拉深模和用于深拉工件的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有顶模和底模(2、3)的拉深模(1)，其中，顶模(2)具有压紧夹具(2a)并且底模(3)具有模板(3a)，并且其中至少一个装置(6)被设置在凸缘区域中，使用该装置可以部分地或局部地改变压紧夹具(2a)和模板(3a)之间的距离。本发明专利技术还涉及一种使用拉深模(1)用于深拉工件(4)的方法，其中工件(4)被插入顶模和底模(2、3)之间并且通过闭合顶模和底模(2、3)被深拉，并且其中至少一个致动器(8)被控制以在深拉过程中产生夹持力。本质上，提出的本发明专利技术通过形成过程中可调的压力分布来控制工件(4)在工具(1)中的凸缘进给。通过在压紧夹具(2a)和模板(3a)之间的选定的位置处选择性地增加凸缘进给中的力，可以控制在深拉过程中材料进入模板(3a)的流动。使用此控制，能够减轻在具有高变形工作的区域上的负载，使得在成品部件中这些点处的断裂或裂缝可以被防止。这涉及到通过产生夹持力增加在模板(3a)和板(4)之间或者在板(4)和压紧夹具(2a)之间的摩擦，其结果是材料被快速地保持并且防止在该位置处流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拉深模和用于深拉工件的方法
本专利技术涉及一种具有顶模和底模的拉深模，其中顶模具有压紧夹具并且底模具有模板。本专利技术还涉及一种用于使用拉深模深拉工件的方法。
技术介绍
深拉是板或片状金属的拉伸-压缩成型以形成空心体或预拉拔空心体变形以变成具有较小横截面。两者通常都发生在不期望改变片状金属厚度的情况下。可以通过使用深拉实现部件的圆形、椭圆形还有成角度的横截面。深拉部分的范围从具有大的拉拔深度的小部件(例如饮料罐)到具有不同的拉拔深度的大面积的部件(例如机动车辆的主体部分)。在一般情况下，拉深模包括顶模和底模，顶模具有冲头和压紧夹具，底模具有模板。平坦片状金属板首先定位在模板上，顶模在模板上在底模的方向上移动。一旦顶模接触片状金属板，夹持力通过压紧夹具施加在板上，其中拉拔冲头从顶模移动到模底或者进一步向下进入模板并且将所述板形成例如杯形的深拉部分。压紧夹具用于使片状金属板在形成过程中经受夹持力，从而阻止片状金属由于拉伸-压缩应力在片状金属板的压紧夹具和模板之间的区域中起皱。然而，夹持力被选择为使得不会妨碍材料在冲头的方向上的流动。用于形成片状金属板的力从冲头传递到部件的底部，部件的底部被深拉成定位在拉拔环和压紧夹具之间的片状金属板的凸缘。片状金属板的材料从板或凸缘的边缘在模板或拉拔环的边缘之上流入，其中外圆周被减小。当冲头已经到达其在模板内的限定位置时完成深拉过程和成形过程。其后，冲头和压紧夹具或者顶模返回到其原来位置。所形成的片状金属板的基部具有原始的板厚，其中杯壁已经被拉伸并且凸缘已经被压缩。总之，在径向拉伸和切向压缩应力的作用下发生成形过程，其中压缩应力是由于过量材料引起，如果没有设置压紧夹具，所述过量材料本应该使凸缘弯曲。由于越来越短的产品周期并且由于部件和装配在形状方面的增加的复杂性，目的在于提前大大消除在深拉的复杂的过程中的任何过程波动，从而在系列操作中将零件废品率保持在低水平，并且可以避免生产启动的长周期。从能源的角度，进一步由于成本的原因，目的是形成薄壁片状金属板。尽管各种类似的形成过程，在真正执行过程中产生问题，这些问题通常导致工具或模板的改进并且因而增加成本。由于增加的部件复杂性和较短的生产周期，还增加深拉部件的废品率。例如特别是在模板具有复杂形状的情况下发生，当深拉片状金属板时产生的变形应力是如此之大，使得片状金属板的材料通过成形过程变薄，从而产生断裂或破裂。在从薄壁片状金属板深拉复杂的部件方面的要求似乎存在于相反的方向。
技术实现思路
因此本专利技术基于如下目的：提供一种拉深模，其能够分别地影响板的材料同时变形/深拉或者其能够以可控的方式配置待变形板的流动特性。本专利技术还基于如下目的：提供用于深拉板的方法，其能够在深拉过程中影响板的流动特性，并且通过降低废品部件尽量减少成本。关于根据本专利技术的拉深模的上述目的通过权利要求1的特征来实现，并且关于用于深拉板的方法的目的通过权利要求9的特征来实现。本专利技术的进一步的有利实施例是从属权利要求的主题。本专利技术优选指导思想是：能够通过压力分布控制工件的凸缘进给，所述压力分布在形成过程中是能够调节的。根据本专利技术的第一个方面，有利的是：拉深模包括顶模和底模，其中顶模有利地具有压紧夹具并且底模有利地具有模板。工件或者板能够分别地在压紧夹具或模板的帮助下保持在位，用于深拉加工。由压紧夹具施加到模板并且由此施加到模板的夹持力被选择，使得保持在压紧夹具和模板之间的板的材料可以在成形过程中流入模板。板的被设置在压紧夹具和模板之间的区域也被称为凸缘，该凸缘在深拉过程中-如已经提到的流入模板。凸缘或压紧夹具和模板之间的区域分别围绕整个板在圆周方向上延伸并且形成拉深模的边缘。有利的是，至少一个装置被设置在压紧夹具和模板之间的部分中，使用所述至少一个装置能够在所述部分中改变压紧夹具和模板之间的距离。通过改变距离，可以在至少一个部分中通过压紧夹具在板上并且因而还在模板上产生具有较小或较大强度的夹持力，由此板凸缘在模板中的进给是可控制的。逻辑地，还可以从模板开始的力产生在板上，并且然后产生在压紧夹具上。换句话说，在形成过程中，在至少一个部分中的在板上的压力可以通过压紧夹具和/或模板的可调节的力产生或者减少，并且改变经受较多或较小压力的部分中的流动特性。因此，位于围绕至少一个部分的板的区域的流动特性也因而被影响。因为同时，例如，是在至少一个部分中，通过较大夹持力来防止或阻碍流动，更多的材料必须从围绕区域流动。因此，在深拉过程，板的流动特性可以通过至少一个装置的巧妙布置被控制。由于在至少一个部分中的距离的变化，一方面，夹持力是变化的，但是本质上，板和顶模或者压紧夹具之间以及在板和底模之间或模板之间的摩擦力分别也是变化的。所述至少一个部分有利的是限定在压紧夹具和模板之间的区域的部分/部件。因此，该部分夹紧板或防止在拉拔零件上形成皱纹。进一步的优势在于，至少一个装置设置在顶模和/或底模内。在闭合拉深模时，板尚未变形，由此在被专门地施加之前，没有额外的力作用在板上。对于能够设置在顶模和/或底模内的至少一个装置，如果顶模和/或底模具有底座，这是有利的。至少一个装置可以在该底座中以形状锁合(positive-fit)、力锁合和/或材料锁合(positivesubstance-fit)的方式保持在底模和/或顶模中。由此，在至少一个装置故障的情况下，容易替换故障装置且用新的装置代替或者修理故障装置和重新连接到模。至少一个装置与顶模和/或底模之间的形状锁合连接例如可以通过燕尾连接、齿轮联轴器、榫舌和凹槽连接或导向键(featherkey)来实现。例如，通过螺钉连接和/或通过弹簧夹，形状锁合连接是可能的。材料锁合连接可以通过焊接、熔接和/或胶合来实现。对于底座有利的是通过顶模和/或底模的表面形成。至少一个装置可以由此使用被插入到该表面或顶模或底模的上述类型的连接件。当然也有可能是，至少一个装置被布置在各自的模中。也就是说，有利的是，至少一个装置靠近地布置在压紧夹具和/或模板的表面的下方。至少一个装置优选地靠近待形成板靠在其上的顶模和/或底模的侧面或表面的旁边。以这种方式，至少一个装置不接触板，但是可以变形底模或顶模的面向板的表面，从而附加的夹持力产生在板上。因此，力可以间接地施加到板，其中一个或几个中间元件可以设置在板和至少一个装置之间，诸如在底模或顶模的部分中。进一步有利的是，至少一个装置的表面在相同水平面上连接到顶模或底模的表面。在此上下文中，相同水平面意味着，各自模的表面和至少一个装置的表面之间没有差异，即可以实现平面表面，并且两者之间分别地没有高度差。换言之，至少一个装置的表面与底模或顶模的表面形成用于板的共同平面。以这种方式，至少一个装置与板直接接触。这确保用于装置的维护和更换的良好的可访问性。最大的力因而可以进一步地被应用到板的至少一个装置被设置在其中的部分。因此，施加到板的力可以通过至少一个装置直接地施加，没有因摩擦产生的损失。这增加了，例如，这种布置的能量效率。术语“内(within)”在下文中可以被理解为，至少一个装置被设置在顶模或底模内，使得至少一个装置直接地或间接地接触板。至少一个装置的连接顶模或底模的区域有利地在与顶模或底模相同的水平面处。在相同水平面处的含义如同上面已经描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉深模(1)，具有顶模(2)和底模(3)，其中，所述顶模具有压紧夹具(2a)并且所述底模具有模板(3a)，其特征在于至少一个装置(6)被设置在所述压紧夹具(2a)和所述模板(3a)之间的至少一个部分中，使用所述至少一个装置(6)能够在所述至少一个部分中改变所述压紧夹具和所述模板之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.20 DE 102012018606.11.一种拉深模，具有顶模和底模，其中，所述顶模具有压紧夹具并且所述底模具有模板，所述拉深模还包括装置，所述装置被设置在所述压紧夹具和所述模板之间的至少一个部分中，所述装置用于在所述至少一个部分中改变所述压紧夹具和所述模板之间的距离，其中，所述装置包括接合器，所述接合器在所述接合器的紧固区域和摆动区域之间包括至少一个挠性铰链，其中所述紧固区域和所述摆动区域能够相对于彼此移动。2.根据权利要求1所述的拉深模，其中，所述顶模和/或所述底模包括底座，所述装置以形状锁合、力锁合和/或材料锁合的方式被保持在所述底座中。3.根据权利要求1所述的拉深模，其中，所述装置被设置在所述顶模和/或所述底模内。4.根据权利要求1所述的拉深模，其中，所述装置包括至少一个致动器。5.根据权利要求4所述的拉深模，其中，所述致动器是压电致动器。6.一种装置，用于在根据权利要求1所述的拉深模中产生夹持力，所述装置(6)包括：-基板，-接合器，和-至少一个致动器，其中，所述至少一个致动器被设置在所述接合器和所述基板之间，所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯尤尔根·罗素尔，克劳斯·沃尔夫，帕特里克·梅达，马蒂亚斯·克施纳，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE