[發明專利]一種薄壁件成型模具及薄壁件加工方法

有效

• 申請號: 201510537308.4
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105057465B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 袁春華;張業元;林宏;段良輝;王敏輝;李霄
• 申請（專利權）人: 江南工業集團有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D22/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 馬強,李發軍

技術領域

本發明涉及一種薄壁件成型模具及薄壁件加工方法，尤其適合作為一次成型和保證形狀要求的模具。

背景技術

薄壁件具有質量輕、節約材料、結構緊湊等顯著特點，并在航空、汽車、軍工等諸多機械領域得到廣泛應用。薄壁件剛性差、強度弱、加工易變形等特點，也導致了在加工過程中難于控制產生切振動或者材料不均勻產生的變形，使零件的機加質量難于得到保障。

某特種薄壁件加工屬于機械加工中的難點技術，針對提出的特種薄壁件，相應薄壁件現有的加工方法比較繁瑣，現有的模具包括壓片落料模、殼體沖盂模、沖腰圓模、預成型模以及最終的殼體成型模，利用此系列模具可以加工出所要求某特種薄壁件，缺陷在于工藝路線復雜而且冗長，所需要模具數量繁多，耗費大量人力物力，加工次特種薄壁件成本巨大。

發明內容

針對上述薄壁件加工中出現的問題，本發明旨在提供一種薄壁件成型模具及薄壁件加工方法，該成型模具可以大幅縮減模具數量，縮短工藝路線，壓縮生產成本，提高生產效率。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種薄壁件成型模具，包括具有模腔的模體，位于模腔上方的沖頭；其結構特點是，所述模腔具有兩個鏡像對稱設置的弧形腔，兩個弧形腔中的一個腔體內裝有可轉動的左動模，另一個腔體內裝有可轉動的右動模，所述左動模和右動模為鏡像對稱結構，該左動模和右動模上均開設有弧形缺口和弧形槽；所述沖頭的沖壓端為弧面結構；鏡像對稱設置的所述左動模的弧形缺口與右動模的弧形缺口在沖頭沖壓到位時組合形成包繞所述沖頭沖壓端的弧形腔；鏡像對稱設置的所述左動模的弧形槽與右動模的弧形槽在沖頭沖壓前用于放置待沖壓的薄壁件，在沖頭沖壓到位時包繞成型后的薄壁件，且此時左動模的弧形槽與右動模的弧形槽的圓心與所述弧形腔的圓心重合。

根據本發明的實施例，還可以對本發明作進一步的優化，以下為優化后形成的技術方案：

作為一種具體的結構形式，所述左動模和右動模與弧形腔接觸的部分為圓餅側面，在圓餅側面與弧形槽的一個側壁面之間形成月牙臺，在弧形缺口與弧形槽的另一個側壁面之間形成一段凸臺；所述凸臺兩個側壁面形成為薄壁件的沖壓成型面。進一步地，所述凸臺外表面與弧形槽的底面之間的距離與薄壁件的高度相等。

為了方便夾緊模體，所述模體底部固定裝有下模板，該模體后側固定裝有后板。后板方便安裝約束左動模和右動模。更進一步地，所述后板上裝有兩根轉軸，所述左動模和右動模裝在相應的轉軸上，并可繞轉軸轉動。

所述沖頭的頂端通過上模板裝在模柄上。

優選地，所述左動模的下部與右動模的下部通過彈性元件相連，該彈性元件用于限制左動模和右動模在沖壓時的轉動角度。進一步優選地，所述彈性元件為水平布置的彈簧。

為了保證沖壓時的穩定性，所述模體的底部寬度大于上部。

基于同一個發明構思，本發明還提供了一種利用上述薄壁件成型模具加工薄壁件的方法，其包括如下步驟：

S1、對待成型的薄壁圓筒進行熱處理，以提高薄壁圓筒的材料流動性；

S2、將裝配好的薄壁件成型模具通過沖壓機床定位夾緊，調整好沖頭沖壓深度；

S3、將待成型的薄壁圓筒調整合適形狀后套裝在左動模和右動模的弧形槽內；

S4、啟動沖壓機床，沖頭向下沖擊沖壓左動模和右動模的弧形缺口，待成型的薄壁圓筒隨著左動模和右動模的轉動而形成預定形狀的薄壁件；

S5、取下成型后的薄壁件進行后續處理。

藉由上述結構，本發明不需要三步工序分步加工，將復雜操作轉化為簡單操作，提出一種薄壁件成型的機械加工模具。薄壁件成型的機械加工模具主要由沖壓部件、成型部件、承載部件組成。所述的沖壓部件主要包括沖頭、上模板、模柄。所述的成型部件主要包括左動模、右動模。所述承載部件由模體、下模板和后板組成，模體作為整個模具的結構骨架。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明減少了加工該薄壁件沖壓裝置數量，縮減了加工工序，降低了三分之二加工成本，同時提高產品合格率。解決了薄壁件整體工序中，加工繁瑣，成型不到位，表面粗糙度不達標的問題。

2、本發明巧妙利用產品結構特征，利用沖頭垂直運動帶動左右動模的相對旋轉，使的沖頭底面和左右動模的側面緊密接觸，并通過徑向力，產生拉伸力，使預成型薄壁件發生塑性變形。

3、本發明結構簡單可靠，便于從設備上裝卸，生產周期短，特別適合相應科研產品的加工試制，也適合大批量產品的生產。

4、各零件的尺寸配合的合理設計使該機構得以實現。