[發明專利]一種雙層筒形零件正反拉深成形模具和方法

有效

• 申請號: 202010969090.0
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112170648B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 曹秒艷;龐世緣;胡晗;姚盼亮;韓旭斌
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D22/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

1.一種雙層筒形零件正反拉深成形模具，其特征在于，所述模具包括：

上下相對設置且相互匹配的第二部分和第一部分，所述第一部分位于所述第二部分的下端，用于制作雙層筒形零件的板材位于所述第一部分和所述第二部分的中間；

所述第一部分包括：固定在成形設備或模具固定裝置的凸模和凹模；所述凸模為筒形，其直徑與所述雙層筒形零件的內徑相同；所述凸模上端的形狀為與所述雙層筒形零件的底部結構相匹配的形狀；所述凹模為具有第一中心通孔的環形零件，所述第一中心通孔的直徑大于或等于所述凸模的外徑，所述凹模套在所述凸模的外側；所述凹模的第一中心通孔上設有與所述雙層筒形零件相應部位尺寸相同的環形溝槽；

所述第二部分包括：固定在成形設備或模具固定裝置的背壓沖頭和凸環；所述背壓沖頭為筒形，其下端為與所述凸模上端的形狀相對應的凹形，且所述背壓沖頭下端墊有橡膠；所述背壓沖頭的直徑為所述凸模的直徑加上板料的厚度；所述凸環為具有第二中心通孔的筒形零件，第二中心通孔的直徑大于所述凸模的外徑，所述凸環套在所述背壓沖頭外側；所述凸環下端的尺寸與所述雙層筒形零件相應部位的尺寸相同；

所述凸環的外面套有壓邊圈；所述壓邊圈為具有第三中心通孔的環形零件，所述第三中心通孔的直徑大于或等于所述凸環的外徑；所述第三中心通孔的直徑等于所述凸模的外徑加上所述環形溝槽的寬度。

2.根據權利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具用于制作帶有法蘭邊的雙層筒形零件。

3.根據權利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具用于制作內外圓的圓弧過渡處有復雜尺寸要求的雙層筒形零件。

4.根據權利要求1所述的模具，其特征在于，所述凸模上端為圓臺形。

5.根據權利要求1所述的模具，其特征在于，所述凸模上端為圓臺形，且所述圓臺形端面中間有一球形凸起，所述球形凸起的尺寸與所述雙層筒形零件相應部位的尺寸相同。

6.根據權利要求1所述的模具，其特征在于，所述凸模上端為圓臺形，且所述圓臺形斷面中間有一圓錐臺形凸起，所述圓錐臺形凸起的尺寸與所述雙層筒形零件相應部位的尺寸相同。

7.一種利用如權利要求1-6任一項所述的雙層筒形零件正反拉深成形模具的雙層筒形零件正反拉深成形方法，其特征在于，所述方法包括：

使模具中的凸模的頂部與凹模的上表面齊平，凸環的底部、背壓沖頭的底部與壓邊圈的下表面齊平，將板材放置在壓邊圈與凹模中間；

將凹模頂部與壓邊圈壓住板材邊緣，保持凹模頂部與壓邊圈對板材施加預設強度的壓力；

向凸模和背壓沖頭分別施加使凸模和背壓沖頭上行的外載力；凸環靜止不動，凸模與背壓沖頭上行，凸模在外載力作用下上行拉深板材，板材沿著壓邊圈下表面向凸環內流動，背壓沖頭在外載力作用下對板材施加合適的背壓力，板材在背壓沖頭背壓力、凸環向下的壓力與凸模向上的壓力作用下逐步包覆凸模和逐步貼緊凸環內腔，當檢測到凸模上升至設定的行程后，停止向凸模和背壓沖頭施加使凸模和背壓沖頭上行的外載力，凸模和背壓沖頭停止上行；

向凸模與背壓沖頭分別施加使凸模和背壓沖頭下行的外載力，凸模與背壓沖頭下行，同時，凸環也開始下行，凸環下行拉深板材，在這過程中，背壓沖頭始終對板材施加合適背壓，在背壓沖頭的背壓力與凸環內腔向內及凸模向外的壓力作用下，包覆凸模部位的板材厚度基本保持不變，而壓邊圈下面的金屬板材繼續補料直至板材與凹模完全貼模，零件最終成形。