[發(fā)明專利]一種金屬板料拉深杯形件的模具及成型工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710307714.7
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101195142A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊立軍;黨新安;張昌松
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D37/12;B21D22/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張震國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料成形及模具領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬板料拉深杯形件的模具及成型工藝。

背景技術(shù)

金屬板料沖壓成形已被廣泛的應(yīng)用于許多領(lǐng)域。如何充分利用和發(fā)揮材料的成形性能、發(fā)掘新的成形工藝與方法，提高成形效率與質(zhì)量是整個行業(yè)面臨的一個重要課題，也是國內(nèi)外塑性加工界研究的熱點。杯形件拉深成形是一種在金屬板料沖壓成型領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的成型工藝，在杯形件拉深成型過程中，目前主要通過優(yōu)化組合工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)參數(shù)來提高板料的拉深成形效率和質(zhì)量，尤其是對壓邊力、凸模圓角、凹模圓角、潤滑條件等工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)的研究。然而就現(xiàn)在取得的技術(shù)和成果而言，迄今仍停留在感性認識階段，工藝參數(shù)與模具結(jié)構(gòu)的確定與優(yōu)化往往需要長時間的反復(fù)試驗，總結(jié)歸納而獲得，提高杯形件拉深效率及質(zhì)量的效果并不明顯。由于杯形件拉深過程中，拉深件變形不均勻，壁厚分布不均，其拉深破裂總是在壁厚最大變薄處最先產(chǎn)生從而導(dǎo)致整個拉深成形失敗，而且拉裂缺陷的產(chǎn)生與拉深過程中金屬的流動趨勢有很大的關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種通過主動控制金屬流動趨勢從而有效提高拉深成形效率和質(zhì)量的金屬板料拉深杯形件的模具及成型工藝。

為達到上述目的，本發(fā)明的模具是：包括上模座和下模座，上模座與下模座通過導(dǎo)柱相連接，在上模座和下模座上分別設(shè)置有相互對應(yīng)的凸模和凹模，凸模的外側(cè)設(shè)置有與上模座相連接的卸料螺釘及套裝在卸料螺釘上的壓邊彈簧，在卸料螺釘?shù)南露嗽O(shè)置有壓邊圈，在凹模的外側(cè)設(shè)置有與下模座固定連接的容框，容框內(nèi)自上而下依次設(shè)置有錐形推塊和橡膠墊，錐形推塊內(nèi)還設(shè)置有與凸模相配合的錐形抱緊件，在下模座的下端設(shè)置有彈簧座，且在彈簧座內(nèi)設(shè)置有頂料彈簧，在頂料彈簧上端設(shè)置有貫穿橡膠墊、錐形推塊和錐形抱緊件的頂桿，在項桿外套有彈簧。

本發(fā)明的凸模及卸料螺釘均通過上模固定塊與上模座相連接；導(dǎo)柱上還套裝有導(dǎo)套；錐形抱緊件為三瓣大小、形狀相同的抱緊塊構(gòu)成，該抱緊塊沿周向均勻分布；頂桿為一上端的直徑小于下端直徑的臺階狀圓柱體，大徑與小徑之間通過錐面過渡；錐形抱緊件(6)外側(cè)的錐面角為28°～35°；錐形抱緊件抱緊深度為杯形件拉深后的高度40％～45％。

本發(fā)明采用的工藝為：上模座下行，壓邊彈簧和壓邊圈將板料壓緊開始拉深，開始拉深時，在頂料彈簧及彈簧共同作用，頂桿的大直徑部位處在錐形抱緊件的中心小孔內(nèi)，抱緊塊向外張開著，上模座繼續(xù)下行，材料逐漸被拉入凹模內(nèi)，此時頂桿隨之后退，頂料彈簧及彈簧被壓縮，隨著凸模繼續(xù)下行，凸模帶動工件壓到錐形抱緊件的底部，推動錐形抱緊件下移，此時頂桿的小直徑部位進入錐形抱緊件的孔內(nèi)，橡膠墊的夾緊，錐形推塊下移，三瓣抱緊塊同時徑向靠攏，將工件抱緊，凸模繼續(xù)下行，橡膠墊的壓縮，工件底部及側(cè)壁在抱緊狀態(tài)下隨著頂桿、錐形抱緊件、錐形推塊同時剛性下移進行拉深，直至拉深至下死點位置，當上模座向上返程時，橡膠墊、頂料彈簧、彈簧的共同作用，頂桿、錐形抱緊件及錐形推塊同時上移，橡膠墊處于正常狀態(tài)時錐形推塊停止運動，頂桿、錐形抱緊件相對錐形推塊繼續(xù)向上運動，凸模向上拉，將工件逐漸頂出錐形抱緊件和凹模，同時錐形抱緊件依次在頂桿大直徑部分的作用下，向外張開，為下次拉深做好準備。

由于本發(fā)明在拉深過程中給工件的側(cè)壁部位施加一定抱緊力，使工件能夠抱緊凸模，增加凸模與工件間的摩擦力，改變側(cè)壁的金屬流動趨勢，防止變薄區(qū)材料尤其是危險斷面的進一步變薄，使壁厚變厚處更多地參與變形，拉深件壁厚分布趨向均勻，從而推遲了開裂的產(chǎn)生。提高了材料的拉深變形均勻程度，減少拉深次數(shù)，成形效率也將大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。