[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

本發明公開了一種雙層筒形零件正反拉深成形模具和方法。該模具下端有凸模和凹模，凹模上有拉深槽，模具上端有背壓沖頭和凸環，凸環外套有壓邊圈。正反拉深成形時，將板材放置在模具上，開始時凸模上端與壓邊圈底端齊平，將板材置于凸模與凸環之間，凸環靜止不動，底部凸模上行拉深板材向凸環內流動，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，當凸模上升至指定行程后開始下降，這時凸環下行拉深板材，在模具內各部件的壓力作用下，包覆凸模部位的板材厚度基本不變，而壓邊圈下面的板材繼續補料直至板材與凹模貼模，成形終止。本發明節省了模具，縮短了工件的加工工序，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及金屬板材技術領域，更具體地說，涉及一種雙層筒形零件正反拉深成形模具和方法。

背景技術

在汽車、電子、航空等領域中，所需加工的一些金屬零件形狀較為復雜，采用旋壓工藝一次旋壓成形較為困難，需要采用多套模具通過多道次加工成形，并且旋壓工藝對工件表面質量要求比較高的零件加工有難度，可先采用沖壓成形的方法制造出工件的毛坯。而采用普通沖壓方法加工時無法完成對正反拉深結構的一次沖壓成形，零件需要多副模具和工序才能成形，這樣的加工方法加工成本較高，經濟效益差。

目前制作曲面類零件或拉深系數較小、拉深變化程度大的零件所采用的正反拉深方法一般是先用直徑稍大的凸模或凹模進行正拉深，沖壓出直徑稍大的筒形坯料，再用直徑小的凸模或凹模對坯料進行反拉深，或者先沖孔再加工零件的外圓，這樣的方法有的需要采用多套模具對工件進行拉深，有的對工件進行反拉深時，零件靠近正拉深凸模或凹膜倒角與筒壁的相切處的板材易發生破裂，并且對于對法蘭邊有要求的工件，不易加工。

發明內容

針對上述現有技術中的缺陷，本發明的目的在于提供一種結構簡單、生產效率高的一種雙層筒形零件正反拉深成形模具和方法，正反拉深成形方法利于抵消前次拉深殘余應力，節省了模具，模具結構簡單，提高了生產效率，有利于加工對于圓弧過渡處有尺寸要求的雙層筒形零件，有利于避免板材起皺現象。

本發明提供了以下技術方案：

一種雙層筒形零件正反拉深成形模具，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內徑等于所述凸模的外徑加上所述環形溝槽的寬度。

進一步地，所述模具用于制作帶有法蘭邊的雙層筒形零件。

進一步地，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。

進一步地，所述凸模上端為圓臺形。

進一步地，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。