[實用新型]板材液壓成形模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01211437.5
• 申請日: 2001-01-20
• 公開（公告）號: CN2464470Y
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張士宏;許沂;王忠堂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: B21D26/02
• 分類號: B21D26/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 許宗富,周秀梅

本實用新型涉及成形模具，具體地說是一種尤其適合于中小批量復(fù)雜形狀板材零件生產(chǎn)的板材液壓成形模具。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的品種越來越多，更新?lián)Q代的速度越來越快，產(chǎn)品由大批量向多品種和中小批量方向發(fā)展，這就要求生產(chǎn)過程向柔性化方向發(fā)展。對于批量小、尺寸多變的復(fù)雜形狀板材零件，采用傳統(tǒng)沖壓方法成形時，模具設(shè)計、制造與調(diào)試需要消耗大量的人力、物力與時間，很難適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。例如，航空、航天、汽車、電器、廚具及衛(wèi)生用具等制造業(yè)中經(jīng)常遇到一些大尺寸復(fù)雜零件，其批量不大，用傳統(tǒng)成形方法成形很困難且造價高。特別是對于汽車樣車的制造，由于車型更新周期越來越短，汽車樣車一般只有幾十臺，批量很小，如使用傳統(tǒng)沖壓工藝生產(chǎn)汽車用沖壓件，模具費用太高，制造周期又特別長；國內(nèi)企業(yè)大多采用手工鈑金成形方法，雖然成本較低，但質(zhì)量很難滿足要求，且生產(chǎn)周期長。

德國九十年代提出了一種板料零件成對液脹成形(Hydroforming?of?sheet?metalpairs)新技術(shù)，其特點是液脹成形，采用疊放的兩塊平板毛坯邊緣進行焊接后，放置在上下凹模上，壓邊后在兩板間充液加壓進行成形的結(jié)構(gòu)，這種成形結(jié)構(gòu)適合于成形艙體零件。后來德國學(xué)者又提出了有中間加壓板的無焊縫對脹成形新技術(shù)，其密封結(jié)構(gòu)采用密封圈密封，對于不同形狀和尺寸的零件需要更換具有不同形狀和不同尺寸密封圈的中間加壓板，通用性較差。另外其凹模為整體結(jié)構(gòu)，不能實現(xiàn)成形過程的控制，所以對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的深度較大的零件，難以成形。

本實用新型的目的是提供一種通用性強、使用靈活、具有高成形極限和變形均勻性的板材液壓成形模具。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：置于可進行加壓的框架結(jié)構(gòu)里，包括凹模組、壓邊圈、及加壓板，所述加壓板通過管路與坯件空腔及外部壓力泵相連接，還包括由彈性元件、密封墊，其中，所述凹模組由兩個凹模構(gòu)成，為對稱形、可更換式安裝結(jié)構(gòu)，嵌于設(shè)置在加壓板上、下兩側(cè)的壓邊圈內(nèi)，所述彈性元件一端安裝在凹模底部外側(cè)，另一端與框架接觸連接，在壓邊圈和加壓板之間設(shè)有可更換式密封墊；

所述加壓板兩側(cè)的凹模可以是不同形狀；針對不同零件，凹模尺寸、形狀可在一定范圍內(nèi)變動；所述凹模材料可根據(jù)成形板料的材質(zhì)、精度和批量選擇金屬、樹脂、石膏、木材或水泥材料；所述彈性元件為彈簧、橡膠或液壓缸。

本實用新型具有如下優(yōu)點：

1.??通用性強，使用靈活。本發(fā)明成形模具屬軟凸模成形技術(shù)，具有很好的柔性，壓邊裝置結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品變更容易，對于不同的零件僅需更換凹模部件；本發(fā)明采用液壓法成形，產(chǎn)品與模具貼合程度好，零件凍結(jié)性好，因此質(zhì)量好，彈復(fù)變形小，殘余應(yīng)力通過高壓塑性變形接近完全消除，板材成形極限可明顯超過拉深或純液壓脹形工藝下的成形極限，它尤其適用于形狀復(fù)雜、尺寸多變、批量不大的大型板料零件的生產(chǎn)，一次成形可生產(chǎn)一對產(chǎn)品，使復(fù)雜形狀板材零件的生產(chǎn)簡單化、柔性化。

2.??成本低，制造周期短。本發(fā)明因采用液壓加載，模具不易損壞，使用壽命長；與常規(guī)板材成形工藝相比，模具費用可降低30％以上；對于小批量生產(chǎn)，可節(jié)約費用35％，能實現(xiàn)零件的快速制造，使用本發(fā)明生產(chǎn)周期可縮短30％；可廣泛應(yīng)用于航空航天、航空、汽車等工業(yè)部門。

3.??密封性能好、具有高成形極限和變形均勻的特點。由于本發(fā)明采用墊密封，無論何形狀尺寸的零件，只要在密封墊的尺寸范圍內(nèi)，都能實現(xiàn)密封，從而避免了更換不同的中間壓板。另外，密封墊還具有潤滑和減摩作用，有利于法蘭部金屬的流動，有利于拉深變形，在一定程度上提高了成形極限；另外本發(fā)明凹模的底部采用彈性支撐，在變形開始時，可盡早的接觸坯料，有效的控制變形分布，使變形更加均勻，實現(xiàn)變形的順序控制，同時能提高成形極限，實現(xiàn)深且復(fù)雜形狀零件的成形。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型置于可進行加壓的框架結(jié)構(gòu)里(或壓力機上)，包括凹模組2、壓邊圈3、及加壓板5，所述加壓板5通過管路6與坯件7空腔及外部壓力泵相連接，還包括由彈性元件1、密封墊4，其中，所述凹模組2由兩個凹模構(gòu)成，為對稱形、可更換式安裝結(jié)構(gòu)，嵌于設(shè)置在加壓板4上、下兩側(cè)的壓邊圈3內(nèi)，所述彈性元件1一端安裝在凹模底部外側(cè)，另一端與框架接觸連接，在壓邊圈3和加壓板5之間設(shè)有可更換式密封墊4；

所述加壓板5兩側(cè)的凹模可以是不同形狀，尺寸或材料；所述凹模為金屬材料；所述彈性元件1為彈簧；所述密封墊4、凹模均為可更換式。