一種微型鈑金零件拉深成形方法
2023-05-30 21:11:06
專利名稱：一種微型鈑金零件拉深成形方法
技術領域：
本發明涉及成形方法，特別是涉及一種微型鈑金零件拉深成形方法。
背景技術：
拉深是利用拉深模具將平板毛坯壓製成各種開口的空心工件，或將已製成的開口空心件加工成其它形狀空心件的一種衝壓加工方法，拉深也叫拉延。其形變過程是隨著凸模的不斷下行，留在凹模端面上的毛坯外圍尺寸不斷縮小，毛坯逐漸被拉進凸模與凹模間的間隙中形成直壁，而處於凸模下面的材料則成為拉深件的底，平面毛坯就變成具有一定的水平尺寸和高度的空心件。為防止拉深成形過程中凹模型腔邊緣和周圍的板料產生起皺現象，一般需要設置壓邊圈，且需要控制凸模與凹模之間的間隙均勻性。對於普通鈑金零件的拉深成形，凸模與凹模的定位相對比較容易做到，而對於厚度為O. 3mm以下、其它尺寸為
3.Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，由於鈑金零件厚度薄且尺寸小，凸模與凹模間隙以及凸模截面都相當細微，加工困難，承受載荷能力低，造成模具壽命短、甚至撞損模具。且對於微型鈑金零件的拉深成形，由於晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應，也是嚴重影響其成形十分困難的因素。此外，現有超聲波焊接工藝主要用於各種板料或塊體之間的焊接，尚未見有用於將高分子粉末材料熔化後使之作為軟性凸模的微型鈑金零件的拉深成形工藝。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供一種微型鈑金零件拉深成形方法。本發明的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種微型鈑金零件拉深成形方法，用於厚度為O. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，包括以下步驟1)製作凹模；2)將金屬箔料定位於凹模之上； 3)將粉末材料鋪設於金屬箔料之上；4)加熱加壓；5)分離開模；6)取出成形零件。這種微型鈑金零件拉深成形方法的特點是所述步驟1)的製作凹模，是製作微型型腔凹模。所述步驟4)的加熱加壓，是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機加熱，熔接時間為O. I秒 20. O秒，壓力為O. 05MPa L OOMPa，保壓時間為O. I秒 20. O秒，通過超聲波振動使所述粉末材料之間產生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產生壓力和振動，使其填充並且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形。有效防止拉深成形過程的起皺現象的產生，不必設置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由於晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應對成形困難的影響。本發明的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。所述步驟1)的微型型腔凹模的製作方法和材料，與現有鈑金零件的型腔凹模的製作方法和材料完全相同。
所述步驟2)的金屬箔料，是銅箔、鋁箔和鋼箔中的一種，與現有微型鈑金零件拉深成形用的金屬箔料完全相同。所述步驟3)的粉末材料，是高分子材料粉末。所述高分子材料粉末，是聚氯乙烯(Polyvinylchlorid,縮略詞為PVC)粉末、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,縮略詞為ABS)粉末、聚丙烯 (Polypropylene,縮略詞為PP)粉末、聚乙烯(Polyethylene,縮略詞為PE)粉末、聚甲醒 (Polyoxymethylene,縮略詞為Ρ0Μ)粉末、聚苯乙烯(Polystyrene,縮略詞為PS)粉末和乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,縮略詞為EVA)粉末中的一種。所述步驟5)的分離開模，是抬起所述超聲波焊頭開模。所述步驟6)取出成形零件，是將成形的微型鈑金零件從凹模型腔中取出，並且將粘附其上的高分子材料粉末的凝固物去除。本發明與現有技術相比的有益效果是本發明的拉深成形方法可以有效防止微型鈑金零件拉深成形過程的起皺現象的產生，不必設置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由於晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應對成形困難的影響。
圖I是本發明具體實施方式
成形前的示意圖；圖2是本發明具體實施方式
成形後的示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
並對照附圖對本發明進行說明。一種如圖1、2所示的用於厚度為0. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件拉深成形方法，依次有以下步驟I)製作微型型腔凹模3，其製作方法和材料，與現有鈑金零件的型腔凹模的製作方法和材料完全相同；2)將銅箔料4定位於微型型腔凹模3之上；3)將PVC粉末2鋪設於銅箔料4之上；4)加熱加壓啟動功率為500瓦的超聲波焊機加熱，熔接時間為10.O秒，壓力為0. IMPa，保壓時間為10. O秒，通過超聲波振動使PVC粉末2之間產生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機焊頭I通過PVC粉末2的熔融體作為軟性凸模對銅箔料4產生壓力和振動，使其填充並且緊貼微型型腔凹模3的型腔，快速累積成形，有效防止拉深成形過程的起皺現象的產生，不必設置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由於晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應對成形困難的影響；5)分離開模抬起超聲波焊頭I開模；6)取出成形零件將拉深成形後的微型鈑金零件5從微型型腔凹模3中取出，並且將粘附其上的PVC粉末2的凝固物去除。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。
權利要求
1.一種微型鈑金零件拉深成形方法，用於厚度為o. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，包括以下步驟.1)製作凹模；.2)將金屬箔料定位於凹模之上；.3)將粉末材料鋪設於金屬箔料之上；.4)加熱加壓；.5)分離開模；.6)取出成形零件；其特徵在於所述步驟I)的製作凹模，是製作微型型腔凹模；所述步驟4)的加熱加壓，是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機加熱，熔接時間為0. I 秒 20. 0秒，壓力為0. 05MPa I. OOMPa,保壓時間為0. I秒 .20. 0秒，通過超聲波振動使所述粉末材料之間產生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產生壓力和振動，使其填充並且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形。
2.如權利要求I所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述步驟I)的微型型腔凹模的製作方法和材料，與現有鈑金零件的型腔凹模的製作方法和材料完全相同。
3.如權利要求I或2所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述步驟2)的金屬箔料，是銅箔、鋁箔和鋼箔中的一種，與現有微型鈑金零件拉深成形用的金屬箔料完全相同。
4.如權利要求3所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述步驟3)的粉末材料，是高分子材料粉末。
5.如權利要求4所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述高分子材料粉末，是聚氯乙烯PVC粉末、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS粉末、聚丙烯 PP粉末、聚乙烯PE粉末、聚甲醛POM粉末、聚苯乙烯PS粉末和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 粉末中的一種。
6.如權利要求5所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述步驟5)的分離開模，是抬起所述超聲波焊頭開模。
7.如權利要求6所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特徵在於所述步驟6)取出成形零件，是將成形的微型鈑金零件從凹模型腔中取出，並且將粘附其上的高分子材料粉末的凝固物去除。
全文摘要
一種微型鈑金零件拉深成形方法，包括步驟；製作微型型腔凹模；將金屬箔料定位於凹模之上；將粉末材料鋪設於金屬箔料之上；加熱加壓；分離開模以及取出成形零件。加熱加壓是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機加熱，熔接時間為0.1～20秒，壓力為0.05～1MPa，保壓時間為0.1～20秒，通過超聲波振動使粉末材料之間產生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產生壓力和振動，使其填充並且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形。可以有效防止拉深成形過程的起皺現象的產生，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了尺寸效應對成形困難的影響。
文檔編號B21D22/20GK102581106SQ201210059399
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者伍曉宇, 彭太江, 梁雄, 程式蓉, 羅烽, 鍾金明 申請人:深圳大學