[发明专利]一种超薄板深拉伸抗皱耐破裂工艺及其模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具。

背景技术

常规超薄板拉伸时，由于材料在拉伸时发生减薄或者模具在初始压料过程中，压料力的不均匀，导致拉伸后产品破裂或者起皱。在减薄拉伸成型时容易过早过快的出现细颈，由于材料的堆叠及流向不均匀以及拉伸成型时模内温度过高，导致材料硬化，使其在拉伸成型过程中过早的出现破裂，此状况在矩形拉伸成型时尤为明显。由于材料流向不均匀，在压料力不均匀或者压料力过小，过大的情况下导致产品拉伸不理想或拉伸工序的过程衔接中达不到理想的效果以致于无法达到深拉伸的状态。材料在拉伸成型过程中发生堆叠或流动不均匀导致产品在拉伸成型时发生破裂。在拉伸成型时由于材料流动的特性会在拉伸后产品的根部发生堆叠或起皱，导致产品外观和尺寸不良。

申请公布号CN1831177公开了一种可控强度高拉伸的铝合金薄板及其制造方法，现有方法生产的薄板，大多数为退火状态，组织均匀性能不好，从而导致材料的过早断裂，本发明的方法是：熔炼环节中，加入了微量的金属镁、锰、铜、钛；其中铜0.09-0.16，镁0.02-0.06,钛0.018-0.03,锰为1.2-1.3，加工状态为H14和O状态；并且：在600-620℃使合金材料均匀化退火；冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；冷轧，加工率80-85％；经430-450 的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。本方法用于制作要求变形大、制耳率低，不产生桔皮状表面的铝合金薄板。但该方法制成的薄板不具有抗皱性耐破裂性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种超薄板深拉伸抗皱耐破裂工艺及其模具，提高产品的变薄率，增强产品的抗皱性和耐破裂性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超薄板深拉伸抗皱耐破裂工艺，其步骤是：

第一步，计算和分析产品拉伸到所需高度的拉伸力，确定拉伸每一步工程的上模和下模的形状，初次拉伸成型时，上模和下模的成型角度大，能使后续有足够的材料进行拉伸成型；

第二步，初次拉伸形状与所需产品的形状相接近，同时在拉伸过程中为使压料面不起皱，计算出合理的压料力；

第三步，在模具的下方增加反顶，使压料板回顶从而不使压料板对产品施加压料力；

第四步，将压料板回顶从而不使压料板对产品施加压料力，从而使得在后续拉伸成型过程中有足够的材料进行拉伸以达到后续拉伸的材料变薄率的要求及成型高度的成型要求；

第五步，在压料板的四周设上压边圈，对拉伸后的产品根部进行整形，以解决了产品起皱的问题。

由于后续拉伸过程中压料板不在对材料施加压料力，所以当材料流入下模板后，产品进行拉伸，根部材料会产生叠加和起皱，所以就需要压料板上的压边圈，使得在模具闭合后可以对产品的根部进行整形，从而达到产品精度要求。此拉伸工艺既可以使拉伸的材料有足够的体积流入成型模腔内进行拉伸，使得超薄材料达到深拉伸的目的，其次再加入压边圈对拉伸后的产品根部进行整形，以解决了产品起皱的问题。

优选地，在第一步中，计算拉伸力的公式为：P＝KLt&，其中，P为拉伸力， K为系数，跟拉伸系数有关，L为产品周长，t为板厚，&为材料强度极限。

优选地，在第一步中，采用分析软件Visi对拉伸力进行计算。

优选地，在第二步中，计算压料力的公式为：Q＝F*q，其中，Q为压料力， F为压边面积，q为单位面积上的压料力。

一种超薄板深拉伸抗皱耐破裂模具，包括上模座、下模座，所述下模座的下方设有下托板，所述上模座的下方设有上模板，所述上模板的下方设有3个拉伸冲头，所述下模座的上方设有下模板，所述下模板内设有3个拉伸凹模，所述拉伸冲头与所述拉伸凹模的形状相吻合，所述拉伸凹模的位置与上方拉伸冲头的位置相对应，所述拉伸凹模内设有内脱，所述内脱与所述下托板之间设有弹簧，所述拉伸冲头的下方设有压料板，所述压料板上设有压边圈，所述压边圈位于所述拉伸冲头的外围。

压边圈其作用是由于材料没有经过压料进行拉伸成型时，产品根部会出现材料堆积或起皱，因此在模具闭合后对材料进行整形防止拉伸出现的印痕。

优选地，所述下模板内设有顶料销，所述顶料销的一端露出所述下模板的上表面，所述顶料销的底端位于所述下模板内，所述顶料销的底端设有弹簧，所述顶料销的上端设有反顶。反顶，其作用为拉伸成型时先将压料板顶回，使压料板不起压料作用，从而使材料能够充分流动，使得有足够的材料参与到拉伸成型过程中去。