CN114733951B - 一种下模结构及可温控压边级进成形模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于模具技术设备领域，尤其涉及一种下模结构及可温控压边级进成形模具。下模结构包括：下模板、定位块以及转模板，转模板转动连接下模板，转模板上至少开设有两凹模腔，各凹模腔绕转模板的转动中心间隔布置，定位块可拆卸地连接下模板且限制转模板相对下模板转动，以定位其中一凹模腔。本发明可以在一个凹模结构上进行多级拉深，简化了下模结构的结构且换模效果高。

Description

一种下模结构及可温控压边级进成形模具

技术领域

本发明属于模具技术设备领域，尤其涉及一种下模结构及可温控压边级进成形模具。

背景技术

目前，拉深是通过模具对坯料进行冲压制成开口空心制件的工艺方法，是最常用的冲压工艺方法之一。

在拉深坯料的过程中，首先是会伴随着工件与模具之间的起皱和磨损现象，足够的压边力能够改善成形的起皱；而以钢板模具为例，在室温至50℃之间粘着磨损是模具的主要磨损机制，50℃至150℃温度范围之间犁沟和开裂剥落为主要的磨损机制，而在特定温度范围内磨损量将会达到最小，施加控制成形条件的机构能有效提高成形效率。而且当拉深件与坯料之间的变形程度比值超过了坯料材料允许的极限变形范围程度比值时，若进行一步拉深会使成形件产生拉裂现象。为避免拉裂的产生、改善拉深过程的成形质量条件，需要多次拉深。

现有的多次拉深需要大型级进模或多副拉深模具，并根据安装在多台设备上的多个移动工步依次逐步成形，一是会导致模具尺寸过大，无法在小型生产和研究实验中良好放置和观测；二是需要的模具数量多，需要开发设计多个凹模，导致换模时间长，且模具精度要求高，往往在一套模具上的制作聚集在同一模具体内，容错率低，导致成形的成本增加。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种下模结构，旨在解决简化下模结构的结构并提高换模效率的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种下模结构，其包括：下模板、定位块以及转模板，所述转模板转动连接所述下模板，所述转模板上至少开设有两凹模腔，各所述凹模腔绕所述转模板的转动中心间隔布置，所述定位块可拆卸地连接所述下模板且限制所述转模板相对所述下模板转动，以定位其中一所述凹模腔。

在一些实施例中，所述定位块抵接所述转模板的位置开设有定位槽，所述转模板的边缘凸设有与所述定位槽适配的定位部，所述定位部设置有多个，各所述定位部绕所述转模板的转动中心间隔布置且各所述定位部上均设置有所述凹模腔，其中一所述定位部卡接并定位于所述定位槽。

在一些实施例中，所述定位槽的槽壁呈凹弧面设置。

在一些实施例中，所述下模结构还包括形成有所述凹模腔并可拆卸地连接所述转模板的凹模镶件，所述转模板连接所述凹模镶件的位置开设有定位孔，所述凹模镶件的至少部分收容于所述定位孔。

在一些实施例中，所述定位块朝向所述下模板的表面开设有限位槽，所述下模板朝所述限位槽凸设有限位块。

本申请的另一目的还在于提供一种可温控压边级进成形模具，其包括如上所述的下模结构，所述可温控压边级进成形模具还包括与所述下模结构配合的上模结构，所述上模结构包括上模板、位于所述转模板与所述上模板之间并与所述上模板层叠设置的定位板以及与所述凹模腔配合的凸模，所述上模板开设有通孔，所述通孔贯通至所述定位板，所述凸模的一端滑动设置于所述通孔内。

在一些实施例中，所述上模结构还包括压边板，所述压边板位于所述定位板与所述转模板之间，所述压边板对应所述通孔的位置开设有供所述凸模通过的避让孔，所述压边板用于压紧位于所述凹模腔上的坯料。

在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具还包括加热管，所述压边板的侧板面开设有加热孔，所述加热管的发热端收容于所述加热孔。

在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具还包括具有弹性恢复力的弹性件，所述弹性件位于所述压边板与所述定位板之间，所述弹性件的一端抵接所述定位板，所述弹性件的另一端抵接所述压边板。

在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具还包括预紧固定件，所述预紧固定件用于连接所述压边板和所述定位板。

本申请的有益效果在于：各凹模腔的形状和大小可以均相同也可以均不同，通过转动转模板，并通过定位块对转动到位后的转模板进行定位，使其中一凹膜腔与上模结构配合，在完成一次拉深后，再使转模板相对下模板转动，使另一凹模腔与上模结构拉深配合，从而可以在一个凹模结构上进行多级拉深，简化了下模结构的结构且换模效果高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述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申请的一些实施例，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它的附图。

图1是本申请实施例提供的可温控压边级进成形模具的立体结构示意图；

图2是图1的可温控压边级进成形模具的爆炸示意图；

图3是图1的可温控压边级进成形模具的剖视示意图。

其中，图中各附图标记：

100、可温控压边级进成形模具；101、下模结构；11、定位块；12、下模板；13、转模板；30、限位机构；102、上模结构；21、上模板；22、定位板；23、压边板；131、凹模腔；132、定位部；111、定位槽；134、转动孔；133、凹模镶件；31、复位件；32、限位头；33、限位柱；331、导向面；121、限位孔；122、锁位孔；123、限位块；231、加热孔；27、预紧固定件；25、导向柱；232、避让孔；211、通孔；26、凸模；29、螺钉；28、弹性件；233、定位凸环；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1及图3，本申请实施例提供了一种下模结构101，其可以配合上模结构102使用，以对坯料103进行拉深。可选地，坯料103为金属薄板，本实施例中的坯料103为T2紫铜薄板，在其它实施例中，金属坯料也可以为纯钽，即由纯钽制成的薄板，此处不做限制，可以根据实际情况进行选择。可选地，紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为是纯铜，导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。紫铜具有优良的导热性、延展性和耐蚀性。紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率，而镉、锌等则影响很小。硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小，可与铜生成脆性化合物，对导电性影响不大，但能降低加工塑性。

下模结构101包括：下模板12、定位块11以及转模板13。可选地，下模板12平铺设置于拉深工作台。所述转模板13转动连接所述下模板12并位于下模板12的一端，所述转模板13上至少开设有两凹模腔131，各所述凹模腔131绕所述转模板13的转动中心间隔布置，所述定位块11连接所述下模板12的另一端，且定位块11的一端抵接并限制所述转模板13转动，以定位其中一所述凹模腔131。可以理解的是，转模板13和定位块11均连接下模板12朝上设置的板面，定位块11可拆卸地连接转模板13，并能够对转动到位后的转模板13进行定位，以使其中一凹模腔131可以与上模结构102配合。

请参阅图1及图3，可选地，下模板12、定位块11以及转模板13均由模具钢制成，模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。

请参阅图1及图3，可选地，各凹模腔131的形状和大小可以均相同也可以均不同，通过转动转模板13，并通过定位块11对转动到位后的转模板13进行定位，使其中一凹膜腔与上模结构102配合，在完成一次拉深后，再使转模板13相对下模板12转动，使另一凹模腔131与上模结构102拉深配合，从而可以在一个凹模结构上进行多级拉深，最终拉深出所需的拉深件，简化了下模结构101的结构且换模效果高。

可选地，本实施例中，凹膜腔设置有三个，在其它实施例中，凹膜腔也可以设置四个或四个以上，此处不做限制，可以根据实际情况进行选择。

请参阅图1及图3，在一些实施例中，所述定位块11抵接所述转模板13的位置开设有定位槽111，所述转模板13的边缘凸设有与所述定位槽111适配的定位部132，所述定位部132设置有多个，各所述定位部132绕所述转模板13的转动中心间隔布置且各所述定位部132上均设置有所述凹模腔131，其中一所述定位部132卡接并定位于所述定位槽111。

请参阅图1及图3，可以理解的是，定位部132设置有三个，三个定位部132绕转模板13的转动中心圆周且对称布置。其中一定位部132部分收容和限位于所述定位槽111内。

在一些实施例中，所述定位槽111的槽壁呈凹弧面设置，定位部132的侧表面呈凸弧面设置。定位块11和转模板13通过凹弧面和凸弧面的面与面之间的定位配合，从而可以实现转模板13的有效定位，且结构简单和可靠。

请参阅图1及图3，在一些实施例中，所述下模结构101还包括形成有所述凹模腔131并可拆卸地连接所述转模板13的凹模镶件133，所述转模板13连接所述凹模镶件133的位置开设有定位孔，所述凹模镶件133的至少部分收容于所述定位孔。可以理解的是，通过更换凹模镶件133，可以实现凹模腔131的更换，提高了换模效率以及下模结构101的应用范围。

请参阅图1及图3，在一些实施例中，所述定位块11朝向所述下模板12的表面开设有限位槽，所述下模板12朝所述限位槽凸设有限位块123。可选地，限位块123和限位槽的配合，可以实现定位块11于下模板12上的定位。可以理解的是，限位块123可以设置多个，限位槽的数量与限位块123适配，且一一对应设置。

本发明还提出了一种可温控压边级进成形模具100，该可温控压边级进成形模具100包括下模结构101，该下模结构101的具体结构参照上述实施例，由于本可温控压边级进成形模具100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参阅图1及图3，通过转动成型模具的转模板13，并通过定位块11对转动到位后的转模板13进行定位，使其中一凹膜腔与上模结构102配合，在完成一次拉深后，再使转模板13相对下模板12转动，使另一凹模腔131与上模结构102拉深配合，从而可以在一个凹模结构上进行多级拉深，简化了可温控压边级进成形模具100的结构且换模效果高。

请参阅图1及图3，在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具100还包括与所述下模结构101配合的上模结构102，所述上模结构102位于下模结构101的上方，且上模结构102包括上模板21、位于所述转模板13与所述上模板21之间并与所述上模板21层叠设置的定位板22以及与所述凹模腔131配合的凸模26，所述上模板21开设有通孔211，所述通孔211贯通至所述定位板22，所述凸模26的一端滑动设置于所述通孔211内。

请参阅图1及图3，可选地，坯料103放置于位于凸模26下方的凹模腔131处，凹模在外力的作用下朝对应的凹模腔131内移动，以对坯料103进行拉深。可以理解的是，上模板21和定位板22可以随凸模26同步移动。

在一些实施例中，所述上模结构102还包括压边板23，所述压边板23位于所述定位板22与所述转模板13之间，所述压边板23对应所述通孔211的位置开设有供所述凸模26通过的避让孔232，所述压边板23用于压紧位于所述凹模腔131上的坯料103。避让孔232的孔径大于凹模腔131的内径。

请参阅图1及图3，可选地，在拉深过程中，压边板23随凸模26一并下移且压住坯料103的边缘，从而使坯料103在拉深过程中保持稳定。

可选地，避让孔232朝向坯料103的孔口边缘凸设有定位凸环233，凹模腔131的腔口边缘开设有与所述定位凸环233适配的避让环槽，在拉深过程中，所述定位凸环233的环面抵接坯料103，并将坯料103压紧于避让环槽的槽底与定位凸环233之间，从而使坯料103在拉深过程中进一步保持稳定。

请参阅图1及图3，在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具100还包括加热管，所述压边板23的侧板面开设有加热孔231，所述加热管的发热端收容于所述加热孔231。加热孔231开设有多个，各所述加热孔231绕压边板23的周向布置，且各加热孔231内均设置有所述加热管。

可选地，可温控压边级进成形模具100还包括温控仪，通过温控仪可以控制各加热管的发热功率，从而可以适应不同的拉深所需的温度场合。

请参阅图1及图3，通过压边板23而将热量传递至坯料103，从而改变坯料103的拉深成形过程中的温度，提高拉深的质量。

在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具100还包括具有弹性恢复力的弹性件28，所述弹性件28位于所述压边板23与所述定位板22之间，所述弹性件28的一端抵接所述定位板22，所述弹性件28的另一端抵接所述压边板23。

请参阅图1及图3，可选地，弹性件28为管簧，所述管簧间隔设置多个，通过调整压边板23相对定位板22之间的距离，从而使各管簧预先产生弹性形变，进而可以使压边板23对坯料103提供预定大小的压边力。

请参阅图1及图3，可以理解的是，通过调整安装不同种类刚度的弹簧和预紧弹簧的形变量，从而可以调节压边力的大小。随着拉深的不断进行，管簧的弹性变形增大，坯料103受到的压边力不断增大，提高坯料103的稳定性。

在一些实施例中，所述可温控压边级进成形模具100还包括预紧固定件27，所述预紧固定件27用于连接所述压边板23和所述定位板22。

请参阅图1及图3，可选地，本实施例中，预紧固定件27为螺栓，螺栓的一端与压边板23滑动连接，而螺栓的另一端与定位板22螺纹连接，通过调节螺栓与定位板22螺纹连接的长度，可以调节压边板23受到管簧的预紧压边力。可选地，螺栓间隔设置两个。

可选地，本实施例中，可温控压边级进成形模具100还包括多个螺钉29，各螺钉29用于连接上模板21和定位板22。

请参阅图1及图3，可选地，本实施例中，可温控压边级进成形模具100还包括导向柱25，导向柱25间隔设置两个。

其中一导向柱25滑动穿设压边板23并连接转模板13的转动中心，即转模板13绕该导向柱25转动；可以理解的是，转模板13和下模板12上均开设有转动孔134，导向柱25的自由端位于两转动孔134内。

请参阅图1及图3，另一导向柱25滑动穿设压边板23并连接和定位所述定位块11。

请参阅图1及图3，可选地，可温控压边级进成形模具100还包括限位机构30，限位机构30包括限位柱33、一端抵接限位柱33的限位头32以及具有弹性恢复力的复位件31，下模板12的侧板面开设有限位孔121，下模板12的上表面开设有连通限位孔121的锁位孔122，复位件31收容于限位孔121，限位柱33至少部分位于限位孔121并抵接复位件31，限位头32的一端经锁位孔122外露并抵接转模板13，以限制转模板13转动，提高转模板13的稳定性。

可选地，限位柱33开设有引导面331，引导面311朝复位件31倾斜，限位柱33朝复位件31滑动预定距离并压缩复位件31，此时限位头32沿导向面331滑入限位孔121，以解除对转模板13的转动限制。

请参阅图1及图3，本实施例提供的可温控压边级进成形模具100，通过在模具外部添加坯料103并旋转定位至拉深中心，调整安装不同种类刚度的管簧和预紧管簧提供压边力，预紧后以可控加热管提供凹模腔131内温控显示和控制。通过转模板13的转动，使各级拉深易换易调，解决了多级拉深模具尺寸大、成本高、难定位等问题，还可用于测试和改善成形质量，本实施例的可温控压边级进成形模具100结构紧凑简单，功能可靠，实现了快速定位安装模具、变温度加工改善拉深粘模、简单可控互换性强的多级拉深、适合多种难加工难变形材料的可靠拉深成形等特点，在保证拉深件尺寸同时提高了成形效率和成形质量。

请参阅图1及图3，现在结合上面结构阐述可温控压边级进成形模具100的工作过程。

本实施例的工作过程是，先将凸模26嵌入对应的上模板21后，在外部将坯料103放置于凹模腔131的腔口，再转动转模板13使坯料103旋转定位至拉深中心，预紧各管簧后，温控仪控制加热管发热，并控制凹模腔131和避让孔232内的温度，通过凸模26冲压坯料103到预定高度，再旋转转模板13，使拉深完的坯料103旋转出拉深中心，使用机械手顶出成形坯料103，使坯料103脱模或手动脱模后转移下级工位，再旋转定位，并更换顶部的凸模26后，重复上述步骤进行拉深，最终在最后工位拉深出所需拉深件并通过凸模26推至落料口，以完成工件的多级拉深。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种可温控压边级进成形模具，其特征在于，包括下模结构和与所述下模结构配合的上模结构，所述下模结构包括下模板、定位块以及转模板，所述转模板转动连接所述下模板，所述转模板上至少开设有两凹模腔，各所述凹模腔绕所述转模板的转动中心间隔布置，所述定位块可拆卸地连接所述下模板且限制所述转模板相对所述下模板转动，以定位其中一所述凹模腔；

所述定位块抵接所述转模板的位置开设有定位槽，所述定位槽的槽壁呈凹弧面设置，所述转模板的边缘凸设有与所述定位槽适配的定位部，所述定位部设置有多个，各所述定位部绕所述转模板的转动中心间隔布置且各所述定位部上均设置有所述凹模腔，其中一所述定位部卡接并定位于所述定位槽，以对所述转模板进行有效定位且结构简单和可靠；

所述上模结构包括上模板、位于所述转模板与所述上模板之间并与所述上模板层叠设置的定位板以及与所述凹模腔配合的凸模，所述上模板开设有通孔，所述通孔贯通至所述定位板，所述凸模的一端滑动设置于所述通孔内；

所述下模结构还包括形成有所述凹模腔并可拆卸地连接所述转模板的凹模镶件，所述转模板连接所述凹模镶件的位置开设有定位孔，所述凹模镶件的至少部分收容于所述定位孔；

将所述凸模嵌入对应的所述上模板后，在外部将坯料放置于所述凹模腔的腔口，再转动所述转模板使所述坯料旋转定位至拉深中心，通过所述凸模冲压所述坯料到预定高度，再旋转所述转模板，使拉深完的所述坯料旋转出所述拉深中心，并使所述坯料脱模后转移至下级工位，再将所述坯料旋转定位，并更换顶部的所述凸模后，重复上述步骤进行拉深，以完成所述坯料的多级拉深。

2.如权利要求1所述的可温控压边级进成形模具，其特征在于：所述定位块朝向所述下模板的表面开设有限位槽，所述下模板朝所述限位槽凸设有限位块。

3.如权利要求1所述的可温控压边级进成形模具，其特征在于：所述上模结构还包括压边板，所述压边板位于所述定位板与所述转模板之间，所述压边板对应所述通孔的位置开设有供所述凸模通过的避让孔，所述压边板用于压紧位于所述凹模腔上的坯料。

4.如权利要求3所述的可温控压边级进成形模具，其特征在于：所述可温控压边级进成形模具还包括加热管，所述压边板的侧板面开设有加热孔，所述加热管的发热端收容于所述加热孔。

5.如权利要求4所述的可温控压边级进成形模具，其特征在于：所述可温控压边级进成形模具还包括具有弹性恢复力的弹性件，所述弹性件位于所述压边板与所述定位板之间，所述弹性件的一端抵接所述定位板，所述弹性件的另一端抵接所述压边板。

6.如权利要求4所述的可温控压边级进成形模具，其特征在于：所述可温控压边级进成形模具还包括预紧固定件，所述预紧固定件用于连接所述压边板和所述定位板。