CN105458081B - 一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，包括底座和压头，所述压头设置在底座的正上方，底座和压头之间设置有第一成型机构和第二成型机构，第一成型机构和第二成型机构均分别与底座和压头固定，在底座下方设置有顶料组件，顶料组件的顶端穿过底座与第一成型机构或第二成型机构接触。采用该工装进行正面、反面两次对称冲压成型，生产的几字型半槽壳具有尺寸、型位精度高、生产效率高、产品一致性好的特点，该方法已经成功应用于核电辐照监督管的国产化项目，取得了极好的应用效果。

Description

一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装

技术领域

本发明涉及辐照监督管半槽壳工件的成型领域，具体涉及一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，。

背景技术

辐照监督管是反应堆辐照监督的关键部件，监督管主要由半槽壳、顶塞、底塞以及内部监督试样组成，半槽壳是其关键零部件，半槽壳的成型十分重要，半槽壳各面的平面度以及他们之间的垂直度要求较高，半槽壳的内圆角要求小于0.25mm，传统的拉伸成型工艺无法满足其要求。

申请号为CN201220597445.9的中国专利公开了一种侧孔对称冲压模，涉及一种冲压模具，包括上模座、下模座和模柄，上模座下表面设置有上凸模，下模座上表面与上凸模对应的位置设置有下凸模，下凸模表面套接有凸模保护套，上凸模与下凸模之间设置有活动凹模，下模座上垂直设置有导柱，活动凹模其中一端设置有导套，活动凹模通过导套垂直套接于导柱上，导套与导柱间隙配合，活动凹模远离导套的一端上、下表面与上、下凸模对应的位置分别开有凹模孔。本发明可以一次成型工件侧壁上对称的两个孔，不需要重复定位，提高了生产率和产品的精度，非常具有实用性。

申请号为CN201010570833.3的中国专利公开了一种U型钉对称冲压定位机构，由齿轮座构成，齿轮座中对称设置有两个定位装置，任意一个定位装置均各自由一个定位臂和一个支撑座构成，定位臂的上端均固定设置有一个齿轮，两个定位臂上端的齿轮相互啮合，齿轮通过齿轮轴设置在齿轮座中，两个定位臂的对称位置之间连接有一个弹簧，定位臂的下端均设置有拔叉，两个拔叉的相向侧面均呈斜面，拔叉的下端均呈弧面，支撑座的上端均各自通过连接轴设置有一个滚轮，滚轮的外圆周分别与其上方的拔叉下端弧面相切。本发明通过两个对称设置的定位装置将待加工的U型钉的中点调整到冲头的冲压中心路径上，可保证成型时不出现高低脚，提高了产品的质量。

申请为CN201220011307.8的中国专利公开了一种金针端口定型设备，该设备主要由两块对称冲压模具所组成，冲压模具上设置有弧形刀具，该弧形刀具的刀口为半球形刀口，半球形刀口的弧形刀具1去除产品两端多余端口，使产品的两端端口为半球形状；体现在：简化了金针生产工艺，使产品达到高品质量化生产，在对产品效率，品质，单位成本等追求目的的道路上又迈进了一步，简化生产工艺，节省人力资源，优化资源配置，量化高品质产品生产流程，降低生产成本，提高企业竞争力。

申请号为CN201510198862.4的中国专利公开了一种侧定位折弯模具,包括: 折弯上模,折弯下模,固定于折弯下模上的侧靠山,与产品折弯定位点对齐的后靠山；侧靠山包括：固定于折弯下模的下模固定座，调节侧靠山与产品之间距离的调节件。本发明提供一种适用于各种形状的产品，通过侧靠山和后靠山准确定位，确保折弯精度，无需增加微连接，节省成本，提高折弯效率。

申请号为CN201510176506.2的中国专利公开了一种全方位冲压模具，它主要包括基座、左压柱、右压柱、上压柱以及底座。所述底座安装在基座上，所述基座左侧安装左压柱以及基座右侧安装右压柱，左压柱以及右压柱上安装一个上压柱，所述左压柱外侧安装一个左气动挤压装置，内侧安装一个左伸缩杆，左伸缩杆与左气动挤压装置联动连接，所述右压柱外侧安装一个右气动挤压装置，内侧安装一个右伸缩杆，右伸缩杆与右气动挤压装置联动连接，所述上压柱上侧安装一个上气动挤压装置，内侧安装一个上伸缩杆，上伸缩杆与上气动挤压装置联动连接。本发明是一种四方同时工作的压膜机，安装方便，成本低廉，工作效率高。

申请号为CN201520100474.3的中国专利公开了一种新型冲压模具，属于冷冲压加工技术领域。该冲压模具包括上下对称设置的上模和下模，所述上模和下模之间形成一冲压区，所述冲压区一侧设有进料口，其特征在于，所述上模靠近所述进料口的一侧设有一垂直向下的冲裁刀片，所述冲裁刀片自由端设有冲裁刃口，所述下模上设有与所述冲裁刀片相配合的冲裁孔；所述进料口外侧设有一可与其配合的导料槽，所述导料槽两侧壁间距小于所述冲裁刀片的长度。本发明通过设置导料槽和冲压刀片可使送料、落料、拉延实现一体化，减少人力、物力的浪费，提高生产效率，且本发明的冲压模具结构简单，操作方便，适于广泛应用。

上述6个专利文献提供了一种U型钉对称冲压定位机构工装解决方案以及一些新型的冲压模具，但研究对象本专利的研究对象几字型半槽壳的成型模具需求完全不同。核电辐照监督管半槽壳结构较为特殊，尺寸精度要求高，在国内外的大量调研中，均未发现与专用于保证辐照监督管几字型半槽壳冲压成型时垂直精度的记载。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有工装无法保证辐照监督管几字型半槽壳各面的平面度以及他们之间的垂直度，半槽壳的内圆角要求达不到要求，其目的在于提供一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，该工装通过采用正面、反面两次对称冲压成型，保证半槽壳各面之间的垂直精度上达到设计要求，半槽壳的内圆角要求小于0.25mm。

本发明的通过下述技术方案实现：一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，包括底座和压头，所述压头设置在底座的正上方，底座和压头之间设置有第一成型机构和第二成型机构，第一成型机构和第二成型机构均分别与底座和压头固定，在底座下方设置有顶料组件，顶料组件的顶端穿过底座与第一成型机构或第二成型机构接触。半槽壳是其关键零部件，半槽壳的成型十分重要，半槽壳各面的平面度以及他们之间的垂直度要求较高，半槽壳的内圆角要求小于0.25mm，传统的拉伸成型工艺无法满足其要求，而本技术方案采用组合模具设计思路，在主受力底座和上压头上开设组装定位槽、销钉孔、螺钉连接孔，通过组合件的配合形成正、反两套尺寸不一致的冲压模具。该模具具有定位、压紧、顶料、脱模等功能。

第一成型机构包括第一凸模和第一凹模，第一凸模设置在第一凹模的正上方，且第一凸模与压头固定，第一凹模与底座固定，顶料组件设置在第一凸模的正下方且与第一凹模接触；顶料组件包括第一顶料块、顶料柱、橡胶柱、上护板以及下护板，橡胶柱设置在上护板和下护板之间，上护板设置在下护板的上方，上护板的顶面与底座的底面接触，第一顶料块设置在第一凹模之间，第一顶料块设置在底座上方，顶料柱穿过底座，且顶料柱的顶端与第一顶料块的底面接触，顶料柱的底端与上护板的顶端接触，橡胶柱中设置有螺杆，螺杆依次穿过下护板、橡胶柱以及上护板后与底座固定；第一凹模的顶面上设置有定位销钉，且定位销钉的底端插入第一凹模中。

第二成型机构包括第二凸模和第二凹模，第二凸模设置在第二凹模的正上方，且第二凸模与压头固定，第二凹模与底座固定，顶料组件设置在第二凸模的正下方且与第二凹模接触；顶料组件包括第二顶料块、顶料柱、橡胶柱、上护板、下护板，橡胶柱设置在上护板和下护板之间，上护板设置在下护板的上方，上护板的顶面与底座的底面接触，第二顶料块设置在第二凹模之间，第二顶料块设置在底座上方，顶料柱穿过底座，且顶料柱的顶端与第二顶料块的底面接触，顶料柱的底端与上护板的顶端接触，橡胶柱中设置有螺杆，螺杆依次穿过下护板、橡胶柱以及上护板后与底座固定；第二凹模的侧壁设置有内定位块，且内定位块的顶面与第二凹模的顶面设置在同一水平面中。

本发明是采用两组模具来进行正、反面冲压成型，两块凹模部件通过连接销钉固定于底座两侧的凹模槽中。凸模与上压头构成冲压装置，为运动部件。顶料块、顶料柱、橡胶柱、上护板、下护板构成顶料组件。顶料组件与冲头装置能够保证冲压过程中工件侧面的平行度及与底面的垂直度。在冲力卸载后，能利用橡胶柱的回弹力将成型工件弹出。使用该工装装置，通过不同凹模和凸模的正反两次冲压成型，该工装装置采用组合件设计，便于操作，节约材料。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：采用该工装进行正面、反面两次对称冲压成型，生产的几字型半槽壳具有尺寸、型位精度高、生产效率高、产品一致性好的特点，该方法已经成功应用于核电辐照监督管的国产化项目，取得了极好的应用效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图 1为辐照监督管半槽壳结构示意图；

图 2为第一次冲压成型模具示意图；

图 3为第二次冲压成型模具示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1—底座；2—第一凹模；3—第一凸模；4—压头；5—第一顶料块；6—正面冲压工件；7—顶料柱；8—上护板；9—下护板；10—螺母；11—螺杆；12—橡胶柱；13—凸模连接螺钉；14—定位销钉；15—凹模连接销钉；16—内定位块；17—反面冲压工件；18—第二凹模；19—第二凸模；20—第二顶料块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示，一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，包括底座1和压头4，所述压头4设置在底座1的正上方，底座1和压头4之间设置有第一成型机构和第二成型机构，第一成型机构和第二成型机构均分别与底座1和压头4固定，在底座1下方设置有顶料组件，顶料组件的顶端穿过底座1与第一成型机构或第二成型机构接触。该工装设计为具有正面、反面两套对称冲压装置，正面冲压成型和反面冲压成型分别采用相应的凹模和凸模。凹模和凸模组和件均为两套，分别在正面冲压成型和反面冲压成型时使用，根据半槽壳工件的尺寸设计。凸模与上压头构成冲头装置，为施加冲力装置。凹模通过连接销钉固定于底座两侧的凹模槽中。正面成型凹模上设置定位销钉，用于定位平板，反面成型凹模结合内定位块实现中间产品的定位，内定位块在正面冲压成型中间产品就位后反面冲压施加压力前拆除。顶料块、顶料柱、橡胶柱、上护板、下护板构成顶料组件。在冲压过程中，顶料组件借助橡胶柱的反弹力能够保证工件与模具接触紧密，保证冲压过程中工件侧面的平行度及与底面的垂直度。同时在冲压力卸载后，利用橡胶柱的回弹力逐渐将成型工件顶出，脱模方便。该装置在保证半槽壳各面之间的垂直精度上具有明显的优势，采用该工装生产的几字型半槽壳具有尺寸、型位精度高、生产效率高、产品一致性好的特点。该方法已经成功应用于核电辐照监督管的国产化项目，取得了极好的应用效果。

实施例2：

如图2所示，第一成型机构包括第一凸模3和第一凹模2，第一凸模3设置在第一凹模2的正上方，且第一凸模3与压头4固定，第一凹模2与底座1固定，顶料组件设置在第一凸模3的正下方且与第一凹模2接触；所述顶料组件包括第一顶料块5、顶料柱7、橡胶柱12、上护板8以及下护板9，橡胶柱12设置在上护板8和下护板9之间，上护板8设置在下护板9的上方，上护板8的顶面与底座1的底面接触，第一顶料块5设置在第一凹模2之间，第一顶料块5设置在底座1上方，顶料柱7穿过底座1，且顶料柱7的顶端与第一顶料块5的底面接触，顶料柱7的底端与上护板8的顶端接触，橡胶柱12中设置有螺杆11，螺杆11依次穿过下护板9、橡胶柱12以及上护板8后与底座1固定；所述第一凹模2的顶面上设置有定位销钉14，且定位销钉14的底端插入第一凹模2中。凸模与板料接触的圆角，采用尺寸很小的圆角尺寸。正面冲压凸模，凸模与顶板之间采用销钉定位。反面冲压凸模，凸模宽度尺寸较小，采用定位槽进行定位。凹模底座与凹模组件之间有限位凸台，凸台限制冲压过程侧向力使凹模组件向外移动。凹模底座与顶料组件之间通过中心位置的销钉孔进行力的传递，中心位置开设销钉孔可以避免使用不同的顶料块时须重新布置力的传递部件。反面冲压成型的凹模包含板料定位销钉，在工件定位时使用，在定位后需要拆除。橡胶柱采用弹性大的材料。上护板与顶料柱接触，实现力的转化，下护板与橡胶柱接触，提高橡胶柱的受力水平。顶料组件与冲头装置能够保证冲压过程中工件侧面的平行度及与底面的垂直度。在冲力卸载后，能利用橡胶柱的回弹力将成型工件弹出。凹模采用组合式结构，为两块长条形零件与底座通过销钉定位、螺钉连接而成。凸模采用组合式结构，为长条形凸模组件与冲头之间采用定位销钉以及连接螺钉定位、连接而成。

实施例3：

如图3所示，第二成型机构包括第二凸模19和第二凹模18，第二凸模19设置在第二凹模18的正上方，且第二凸模19与压头4固定，第二凹模18与底座1固定，顶料组件设置在第二凸模19的正下方且与第二凹模18接触；所述顶料组件包括第二顶料块20、顶料柱7、橡胶柱12、上护板8、下护板9，橡胶柱12设置在上护板8和下护板9之间，上护板8设置在下护板9的上方，上护板8的顶面与底座1的底面接触，第二顶料块20设置在第二凹模18之间，第二顶料块20设置在底座1上方，顶料柱7穿过底座1，且顶料柱7的顶端与第二顶料块20的底面接触，顶料柱7的底端与上护板8的顶端接触，橡胶柱12中设置有螺杆11，螺杆11依次穿过下护板9、橡胶柱12以及上护板8后与底座1固定；所述第二凹模18的侧壁设置有内定位块16，且内定位块16的顶面与第二凹模18的顶面设置在同一水平面中。正面冲压的模具结构和反面冲压的模具结构基本相同，在进行不同的面冲压时安装不同的成型模具，使得其成型质量稳定，得到对应的结构，

如图1所示的核电辐照监督管半槽壳工件，为槽型结构同时带有两突沿，分为槽底、槽壁及突沿，AP1000辐照监督管半槽壳冲压成型模具具体操作如下：

步骤一：正面冲压模具组装

正面冲压模具如图2所示，在两块第一凹模2与底座1之间通过销钉定位，定位后采用凹模连接销钉15连接，形成凹模模腔，第一凸模3与压头之间销钉定位后进行凸模连接螺钉13连接形成凸模，通过螺杆11连接橡胶柱12与底座1连接，同时在橡胶柱两头放置上护板8、下护板9，螺杆11上套合螺母10作为固定护板位置的装置，在与橡胶柱对应位置销钉孔中插入两颗顶料柱7，最后在销钉上部放置顶料块以及板料定位销钉14，完成正面冲压模具的组装。

步骤二：正面冲压：

首先把裁剪好的板材作为正面冲压工件6放置在凹模上部，使板材与销钉接触实现侧向及端部定位，定位完成后板材的底面与凹模凸沿及顶料块紧密接触，可以防止板材发生弯曲；再开启冲压设备，在冲程阶段压入凸模，使板材与凹凸模紧密接触；最后在回程阶拔出凸模，顶料块顺势顶出工件。

步骤三：反面冲压模具组装

反面冲压模具参见图3所示，反面冲压成型需在一次冲压成型装置的基础上进行凹模、凸模与顶料块的更换，冲压过程与一次冲压类似。凸模与顶板之间通过凹槽进行定位，螺钉压紧。反面冲压前，须采用内定位块16进行U型板定位，该定位依据正面冲压后Ｕ型板耳部内侧与凹模外沿定位。冲压量到达后，依次卸压，借助顶料组件橡胶柱的弹力，将工件顶出模型。

步骤四：反面冲压

反面冲压模具组装完成后，把正面冲压后的反面冲压工件17翻面，以反面冲压模具凹模凸沿外侧为定位基准，把翻面后的反面冲压工件17扣在凹模凸沿上，定位后开启冲压设备在冲程过程中把凸模和工件压入凹模内部，加大冲压力顶压半槽壳，顶压可以精确成型半槽壳内部小圆角，成型后在回程阶拔出凸模，顶料块顺势顶出工件。

使用该工装装置，通过不同凹模和凸模的正反两次冲压成型，该工装装置采用组合件设计，便于操作，节约材料。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，其特征在于：包括底座（1）和压头（4），所述压头（4）设置在底座（1）的正上方，底座（1）和压头（4）之间设置有第一成型机构和第二成型机构，第一成型机构和第二成型机构均分别与底座（1）和压头（4）固定，在底座（1）下方设置有顶料组件，顶料组件的顶端穿过底座（1）与第一成型机构或第二成型机构接触；所述第一成型机构包括第一凸模（3）和第一凹模（2），第一凸模（3）设置在第一凹模（2）的正上方，且第一凸模（3）与压头（4）固定，第一凹模（2）与底座（1）固定，顶料组件设置在第一凸模（3）的正下方且与第一凹模（2）接触，所述第二成型机构包括第二凸模（19）和第二凹模（18），第二凸模（19）设置在第二凹模（18）的正上方，且第二凸模（19）与压头（4）固定，第二凹模（18）与底座（1）固定，顶料组件设置在第二凸模（19）的正下方且与第二凹模（18）接触；所述第二凹模（18）的侧壁设置有内定位块（16），且内定位块（16）的顶面与第二凹模（18）的顶面设置在同一水平面中。

2.根据权利要求1所述的一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，其特征在于：所述顶料组件包括第一顶料块（5）、顶料柱（7）、橡胶柱（12）、上护板（8）以及下护板（9），橡胶柱（12）设置在上护板（8）和下护板（9）之间，上护板（8）设置在下护板（9）的上方，上护板（8）的顶面与底座（1）的底面接触，第一顶料块（5）设置在第一凹模（2）之间，第一顶料块（5）设置在底座（1）上方，顶料柱（7）穿过底座（1），且顶料柱（7）的顶端与第一顶料块（5）的底面接触，顶料柱（7）的底端与上护板（8）的顶端接触，橡胶柱（12）中设置有螺杆（11），螺杆（11）依次穿过下护板（9）、橡胶柱（12）以及上护板（8）后与底座（1）固定。

3.根据权利要求1所述的一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，其特征在于：所述第一凹模（2）的顶面上设置有定位销钉（14），且定位销钉（14）的底端插入第一凹模（2）中。

4.根据权利要求1所述的一种辐照监督管几字型半槽壳冲压成型工装，其特征在于：所述顶料组件包括第二顶料块（20）、顶料柱（7）、橡胶柱（12）、上护板（8）、下护板（9），橡胶柱（12）设置在上护板（8）和下护板（9）之间，上护板（8）设置在下护板（9）的上方，上护板（8）的顶面与底座（1）的底面接触，第二顶料块（20）设置在第二凹模（18）之间，第二顶料块（20）设置在底座（1）上方，顶料柱（7）穿过底座（1），且顶料柱（7）的顶端与第二顶料块（20）的底面接触，顶料柱（7）的底端与上护板（8）的顶端接触，橡胶柱（12）中设置有螺杆（11），螺杆（11）依次穿过下护板（9）、橡胶柱（12）以及上护板（8）后与底座（1）固定。