[發明專利]拉深模和用于深拉工件的方法

有效

• 申請號: 201380049141.6
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104822471B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 漢斯-尤爾根·羅素爾;克勞斯·沃爾夫;帕特里克·梅達;馬蒂亞斯·克施納
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: B21D24/06
• 分類號: B21D24/06;B21D24/04;B21D24/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及一種具有頂模和底模的拉深模，其中頂模具有壓緊夾具并且底模具有模板。本發明還涉及一種用于使用拉深模深拉工件的方法。

背景技術

深拉是板或片狀金屬的拉伸-壓縮成型以形成空心體或預拉拔空心體變形以變成具有較小橫截面。兩者通常都發生在不期望改變片狀金屬厚度的情況下。可以通過使用深拉實現部件的圓形、橢圓形還有成角度的橫截面。深拉部分的范圍從具有大的拉拔深度的小部件(例如飲料罐)到具有不同的拉拔深度的大面積的部件(例如機動車輛的主體部分)。

在一般情況下，拉深模包括頂模和底模，頂模具有沖頭和壓緊夾具，底模具有模板。平坦片狀金屬板首先定位在模板上，頂模在模板上在底模的方向上移動。一旦頂模接觸片狀金屬板，夾持力通過壓緊夾具施加在板上，其中拉拔沖頭從頂模移動到模底或者進一步向下進入模板并且將所述板形成例如杯形的深拉部分。

壓緊夾具用于使片狀金屬板在形成過程中經受夾持力，從而阻止片狀金屬由于拉伸-壓縮應力在片狀金屬板的壓緊夾具和模板之間的區域中起皺。然而，夾持力被選擇為使得不會妨礙材料在沖頭的方向上的流動。

用于形成片狀金屬板的力從沖頭傳遞到部件的底部，部件的底部被深拉成定位在拉拔環和壓緊夾具之間的片狀金屬板的凸緣。片狀金屬板的材料從板或凸緣的邊緣在模板或拉拔環的邊緣之上流入，其中外圓周被減小。

當沖頭已經到達其在模板內的限定位置時完成深拉過程和成形過程。其后，沖頭和壓緊夾具或者頂模返回到其原來位置。所形成的片狀金屬板的基部具有原始的板厚，其中杯壁已經被拉伸并且凸緣已經被壓縮。

總之，在徑向拉伸和切向壓縮應力的作用下發生成形過程，其中壓縮應力是由于過量材料引起，如果沒有設置壓緊夾具，所述過量材料本應該使凸緣彎曲。

由于越來越短的產品周期并且由于部件和裝配在形狀方面的增加的復雜性，目的在于提前大大消除在深拉的復雜的過程中的任何過程波動，從而在系列操作中將零件廢品率保持在低水平，并且可以避免生產啟動的長周期。

從能源的角度，進一步由于成本的原因，目的是形成薄壁片狀金屬板。

盡管各種類似的形成過程，在真正執行過程中產生問題，這些問題通常導致工具或模板的改進并且因而增加成本。由于增加的部件復雜性和較短的生產周期，還增加深拉部件的廢品率。

例如特別是在模板具有復雜形狀的情況下發生，當深拉片狀金屬板時產生的變形應力是如此之大，使得片狀金屬板的材料通過成形過程變薄，從而產生斷裂或破裂。

在從薄壁片狀金屬板深拉復雜的部件方面的要求似乎存在于相反的方向。

發明內容

因此本發明基于如下目的：提供一種拉深模，其能夠分別地影響板的材料同時變形/深拉或者其能夠以可控的方式配置待變形板的流動特性。

本發明還基于如下目的：提供用于深拉板的方法，其能夠在深拉過程中影響板的流動特性，并且通過降低廢品部件盡量減少成本。

關于根據本發明的拉深模的上述目的通過權利要求1的特征來實現，并且關于用于深拉板的方法的目的通過權利要求9的特征來實現。

本發明的進一步的有利實施例是從屬權利要求的主題。

本發明優選指導思想是：能夠通過壓力分布控制工件的凸緣進給，所述壓力分布在形成過程中是能夠調節的。

根據本發明的第一個方面，有利的是：拉深模包括頂模和底模，其中頂模有利地具有壓緊夾具并且底模有利地具有模板。

工件或者板能夠分別地在壓緊夾具或模板的幫助下保持在位，用于深拉加工。由壓緊夾具施加到模板并且由此施加到模板的夾持力被選擇，使得保持在壓緊夾具和模板之間的板的材料可以在成形過程中流入模板。板的被設置在壓緊夾具和模板之間的區域也被稱為凸緣，該凸緣在深拉過程中-如已經提到的-流入模板。凸緣或壓緊夾具和模板之間的區域分別圍繞整個板在圓周方向上延伸并且形成拉深模的邊緣。

有利的是，至少一個裝置被設置在壓緊夾具和模板之間的部分中，使用所述至少一個裝置能夠在所述部分中改變壓緊夾具和模板之間的距離。

通過改變距離，可以在至少一個部分中通過壓緊夾具在板上并且因而還在模板上產生具有較小或較大強度的夾持力，由此板凸緣在模板中的進給是可控制的。邏輯地，還可以從模板開始的力產生在板上，并且然后產生在壓緊夾具上。