CN107999635B - 球面件防皱成形模及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球面件防皱成形模及应用，属于机械工程领域。成形模主要由凸模组件、凹模、凹模垫片和固定座组成，所述凸模组件的中间为柱形凸模(4)，在柱形凸模(4)的外部套装一个或多个环形凸模，凸模组件相互间滑动配合，环形凸模和凸模固定座(6)连接处用弹性元件支撑，所述凹模垫片采用叠加式凹模垫片(10)或更换式凹模垫片(11)，位于凹模(12)上表面，利用凸模组件由外向里逐步将板材压合，再通过调整所述凹模垫片，调整凹模(12)的曲率半径。使用球面件防皱模成形时，凸模组件由外向里逐步将板材压合，产生防皱成形效果，抑制板材起皱。调整凹模垫片，可实现凹模型面的变换，达到利用一套模具生产不同曲率球面件的目的。

Description

球面件防皱成形模及应用
技术领域：
本发明涉及球面件防皱成形模，用于瓜瓣形大型球面件等的冲压成形,属于机械工程领域。
背景技术：
瓜瓣形球面件是现代工业生产中常用的加工件，被广泛应用于球罐、封头等压力容器及航空、航天、船舶等多个领域中。瓜瓣形球面件的成形通常采用模具一次成形或多道次成形，主要问题是针对不同曲率半径的成形件，需要更换不同的模具，没有通用性。模具制造的周期长，费用高，而且在成形曲率较大的成形件时容易产生皱纹等缺陷；尤其在生产小批量球面件时，迫切希望出现适合于多种曲率半径球面件成形的通用的柔性模具。
球面件防皱成形模利用凸模组件由外向里逐步将板材压合，产生防皱成形效果，节省压边机构及修边工序，降低模具及成形件制造成本；并通过更换式或叠加式凹模垫片调整凹模的曲率半径，快速、高效地实现不同曲率球面件的成形。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种球面件防皱成形模及应用，利用凸模组件实现球面件的柔性成形，在模具内部对板材施加压应力约束，抑制起皱。通过更换或叠加凹模垫片的方式，快速进行不同曲率球面件的成形，实现利用一套模具生产不同曲率球面件的功能。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说声明如下：
一种球面件防皱成形模，主要由凸模组件、凹模和固定座组成，所述凸模组件的中间为柱形凸模4，在柱形凸模4的外部套装一个或多个环形凸模，凸模组件相互间滑动配合，环形凸模和凸模固定座6连接处用弹性元件支撑，所述凹模垫片采用叠加式凹模垫片10或更换式凹模垫片11，位于凹模12上表面，利用凸模组件由外向里逐步将板材压合，再通过调整所述凹模垫片，调整凹模12的曲率半径。
所述凸模组件与被加工件接触部位设置圆角。
所述更换式凹模垫片11的各凹模垫片的下表面曲率半径等于凹模12上表面的曲率半径，凹模垫片的上表面曲率半径大于其下表面的曲率半径，通过更换凹模垫片改变成形件的曲率半径。
所述叠加式凹模垫片10的各凹模垫片的下表面曲率半径等于凹模12或其下部凹模垫片上表面的曲率半径，凹模垫片的上表面曲率半径大于其下表面的曲率半径，通过改变所用凹模垫片的数量改变成形件的曲率半径。
所述的弹性元件包括聚氨酯、螺旋弹簧、氮气缸等元器件或液压缸。
使用所述模具可进行板材宽度与长度远大于模具尺寸的加工件分段成形，实现小模具成形大成形件。
根据所述模具结构特点，利用该模具可在模具内部对板材施加压紧约束，抑制皱纹的产生；利用该模具的柔性特点，通过更换或叠加凹模垫片的方式，可实现一套模具生产不同曲率球面件的功能。
本发明的技术效果：
采用本发明的球面件防皱成形模进行板材冲压，可有效抑制球面件成形时产生皱纹，提高成形件质量；利用模具的柔性特征，可实现利用一套模具生产不同曲率球面件的功能，以及多道次渐进成形效果，降低模具制造成本，提高生产效率。
附图说明：
图1是球面件防皱成形模成形前示意图。
图2是球面件防皱成形模成形结束示意图。
图3是具有3层凹模垫片的球面件防皱成形模成形前示意图。
图4是具有3层凹模垫片的球面件防皱成形模成形结束示意图。
图5是采用更换式凹模垫片的球面件防皱成形模成形前示意图。
图6是采用更换式凹模垫片的球面件防皱成形模成形结束示意图。
图7是6层叠加式凹模垫片示意图。
图中：1—第三圈环形凸模，2—第二圈环形凸模，3—第一圈环形凸模，4—柱形凸模，5—凸模垫片，6—凸模固定座，7—第一圈聚氨酯，8—第二圈聚氨酯，9—第三圈聚氨酯，10—叠加式凹模垫片，11—更换式凹模垫片，12—凹模，13—凹模固定座
具体实施方式：
以下结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及实施方式。
球面件防皱成形模主要由凹模、凹模垫片、凸模组件、固定座及弹性元件组成。成形前调整凹模垫片，板材放置在凹模上，凸模组件向下运动，第三圈的环形凸模先接触板材，使板材产生局部屈服、弯曲，并与凹模型面贴合，在其上方弹性元件的作用下，压紧板材；上模继续向下运动，第二圈环形凸模开始压下板材并使之变形，此时板材已经被第三圈环形凸模与凹模型面夹紧，其流入模腔的速度和方向受到限制，致使板材呈现拉伸变形状态，当相应部位的板材与凹模贴合后，在其上方弹性元件的作用下，压紧板材；依此类推，板材在凸模组件与凹模夹持下由外向里逐渐成形，完全与凹模贴合。在成形过程中，各凸模组件与板材柔性接触，其最终形成的包络面取决于凹模型面的形状及位置，所以成形件的曲率取决于凹模型面的成形半径。
图1是球面件防皱成形模成形前示意图，主要由凹模、凹模垫片、凸模组件、固定座及弹性元件组成。
图2是球面件防皱成形模成形结束示意图，板材在环形凸模的挤压下与凹模型面贴合。
图3是具有3层凹模垫片的球面件防皱成形模成形前示意图，凹模垫片根据成形工艺的需求分成3层不同厚度的垫片，通过垫片的叠加达到改变凹模型面曲率的目的，实现凹模型面的变化。
图4是具有3层凹模垫片的球面件防皱成形模成形结束时的示意图，凸模组件在上模底板的作用下，将板材逐渐向下压弯，最终与凹模型面完全贴合。
图5是采用更换式凹模垫片的球面件防皱成形模成形前示意图，针对需要的成形曲率准备相应的凹模垫片，根据需求更换凹模垫片后即可进行压制。
图6是采用更换式凹模垫片的球面件防皱成形模成形结束示意图，板材被凸模组件压靠，完全与更换式凹模垫片贴合。
图7是6层叠加式凹模垫片示意图，凹模垫片可根据成形件曲率一次叠加到位，也可根据成形工艺需求分多次逐渐递加。采用叠加式凹模垫片可实现多道次渐进成形效果。

Claims (1)

1.一种球面件防皱成形模，包括凸模组件、凹模和固定座，其特征在于，所述凸模组件的中间为柱形凸模(4)，在柱形凸模(4)的外部套装多个环形凸模，所述环形凸模的环壁厚度由外及里逐渐变宽，所述凸模组件相互间滑动配合，环形凸模和凸模固定座(6)连接处用弹性元件支撑，在凹模（12）上表面设置有凹模垫片，所述凹模垫片采用叠加式凹模垫片(10)或更换式凹模垫片(11)，利用凸模组件由外向里逐步将板材压合，再通过调整所述凹模垫片，调整凹模(12)的曲率半径；
所述更换式凹模垫片(11)的各凹模垫片的下表面曲率半径等于凹模(12)上表面的曲率半径，各凹模垫片的上表面曲率半径大于其下表面的曲率半径，通过更换凹模垫片改变成形件的曲率半径；
或者
所述叠加式凹模垫片(10)的各凹模垫片的下表面曲率半径等于凹模(12)或其下部凹模垫片上表面的曲率半径，各凹模垫片的上表面曲率半径大于其下表面的曲率半径，通过改变所用凹模垫片的数量改变成形件的曲率半径;
所述凸模组件与板材接触部位设置圆角;
所述的弹性元件包括聚氨酯、螺旋弹簧、氮气缸或液压缸；
使用所述成形模进行板材宽度与长度远大于模具尺寸的加工件的分段成形，实现小模具成形大成形件。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111940582B (zh) * 2020-08-10 2021-06-22 大连理工大学 一种轻质合金薄壁曲面件分区模压成形方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699205A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 安徽祥宇钢业集团有限公司 焊接钢管定外径组合模具
CN107008804A (zh) * 2017-05-20 2017-08-04 嘉兴金信铝容器有限公司 一种多次拉伸模
CN107597940A (zh) * 2017-08-17 2018-01-19 吉林省柔创机电科技有限公司 板材多点分区成形方法及分区压制式多点成形装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248053B (zh) * 2011-06-17 2014-07-02 吉林大学 具有防皱功能的板材多点成形装置
CN202639082U (zh) * 2012-06-11 2013-01-02 安徽祥宇钢业集团有限公司 焊接钢管定外径组合模具
DE102016103389A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Gabriel Pausch Formgebungsvorrichtung zur Herstellung gekrümmter Flächen
CN105903796B (zh) * 2016-04-20 2019-02-12 深圳市华星光电技术有限公司 曲面显示器背板成型设备及成型方法
CN207982033U (zh) * 2018-01-22 2018-10-19 吉林大学 球面件防皱成形模及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699205A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 安徽祥宇钢业集团有限公司 焊接钢管定外径组合模具
CN107008804A (zh) * 2017-05-20 2017-08-04 嘉兴金信铝容器有限公司 一种多次拉伸模
CN107597940A (zh) * 2017-08-17 2018-01-19 吉林省柔创机电科技有限公司 板材多点分区成形方法及分区压制式多点成形装置

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