一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置的制作方法

1.本发明涉及铝制车辆部件成型技术领域，尤其涉及一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置。


背景技术：

2.随着汽车轻量化的要求提高，汽车板件越来越多地使用铝板加工成型。如中国专利cn1 15780640a中公开了一种汽车铝制后门外板的冲压方法，包括以下五个步骤：拉延，后门外板b柱位置拉延工艺补充设计为浅壳状态的工艺补充；修边，分序修掉产品周圈废料；第一次整形，设计为夹料整形，不直接整形到产品状态，而是整形到产品过拉延状态；第二次整形，从第一次整形结束的工序件状态整形到产品台阶面状态；翻边，按照冲压方向0度直翻边或者根据压合角度需求设计斜翻边，完成铝制后门外板产品冲压。该申请中汽车铝制后门外板的冲压方法，通过设计拉延浅壳造型的工艺补充及两次整形工艺，第一次夹料整形到产品过拉延状态，第二次直整形到产品，解决了铝制后门外板b柱台阶面开裂起皱的问题，对回弹控制较好，同时可以获得更优的面品质量。
3.由于铝合金因延伸率低，常规冲压拉伸时，容易出现开裂以及成型后回弹。因此，一些成型模具会采用加热铝合金后再冲压拉伸的方式进行成型，但是此类成型模具只是简单对铝合金片材整体进行加热成型，成型过程中不能对铝合金片材局部进行强化，从而使得铝合金片材不能根据需求实现不同区域具有不同的特性以及不能有效控制冲压后回弹。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：提供一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，拉伸成型时对铝合金片材边缘部分进行局部强化，使得铝合金片材可以根据需求，实现边缘区域和中央区域具有不同的特性，强化铝合金片材边缘后还可以进一步控制冲压后回弹。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，包括：凸模机构和凹模，铝合金片材放置在凹模上，凹模上设置有成型凹槽，凹模内设置有第一加热元件，凸模机构包括凸模顶板、凸模、脱料板、压料板、第一限位柱和第二限位柱，凸模固定安装在凸模顶板上，凸模位置对应成型凹槽，凸模内设置有第二加热元件，脱料板通过第一弹性部件弹性连接在凸模顶板上，压料板通过第二弹性部件弹性连接在脱料板上，凸模由上至下依次穿设于脱料板、压料板，压料板内设置有第一冷却管路，压料板两端设置有对称布置的第一限位柱、第二限位柱，第一限位柱固定安装在脱料板上，第一限位柱接触脱料板侧面，第一限位柱内设置有第一进液管路，第一进液管路的出液口位置对应第一冷却管路的第一进液支路，第二限位柱固定安装在脱料板上，第二限位柱接触脱料板侧面，第二限位柱内设置有第一出液管路，第一出液管路的进液口位置对应第一冷却管路的第一出液支路，凸模顶板上设置有上限位柱，凹模上设置有位置对应上限位柱的下限位柱。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.第一进液支路自脱料板侧面倾斜向下布置。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.第一出液支路自脱料板侧面倾斜向下布置。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.压料板端面上设置有位置对应第一限位柱的第一滑槽，第一限位柱滑动连接在第一滑槽内。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.压料板端面上设置有位置对应第二限位柱的第二滑槽，第二限位柱滑动连接在第二滑槽内。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.压料板背面设置有两条挡边，两条挡边对称布置在压料板两侧。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.挡边可拆卸的安装在压料板背面。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.挡边滑动连接在压料板上。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.压料板上设置有滑轨，滑轨的横截面呈“t”字型，挡边上设置有形状匹配滑轨的第三滑槽。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.1、本发明中，第一限位柱、第二限位柱一方面限制弹性连接的压料板不能发生位置偏移，另一方面可以通过内部设置第一进液管路、第一出液管路，将冷却介质送入、排出压料板内的第一冷却管路。冷却介质在上述冷却介质循环管路内的流动，可以在拉伸成型时实现对铝合金片材边缘区域的冷却，实现铝合金片材边缘区域的强化。此外，开模状态下，第一限位柱内第一进液管路的出液口被压料板的侧端面封闭，第一进液支路端部被第一限位柱侧面封闭，避免杂物进入冷却介质循环管路中。
24.2、本发明中，压料板弹性连接在脱料板上，一方面配合第一限位柱和第二限位柱，实现压边力恒定；另一方面实现开模时对铝合金片材的延时脱离，保证铝合金片材脱离凸模。
25.3、本发明中，拉伸成型时对铝合金片材边缘部分进行局部强化，使得铝合金片材可以根据需求，实现边缘区域和中央区域具有不同的特性，强化铝合金片材边缘后还可以进一步控制冲压后回弹。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置的结构示意图。
28.图2为图1中a处的局部放大图。
29.图3为一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置中压料板初步接触铝合金片材的结构示意图。
30.图4为一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置中脱料板下行至极限位置的结构示意图。
31.图5为图4中b处的局部放大图。
32.图6为一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置中铝合金片材的拉伸成型示意图。
33.图7为一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置中压料板的结构示意图。
34.图例说明：
35.1、凸模机构；11、凸模顶板；12、凸模；13、脱料板；131、第一弹性部件；14、压料板；141、第二弹性部件；142、第一冷却管路；1421、第一进液支路；1422、第一出液支路；143、第一滑槽；144、挡边；145、滑轨；15、第一限位柱；151、第一进液管路；16、第二限位柱；161、第一出液管路；17、上限位柱；2、凹模；21、成型凹槽；22、下限位柱；3、铝合金片材。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，包括：凸模机构1和凹模2，铝合金片材3放置在凹模2上，凹模2上设置有成型凹槽21，凹模2内设置有第一加热元件，凸模机构1包括凸模顶板11、凸模12、脱料板13、压料板14、第一限位柱15和第二限位柱16，凸模12固定安装在凸模顶板11上，凸模12位置对应成型凹槽21，凸模12内设置有第二加热元件，脱料板13通过第一弹性部件131弹性连接在凸模顶板11上，压料板14通过第二弹性部件141弹性连接在脱料板13上，凸模12由上至下依次穿设于脱料板13、压料板14，压料板14内设置有第一冷却管路142，压料板14两端设置有对称布置的第一限位柱15、第二限位柱16，第一限位柱15固定安装在脱料板13上，第一限位柱15接触脱料板13侧面，第一限位柱15内设置有第一进液管路151，第一进液管路151的出液口位置对应第一冷却管路142的第一进液支路1421，第二限位柱16固定安装在脱料板13上，第二限位柱16接触脱料板13侧面，第二限位柱16内设置有第一出液管路161，第一出液管路161的进液口位置对应第一冷却管路142的第一出液支路1422，凸模顶板11上设置有上限位柱17，凹模2上设置有位置对应上限位柱17的下限位柱22。
39.第一进液支路1421自脱料板13侧面倾斜向下布置，有效避免第一进液管路151与第一进液支路1421错位时，冷却介质从第一进液管路151漏出。
40.第一出液支路1422自脱料板13侧面倾斜向下布置，避免冷却介质泄漏，原理同第一进液支路1421。
41.压料板14端面上设置有位置对应第一限位柱15的第一滑槽143，第一限位柱15滑动连接在第一滑槽143内。压料板14端面上设置有位置对应第二限位柱16的第二滑槽，第二限位柱16滑动连接在第二滑槽内。压料板14两端的第一滑槽143、第二滑槽，使得第一限位柱15、第二限位柱16有效定位压料板14，防止压料板14上下移动、位置发生变化时出现水平方向的偏移，同时有效使得第一进液管路151的出液口位置对准第一冷却管路142的第一进液支路1421、第一出液管路161的进液口位置对应第一冷却管路142的第一出液支路1422，保证冷却介质循环管路的通畅。
42.压料板14背面设置有两条挡边144，两条挡边144对称布置在压料板14两侧。一条挡边144接触第一限位柱15、另一条挡边接触第二限位柱16，在不增加压料板14厚度的基础上，利用挡边144有效密封第一进液管路151、第一出液管路161，避免杂物进入冷却介质循环管路中。
43.挡边144可拆卸的安装在压料板14背面。具体的，挡边144滑动连接在压料板14上。压料板14上设置有滑轨145，滑轨145的横截面呈“t”字型，挡边144上设置有形状匹配滑轨145的第三滑槽，实现挡边144的可拆卸安装，便于更换安装不同高度的挡边144，使得挡边144可以有效密闭第一进液管路151、第一出液管路161。
44.工作原理：铝合金片材3为固溶处理状态的室温铝合金片材，进行拉伸成型之前，将铝合金片材3放置在凹模2上，先通过电阻加热的方式使得成型凹槽21底面下方的第一加热元件加热凹模2、第二加热元件加热凸模12，使得凹模2通过辐射加热的方式加热铝合金片材3，凸模12通过辐射加热的方式加热铝合金片材3，成型凹槽21上方区域的铝合金片材3达到时效温度时，开始拉伸成型。
45.拉伸成型时，凸模机构1整体下行，压料板14率先挤压接触铝合金片材3，之后凸模机构1继续下行，压料板14位置不变、第二弹性部件141压缩，脱料板13继续下行，直至第一限位柱15、第二限位柱16抵住凹模2，脱料板13下行至极限位置，凸模12底部接触铝合金片材3，此时凸模12继续下行，脱料板13位置不会再发生变化，保持第二弹性部件141的长度，使得压料板14对铝合金片材3的挤压效果不变，保证压边力恒定。同时第一进液管路151的出液口位置对准第一冷却管路142的第一进液支路1421，第一出液管路161的进液口位置对应第一冷却管路142的第一出液支路1422，使得冷却介质(冷却水或冷却油)可以从第一进液管路151经第一进液支路1421进入第一冷却管路142，并且第一冷却管路142内的冷却介质可以经第一出液支路1422排出至第一出液管路161。此时不通入冷却介质，但是如果冷却介质在上述冷却介质循环管路内的流动，可以实现对铝合金片材3边缘区域的冷却，实现铝合金片材3边缘区域的强化。
46.之后，凸模顶板11继续下行，脱料板13位置不变、第一弹性部件131被压缩，凸模12向下拉伸铝合金片材3，下行至上限位柱17抵住下限位柱22，凸模12下行至极限位置，凸模12配合成型凹槽21对铝合金片材3进行拉伸成型，并进行保压。与此同时，通过第一限位柱15、第二限位柱16实现在脱料板13的第一冷却管路142内通入、排出冷却介质，实现铝合金片材3边缘区域的冷却，实现铝合金片材3边缘区域的强化，有效避免铝合金片材3冲压后回弹。
47.保压结束后，凸模机构1上行脱离凹模2，取出成型后的铝合金片材3，结束拉伸成型工艺，成型后的铝合金片材3转移到时效炉内进行人工时效处理。
48.第一限位柱15、第二限位柱16一方面限制弹性连接的压料板14不能发生位置偏移，另一方面可以通过内部设置第一进液管路151、第一出液管路161，将冷却介质送入、排出压料板14内的第一冷却管路142。此外，开模状态下，第一限位柱15内第一进液管路151的出液口被压料板14的侧端面封闭，第一进液支路1421端部被第一限位柱15侧面封闭，避免杂物进入冷却介质循环管路中。第二限位柱16的第一出液管路161同理。
49.压料板14弹性连接在脱料板13上，一方面配合第一限位柱15和第二限位柱16，实现压边力恒定；另一方面实现开模时对铝合金片材3的延时脱离，保证铝合金片材3脱离凸模12。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，包括：凸模机构(1)和凹模(2)，铝合金片材(3)放置在所述凹模(2)上，所述凹模(2)上设置有成型凹槽(21)，所述凹模(2)内设置有第一加热元件，所述凸模机构(1)包括凸模顶板(11)、凸模(12)、脱料板(13)、压料板(14)、第一限位柱(15)和第二限位柱(16)，所述凸模(12)固定安装在所述凸模顶板(11)上，所述凸模(12)位置对应所述成型凹槽(21)，所述凸模(12)内设置有第二加热元件，所述脱料板(13)通过第一弹性部件(131)弹性连接在所述凸模顶板(11)上，所述压料板(14)通过第二弹性部件(141)弹性连接在所述脱料板(13)上，所述凸模(12)由上至下依次穿设于所述脱料板(13)、所述压料板(14)，所述压料板(14)内设置有第一冷却管路(142)，所述压料板(14)两端设置有对称布置的所述第一限位柱(15)、第二限位柱(16)，所述第一限位柱(15)固定安装在所述脱料板(13)上，所述第一限位柱(15)接触所述脱料板(13)侧面，所述第一限位柱(15)内设置有第一进液管路(151)，所述第一进液管路(151)的出液口位置对应所述第一冷却管路(142)的第一进液支路(1421)，所述第二限位柱(16)固定安装在所述脱料板(13)上，所述第二限位柱(16)接触所述脱料板(13)侧面，所述第二限位柱(16)内设置有第一出液管路(161)，所述第一出液管路(161)的进液口位置对应所述第一冷却管路(142)的第一出液支路(1422)，所述凸模顶板(11)上设置有上限位柱(17)，所述凹模(2)上设置有位置对应所述上限位柱(17)的下限位柱(22)。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述第一进液支路(1421)自所述脱料板(13)侧面倾斜向下布置。3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述第一出液支路(1422)自所述脱料板(13)侧面倾斜向下布置。4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述压料板(14)端面上设置有位置对应所述第一限位柱(15)的第一滑槽(143)，所述第一限位柱(15)滑动连接在所述第一滑槽(143)内。5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述压料板(14)端面上设置有位置对应所述第二限位柱(16)的第二滑槽，所述第二限位柱(16)滑动连接在所述第二滑槽内。6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述压料板(14)背面设置有两条挡边(144)，两条所述挡边(144)对称布置在所述压料板(14)两侧。7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述挡边(144)可拆卸的安装在所述压料板(14)背面。8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述挡边(144)滑动连接在所述压料板(14)上。9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，其特征在于，所述压料板(14)上设置有滑轨(145)，所述滑轨(145)的横截面呈“t”字型，所述挡边(144)上设置有形状匹配所述滑轨(145)的第三滑槽。

技术总结
本发明公开了一种新能源汽车铝材拉伸延时结构装置，包括：凸模机构和凹模，铝合金片材放置在凹模上，凸模机构包括凸模顶板、凸模、脱料板、压料板、第一限位柱和第二限位柱，压料板通过第二弹性部件弹性连接在脱料板上，压料板内设置有第一冷却管路，压料板两端设置有对称布置的第一限位柱、第二限位柱，第一限位柱内设置有第一进液管路，第一进液管路的出液口位置对应第一冷却管路的第一进液支路，第二限位柱内设置有第一出液管路，第一出液管路的进液口位置对应第一冷却管路的第一出液支路。本发明相较于现有技术，拉伸成型时对铝合金片材边缘部分进行局部强化，强化铝合金片材边缘后还可以进一步控制冲压后回弹。可以进一步控制冲压后回弹。可以进一步控制冲压后回弹。


技术研发人员：张耀华 严仁安 李新星
受保护的技术使用者：重庆数码模车身模具有限公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/10/20