CN201760499U - 一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具 - Google Patents

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陈元芳
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Abstract

本实用新型涉及一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，包括凸模，凹模，压紧气缸，压料板，径向固体颗粒，顶板，定位器，顶杆，底模固体颗粒，顶紧气缸，顶块，上模座，下模座等；合模并处于工作状态时，顶块、凹模与板料之间，形成底模封闭空间，底模固体颗粒充满在底模封闭空间内；凹模、顶板、定位器与板料之间，构成径向封闭空间，径向固体颗粒充满在径向封闭空间内，使板料的外缘受到径向固体颗粒的推力。本专利可改善变形区受力情况，降低传力区的负荷；可显著提高产品的变形程度，特别适合超深筒形件的拉深。与液体介质提供背压相比，利用固体颗粒介质可提供非均匀背压，成形极易实现，不需特殊设备，且固体颗粒介质不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠的生产。

Description

一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具
技术领域
 本实用新型属于拉深模具技术，具体涉及一种基于固体颗粒介质外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，利用固体颗粒介质施加正向推力，提供背压的拉深模具。
背景技术
 普通成形模具，只靠凸模的拉深力，成形由凸模带动板料，向凹模拉动完成。靠凸模的拉深力将毛坯拉进凹模来实现变薄拉深，成形过程中拉深力较大，易出现拉裂，制件损伤，且模具容易出现磨损，会降低模具的使用寿命，带液压介质辅助成形的模具，油液密封问题难以解决，存在安全隐患，且易污染工作环境；同时，带有液压装置的拉深模具结构较复杂，成本较高。
发明内容
本实用新型针对现有模具成形质量不好及液压拉深模具密封问题难以解决，提供均匀背压的问题，提供一种基于固体颗粒介质外缘受正向推力加背压的反向拉深模具及方法，可提供均匀背压、提高产品成形质量、解决密封问题。
本实用新型的技术方案如下：一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，包括上模座和下模座，其特征在于：凸模的一端安装在上模座上，凸模的另一端与压料板的内腔活动配合，能与压料板相对运动；凹模和定位器安装在下模座上，凸模与凹模的内腔相对应；压紧气缸安装在上模座上，其气缸轴与压料板的上表面接触或连接在一起，顶紧气缸安装在下模座上，其气缸轴与位于凹模内腔的顶块的下表面接触，气缸轴伸长或缩短时带动顶块上下移动，在顶块上设置有底模固体颗粒；在凹模的外侧和定位器之间，活动设置有顶板，若干根顶杆支撑在顶板下面，顶杆的工作端穿过下模座与顶板的下表面接触；在顶板上面，设置有径向固体颗粒；
合模并处于工作状态时，顶块、凹模与板料之间，形成底模封闭空间，底模固体颗粒充满在底模封闭空间内，作为柔性底模；
合模并处于工作状态时，凹模、顶板、定位器与板料之间，构成径向封闭空间，径向固体颗粒充满在径向封闭空间内，使板料的外缘受到径向固体颗粒的推力。
    进一步的特征在于：由底模固体颗粒形成的柔性底模的形状由顶块的形状决定，与顶块的上表面形状相同。
顶杆均布在凹模周围。
本实用新型最主要的改进是将固体颗粒介质提供正向推力与其提供背压相结合的一种新型模具。正向推力和背压分别由气缸或气垫顶杆通过固体颗粒介质提供。
本模具结构简单，本专利可改善变形区受力情况，降低传力区的负荷。与普通拉深模具相比，可显著提高产品的变形程度，特别适合超深筒形件的拉深。与液体介质提供背压相比，利用固体颗粒介质可提供非均匀背压，成形极易实现，不需特殊设备，且固体颗粒介质不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠的生产。
附图说明
图1为本实用新型一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具结构图。
图2是本实用新型模具处于初始状态的结构图。
图中：1—上模座，2—压紧气缸，3—凸模，4—压料板，5—凹模，6—径向固体颗粒，7—顶板，8—定位器，9—顶杆，10—底模固体颗粒，11—顶紧气缸，12—顶块，13—下模座，14—径向封闭空间，15—底模封闭空间，16—板料。
根据权利要求2所述一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，其特征在于：
5、根据权利要求2所述一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，其特征在于：
6、根据权利要求2所述一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，其特征在于：板料受的背压和边缘正向推力分别由氮气缸和气垫提供。
具体实施方式
参见图1，所示为本实用新型一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，包括上模座1，凸模3，凹模5，压紧气缸2，压料板4，径向固体颗粒6，顶板7，定位器8，顶杆9，底模固体颗粒10，顶紧气缸11，顶块12，上模座1，下模座13等；凸模3的一端安装在上模座1上，凹模5和定位器8安装在下模座13上，凸模3的另一端与压料板4的内腔活动配合，能与压料板4相对运动，凸模3与凹模5的内腔相对应，相互之间形成模具型腔，待加工的板料16在模具型腔内变形；压紧气缸2安装在上模座1上，其气缸轴（工作端）与压料板4的上表面接触或连接在一起，气缸轴伸长或缩短时带动压料板4同步上下移动。顶紧气缸11也安装在下模座13上，其气缸轴（工作端）与位于凹模5内腔的顶块12的下表面接触，气缸轴伸长或缩短时带动顶块12同步上下移动，顶块12与凹模5的内腔壁滑动配合；在顶块12上设置有底模固体颗粒10。在凹模5的外侧和定位器8之间，活动设置有顶板7，顶板7能在凹模5和定位器8之间移动，相互之间滑动配合；若干根顶杆9支撑在顶板7下面，顶杆9的工作端穿过下模座13与顶板7的下表面接触，顶杆9能推动顶板7上下移动；在顶板7上面，设置有径向固体颗粒6。
合模并处于工作状态时，顶块12、凹模5与板料16之间，形成底模封闭空间15，底模固体颗粒10安放并充满在底模封闭空间15内，作为柔性底模使用，给板料16提供背压以变形。拉深时，板料16边缘受到来自固体颗粒6施加的推力，这种推力可由气垫或氮气缸提供；固体颗粒6始终位于径向封闭空间14内，不泄漏。
合模并处于工作状态时，凹模5、顶板7、定位器8与板料16之间、构成径向封闭空间14，径向固体颗粒6安放并充满在径向封闭空间14内，使板料16的外缘受到径向固体颗粒6的推力。顶杆9上下运动可推动顶板7上下运动，使封闭空间14内的径向固体颗粒6受到压力，对板料的外缘施加一个正向推力，推动板料更好的成形。顶杆9均布在凹模8周围，可是保证推板7受力均匀，安全可靠的上下运动，从而使得径向固体颗粒6所提供的正向推力相同。
本实用新型由底模固体颗粒10形成的柔性底模的形状由顶块12的形状决定，与顶块12的上表面形状相同。顶紧气缸11的工作端可推动顶块12上下运动，从而改变封闭空间15内的底模固体颗粒10与板料的接触情况，提供非均匀背压，有效的提供板料的成形性能。
如图2中，本实用新型模具处于初始状态的结构时，板料16夹紧在压料板4、凹模5之间，板料16的外缘与凹模5、顶板7、定位器8构成径向封闭空间14，受到径向固体颗粒6的挤压。到模具开始工作时（一直到图1的状态），当压紧气缸2的气缸轴缩短（向上收缩）、顶紧气缸11的气缸轴缩短（向下收缩）、顶杆9向上伸长时，凸模3伸出压料板4的内腔，给中间部分的板料16向下的作用力，使中间部分的板料16向下变形，中间部分的板料16变形时受到充满在底模封闭空间15内的底模固体颗粒10的非均匀背压，产生与顶块12上表面形状相吻合的变形；同时，外缘部分的板料16收缩，在充满了径向封闭空间14内的径向固体颗粒6的径向推力作用下变形，整个外缘部分的板料16受到径向固体颗粒6的径向推力相同，均匀变形。板料16受的背压和边缘正向推力分别由氮气缸和气垫通过固体颗粒、底模固体颗粒介质提供。
本实用新型的径向固体颗粒6、底模固体颗粒介质10，主要采用钢珠、钢球、金属球或其他性能合适的颗粒，满足成型挤压的需要。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，包括上模座（1）和下模座（13），其特征在于：凸模（3）的一端安装在上模座（1）上，凸模（3）的另一端与压料板（4）的内腔活动配合，能与压料板（4）相对运动；凹模（5）和定位器（8）安装在下模座（13）上，凸模（3）与凹模（5）的内腔相对应；压紧气缸（2）安装在上模座（1）上，其气缸轴与压料板（4）的上表面接触或连接在一起，顶紧气缸（11）安装在下模座（13）上，其气缸轴与位于凹模（5）内腔的顶块（12）的下表面接触，气缸轴伸长或缩短时带动顶块（12）上下移动，在顶块（12）上设置有底模固体颗粒（10）；在凹模（5）的外侧和定位器（8）之间，活动设置有顶板（7），若干根顶杆（9）支撑在顶板（7）下面，顶杆（9）的工作端穿过下模座（13）与顶板（7）的下表面接触；在顶板（7）上面，设置有径向固体颗粒（6）；
合模并处于工作状态时，顶块（12）、凹模（5）与板料（16）之间，形成底模封闭空间（15），底模固体颗粒（10）充满在底模封闭空间（15）内，作为柔性底模；
合模并处于工作状态时，凹模（5）、顶板（7）、定位器（8）与板料（16）之间，构成径向封闭空间（14），径向固体颗粒（6）充满在径向封闭空间（14）内，使板料（16）的外缘受到径向固体颗粒（6）的推力。
2.根据权利要求1所述一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，其特征在于：由底模固体颗粒（10）形成的柔性底模的形状由顶块（12）的形状决定，与顶块（12）的上表面形状相同。
3. 根据权利要求2所述一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具，其特征在于顶杆（9）均布在凹模（5）周围。
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