CN1462657A - 方形坯料深拉延压边力控制方法及装置 - Google Patents

方形坯料深拉延压边力控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

方形坯料深拉延压边力控制方法及装置，凸模通过压板固定在底座上，压板由固定在底座上的支承体固定，在支承体上面由连接板用螺钉连接固定，所述压边组件的直边区压边圈、弹性件A和角部压边圈设置在凸模和支承体之间，角部压边圈通过空槽装在直边区压边圈内，角部压边圈的下面与直边区压边圈底盘之间设置有弹性件A，连接杆固定在底座下面，连接杆下端装有调节板、弹性件B和推力板，在推力板和直边区压边圈之间通过压板和底座设置有顶杆，并为滑动配合，凹模设置在凸模上方并与压力机固定连接，深拉延时压边力的控制方法是：采用组合式压边圈结构，通过弹簧进行调节产生压边力，从而可以实现在坯料的不同区域压边力不同。本发明具有结构简单、拉延成型效果好、节约材料等优点。

Description

方形坯料深拉延压边力控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种深拉延压加工技术，特别涉及一种方形坯料深拉延压边力控制方法及装置。
背景技术
节约材料是机械加工过程中的重要问题之一，传统的圆筒形件深拉延工艺采用圆形坯料时产生相当多的废料，而采用方形坯料深拉延时，可以获得较高的材料利用率，与传统的圆筒形件深拉延工艺相比，材料利用率可提高20％以上，从而可以明显降低生产成本，对于贵重金属板材筒形件加工更具有重要意义。
在拉延过程中，将方形坯料压边区域分成两部分，一部分为直边区压边区，另一部分为角部压边区，如果角部压边力小于直边区压边力，金属从角部到壁部的流动量就增大，因而能使大量角部金属流向壁部，使材料得到充分利用，提高材料利用率，但是直边区压边力增大到一定程度时，由于直边区的正压力增大，而角部的压边力较小时，零件成型时易产生拉裂或起皱，因此直边区压边力与角部压边力应满足一定的规律。在零件不被拉裂的前提下，使角部的应变达到最大，从而使角部材料充分地流到壁部，使材料的利用率最大。
直边区压边力q1(单位压边力)与角部压边力q2(单位压边力)比值λ(λ＝q1/q2)称为压边力系数，对于不同的压边力系数，其材料成型效果不同，当压边力系数很大时，易产生裂纹或断裂；当压边力系数很小时，角部材料流动不充分，达不到节约材料的目的。因此在进行模具及工艺设计时，必须选择最佳的压边力系数，以保证工艺过程正常进行。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单、拉延成型效果好、节约材料的方形坯料深拉延压边力控制方法及装置。
本发明包括凹模、凸模、压边组件、底座、压板、支承体和连接板，所述凸模通过压板固定在底座上，压板由固定在底座上的支承体固定，在支承体上面由连接板用螺钉连接固定，所述压边组件的直边区压边圈、弹性件A和角部压边圈设置在凸模和支承体之间，角部压边圈通过空槽装在直边区压边圈内，角部压边圈的下面与直边区压边圈底盘之间设置有弹性件A，连接杆固定在底座下面，连接杆下端装有调节板、弹性件B和推力板，在推力板和直边区压边圈之间通过压板和底座设置有顶杆，并为滑动配合，凹模设置在凸模上方并与压力机固定连接，所述压边组件的弹性件A为弹簧，弹性件B为橡胶垫；
对于方形坯料深拉延时压边力的控制方法是：采用组合式压边圈结构，通过弹性件进行调节产生压边力，从而可以实现在坯料的不同区域压边力不同，其原理是将坯料压边区域分成两部分，一部分为直边区压边力Q1(单位压边力q1)，另一部分为角部压边力Q2(单位压边力q2)，q1＞q2，Q2等于弹性件A的弹性力，P1为弹性件B的弹性力，q1和q2满足Q1＝P1-Q2，由于直边区单位压边力大于角部单位压边力，因此在拉延成形时，角部的金属流动量比直边区的大，这样就可以充分利用角部的金属，从而提高了材料利用率和拉延效果。
由于采用上述技术方案，本发明的优点是：
1、实现了直边区压边力大于角部区压边力，从而使角部材料能够尽可能多的流入拉延凹模；
2、本发明具有结构简单，压边力调节方便，只要更换弹簧即可以调节压边力大小；
3、节省材料，拉延成型效果好，不易拉裂和起皱。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是直边区压边圈的结构剖面图；
图3是角部压边圈的结构剖面图；
图4是图2的俯视图；
图5是图3的俯视图；
图6是组合压边圈力平衡分析图；
图中：1凹模、2拉延件、3凸模、4直边区压边圈、5角部压边圈、6弹簧、7顶杆、8橡胶垫、9调节板、10推力板、11连接杆、12底座、13压板、14支承体、15连接板。
具体实施方式
如图所示，结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，方形坯料深拉延压边力控制装置，包括凹模1、压边组件、底座12、压板13、支承体14和连接板15。凸模3通过压板13固定在底座12上，压板13由支承体14压紧固定在底座12上，支承体14通过螺栓固定在底座12上，连接板15通过螺钉固定在支承体14的上面。压边组件由直边区压边圈4、角部压边圈5、弹簧6、顶杆7、橡胶垫8、调节板9、推力板10和连接杆11组成。直边区压边圈4、角部压边圈5、弹簧6设置在支承体14与凸模3之间，角部压边圈5通过空槽装在直边区压边圈4内，角部压边圈5与直边区压边圈4的底盘之间设置有弹簧6。连接杆11固定在底座12下面，连接杆11的下端装有调节板9、橡胶垫8和推力板10，由2个螺母固定限位，推力板10与直边区压边圈4之间通过压板13和底座12设置有两个顶杆7，并为滑动配合。凹模1设置在凸模3的上方并与压力机连接固定。在拉延过程中，坯料定位在压边圈上表面，凹模1在压力机作用下向下移动(等价于拉延凸模3上移)，将方形坯料2拉深于凹模1内；深拉延压边力的控制方法是将压边圈分解成两部分，即作用在坯料直边区压边力(橡胶垫8和弹簧6作用力)和角部压边力(弹簧6作用力)，通过调节弹簧6和橡胶垫8的作用力，可以实现在坯料的不同区域压边力不同，实现压边力的合理分布，使直边区单位压边力大于角部单位压边力，使角部的金属流动量比直边区的大，这样就可以充分利用角部的金属，提高材料利用率达20％。采用方形坯料深拉延加工筒形件的应用实例如下。
  坯料尺寸/mm 拉延件直径/mm 板料厚度/mm 拉延比 拉延系数
    80×80     50     1     1.6   0.625
    100×100     50     1     2   0.5
    120×120     50     1     2.4   0.42

Claims (3)

1、一种方形坯料深拉延压边力控制方法，其特征是，所述深拉延压边力的控制方法是：采用组合式压边圈结构，通过弹性件进行调节产生压边力，从而可以实现在坯料的不同区域压边力不同，其原理是将坯料压边区域分成两部分，一部分为直边区压边力Q1(单位压边力q1)，另一部分为角部压边力Q2(单位压边力q2)，q1＞q2，Q2等于弹性件A的弹性力，P1为弹性件B的弹性力，q1和q2满Q1＝P1-Q2，由于直边区单位压边力大于角部单位压边力，因此在拉延成形时，角部的金属流动量比直边区的大，这样就可以充分利用角部的金属，从而提高了材料利用率和拉延效果。
2、一种方形坯料深拉延压边力控制装置，其特征是，该装置包括凹模、凸模、压边组件、底座、压板、支承体和连接板，所述凸模通过压板固定在底座上，压板由固定在底座上的支承体固定，在支承体上面用连接板通过螺钉连接固定，所述压边组件的直边区压边圈、弹性件A和角部压边圈设置在凸模与支承体之间，角部压边圈通过空槽装在直边区压边圈内，角部压边圈的下面与直边区压边圈底盘之间设置有弹性件A，连接杆固定在底座下面，连接杆下端装有调节板、弹性件B和推力板，在推力板和直边区压边圈之间通过压板和底座设置有顶杆，并为滑动配合，凹模设置在凸模上方并与压力机固定连接。
3、如权利要求1或2所述的方形坯料深拉延压边力控制方法及装置，其特征是，所述压边组件的弹性件A为弹簧，弹性件B为橡胶垫。
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