[發明專利]一種金屬成型模具系統及其金屬成型工藝

有效

• 申請號: 202010695183.9
• 申請日: 2020-07-19
• 公開（公告）號: CN111790813B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 單德芳;孫璐
• 申請（專利權）人: 蘇州澤宇科技有限公司
• 主分類號: B21D37/08
• 分類號: B21D37/08;B21D35/00
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務所(特殊普通合伙) 32268
• 代理人: 王友生

1.一種金屬成型模具系統，所述的金屬成型模具系統包括第一拉伸成型模具、第二薄壁成型模具、第三壓底成型模具和第四縮口成型模具，待成型的金屬原件由所述的第一拉伸成型模具完成若干次拉伸成型后由所述的第二薄壁成型模具進行薄壁成型操作，當完成若干次薄壁成型后由所述的第三壓底成型模具進行壓底成型操作，當完成壓底成型后由所述的第四縮口成型模具進行縮口成型操作，從而將金屬原件成型為金屬成品；其特征在于，所述的第一拉伸成型模具包括兩個相對設置的第一基底，所述的第一基底上設有第一臺肩部，每個所述的第一臺肩部上均設有第一梯形臺，每個所述的第一梯形臺上均可轉動的連接有第一刮料板，所述的第一刮料板在自由狀態時處于水平位置，所述的第一基底的上部設有第一下模，所述的第一下模能夠在所述的第一基底上滑動，所述的第一下模包括第一下臺階和第一上臺階，所述的第一下臺階上設有第一球形塊，所述的第一上臺階上設有第一定位塊，所述的第一拉伸成型模具還包括第一沖壓體，所述的第一沖壓體包括第一連接塊，所述的第一連接塊的上方與第一施力單元相連，所述的第一連接塊的下方通過螺栓與第一沖頭組件相連。

2.根據權利要求1所述的一種金屬成型模具系統，其特征在于，所述的第二薄壁成型模具包括兩個相對設置的第二基底，所述的第二基底上設有第二臺肩部，每個所述的第二臺肩部上均設有第二梯形臺，每個所述的第二梯形臺上均可轉動的連接有第二刮料板，所述的第二刮料板在自由狀態時處于水平位置，所述的第二基底的上部設有第二下模，所述的第二下模能夠在所述的第二基底上滑動，所述的第二基底的上部還設有立塊，所述的立塊位于所述的第二下模的外側，每個所述的立塊上可轉動的設有一個扇板，所述的第二下模包括第二下臺階和第二上臺階，所述的第二下臺階上設有第二球形塊，所述的第二上臺階上設有第二定位塊，所述的第二薄壁成型模具還包括第二沖壓體，所述的第二沖壓體包括第二連接塊，所述的第二連接塊的上方與第二施力單元相連，兩個所述的第二連接塊上分別可轉動的設有一個搖臂，所述的第二連接塊的下方與第二沖頭組件相連，所述的第二沖頭組件包括沖頭主體，所述的沖頭主體內部設有貫通滑槽，所述的貫通滑槽內設有退料桿，所述的搖臂的頭端能夠作用于所述的退料桿的端部，所述的搖臂的外側設有能夠與所述的扇板適配的弧形區域，每個所述的扇板與所述的搖臂配合，從而使得所述的退料桿沿所述的貫通滑槽滑動。

3.根據權利要求2所述的一種金屬成型模具系統，其特征在于，所述的第三壓底成型模具包括第三基底，所述的第三基底上設有壓底筒體，所述的壓底筒體內設有內沖壓塊，所述的內沖壓塊由若干個通過連接軸相連的沖節組成，所述的第三壓底成型模具還包括第三沖壓體，所述的第三沖壓體包括第三連接塊，所述的第三連接塊的上方與第三施力單元相連，所述的第三連接塊的下方裝配有第三沖頭組件。

4.根據權利要求3所述的一種金屬成型模具系統，其特征在于，所述的第四縮口成型模具包括兩個相對設置的第四基底，每個所述的第四基底上分別設有一個縮口模，所述的縮口模包括一個支桿，所述的支桿裝配在所述的第四基底上，所述的支桿通過連接桿連接有限制桿，所述的限制桿與所述的支桿的距離至上到下逐漸增大，每個所述的支桿的底端均設有基座，左右兩組所述的支桿、基座之間的空間形成縮口空間，所述的縮口空間內具有退料沖桿，所述的退料沖桿與退料動力裝置相連，所述的第四縮口成型模具還包括第四縮口體，所述的第四縮口體包括第四連接塊，所述的第四連接塊的上方與第四施力單元相連，所述的第四連接塊的下方設有沖座，所述的沖座的下方與第四沖頭組件相連。

5.根據權利要求4所述的一種金屬成型模具系統，其特征在于，所述的第一刮料板與所述的第一梯形臺之間設有彈簧，所述的第一下模能夠限制所述的第一刮料板的轉動，所述的第二刮料板與所述的第二梯形臺之間設有彈簧，所述的第二下模能夠限制所述的第二刮料板的轉動。

6.根據權利要求5所述的一種金屬成型模具系統，其特征在于，所述的壓底筒體的上方設有導引部，所述的導引部與所述的壓底筒體之間還設有墊片。

7.一種金屬成型工藝，所述的金屬成型工藝由權利要求1-6中任意一項所述的金屬成型模具系統完成，其特征在于，所述的金屬成型工藝包括如下步驟：

A）.對待成型的金屬原件進行拉伸成型操作，其中拉伸成型操作包括如下步驟：

1）第一道沖壓，將待成型的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第一拉伸成型模具以400t的沖壓力、沖壓速度28mm/s實施沖壓作業，完成第一道沖壓作業后，使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以560℃再結晶退火1小時后，常溫水冷卻至室溫；

2）第二道沖壓，將第一道沖壓的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第一拉伸成型模具以300t的沖壓力、沖壓速度37mm/s實施沖壓作業，完成第二道沖壓后，使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以560℃再結晶退火1小時后，常溫水冷卻至室溫；

3）第三道沖壓，將第二道沖壓的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第一拉伸成型模具以250t的沖壓力、沖壓速度45mm/s實施沖壓作業，完成第三道沖壓作業后，使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以560℃再結晶退火1小時后，常溫水冷卻至室溫；

B）.對經拉伸成型操作的金屬原件進行薄壁成型操作，其中薄壁成型操作包括如下步驟：

1）第一道薄壁，將經拉伸成型操作的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第二薄壁成型模具以160t的沖壓力、薄壁速度41mm/s實施薄壁作業，完成第一道薄壁作業后，切除口部制耳，使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以560℃再結晶退火1小時后，常溫水冷卻至室溫；

2）第二道薄壁，將經第一道薄壁操作的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第二薄壁成型模具以125t的沖壓力、薄壁速度64mm/s實施薄壁作業，完成第二道薄壁作業后，使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以410℃再結晶退火1小時后，常溫水冷卻至室溫；

2）第三道薄壁，將經第二道薄壁操作的金屬原件酸洗清潔后，依次涂覆鋅系磷化液和清潔劑，使用第二薄壁成型模具以105t的沖壓力、薄壁速度58mm/s實施薄壁作業，完成第三道薄壁作業后，切除口部制耳；

C）.對經薄壁成型操作的金屬原件進行壓底成型操作，其中壓底成型操作包括如下步驟：使用第三壓底成型模具以3000t的沖壓力實施壓底作業，使得金屬原件底部平整，并使用堿液清洗，清洗后，以連續退火爐施以310℃持續1小時做硬度調整退火，常溫水冷卻至室溫后，以鹽浴爐施以395℃持續3分鐘退火，90℃熱水冷卻至室溫，形成容器坯件；

D）.對經壓底成型的容器坯件進行縮口成型操作，其中縮口成型操作包括如下步驟：檢查口部是否平整，堿洗清潔后，口部直立向下置于縮口空間內，再以105t的沖壓力實施縮口作業、縮口速度39mm/s，使用第四縮口體將未縮口的容器胚件由上往下縮口空間模內，容器胚件形成成品后再由退料沖桿沖頂出，完成縮口過程。