帶有壓邊與密封結構的成形模具的製作方法
2023-07-19 07:45:11 1
專利名稱：帶有壓邊與密封結構的成形模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱衝壓與超塑氣脹成形模具結構，尤其涉及一種帶有壓邊與密封結構的成形模具。
背景技術：
近年，為了不斷提高交通工具(如汽車、火車、飛機、輪船等)車身輕量化的效果， 用鋁合金板材代替鋼板製造車身覆蓋件已是當前的重要發展趨勢之一。在現有技術中，鋁合金車身零件的成形多採用常規的冷衝壓技術和超塑成形技術。鋁合金在室溫條件下塑性低、彈性模量低，使得冷衝壓成形的鋁合金汽車覆蓋件存在回彈大、易產生扭曲、易破裂的缺陷，成品率較低。傳統的超塑成形技術，則要求在很低的應變速率下進行，生產效率很低，不能滿足大批量生產的要求。
發明內容本實用新型的目的是提供一種精度高、成本低、生產效率高的帶有壓邊與密封結構的成形模具。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的本實用新型的帶有壓邊與密封結構的成形模具，包括固定在上模座上的上模體和固定在下模座上的下模體，所述上模體(或者是下模體)型面的周邊設有密封圈和壓邊圈， 所述上模體和下模體分別設有氣體通道。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的帶有壓邊與密封結構的成形模具，由於既有壓邊又有密封結構，集壓邊與密封功能於一起，將衝壓與氣脹兩種工藝結合，實現在一個模具結構中連續完成衝壓和氣脹成形，避免了不同工藝更換模具，提高了零件精度，減少了模具成本，提高了生產效率。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1本實用新型的具體實施例提供的帶有壓邊與密封結構的成形模具的結構示意圖；圖2本實用新型壓邊時的示意圖；圖3本實用新型熱衝壓結束時的示意圖；圖4本實用新型超塑氣脹結束時的示意圖。圖中1、上模座，2、上模體，3、密封圈，4、上模加熱圈外吊圈支架，5、進氣管，6、上模加熱圈外吊圈，7、上模加熱圈，8、保溫套，9、連杆，10、彈簧，11、壓邊圈，12、下模座，13、下模體，14、出氣管，15、下模加熱圈，16、鋁合金板材。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型的保護範圍。本實用新型的帶有壓邊與密封結構的成形模具，其較佳的具體實施方式
是，包括固定在上模座上的上模體和固定在下模座上的下模體，所述上模體型面的周邊設有密封圈和壓邊圈，所述上模體和下模體分別設有氣體通道。所述密封圈與所述上模體固定為一體，所述壓邊圈通過連杆與所述上模體活動連接。具體可以是所述連杆的下端與所述壓邊圈固定連接，所述連杆的上端與所述上模體活動連接。所述上模體的下表面為型面，所述密封圈設置在所述型面的外圍，所述壓邊圈設於所述密封圈的外圍。所述上模體的型面和所述下模體的型面至少有一個為成型面；當上模體的型面為成型面時，下模體上的氣體通道為進氣管，上模體上的氣體通道為出氣管；當下模體的型面為成型面時，上模體上的氣體通道為進氣管，下模體上的氣體通道為出氣管。本實用新型既有壓邊又具有密封功能，集壓邊與密封功能於一起，將衝壓與氣脹兩種工藝結合，實現集成創新的複合成形結構。在衝壓階段，上模體下行，壓邊圈壓緊板材；當下模體下行到密封圈壓緊板材時， 衝壓結束，氣脹開始，密封圈為氣脹提供了密封空間，保證氣脹成形。實現在一個模具結構中連續完成衝壓和氣脹成形，將兩者優點結合，避免了不同工藝更換模具，提高了零件精度，減少了模具成本，顯著縮短了成形時間，大大提高了生產效率，保證了大批量生產需要。本實用新型壓邊和密封結構的獨特設計，使得凸模型面和凹模型面都可以作為成形面。本實用新型特別適用於鋁合金汽車覆蓋件快速超塑性成形，也適用於火車、飛機、 輪船等覆蓋件的快速超塑性成形，也適用於其它材料的衝壓與氣脹複合成形。具體實施例如圖1所示，本實用新型由上模和下模兩部分組成，上模設有上模座1、上模體2、 密封圈3、上模加熱圈外吊圈支架4、進氣管5、上模加熱圈外吊圈6、上模加熱圈7、保溫套 8、連杆9、彈簧10、壓邊圈11 ；下模設置有下模座12、下模體13、出氣管14、下模加熱圈15。上模體2固定在上模座1上，密封圈3設計在上模體2底部，與上模體2為一體， 上模加熱圈外吊圈支架4和上模加熱圈外吊圈6將上模加熱圈7固定在上模體2的外圈， 連杆9的一端與壓邊圈11連接，另一端與上模體活動連接，保溫套8固定在上模加熱圈7 的底端，加熱圈的作用是將上下模具加熱到特定溫度，並使上下模體以及模腔維持在等溫條件下。下模體13固定在下模座12上，下模加熱圈15套在下模體13的外圈，下模設置有出氣管14，下模型面的凹槽處設置了多個通孔與出氣管14相連。熱衝壓和超塑氣脹都是在特定的溫度條件下進行，具體溫度根據所選鋁合金材料的特性選擇。如圖1所示，成型前，上模加熱圈7和下模加熱圈15分別將上下模體加熱，達到成形溫度後，將鋁合金板材16放置在下模體13上。如圖2所示，上模下移，帶動連杆9和壓邊圈11下移並壓住鋁合金板材16，每個連杆9上分別套有一個彈簧10，熱衝壓成形時，隨著上模的移動，彈簧10壓縮變形逐漸增大， 壓邊圈11對鋁合金板材16的壓力也就逐漸增大。如圖3所示，上模繼續下移，板材開始變形，上模上的密封圈3到達預定位置，與下模的鋁合金板材16接觸，熱衝壓結束。在上下模具壓力的作用下，密封圈壓緊鋁合金板材 16，形成超塑氣脹成形所需要的由上模和鋁合金板材16組成的密封空間。如圖4所示，下一步開始氣脹成形，從上模的進氣管5通入氣體，鋁合金板材16在氣體壓力的作用下逐漸變形，鋁合金板材背面的空氣通過下模出氣管14排出，減少貼模阻力，在氣體壓力的作用下板材逐漸與下模體13的型面貼合，一段時間的保壓後，氣脹成形結束。當上模型面為成形面時，出氣管也可以作為進氣管，進氣管也可以作為出氣管，同樣進行熱衝壓與超塑氣脹成形。本實用新型在同一個模具中分別實現熱衝壓和超塑氣脹成形，避免了不同工藝更換模具，提高了零件精度，減少了模具成本，顯著縮短了成形時間，大大提高了生產效率，保證了大批量生產需要。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求1.一種帶有壓邊與密封結構的成形模具，包括固定在上模座上的上模體和固定在下模座上的下模體，其特徵在於，所述上模體或者下模體的型面的周邊設有密封圈和壓邊圈，所述上模體和下模體分別設有氣體通道。
2.根據權利要求1所述的帶有壓邊與密封結構的成形模具，其特徵在於，所述密封圈與所述上模體或者下模體固定為一體，所述壓邊圈通過連杆與所述上模體活動連接。
3.根據權利要求2所述的帶有壓邊與密封結構的成形模具，其特徵在於，所述連杆的下端與所述壓邊圈固定連接，所述連杆的上端與所述上模體活動連接。
4.根據權利要求3所述的帶有壓邊與密封結構的成形模具，其特徵在於，所述上模體的下表面為型面，所述密封圈設置在所述型面的外圍，所述壓邊圈設於所述密封圈的外圍。
5.根據權利要求1至4任一項所述的帶有壓邊與密封結構的成形模具，其特徵在於，所述上模體的型面和所述下模體的型面至少有一個為零件最終的成型面；當上模體的型面為成型面時，下模體上的氣體通道為進氣管，上模體上的氣體通道為出氣管；當下模體的型面為成型面時，上模體上的氣體通道為進氣管，下模體上的氣體通道為出氣管。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有壓邊與密封結構的成形模具，包括固定在上模座上的上模體和固定在下模座上的下模體，上模體(或者下模體)的型面的周邊設有密封圈和壓邊圈，上模體和下模體分別設有氣體通道。本實用新型集壓邊與密封功能於一起，將衝壓與氣脹兩種工藝結合，實現在一個模具結構中連續完成衝壓和氣脹成形，避免了不同工藝更換模具，提高了零件精度，減少了模具成本，提高了生產效率。
文檔編號B21D37/10GK202045262SQ20112005688
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者吳曉煒, 孫夢瑩, 張新旺, 梁海建, 王勇, 金泉林 申請人:北京機電研究所