CN114535486B - 一种不等厚壳体件板锻造成形方法及模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用板材来成形不等厚筒形壳体件板锻造成形方法及模具，有别于一般的传统棒材下料的锻造成形工序，此成形方法极大节省了原材料的损耗，可以将繁杂的传统成形工序简化为两步，其具体步骤为：首先凸模下行挤压坯料，迫使金属材料不断流向模具的内侧，从而成形出厚底圆筒形件，最后再对其进行挤压，从而获得有中心凸起结构的不等厚筒形壳体件。本发明实现了用简单的板材成形出不等厚筒形壳体件，简化了传统工艺复杂的成形工序步骤，消除传统工艺复合挤压中的内孔凹槽等缺陷，扩展了成形零件的加工范围，极大提高了零件的生产效率。此外，用阶梯式凸模来压缩厚板从而成形筒形件的方法，由于金属板材的上半部分主要靠成形模具的三向压应力，而其下半部分则在模具的下行挤压的作用下发生自由流动的现象，故能极大地降低了其成形载荷，进一步降低模具的损耗以有效提高模具的使用寿命。

Description

一种不等厚壳体件板锻造成形方法及模具

技术领域

本发明涉及金属塑性成形技术领域，特别是涉及一种具有很大拉深高度、的不等厚壳体件板锻造成形方法及模具。

背景技术

板材冲压成形具有大拉深高度的筒形件时，往往采用繁琐复杂的多道次拉深工序，即采用多个不同高度、不同直径的凸模进行多次拉深出零件的外形轮廓或者采用拉深-翻边工艺成形极深的筒形件，但同时多道次拉深会需要面临工艺流程复杂、保持前后拉深的中心一致的难题。此外工业上一般采用棒材进行锻造成形所需零件，这套工艺流程往往会极大造成原材料的浪费。

因此，如何改变现有技术中，具有需要多道拉深工序的零件成形的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种不等厚壳体件板锻造成形方法及模具，以解决上述现有技术存在的问题，提高成形零部件的成形能力。此外，本发明采用厚板作为其成形零件的坯料，极大地改善了原材料浪费的现象，同时还拓展了目标零件的加工范围，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一套不等厚壳体件板锻造成形模具，包括压缩凸模、内侧凸模、反顶凸模、外侧凹模和成形凹模，所述内侧凸模与所述反顶凸模采用间隙配合。所述外侧凹模采用H7/g6配合。

具体步骤如下：

步骤一、将外径与筒形目标件外径相等的管坯放置于外侧凹模内侧，压缩凸模下行迫使金属材料不断流向内侧，直至形成外法兰筒形件；

步骤二、将压缩凸模更换为内侧凸模和反顶凸模，在筒形件底部放置成形凹模，内侧凸模以一定的速度下行运动，同时在反顶凸模上施加一定的反顶力，最后镦挤出不等厚筒形壳体件；

步骤三、成形凹模和外侧凹模下行同制件脱离，内侧凸模下行将具有中心凸起结构特征的筒形件顶出反顶凸模，完成脱模。

优选地，步骤二中，内侧凸模下行过程中，内侧凸模沿反顶凸模下行但同时不互相脱离。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，包括压缩凸模、内侧凸模、反顶凸模、外侧凹模、成形凹模，成形凹模套装于外侧凹模的外部且二者同轴设置，内侧凸模与反顶凸模滑动相连，反顶凸模可滑动地与外侧凹模相连，压缩凸模可滑动地与外侧凹模相连，且压缩凸模的外壁与外侧凹模的内壁之间具有间隙，成形凹模的底部与外侧凹模的底部在同一水平面。本发明还提供一种不等厚筒形壳体件板锻造成形方法。本发明实现了在两个工序内成形出不等厚筒形壳体件，有效地解决多道次拉深工序难题，消除折叠、内凹等缺陷，提高了目标零件的成形范围和力学性能，具有工序简单、成形载荷低和成形精度高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1、图2为本发明的不等厚筒形壳体件板锻造成形模具工作时的剖切结构示意图；图3-5为本发明的不等厚壳体件成形过程示意图。

其中，1为压缩凸模，2为外侧凹模，3为成形凹模，4为内侧凸模，5为反顶凸模。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，以解决上述现有技术存在的问题，提高成形零部件的多道次拉深成形性能和工艺性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-2为本发明的不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，参考图3-5为利用本发明的不等厚筒形壳体件板锻造成形方法成形时的目标件示意图。

本发明提供一种不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，包括压缩凸模1、外侧凹模2、成形凹模3、内侧凸模4和反顶凸模5，内侧凸模4与反顶凸模5同轴设置且滑动相连，外侧凹模2可滑动地与反顶凸模5相连，成形凹模3套装于外侧凹模2且二者相连，内侧凸模4与反顶凸模5、反顶凸模5与外侧凹模之间存在一定的间隙。

利用本发明的不等厚筒形壳体件板锻造成形模具时，将外径与筒形目标件外径相等的板料放置于外侧凹模2内侧两端上，驱动压缩凸模1匀速下行形成法兰筒形件；将压缩凸模1向上运动撤出，替换内侧凸模4和反顶凸模5，将成形凹模3套装于外侧凹模2且保持二者同心同轴，内侧凸模4下行剪切法兰件，迫使金属材料不断流向成形凹模3的中心凸起与内侧凸模4相接的间隙处，最后镦挤出不等厚的具有很大拉深高度的筒形壳体件。本发明实现了在两个工序内成型出具有中心凸起特征的大拉深比筒形件，有效解决了多道次拉深工序难题，消除折叠、内凹等缺陷，提高了目标零件的成形范围和力学性能，在第一套模具中，板料在压缩凸模的下行作用下其顶部金属处于三向压缩状态，底部金属发生相当大的自由流动，故极大地降低了成形载荷，同时还提高了拉深比，简化了多道次拉深的工序。本套模具具有工序简单、成形载荷低和成形精度高等优点。需要说明的是，压缩凸模1、内侧凸模4和反顶凸模5均能够与压力机相连，压力机能够分别带动压缩凸模1、内侧凸模2和反顶凸模5往复运动。

在本具体实施方式中，限位元件为成形凹槽，成形凹槽套装于外侧凹模且两者不能发生相对滑动，以保证板料可以顺利发生形变。

另外，压缩凸模1与外侧凹模2、内侧凸模4与反顶凸模5以及反顶凸模5与外侧凹模2均采用间隙配合，提高模具整体结构装配精确度。

在本具体实施方式中，压缩凸模1与外侧凹模2、反顶凸模5与外侧凹模2采用H6/h5配合，内侧凸模4与反顶凸模5采用H7/g6配合。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，其特征在于：

包括压缩凸模、外侧凹模、内侧凸模、反顶凸模和成形凹模，所述压缩凸模与所述外侧凹模滑动相连；

利用不等厚筒形壳体件板锻造成模具成形时，将外径与筒形壳体件外径相等的厚板板料放置于所述外侧凹模内侧两端上，驱动所述压缩凸模匀速下行形成法兰筒形件，所述厚板板料在所述压缩凸模的下行作用下，底部金属发生相当大的自由流动；

将所述压缩凸模向上运动撤出，替换为内侧凸模和反顶凸模，所述内侧凸模可滑动地与所述反顶凸模相连，所述反顶凸模与外侧凹模滑动相连，所述成形凹模套装于所述外侧凹模的内部且二者同轴设置且不能发生相对滑动，所述成形凹模设置限位元件，所述内侧凸模与所述反顶凸模之间具有间隙；

将所述成形凹模套装于所述外侧凹模且保持二者同心同轴，所述内侧凸模以一定的速度下行运动，同时在所述反顶凸模上施加一定的反顶力，最后镦挤出具有中心凸起结构特征的不等厚筒形壳体件。

2.根据权利要求1所述的不等厚筒形壳体件板锻造成形模具，其特征在于：

压缩凸模与外侧凹模、内侧凸模与反顶凸模以及反顶凸模与外侧凹模均采用间隙配合；

压缩凸模与外侧凹模、反顶凸模与外侧凹模采用H6/h5配合，内侧凸模与反顶凸模采用H7/g6配合。

3.一种不等厚筒形壳体件板锻造成形方法，利用权利要求1-2任一项所述的板锻造成形模具，其特征在于，

包括如下步骤：

步骤一、将外径与筒形壳体件外径相等的厚板板料放置于外侧凹模内侧，压缩凸模下行迫使金属材料不断流向内侧，直至形成法兰筒形件；

步骤二、将压缩凸模更换为内侧凸模和反顶凸模，在筒形件底部放置成形凹模，内侧凸模以一定的速度下行运动，同时在反顶凸模上施加一定的反顶力，最后镦挤出具有中心凸起结构特征的不等厚筒形壳体件；

步骤三、成形凹模和外侧凹模下行同不等厚筒形壳体件脱离，内侧凸模下行将不等厚筒形壳体件顶出反顶凸模，完成脱模。