冲凸泡工位；第三工位设置冲孔装置为第一次冲孔工位；第四工位至第十工位、第十二工位、第十三工位、第十五工位都设置变薄挤压装置分另为第一次至第十次挤压工位；第十一工位和第十九工位为空工位；第十四工位设置圆柱端面成形装置为端面拉断工位；第十六工位设置整形装置第一次整形工位；第十七工位设置冲孔装置为第二次冲孔工位；第十八、第二十工位设置落料出件装置分别为落料工位和出件工位；和第二十一工位设置切边装置为切废料工位。权利要求书CN101966542A1/4页3一种变薄拉深抽孔工艺及模具技术领域0001本发明涉及一种冲压工艺，特别涉及一种冷冲挤压变形工艺。

6、及模具，该工艺完成对金属薄板材料冲孔。背景技术0002通常，材料的变形有一定的条件，不同条件下的变形对最终是否能达成我们所需要的这个产品结构起至关重要的作用，故工序的排布，模具零件的精度成为了关键。0003冲压是利用压力机及外部设备，通过模具对板材施加压力，从而获得一定形状和尺寸零件的加工方法。冲压是生产中应用广泛的一类加工方法，主要用于金属薄板料零件的加工。0004目前，对于金属薄板料零件冲孔都采用用储料缩孔拉深工艺实现，但是，储料缩孔拉深工艺只能在有限的尺寸范围内对材料进行深度变形挤压加工，当变形量远远超出了材料本身的可变形范围时，采用储料缩孔拉深工艺无法完成零件的加工。0005通常，材料。

7、的变形有一定的条件，不同条件下的变形对最终是否能达成我们所需要的这个产品结构起至关重要的作用，故工序的排布，模具零件的精度成为了关键。0006出力板是汽车电机产品上的零部件，其结构如图1和2所示。出力板由盖体上与盖体同心的且均匀分布三个圆柱凸台组成；圆柱凸台的口径为8MM，圆柱凸台具有翻边结构，圆柱凸台的高度大于圆柱凸台的直径，圆柱凸台的壁厚为盖体材料厚度的四分之一，制作材料一般采用厚度为2MM的SPCC冷轧钢板，可见该件的结构复杂性和尺寸精度要求较高。而现有级进模通常适用于生产冲裁件、弯曲成形件和浅拉伸件。对于像出力板这样的变薄挤压拉伸工艺的拉伸件，运用到级进模上实施带料连续变薄挤压拉伸成形。

8、工艺尚无类似典型示例。发明内容0007本发明的目的是提供一种变薄拉深抽孔工艺，解决现有技术中如出力板这样类似变薄型拉深的零件，只能采用多副模具单工序加工的问题。0008本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤0009步骤10冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；0010步骤20冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；0011步骤30变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；0012步骤40挤切，确保孔端部平齐；0013步骤50落料出件。0014进一步的，上述的一种变薄拉深抽孔工艺中在步骤10中，包括以下两个工序001。

9、5工序11冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；0016工序12凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。说明书CN101966542A2/4页40017在步骤30中，采用硬质合金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。0018本发明的另一个目的是提供一种实现上述工艺的模具，包括0019设置在拉伸工位对料带进行拉伸出小半球的凸泡结构的拉伸装置；0020设置在所述的拉伸装置之后，用于在料带拉伸出的凸泡底部冲个圆孔的冲孔装置；0021设置在所述的冲孔装置之后，对料带进行挤压成薄壁圆柱凸台的变薄挤压装置；0022设置在所述的多次变薄挤压装置之后，对料带上圆柱凸台进行圆柱端面挤断成形的圆柱端面成。

10、形装置；0023设置在所述的圆柱端面成形装置之后，对料带进行落料并从模具中制成产品的落料出件装置。0024进一步的，上述的变薄拉深抽孔工艺的模具中还包括冲导正孔装置、整形装置及切边装置，所述冲导正孔设置在拉伸装置之前的工位上；所述整形装置设置在圆柱端面成形装置之后的工位上；所述切边装置设置在压端面装置之后的工位上。0025具体的，上述的变薄拉深抽孔工艺的级进模具中包括21个工位，按顺序分别为0026第一工位设置冲导正孔装置为冲导正孔工位；0027第二工位设置拉伸装置为冲凸泡工位；0028第三工位设置冲孔装置为第一次冲孔工位；0029第四工位至第十工位、第十二工位、第十三工位、第十五工位都设置变。

11、薄挤压装置分另为第一次至第十次挤压工位；0030第十一工位和第十九工位为空工位；0031第十四工位设置圆柱端面成形装置为端面拉断工位；0032第十六工位设置整形装置第一次整形工位；0033第十七工位设置冲孔装置为第二次冲孔工位；0034第十八、第二十工位设置落料出件装置分别为落料工位和出件工位；0035和第二十一工位设置切边装置为为切废料工位。0036本发明的有益效果0037由于将拉伸模与变薄挤压拉伸工艺和圆柱端面挤断工艺组合在一起形成本发明的，相比现有采用多副模具单工序的加工方式，大大提高批量生产的加工效率，成本大大降低。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高。

12、，质量稳定性也更好。0038以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。附图说明0039图1为本发明实施例1完成的工件正视图。0040图2是图1的AA截面图。0041图3是实施例1的排样图。示意料带及工序。0042图4是图3的仰视图。0043图中1冷轧钢板、2深抽孔、3孔壁、4台阶。说明书CN101966542A3/4页5具体实施方式0044实施例1，本实施例是一种如图1、图2所示的产品的拉深变薄抽孔工艺，该件产品结构特点是材料厚度为2MMSPCC冷轧钢板1，拉深抽孔2外径为90/03MM，孔壁3高度为905MM，产品外径为4601MM，在33的圆周位置上加工3个拉深变薄抽孔，抽空位置。

13、均匀分布，顺滑无明显台阶4。由于产品外形尺寸局限，用储料缩孔拉深工艺已无法实现，只能在有限的尺寸范围类对材料进行深度变形挤压加工，变形量远远超出了材料本身的可变形范围，在冲压范畴内属于冷冲挤压变形工艺。0045一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤0046步骤10冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；0047步骤20冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；0048步骤30变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；0049步骤40挤切，确保孔端部平齐；0050步骤50落料出件。0051进一步的，上述的一种变薄拉深抽孔工艺中在步骤10中，包括以下两个工序0。

14、052工序11冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；0053工序12凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。0054在步骤30中，采用硬质合金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。0055一种变薄挤压拉伸工艺的具体实施方式的实施例排样图，在实施加工出力板时，将整个加工工艺流程分为G1至G21共21个工位，如图3、4所示。级进模模具上0056第一工位设置冲导正孔装置为冲导正孔工位；0057第二工位设置拉伸装置为冲凸泡工位；0058第三工位设置冲孔装置为第一次冲孔工位；0059第四工位至第十工位、第十二工位、第十三工位、第十五工位都设置变薄挤压装置分另为第一次至第十次挤压工位；0060第。

15、十一工位和第十九工位为空工位；0061第十四工位设置圆柱端面成形装置为端面拉断工位；0062第十六工位设置整形装置第一次整形工位；0063第十七工位设置冲孔装置为第二次冲孔工位；0064第十八、第二十工位设置落料出件装置分别为落料工位和出件工位；0065和第二十一工位设置切边装置为切废料工位。0066其中，G1工位为冲导正孔工位；G2工位为冲凸泡工位；G3工位为冲孔工位；G4工位为挤压工位；G5工位为第二步挤压工位；G6工位为挤压工位；G7工位为第四步挤压工位；G8工位为第五步挤压工位；G9工位为第六步挤压工位；G10工位为第七步挤压工位；G11工位为第一次空工位，G12工位第八步挤压工位、G。

16、13工位第九步挤压工位、G14工位为端面拉断；G15工位为第十步挤压工位，G16工位为第一次整形工位、G17工位为第二次冲孔工位、G18工位为落料工位；G19工位为第二个空工位，G20工位为出件工位，G21工位为切废料。0067本实施例中，出力板变薄挤压拉伸工艺的级进模总体结构包括五部份组成拉伸装置、冲孔装置、多次变薄挤压装置、圆柱端面成形装置及落料出件装置，所述上述装置设说明书CN101966542A4/4页6置完成在料带冲压成形出力板结构冲凸包、冲孔、N次变薄挤压抽空、挤切和落料出件。这些装置都可在市场上购置。模具设计关键点在于多次变薄挤压拉伸工艺参数的确定和模具挤压凸和凹模材料的选择使用。

17、。0068由于材料受深度挤压变薄，冲头与材料的硬挤压导致挤压废屑产生严重，故冲头圆弧直径“R”的设计、表面的光洁度及硬度要求成为了抑制废屑产生的关键因数。0069本实施例出力板变薄挤压拉伸工艺，变薄挤压拉伸工艺参数是本副模具的核心，由于出力板所述的圆柱凸台的壁厚为盖体材料厚度的四分之一，故按等体积原理计算变薄厚度须由2MM变到05MM左右。0070在实施过程中，遇到最大的问题是圆柱凸台的壁厚变薄时，壁厚材料产生高强度的挤压，内壁产生拉痕导致废屑，以及变薄挤压末端部材料堆积产生材料剥离的废屑；从而导致产品由于废屑清理困难，残品废料不能排除模外而产品出现压痕严重不良。经过很多次试验，最后采用硬质合金材料加工凸模以及增加强力吹气装置，才彻底解决这个问题。这项工艺在进行运用，就显得工艺技术水平高度及级进模的开发能力。0071以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。说明书CN101966542A1/1页7图1图2图3图4说明书附图。