[发明专利]一种拉弯成形在线冲孔过程中使用的斜刃凸模及方法

说明书

技术领域

本发明涉及型材类零件多工序成形技术领域，尤其涉及一种拉弯成形在线冲孔过程中使用的斜刃凸模及方法。

背景技术

完整的汽车门框主要包括玻璃导槽、前窗框、门框上条、后窗框四部分。汽车门框作为车门组件，直接关系到车门开闭是否顺畅、整车曲线是否流畅美观、门框密封是否可靠、玻璃升降是否灵活等，所以要保证足够的尺寸精度和外观要求。

门框上条零件件成形具有以下特点：整体具有三维变曲率的特点，筋部具有若干孔位用于安装密封条，外观面有较高的表面质量要求。汽车门框上条的成形从最初的条形坯料经滚弯、切断工序，完成汽车门框型材的加工；然后型材再经过拉弯、冲孔、切断等工艺，最终成为一个完整的上条零件。为提高效率，门框上条零件采用拉弯成形后直接在线冲孔的技术，即先对直型材进行三维拉弯，在保持不卸载的情况下通过拉弯机上的在线冲孔模块完成线上冲孔。然而，相比于线下冲孔(拉弯后从拉弯机上卸下来，在专用冲孔机上打孔)，线上冲孔过程会受拉弯过程的影响，冲孔时材料受力复杂。

目前在线冲孔所用的凸模仍采用传统的平刃凸模，冲孔时孔周边区域受影响较大，产生明显凹陷，继而导致外观面面反射光线不均匀，产生凹陷。传统凸模形式应用于线上冲孔所带来的门框质量不稳的问题是整个行业都存在的问题，一些质量要求很高的门框不得不使用线下冲孔方式来避免此类问题，既费时又费力。

发明内容

本发明的目的在于克服传统凸模形式应用于线上冲孔所带来的门框质量不稳的问题的缺点和不足，提供一种工艺简单、省时省力的拉弯成形在线冲孔过程中使用的斜刃凸模及方法。克服目前在线冲孔所用的凸模仍采用传统的平刃凸模，冲孔时孔周边区域受影响较大、凹陷明显，继而导致外观面面反射光线不均匀，产生凹陷等技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种在拉弯成形在线冲孔过程中使用的斜刃凸模11，斜刃凸模11的刃口为斜刃，斜刃的刃尖处有一宽度为0.3～0.5mm的平面。斜刃的角度也可以根据具体冲裁工艺而定，如采用10°至35°，一般可取30左右°。

所述斜刃凸模11的本体一侧，具有一限位平面16。

所述斜刃凸模11的斜刃高度小于或等于待冲孔部位的板料厚度。

一种拉弯成形在线冲孔方法，包括如下步骤：

步骤一：首先计算出斜刃凸模11刃口的直径，再以斜刃凸模11为基准，确定凹模9的刃口尺寸，计算公式如下：

式中：

d_p，d_d分别为冲孔斜刃凸模11、凹模9公称直径(mm)；

d为待冲孔件的公称直径(mm)；

Δ为待冲孔直径的设计公差(mm)；

Z_min为斜刃凸模11、凹模9最小双面间隙(mm)；

δ_p，δ_d分别为斜刃凸模11、凹模9制造公差(mm)；

x为磨损系数，x＝0.5～1.0；

步骤二：结合参考式(3)，确定斜刃凸模11的长度以及凸模刃口斜刃面15的高度：

L＝H₁+H₂+H₃+h+t+Y(3)

式中：

L为斜刃凸模11长度；

H₁为凸模固定板13厚度；

H₂为斜刃凸模11进入凹模9深度；

H₃压料板厚度；

h为斜刃凸模11的斜刃刃口高度，一般应小于或等于t；

t为冲孔区材料厚度；

Y为凸模固定板13与压块10之间的安全距离；

由于待冲孔零件的结构形状不具有针对待冲孔中心的对称性，因此，斜刃凸模11安装时应将刃尖放置在外观质量要求较高的一侧。

为使冲裁过程中斜刃凸模11、凹模9不发生转动，应在斜刃凸模11本体的一侧开有斜刃凸模11的限位平面16及与之对应的凹模9的限位平面。

冲裁过程中，斜刃凸模11的凸模刃口斜刃面15由于尖刃的存在，冲孔时刃尖处易产生应力集中，造成磨损严重，为避免此类情况的发生，在冲裁前刃尖处设计宽为0.5mm左右小平面22。这样既能保留斜刃冲裁的优点，又减缓应力集中。