CN101125349A - 侧柱新型成型工艺及模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种侧柱新型成型工艺及模具，由上模板和下模板构成箱式复合结构模具，将胚料放在下模板上，调整好胚料位置，压力机滑块下移，带动上模向下运动，在上模下行时，凸模先与顶出器接触，夹紧板料，当凸模继续向下运动，压力机气垫同步回缩，带动托杆和顶出器同步下移，与顶出始终以恒定的压力压住中间板料，两侧板料同时与凹模镶块接触，随着凸模的逐步下行将板料拉深进由凹模镶块组成的腔体；拉深工作结束，滑块上移，凸模便与顶出器分开，由托杆推动顶出器将工件从凹模镶块组成的腔体中推出脱下，完成一个工作循环。采用本发明模具及工艺，所生产的零件成型精度高，尺寸稳定，外形美观，保证了侧墙的平度要求。

Description

侧柱新型成型工艺及模具

技术领域

本发明公开一种侧柱新型成型工艺及模具，用于铁路客车车体钢结构中的侧墙支撑骨架侧柱成型的加工，属于金属材料加工制造技术领域。

背景技术

目前，许多客车为增加载客量，多采用鼓型车体，侧柱采用大圆弧乙型断面结构，现有的侧柱成型方法采用拉弯成型工艺，成型工序为：予折弯-拉弯-切头。由于工件直线与圆弧曲率半径相差较大，拉弯时制件圆角处断面收缩变形剧烈，截面高度尺寸减小，成型后制件各处截面尺寸不一致。加之乙型制件上下平面存在高度差，成型时上下面受力不一致，易失稳，制件成型后产生扭曲变形，翼面不平，与外墙板焊接后影响侧墙平度，达不到质量要求。

发明内容

本发明公开一种侧柱新型成型工艺及模具，采用全新的箱式复合模具结构，解决了现有侧柱成型技术工艺性差，成型工件扭曲，翼面不平的缺欠。

本发明的技术解决方案如下：由上模板和下模板构成箱式复合结构模具，将胚料放在下模板上，通过托杆将顶出器顶出，与凹模镶块上平面平齐，调整好胚料位置，然后压力机滑块下移，带动上模向下运动，在上模下行的过程中，首先凸模与顶出器接触，紧紧夹住板料，当凸模继续向下运动，压力机气垫同步回缩，带动托杆和顶出器同步下移，与顶出始终以恒定的压力压住中间板料，两侧板料同时与凹模镶块接触，随着凸模的逐步下行将板料拉深进由凹模镶块组成的腔体；拉深工作结束，滑块上移，凸模便与顶出器分开，由托杆推动顶出器将工件从凹模镶块组成的腔体中推出脱下，完成一个工作循环。

上述发明工艺的模具的具体结构如下：由上模板和下模板相扣构成箱式复合结构，其中，上模板的底部设有成型凸模和顶料销，顶料销用台肩限位，顶料销与上模板之间装有复位弹簧，为成型后顶料销从凸模上顶出制件提供弹力。

下模板上镶嵌有设有凹模座，成型凹模镶块固定在凹模座(14)上，凹模座上开有顶杆孔，其内惯穿有上下移动的顶出器，顶出器的底部顶有托杆，其上端与顶料销构成卸料机构，制件成型后通过托杆上升顶出顶出器将制件从成型凹模镶块构成的腔体中推出。

凹模座由螺钉和销钉与下模板固定连接，便于间隙调整和组装维修，侧面又可作为顶出器的导向面。

成型凹模镶块组成通过螺钉与凹模座固定连接，凹模镶块采用纵向反回弹和翼面反变形补偿法，预先设定回弹量，解决了拉裂、扭曲、回弹、翘膀等成型难题。

胚料在模具上的定位采用圆柱销定位。上、下模之间采用联合导向，由导套和导柱在模具工作时提供导向作用。上模板和下模板表面均加工有凹槽，工作时通过压板与压力机工作台面连接，为下模提供静止的受力平台。

本发明相对于现有技术的优点如下：成型模具包括上模板和下模板构成箱式复合结构，凹模采用侧把螺钉与凹模座连接，便于间隙调整和组装维修，侧面又可作为顶出器的导向面。凹模镶块采用纵向反回弹和翼面反变形补偿法，预先设定回弹量，解决了拉裂、扭曲、回弹、翘膀等成型难题。通过采用上述工艺和模具结构，所生产的零件成型精度高，尺寸稳定，外形美观，保证了侧墙的平度要求。

附图说明

图1为本发明模具整体结构原理图；

图2为本发明A-A剖视图。

具体实施方式

根据图1、图2所示，本发明模具由上模板2和下模板1构成箱式复合结构，上模板2、下模板1上均加工有凹槽，工作时通过压板与压力机上滑块连接，为上模板2提供动力传第平台，为下模板1提供静止的受力平台。上下模之间采用联合导向，由导套4和导柱3在模具工作时提供导向作用。

其中，上模板2底部设有成型凸模6和顶料销9，顶料销9用台肩限位，顶料销与上模板2之间装有复位弹簧8，为成型后顶料销从凸模上顶出制件5提供弹力。成型凸模6用销钉7和螺钉10共同固定在上模板2上。

凹模座14由螺钉17和销钉16与下模板1固定连接。成型凹模镶块12组成通过螺钉11与凹模座14固定连接。凹模座14上开有顶杆孔，其内惯穿有上下移动的顶出器15，顶出器15的底部顶有托杆13，其上端与顶料销9构成卸料机构，制件成型后通过托杆13上升顶出顶出器15将制件5从成型凹模镶块12构成的腔体中推出。

胚料在模具上的定位采用圆柱销18定位。下模板加工有凹槽，工作时通过压板与压力机工作台面连接，为下模提供静止的受力平台。上下模之间采用联合导向，由导套4和导柱3在模具工作时提供导向作用。

本发明模具在使用时，将胚料放在模具上，首先将压力机的气垫压力设置好，气垫上升通过托杆将顶出器顶出，与凹模镶块上平面平齐，调整好胚料位置，然后压力机滑块下移，带动上模向下运动，在上模下行的过程中，首先凸模与顶出器接触，紧紧夹住板料，当凸模继续向下运动，压力机气垫同步回缩，带动托杆和顶出器同步下移，与顶出始终以恒定的压力压住中间板料，两侧板料同时与凹模镶块接触，随着凸模的逐步下行将板料拉深进由凹模镶块组成的腔体。拉深工作结束，滑块上移，凸模便与顶出器分开，由托杆推动顶出器将工件从凹模镶块组成的腔体中推出脱下，完成一个工作循环。

(1)对制件成型时的应力进行强度校核，经计算板料成型时所需拉应力35Kg/mm2，小于材料许用应力，成型强度足够；(2)考虑工件成型的回弹补偿；截面由于底角与顶角回弹不同，成型后上下两面不平行，产生翘膀现象，需要采用翼面反变形补偿法，实际设计时凸、凹模截面方向相应给出4.2度倾斜角 $\{\mathrm{\Δ\α}=(\frac{3{\mathrm{\σ}}_c}{E}\·\frac{\mathrm{\ρ}}{t}+\frac{D}{E})\mathrm{\α}\}$ ；(3)毛坯在成型时冲压方向和定位选择。成型时按投影面积相等原则和凸模两端同时接触制件原则确定制件成型时的倾斜角度和工艺补充长度。在避开成型极限的同时也有利于板料成型时金属的流动；采用加长定位销定位，保证工件在倾斜曲面上放料的稳定性。(4)间隙调整(d＝1.1t。

Claims (2)

1.一种侧柱新型成型工艺，其特征在于：将胚料放在下模板上，通过托杆将顶出器顶出，与凹模镶块上平面平齐，调整好胚料位置，然后压力机滑块下移，带动上模向下运动，在上模下行的过程中，首先凸模与顶出器接触，紧紧夹住板料，当凸模继续向下运动，压力机气垫同步回缩，带动托杆和顶出器同步下移，与顶出始终以恒定的压力压住中间板料，两侧板料同时与凹模镶块接触，随着凸模的逐步下行将板料拉深进由凹模镶块组成的腔体；拉深工作结束，滑块上移，凸模便与顶出器分开，由托杆推动顶出器将工件从凹模镶块组成的腔体中推出脱下，完成一个工作循环。

2.根据权利要求1所述成型工艺制做的模具，其特征在于：包括上模板下模板构成箱式复合结构，上模板和下模板之间采用联合导向，由导套和导柱在模具工作时提供导向定位；

其中，上模板底部设有成型凸模和顶料销，顶料销用台肩限位，顶料销与上模板之间装有弹簧，为成型后顶料销从凸模上顶出制件提供弹力，成型凸模用销钉和螺钉共同固定在上模板上；

下模板上镶嵌有设有凹模座，成型凹模镶块固定在凹模座上，凹模座上开有顶杆孔，其内惯穿有上下移动的顶出器，顶出器的底部顶有托杆，其上端与顶料销构成卸料机构，制件成型后通过托杆上升顶出顶出器将制件从成型凹模镶块构成的腔体中推出。

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