CN104028609B - 应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置，属于模具成形及材料加工成形领域，包括顶杆、上层分块式内压边圈和外压边圈、带环形锥台结构的下层整体式压边圈、定位槽、螺钉，上层分块式压边圈分为内外两个刚性压边圈，上表面通过螺纹连接的方式与顶杆进行连接，下层整体式压边圈上设有与上层分块压边圈对应的环形锥台，内外压边圈通过定位槽与环形锥台定位，并采用螺钉与环形锥台连接，下层整体式压边圈下表面与板材接触。采用顶杆进行压边力加载，内外压边圈上顶杆的数量按所需压边力进行调整，通过带环形锥台结构的双层压边圈，给板材提供周向分布均匀，径向独立、连续变化的压边力，提高球形封头的成形质量和尺寸精度。

Description

应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置

技术领域

本发明涉及板材成形领域，特别是涉及一种应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置。

背景技术

目前球形大尺寸薄壁关键构件的主要制造工艺手段是采用多块小尺寸构件成形、组装拼焊。传统的成形工艺存在变形量大、尺寸不均匀等问题，焊缝的存在则会降低产品承载能力，焊接缺陷甚至会成为导致产品整体失效的主要因素。传统的制造技术限制了型号产品可靠性的进一步提高；整体拉深成形技术则减少焊缝数量，成形精度也可得到进一步提高。

压边力作为拉深成形的一个重要工艺参数，对拉深件的成形质量和成形极限有很大影响。传统的整体式压边圈使不同部位的压边力大小相同，不能实现随位置施加不同压边力的功能，制约了材料的成形性能和冲压件的尺寸精度。而一般的分块压边圈，虽然能够实现变压边力，但由于压边圈是直接和金属板材相接触的，压边圈的分块间隙对拉深件的表面成形质量有明显影响，金属不能很好地在压边区域平滑流动，限制了模具的应用。

发明内容

本发明在于针对背景技术中的不足，提供一种应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置。

一种应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置，它包括顶杆，上层分块式内压边圈、上层分块式外压边圈、带环形锥台结构的下层整体式压边圈、定位槽、螺钉；下层整体式压边圈上设有两个环形锥台，分别与上层分块式内压边圈、上层分块式外压边圈对应，上层分块式内压边圈和上层分块式外压边圈的上表面均通过螺纹与顶杆进行连接，下表面通过定位槽分别与下层整体式压边圈的环形锥台结构进行定位，并采用螺钉与环形锥台结构进行连接。

所述的上层分块式内压边圈和上层分块式外压边圈在竖直方向上独立运动；顶杆、上层分块式内压边圈、上层分块式外压边圈均为刚性体；顶杆数量可按所需压边力进行调整，从而在内外压边圈上产生大小不同的压边力。

所述的下层整体式压边圈为带环形锥台结构的弹性整体压边圈，上表面设有凹槽，将两个环形锥台隔开。

本发明的有益效果是，根据球形封头的结构特点，合理定义法兰区不同的环形区域施加变压边力，降低了拉深缺陷发生的可能性。本发明与传统的整体压边圈相比，由于采用上层分块式压边圈和带环形锥台结构的下层整体式压边圈，压边力在周向分布均匀，比传统压边圈更容易实现随板材位置变化的压边力。本发明与直接与板材接触的分块压边圈相比，保证了压边力变化的连贯性，有效避免或抑制了板材失稳，消除了分块间隙对金属平滑流动的不良影响，提高了表面成形质量和拉深极限。

附图说明

图1是应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置的俯视图；

图1A是上层分块式压边圈下表面的轴测图。

图1B是下层整体式压边圈的轴测图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视放大图。

图中，1-顶杆，2-上层分块式内压边圈，3-上层分块式外压边圈，4-带环形锥台结构的下层整体式压边圈，5-定位槽，6-螺钉。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明的内容及其具体实施的方式。

如图1、图1A、图1B、图2、图3所示，本发明首先根据球形封头的形状特点，设计压边圈外形，将法兰区合理分为不同的环形区域。上层分块式压边圈按照分区分为上层分块式内压边圈2和上层分块式外压边圈3，其在竖直方向上移动互不干涉，在每块压边圈上表面安装顶杆1，顶杆1在内外压边圈上的数量可根据需要的压边力进行调整，实现随板材位置变化的压边力。顶杆1与上层分块式内压边圈2、上层分块式外压边圈3均为刚性体，确保提供足够大且周向分布均匀的压边力。上层分块式内压边圈2和上层分块式外压边圈3的下表面设有定位槽5，通过定位槽与下层整体式压边圈4的环形锥台结构进行定位，并采用螺钉6与环形锥台进行连接。下层整体式压边圈4上设有凹槽，把环形锥台分为两个区域。

在实际拉深过程中，压边滑块（图中未画出）带着压边圈下行时，下层整体式压边圈4下表面首先与板材接触，压边力由压边滑块传递给顶杆1，然后经上层分块式内压边圈2和上层分块式外压边圈3传递给带环形锥台结构的下层整体式压边圈4，最终作用在板材上。由于上层分块式内压边圈2和上层分块式外压边圈3上顶杆1数量可不同，所以作用在内外压边圈2、3上的压边力也不同，最后由下层整体式压边圈4下表面将压力连续传递给板材，形成在周向均匀分布，径向连续变化的变压边力。

本发明通过对球形封头法兰区进行环形分区，采用带环形锥台结构的双层压边圈，实现了拉深过程中随板材位置变化的压边力，并保证了压边力变化的连续性，提高了表面成形质量和拉深极限，降低了球形封头拉深缺陷发生的可能性。

Claims (1)

1.一种应用于球形封头整体拉深的环形锥台结构双层压边圈装置，其特征是：它包括顶杆（1），上层分块式内压边圈（2）、上层分块式外压边圈（3）、带环形锥台结构的下层整体式压边圈（4）、定位槽（5）、螺钉（6）；下层整体式压边圈（4）上设有两个环形锥台，分别与上层分块式内压边圈（2）、上层分块式外压边圈（3）对应，上层分块式内压边圈（2）和上层分块式外压边圈（3）均通过螺纹与顶杆（1）进行连接，上层分块式内压边圈（2）和上层分块式外压边圈（3）的下表面通过定位槽（5）分别与下层整体式压边圈（4）的环形锥台结构进行定位，并采用螺钉（6）与环形锥台结构进行连接；

所述的上层分块式内压边圈（2）和上层分块式外压边圈（3）在竖直方向上独立运动；顶杆（1）、上层分块式内压边圈（2）、上层分块式外压边圈（3）均为刚性体；顶杆（1）数量可按所需压边力进行调整，从而在上层分块式内压边圈（2）和上层分块式外压边圈（3）上产生大小不同的压边力；

所述的下层整体式压边圈（4）为带环形锥台结构的弹性整体压边圈，上表面设有凹槽，将两个环形锥台隔开。