【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及成形加工模具，更具体地说，涉及一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模。
技术介绍
1、相较于圆柱壳(圆筒件)来说，方形壳体零件(盒形件)应用同样广泛多样，因为四个棱角的存在，而且部分方壳呈长方形且长短尺寸相差较大，因此材料成形加工上要比圆柱壳困难得多。
2、典型的长方形薄壁壳体零件如锂电池方壳外包装零件或者类似壳体零件，多采用多道次拉深与变薄拉深的组合成形工艺，毛坯由近椭圆形状逐步拉深成盒形件。如图1所示，成形模具采用凸模1、凹模2、压边圈3的常用组合，通常可能会加上底部支撑板。现有凹模2通常采用一定的入模倾角形式，倾角角度α大多位于20～30°之间。这种凹模形式对于相对较厚的铝壳材料来说适用。但是随着新能源汽车的发展，方壳锂电池不断寻求轻量化，同时追求低碳，钢制方壳成了一个重要的选择方向。
3、选择钢制方壳，壁厚必然大幅减薄，且材料性能相较铝材差异较大，这样带入模倾角的凹模形式不能满足薄壁长方形壳体的冲压成形要求，成形过程中材料在有倾角部位往工作面流动的时候极容易发生失稳起皱且无法通过底部支撑板消除，同时底部四个角部容易发生开裂。
4、在现有专利申请中，如中国专利cn 113172158a公开了用于盒形件的拉深凹模、组合拉深模具及拉深方法，包括由上至下依次设置的变形凹模段、辊轮组合凹模段和矫形凹模段，即采用刚性凹模和辊轮组合凹模的形式，有利于减小成形过程中的摩擦。但是模具设计及相应工装较为复杂，对设备要求较高，且不好安置压边圈，不太适用于长方形薄壁壳体特别是棱角圆角半径相较小
5、如中国专利cn 112692169b公开了一种轧制差厚板盒形件拉深成形的模具，包括拉深模具部分和液压控制部分，主要通过控制施加于差厚板薄、厚侧压边力的合理匹配，能够获得高质量的差厚板盒形件。但是不涉及模具细节，对于薄壁壳体成形，不能控制其失稳起皱及开裂。
6、如中国专利cn 215543792u公开了一种铝合金矩盒形薄壁壳体冷反挤压模具包括具备向下运动合模和向上运动开模的上凸模组件以及下凹模组件，用于铝合金方壳的挤压成形。但是不适合长方形薄壁钢壳的成形加工。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，有效解决长方形薄壁壳体冲压成形过程中底部、口部的失稳起皱、底部开裂、脱模不畅等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模：
4、所述冲压成形凹模的工作面设置为带段差的直角倒圆角结构；
5、所述带段差的直角倒圆角结构包括沿凸模下压方向依次连接的段差面、凹模工作面；
6、所述段差面的上角设置为圆角r1，下角设置为圆角r2；
7、所述凹模工作面的上角设置为变径圆角r3，下角设置为圆角r4；
8、所述冲压成形凹模的工作面的两条长边设置为分段式，且每一段上所述变径圆角r3设置不同半径。
9、较佳的，所述段差面的高度h1在2～10mm之间。
10、较佳的，所述段差面的内径d1大于上一个成形道次壳体的外表面外径d1；且
11、d1＝d1+k1，k1取值0～1mm。
12、较佳的，所述圆角r1的半径在3～5mm之间。
13、较佳的，所述圆角r2的半径＝r2-k2；
14、r2为上一个成形道次壳体的外表面角部圆角半径，k2取值1～2mm。
15、较佳的，所述冲压成形凹模的工作面的两条长边分段式设置具体包括：
16、所述冲压成形凹模的工作面的长边的中点位置设有点a0；
17、所述点a0的两侧位置分别设有对称的点a1、点a2；
18、所述点a1、所述点a2的外侧位置设有点a3、点a4，且所述点a3、所述点a4相对于所述点a0对称设置；其中，
19、所述点a1至所述点a2的线段长度a1＝(a-b)/2；
20、所述点a1至所述点a3、所述点a2至所述点a4的线段长度a2＝a1/2；
21、式中，a为所述冲压成形凹模的工作面的长度尺寸，b为所述冲压成形凹模的工作面的宽度尺寸。
22、较佳的，所述点a3至所述点a4的线段以外的所述变径圆角r3的半径＝r30，r30为初始设定值；
23、所述点a1至所述点a2的线段上所述变径圆角r3的半径＝r31，r31＝k3*初始设定值，k3取值1.5～2mm；
24、所述点a1至所述点a3的线段、所述点a2至所述点a4的线段上所述变径圆角r3采用渐变式圆角半径，即由r31逐步减小至r30。
25、较佳的，所述圆角r4的半径＝k4*r31，k4取值2～3mm。
26、本专利技术所提供的一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，采用带段差的直角倒圆角入模方式，且凹模两个长边方向分段布置不同的入模圆角半径，同时凹模工作面上下圆角有合适的大小关系设置，这样可以有效改善长方形薄壁壳体冲压成形过程中底部、口部的失稳起皱、底部开裂、脱模不畅等问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述段差面的高度H1在2～10mm之间。
3.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述段差面的内径D1大于上一个成形道次壳体的外表面外径d1；且
4.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述圆角R1的半径在3～5mm之间。
5.根据权利要求4所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述圆角R2的半径＝r2-k2；
6.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于，所述冲压成形凹模的工作面的两条长边分段式设置具体包括：
7.根据权利要求6所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述点a3至所述点a4的线段以外的所述变径圆角R3的半径＝r30，r30为初始设定值；
8.根据权利要求7所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述圆角R
...【技术特征摘要】
1.一种钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述段差面的高度h1在2～10mm之间。
3.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述段差面的内径d1大于上一个成形道次壳体的外表面外径d1；且
4.根据权利要求1所述的钢制长方形薄壁壳体零件的冲压成形凹模，其特征在于：所述圆角r1的半径在3～5mm之间。
5.根据权利要求4所述的钢制长方形薄壁壳体零件...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓亮，孟庆格，戴竞舸，何煜天，余建明，汪晨，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。