CN111360157B

CN111360157B - 一种位置可调的微弯曲模具及使用方法

Info

Publication number: CN111360157B
Application number: CN202010157338.3A
Authority: CN
Inventors: 王继来; 郭树标; 万熠; 张成鹏; 肖志菲; 荆传智
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2040-03-09
Also published as: CN111360157A

Abstract

本发明公开了一种位置可调的微弯曲模具，包括相对设置的上模板和下模板，上模板上安装上冲头；下模板靠近上模板的侧面与调节支架连接，调节支架带动板材实现位置调节；上冲头内部的通孔冲头沿轴向移动后，穿过调节支架与下模板上的形模接触；可实现左右方向的移动，可以做到0.1mm精度的定位，精度极高，并配合利用材料的塑性成形的特性进行零件的微成形加工，可以进行多种零件的加工、通用性高，节省了零件加工工时，降低了零件的生产成本。

Description

一种位置可调的微弯曲模具及使用方法

技术领域

本发明涉及一种位置可调的微弯曲模具，属于微成形领域。

背景技术

如今社会，科技发展迅速，不管是科研领域还是企业中，对于微小零件的需求都越来越大。为了设计符合加工条件的模具科研领域需要进行反复的实验，不断地调整模具与坯料之间相对位置来寻找最优解。企业中，不同的订单中零件的尺寸也不相同。可是，如今的微成形模具大都是一个模具对应一种零件，使得加工模具柔性差，可重复利用率低，且造成了资源浪费，因此急需一套弯曲位置精确可调的模具。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种位置可调的微弯曲模具及使用方法，解决了现有技术中存在的问题。本发明采用如下技术方案：

本发明的目的是解决在尺寸大致相同的板材或其他被加工件，需要精确地对接触位置进行不断的调整，来满足实验及加工的需求。本模具中，可以通过调整移动架的位置来对冲头进行左右方向的高精度位置调整，进而满足实验及加工需求。

第一方面，本发明公开了一种位置可调的微弯曲模具包括调节支架、上模板和下模板，上模板和下模板相对设置，上模板上安装上冲头；下模板靠近上模板的侧面与调节支架连接，调节支架带动板材实现位置调节；上冲头内部的通孔冲头沿轴向移动后，穿过调节支架与下模板上的形模接触。

进一步的，所述调节支架包括上支架和下支架，所述下支架与下模板连接，上支架与上模板连接，下支架和上支架均具有螺杆传动的移动构件，能够带动板材实现横向位置的微调。

进一步的，所述调节支架上设置有若干L形的板状结构，板状结构上设有用于安装圆柱的通孔，圆柱用于承载板材。

进一步的，所述上冲头可拆卸设置，上冲头通过紧固板、连接件和紧固圈安装到上模板上。

进一步的，所述上支架上的L形板状结构与下支架上的L形板状结构交错设置。

进一步的，所述圆柱为金属长条，并划有刻度线。

进一步的，上支架的L形板状结构的横向尺寸大于下支架L形板状结构的横向尺寸；所述上支架的L形板状结构为两个开口向下的具有设定距离的L形板。

进一步的，下支架的L形板状结构为开口向上的两个具有设定距离的L形板。

进一步的，所述上支架的两个L形板的距离大于下支架的L形板的距离。

第二方面，本发明还提供了一种采用如第一方面的位置可调的微弯曲模具的使用方法，步骤包括：将冲头连带上模板上移，为板材提供放置空间；根据计算结果，调整上模和下模的左右位置，调整接触点；将板材放在圆柱刻度线上，保证左右、上下对称；打开传感器并调零；将冲头缓缓下移，接触到板材停止；继续下移，对板材开始冲压，发生弹性变形；继续下压，板材发生塑性变形；上移冲头，检测板材的回弹量，可通过计算回弹量获取检测数据；将板材取出，试验完成；撤回上冲头，将成形后的工件取出，调整物料位置，重复上述过程。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

(1)拥有上下两个移动架，每个移动架都可实现左右方向的移动，可以做到0.1mm精度的定位，精度极高，是主要优点。

(2)传统的冲压模具时采用固定式冲头，只能进行单一零件的制造，并且制造成本高，生产效率低；而本发明中夹具设计采用可更换冲头，并配合利用材料的塑性成形的特性进行零件的微成形加工，可以进行多种零件的加工、通用性高，节省了零件加工工时，降低了零件的生产成本。

(3)在冲压塑性成形的过程中，采用开式成形模具，上模与下模相配合的结构。

(4)作为优选的，外部冲压机与该模具之间设有力传感器，从而监测冲压成型过程中的应力与应变，进而控制成形速度以及冲压压力，使整个成形过程更为可控，提供工件的成形质量。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1的微弯曲模具的整体结构示意；

图2为本发明实施例1的微弯曲模具的整体结构示意；

图3为本发明实施例1的微弯曲模具的圆柱的结构示意图；

图4为本发明实施例1的微弯曲模具的上板的俯视图；

图5为本发明实施例1的微弯曲模具的上板的主视图；

图6为本发明实施例1的微弯曲模具的下板的俯视图；

图7为本发明实施例1的微弯曲模具的下板的主视图；

其中：1、上模板；2、上板；3、下板；4、下模板；5、圆柱；6、紧固板；7、连接件；8、紧固圈；9、导柱套筒；10、M6螺钉。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体的连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种面向微零件加工的模具，为开式冲压模具包括相对设置的上冲头和下形模。所述上冲头沿轴向移动后与下形模相配合，用于使上模和下模挤压对物料进行冲压成形，通过不同厚度的板料配合可以左右移动的冲压模具进行冲压成形，微零件成形的精度直接由模具精度控制，且上冲头与下形模均可左右移动，精度为0.1mm。所述上冲头沿轴向移动与下模配合，对物料进行冲压成形。相较于传统的注塑、粉末成型等方式，能够提供更高的加工精度以及加工效率，从而满足现有对微零件的精度需求。

一种面向微弯曲加工的模具，包括相对设置的上冲头和下形模，且上冲头与下形模均可左右移动，精度为0.1mm，并采用开式冲压。所述上冲头沿轴向移动穿过配合孔后与下形模配合，对物料进行冲压成型。

该圆柱为表面光滑的高速钢材料，并划有刻度线。可以与图三形成间隙配合，方便冲压过程中的减小摩擦，且左右完全对称，可与外购导轨配合紧密。

所述上冲头安装在上模板上，所述上模板用于安装在外部冲压机的执行机构上获取动力，所述上模板在外部冲压机作用下驱动上冲头沿轴向往复移动。

所述上冲头内部同轴套设有通孔冲头，所述通孔冲头在外力作用下纵向往复滑动，用于探出凸模端面冲压坯料形成通孔。

一种面向微零件的加工方法，包括以下步骤：将冲头连带上模板上移，为板材提供放置空间。第二步，根据计算结果，调整上模和下模的左右位置，调整接触点。将板材放在图3的圆柱刻度线上，保证左右、上下对称。打开传感器并调零。将冲头缓缓下移，接触到板材停止。继续下移，对板材开始冲压，发生弹性变形。继续下压，板材发生塑性变形。上移冲头，检测板材的回弹量，可通过计算回弹量获取检测数据。将板材取出，试验完成。撤回上冲头，将成型后的工件取出，调整物料位置，重复上述过程。特征结构为阶梯孔结构。

实施例2

本发明的主要目的是提供一种面向微弯曲加工的模具，采用以下技术方案：第一步，将升降台通过导柱轴向升起，将零件成型空间空出，给加工以空间。

第二步，根据计算所定的位置，移动移动架，即改变对零件的加工位置，即改变上下模的位置，其精度可以达到0.1mm，足以满足所有的需求。

第三步，将所要成型的零件放到两个支撑轴上，根据不同需求，放到不同的位置上，准备下一步的加工。

第四步，将压力机力传感器等调整归零，调整好零件位置，开始加工。

第五步，等待加工完成，将导柱升起，观察零件加工情况。

由图1-5所示，提出了一种对微零件的加工方法。

模具大致分为上下两部分，上模和下模。

上模与冲头相连接，负责进行冲压。并且由于安装了导轨，上下模均可进行左右的移动，节省了大量的材料和精力。

以加工一个长70mm，宽25mm，厚0.1mm的铜合金板材为例。

第一步，将冲头连带上模板上移，为板材提供放置空间。

第二步，根据计算结果，调整上模和下模的左右位置即调整图4图5的左右位置，即调整模具与板材的接触点。

第三步，将板材放在图3的圆柱刻度线上，保证左右、上下对称。

第四步，打开传感器并调零。

第五步，将冲头缓缓下移，接触到板材停止。

第六步，继续下移，对板材开始冲压，发生弹性变形。

第七步，继续下压，板材发生塑性变形。

第八步，上移冲头，检测板材的回弹量；可通过计算回弹量获取检测数据。

第九步，将板材取出，试验完成。

本发明公开了一种面向微零件加工的模具，包括相对设置的上冲头和下形模。所述上冲头沿轴向移动后与下形模相配合，用于使上模和下模挤压对物料进行冲压成型，通过不同厚度的板料配合可以左右移动的冲压模具进行冲压成型，微零件成形的精度直接由模具精度控制，且上冲头与下形模均可左右移动，精度为0.1mm，并采用开式冲压。所述上冲头沿轴向移动与下模配合，对物料进行冲压成型。相较于传统的注塑、粉末成型等方式，能够提供更高的加工精度以及加工效率，从而满足现有对微零件的精度需求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种位置可调的微弯曲模具，包括下模板和上模板，下模板和上模板相对设置，其特征在于，还包括调节支架，所述调节支架包括下支架和上支架，所述下支架与下模板连接，上支架与上模板连接；下支架和上支架均具有螺杆传动的移动构件，能够带动板材实现横向位置的微调；

所述下支架和上支架上均设置有L形的板状结构，L形的板状结构上设有用于安装圆柱的通孔，圆柱安装在通孔内，所述圆柱为金属长条，并划有刻度线；所述下支架上的圆柱用于承载板材，所述上支架上的圆柱用于冲压；

所述下支架上的L形的板状结构和其上的圆柱构成下形模，上支架上的L形的板状结构和其上的圆柱构成上冲头，上冲头沿轴向移动后与下形模配合实现板材弯曲；

上支架上的L形板状结构的纵向尺寸大于下支架上的L形板状结构的纵向尺寸；所述上支架上的L形板状结构为开口向下的两个具有设定距离的L形板；下支架上的L形板状结构为开口向上的两个具有设定距离的L形板；所述上支架上的两个L形板的距离大于下支架上的两个L形板的距离；下支架上的两个L形板位于上支架上的两个L形板的内侧。

2.一种采用如权利要求1所述的位置可调的微弯曲模具的使用方法，其特征在于，步骤包括：将上冲头连带上模板上移，为板材提供放置空间；调整上冲头和下形模的左右位置，调整接触点；将板材放在下支架的圆柱刻度线上，保证左右、上下对称；打开外部冲压机与该模具之间设置的力传感器并调零；将上冲头缓缓下移，接触到板材停止；继续下移，对板材开始冲压，发生弹性变形；继续下压，板材发生塑性变形；上移上冲头，检测板材的回弹量；将板材取出，试验完成。