[發明專利]一種金屬薄板多級筒體拉深成型裝置及工藝

在審

• 申請號: 201910410600.8
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN110238260A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 周雅風;羅奕兵;華熳煜
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B21D26/031
• 分類號: B21D26/031;B21D26/029;B21D37/18
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一種金屬薄板多級筒體拉深成型裝置及工藝，裝置包含可置換式凹模、凹模凸緣減摩板、凹模固定裝置、注油板、高壓油供給系統、模具壓緊裝置、多級密封圈、擋油圈、背壓調節器組成；金屬薄板不與注油板直接接觸，在注油板與金屬薄板之間的密封采用多級密封圈來實現，裝置處于工作狀態時各級密封圈兩側產生壓力梯度，密封圈之間由外至里的環形槽油壓呈現出階躍變化；凹模凸緣減摩板采用石墨、或涂抹適用于高壓潤滑劑的鋼板制成，凹模凸緣減摩板置于可置換式凹模和凹模固定裝置之上，凹模凸緣減摩板中心開有與筒體上部外輪廓相對應的孔，該孔和可置換式凹模的內腔組合形成多級筒體成型的凹模型腔；凹模型腔的底部開設有阻尼孔，阻尼孔與背壓調節器相連，背壓調節器通過比例控制閥和阻尼調節裝置依據高壓油供給系統的油壓實時調節凹模型腔的背壓。

技術領域

本發明涉及到金屬薄板的塑性成形，尤其涉及到一種金屬薄板多級筒體拉深成型裝置及工藝。

背景技術

目前，采用拉深成型金屬薄板筒類零件，具有生產效率高、生產成本低等優點，尤其適合大批量金屬塑性好筒體類零件的生產。采用常規模具拉深多級筒體薄板類零件時，由于模具與金屬薄板之間的摩擦，導致金屬薄板的塑性受到一定限制。因而，一些深凹坑或復雜曲面類薄板零件，受成型時受拉深系數的限制，需要多套沖壓模具，并采用中間退火以恢復金屬塑性，導致模具及生產成本高、耗時長，導致此類方法經濟效益差。

而通過傳統的鈑金工制作這類復雜曲面薄板零件，對工人技術能力要求高、勞動強度大、效率低、生產質量的穩定性差。因此，對于小批量金屬薄板多級筒體零件的的生產，如果采用結合中間退火的常規拉深成型多筒拉深件過深，需為其設計并制造多套拉深的模具，拉深時還需多道次中間退火工藝，這無論從生產成本還是從生產效率方面來看，均不是一個較好的選擇。

針對以上問題，鄧斌等人提出一種金屬薄板成型模具，采用間隙成型法，可降低模具制造難度與成本（CN 101885023 A），對模具的尺寸精度要求降低，但由于凸模未能充分保證貼合金屬薄板，因此其僅適用于一些特殊曲面的形狀， 特別是一些曲面有突變的情況就無法生產。

發明內容

針對以上的不足，本發明提供一種金屬薄板多級圓筒拉深成型裝置，解決使用傳統沖壓成型方式不適用于小批量金屬薄板多級筒體的成型生產。

所述金屬薄板的材質為低碳鋼、低合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金；薄板厚度不大于2mm；

所述多級筒體由兩段以上不同截面尺寸的筒體組成，指向筒底方向筒體的截面尺寸逐漸減小或階梯式減小，不同截面尺寸筒體之間采取漸變過渡；

為解決上述技術問題，本發明提供一種金屬薄板多級筒體的成型裝置，其特征在于裝置包含可置換式凹模、凹模凸緣減摩板、凹模固定裝置、注油板、高壓油供給系統、模具壓緊裝置、多級密封圈、擋油圈、背壓調節器組成；

所述金屬薄板置于凹模凸緣減摩板和注油板之間，但金屬薄板在工作狀態時不與注油板直接接觸，在注油板與金屬薄板之間的密封采用多級密封圈來實現，裝置處于工作狀態時各級密封圈產生一定的泄露量，從而在密封圈兩側產生一定的壓力梯度，那密封圈之間由外至里的環形槽油壓呈現出階躍變化，環形槽油壓對于金屬薄板拉深來說其相當于不會產生摩擦的壓邊圈，壓邊圈的壓力由外至里形成階躍臺階，隨著拉深變形程度的增大，凸緣由外至里板變厚的趨勢逐漸增大，因此，凸緣里圈需要更大的壓邊力，而多級密封圈產生壓力梯度完美的吻合這種壓邊力的需要；

所述可置換式凹模內嵌于凹模固定裝置，裝配后可置換式凹模和凹模固定裝置上端面平齊，可置換式凹模在型腔內壁均布有筒體高度方向的油槽，油槽寬度不大于金屬薄板坯料厚度的一半，以增強金屬薄板與可置換式凹模貼合部位的潤滑，以最大限度保證金屬薄板的塑性；

所述凹模凸緣減摩板采用石墨、或涂抹適用于高壓潤滑劑的鋼板制成，凹模凸緣減摩板置于可置換式凹模和凹模固定裝置之上，凹模凸緣減摩板中心開有與筒體上部外輪廓相對應的孔，該孔和可置換式凹模的內腔組合形成多級筒體成型的凹模型腔；