[發(fā)明專利]小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模及其模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811096368.7
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN108971346B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊勇彪;李國俊;吳昂;張治民;王強;郭為民
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10
• 代理公司: 14105 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)
• 代理人: 雷立康

本發(fā)明涉及一種小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模及其模具。本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有的縮口凹模存在的毛坯下半段易失穩(wěn)、易造成制件報廢和浪費材料的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是：小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模，其所述縮口凹模為空腔圓柱體，在縮口凹模的下部設(shè)有凸臺，所述凸臺上均勻設(shè)有若干拉桿孔；所述縮口凹模內(nèi)腔母線形狀根據(jù)最大包容原則、三點成弧線設(shè)計。含有整體縮口凹模的模具包括上模板、縮口凹模、若干拉桿、護套、下模板、下墊板、螺母和開口墊圈，上模板設(shè)在縮口凹模的上端面上，拉桿設(shè)在拉桿孔中，護套裝在拉桿上，螺母裝在拉桿的下端，開口墊圈裝在拉桿中部設(shè)置的退刀槽中，所述下墊板裝在下模板上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模及其模具，它屬于輕合金塑性成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有縮口工藝中，縮口凹模的母線是根據(jù)所需工件的外壁所決定的，在進行工件的整體直壁縮口過程中，縮口凹模內(nèi)壁緊貼毛坯，在縮口過程中，壓力機提供給縮口凹模向下的軸向壓力F_軸是壓機的公稱壓力，是不變的，而凹模內(nèi)形與毛坯變形區(qū)為錐面接觸，越向下壓縮，需要變形的體積量越大，變形難度增加，導致傳遞給毛坯下半段的壓應力越來越大，毛坯下半段越易失穩(wěn)。因此，現(xiàn)有縮口工藝只能進行局部縮口不能進行整體縮口，只能進行縮口系數(shù)大于0.7的變形，不能進行縮口系數(shù)小于0.7的變形。

另外，在現(xiàn)有的縮口模具設(shè)計中，縮口凹模母線與制件母線的相應形狀是一致的，縮口過程中未進入凹模口的制件裸露部分是直壁，因為承受上段縮口力F_軸，容易失穩(wěn)，造成制件報廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的縮口凹模存在的毛坯下半段易失穩(wěn)、易造成制件報廢和浪費材料的技術(shù)問題，提供一種小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模及其模具。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模，其所述縮口凹模為空腔圓柱體，在縮口凹模的下部設(shè)有凸臺，所述凸臺上均勻設(shè)有若干拉桿孔；所述縮口凹模內(nèi)腔母線形狀根據(jù)最大包容原則、三點成弧線設(shè)計，第一點為產(chǎn)品輪廓頂部外側(cè)角點向上延伸與余量邊相交點，第二點為余量外側(cè)邊與產(chǎn)品高度中線交點，第三點為余量外側(cè)下端角點，將三點作圖成一條弧線，即為縮口凹模內(nèi)腔母線形狀。

一種含有所述的小縮口系數(shù)、大高厚比的整體縮口凹模的模具，其包括上模板、縮口凹模、若干拉桿、護套、下模板、下墊板、螺母和開口墊圈，所述上模板設(shè)在縮口凹模的上端面上，所述拉桿設(shè)在縮口凹模凸臺設(shè)置的拉桿孔中，所述護套裝在拉桿上并位于縮口凹模的下面，所述螺母裝在拉桿的下端，所述開口墊圈裝在拉桿中部設(shè)置的退刀槽中以調(diào)節(jié)整體縮口凹模與護套的距離，所述下墊板裝在下模板上。

進一步地，所述拉桿的中部設(shè)有兩個退刀槽，第一退刀槽位于第二退刀槽的上面，拉桿的下端設(shè)有與螺母相連接的螺紋。

進一步地，所述護套為帶有凸緣的環(huán)形圓柱體，在環(huán)形圓柱體的凸緣上設(shè)有與縮口凹模凸臺設(shè)置的拉桿孔相同數(shù)量的圓孔。

進一步地，所述下墊板為圓柱體，在下墊板側(cè)壁設(shè)有起吊孔，在下墊板上面設(shè)有找正功能的環(huán)形錐臺。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明突破了縮口系數(shù)k的下限0.7，將縮口凹模的母線形式設(shè)計為多義線型，縮口凹模母線為多義線型的優(yōu)點是在縮口過程中，由傳統(tǒng)的凹模內(nèi)形與毛坯變形區(qū)錐面接觸改變?yōu)榭s口凹模內(nèi)壁與毛坯均勻橫向一段一段的環(huán)形線接觸，降低了縮口變形區(qū)面積，變形難度降低了，而且多余三角形面積較傳統(tǒng)工藝縮小了80％，縮口位置切向應力σ_θ減小了，變形的軸向壓力F_軸也相對減小，消除了毛坯下半段失穩(wěn)和縮口位置的起皺缺陷，從而突破了傳統(tǒng)縮口系數(shù)為0.7的極限，采用本發(fā)明縮口系數(shù)可以降到0.4左右，高厚比H/t大于100。如果增大縮口凹模母線曲率，還可使接觸面積更小，越容易成形，縮口系數(shù)還可以更小。與背景技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：