一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具的製作方法

2023-05-17 10:58:11

專利名稱：一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於衝壓模具技術，具體涉及一種帶徑向推力和背壓的板料成型模 具，主要是針對可提供背壓及徑向推力的模具。
背景技術：
現有的能夠提供背壓的衝壓模具，背壓多是由液體介質提供。這種模具的所提供 的背壓，壓力均勻分布。現有的普通成型模具，沒有徑向推力，成形由凸模帶動板料，向凹模 拉動完成。帶徑向液壓的拉深模具，徑向推力由液體壓力實現，且帶有液壓裝置的拉深模具 結構較複雜，成本較高。液體介質會發生洩露現象，會汙染環境。同時，液體介質洩露出來 會飛濺出去，容易出安全事故。

實用新型內容本實用新型針對現有模具無法改變變拉延筋阻力和普通成型模具沒有徑向推力 以及帶徑向液壓的拉深模具密封問題難以解決的問題，已經現有的可提供背壓的模具，密 封問題也同樣難以解決的問題，提供一一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具及方法，從 而使上述問題得到解決。本實用新型的技術方案如下一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具，包括下模 座、凹模，凸模，上模座，凸模安裝在上模座上，凹模安裝在下模座上，坯料在凹模與凸模之 間的型腔內成型；其特徵在於壓緊氣缸安裝在上模座上，壓緊氣缸的工作端與壓料板的 上表面接觸，徑向氣缸的工作端與安放在壓料板內的壓塊上表面接觸，壓塊下表面與壓頭 相接觸或連接；頂塊設置在凹模的空腔內，固體顆粒設置在頂塊上面，頂塊的位置與凸模相 對應，凹模與頂塊及坯料之間形成底模型腔，成型時固體顆粒充滿底模型腔內作為柔性底 模；在凹模上，與壓頭的位置相對應，設置有顆粒槽，在顆粒槽內設置有固體顆 粒；壓頭能伸入顆粒槽內；在壓料板與凹模之間設置密封塊，密封塊與凹模的顆粒槽及坯 料在成型過程中形成一個徑向封閉空間，徑向固體顆粒充滿在封閉空間內進一步的特徵是頂杆穿過下模座與頂塊的下表面接觸；所述封閉空間均布在凹模內。本實用新型最主要的改進是將徑向用固體顆粒介質增加推力與固體顆粒介質提 供背壓複合起來的一種新型模具。本實用新型採用固體顆粒介質提供背壓，與液體介質提供背壓的模具相比，成形 極易實現，不需特殊設備，固體顆粒不會洩漏，不汙染環境，可實現安全可靠生產。液體介質 背壓，壓力分布均勻，而固體顆粒介質背壓可以實現非均勻背壓，防止局部變薄拉裂。固體 顆粒介質底模的形狀由頂塊的形狀決定，可據具體需要調節，產品質量更高。本專利複合了 剛性模具與柔性模具的優點，能夠有效提高板料變形程度，產品厚度均勻。本專利能改善變 形區受力情況，降低傳力區負荷，能十分顯著地提高變形程度，特別適合複雜零件成型。[0010]本模具結構簡單，徑向推力由徑向氣缸通過固體顆粒介質傳遞到板料上，可實現 安全可靠、無汙染的生產。本模具結構也可由壓緊氣缸實現壓料，由工具機氣墊實現徑向推 力。與普通成型模具相比，成形更容易，效果很顯著。

圖1為本實用新型一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具及方法。圖中1 一下模座，2—頂杆，3—頂塊，4一凹模，5—壓料板，6—徑向氣缸，7—凸 模，8—上模座，9一壓緊氣缸，10—壓塊，11 一壓頭，12—密封塊，13—固體顆粒，14一徑向固 體顆粒，15—底模型腔，16—徑向封閉空間，17—坯料，18—顆粒槽。
具體實施方式
參見圖1，所示為一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具及方法，包括凸模7，凹 模4，下模座1，頂杆2，頂塊3，壓料板5，徑向氣缸6，上模座8，壓緊氣缸9，壓塊10，壓頭11， 密封塊12，固體顆粒底模13，徑向固體顆粒14，底模型腔15，徑向封閉空間16。凸模7安 裝在上模座8上，凹模4安裝在下模座1上，所述坯料17在凹模4與凸模7之間的型腔內 成型；壓緊氣缸9安裝在上模座8上，其工作端與壓料板5的上表面接觸，壓緊氣缸9能推 動壓料板5上下移動，產生壓力；徑向氣缸6安裝在上模座8上，徑向氣缸6的工作端與安 放在壓料板5內的壓塊10上表面接觸，壓塊10下表面與壓頭11相接觸或與壓頭11連接， 徑向氣缸6通過壓塊10作用在壓頭11上，使壓頭11徑向伸長或縮短；頂塊3設置在凹模 4的空腔內，固體顆粒13設置在頂塊3上面，頂塊3的位置與凸模7相對應；頂杆2穿過下 模座1與頂塊3的下表面接觸，頂杆2往上伸出時就能往上頂起頂塊3，或給頂塊3 —個向 上的作用力，需要時頂塊3能在頂杆2作用下往上移動。凹模4與頂塊3及坯料17之間形 成底模型腔15，固體顆粒13在成型時充滿在底模型腔15內作為柔性底模，坯料17在凸模 7與安放在底模型腔15內的固體顆粒13柔性底模之間成型；這樣就可以防止固體顆粒飛 濺出來，防止汙染環境，同時實現安全可靠生產。固體顆粒13構成的柔性底模，其形狀由頂 塊3的形狀決定，可提供非均勻背壓，有效提供板料變形程度，使產品厚度均勻。在凹模4上，與壓頭11的位置相對應，設置有顆粒槽18，在顆粒槽18內設置有固 體顆粒14 ；壓頭11能伸入顆粒槽18內。密封塊12設置在壓料板5與凹模4之間，即設置 在壓料板5下端面或凹模4上端面之間，密封塊12與凹模4的顆粒槽18及坯料17在成型 過程中形成一個徑向封閉空間16，徑向固體顆粒14充滿在封閉空間16內；在合模和鍛造 過程中，在壓頭11作用下，徑向固體顆粒14沿徑向產生推力，作用在坯料17的兩端，坯料 17在成形過程中受到徑向固體顆粒14的徑向推力。同時，徑向封閉空間16能防止徑向固 體顆粒14飛濺出去。圖中在壓料板5與凹模4之間形成的徑向封閉空間16均布在凹模4 內，使徑向固體顆粒14所產生的徑向推力相等。在徑向氣缸6作用下，壓頭11推動徑向封 閉空間16內的徑向固體顆粒14產生徑向推力，作用在坯料17的兩端。將多個徑向氣缸6 固定在上模座8上，保證均布的徑向封閉空間16內的徑向固體顆粒14同步作用，保證作用 在坯料17的兩端徑向推力相等，增強其運行平穩性。為了保證左右兩端的徑向推力相等， 所述封閉空間16均布在凹模4內。板料所受徑向推力由徑向封閉空間16內的徑向固體顆 粒14施加，壓力來源於氣缸，通過壓頭11推動；板料背壓由固體顆粒13施加，壓力來源於氣墊，通過頂杆2、頂塊3傳遞。 本實用新型的固體顆粒13、徑向固體顆粒14，主要採用鋼珠、鋼球、金屬球或其他 性能合適的顆粒，滿足成型擠壓的需要。
權利要求一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具，包括下模座(1)、凹模(4)，凸模(7)，上模座(8)，凸模(7)安裝在上模座(8)上，凹模(4)安裝在下模座(1)上，坯料(17)在凹模(4)與凸模(7)之間的型腔內成型；其特徵在於壓緊氣缸(9)安裝在上模座(8)上，壓緊氣缸(9)的工作端與壓料板(5)的上表面接觸，徑向氣缸(6)的工作端與安放在壓料板(5)內的壓塊(10)上表面接觸，壓塊(10)下表面與壓頭(11)相接觸或連接；頂塊(3)設置在凹模(4)的空腔內，固體顆粒(13)設置在頂塊(3)上面，頂塊(3)的位置與凸模(7)相對應，凹模(4)與頂塊(3)及坯料(17)之間形成底模型腔(15)，成型時固體顆粒(13)充滿底模型腔(15)內作為柔性底模；在凹模(4)上，與壓頭(11)的位置相對應，設置有顆粒槽(18)，在顆粒槽(18)內設置有固體顆粒(14)；壓頭(11)能伸入顆粒槽18內；在壓料板(5)與凹模(4)之間設置密封塊(12)，密封塊(12)與凹模(4)的顆粒槽(18)及坯料(17)在成型過程中形成一個徑向封閉空間(16)，徑向固體顆粒(14)充滿在封閉空間(16)內。
2.根據權利要求1所述的一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具，其特徵在於頂杆 (2)穿過下模座(1)與頂塊(3)的下表面接觸。
3.根據權利要求1所述的一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具，其特徵在於所述 封閉空間(16)均布在凹模(4)內。
專利摘要本實用新型是一種帶徑向推力和背壓的板料成型模具，包括凹模，凸模，下模座，頂杆，頂塊，壓料板，上模座，徑向氣缸，壓緊氣缸，壓塊，壓頭，密封塊，固體顆粒底模，徑向固體顆粒等；本專利是將徑向用固體顆粒介質增加推力與固體顆粒介質提供背壓複合起來的一種新型模具。本專利可改善變形區受力情況，降低傳力區負荷；能十分顯著的提高變形程度，特別適合複雜零件成形；固體顆粒介質提供背壓與液體介質相比，成形極易實現，不需特殊設備，且固體顆粒不會洩漏，不汙染環境，可實現安全可靠生產。
文檔編號B21D37/10GK201728291SQ201020242729
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者代兵, 吳善勇, 周志明, 唐麗文, 張俠, 彭成允, 李小平 申請人:重慶理工大學