CN201807657U - 一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具 - Google Patents

一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具 Download PDF

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Abstract

一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具，它涉及一种拉深成型复合模具。针对现有模具难以成型具有内凹侧壁的浅锥形件问题。导套的上端与导柱滑动配合，下端与下模板的下导柱孔过盈配合，落料凹模设置在下模板上，上凸凹模与固定板连接，垫环位于上模板与固定板之间，上凸凹模置于落料凹模内，弹簧和挡料销设置在落料凹模的台肩通孔内，限位螺杆安装在下模板上，顶板设置在垫环内，打料杆设置在垫环上，冲孔凸模固定板和垫板设置在上凸凹模内，冲孔凸模设置在下凸凹模内，下凸凹模随形设置在上凸凹模的型孔内，退件板套装在冲孔凸模上，压边圈套装在下凸凹模上，压边橡皮垫和托板套装在螺管上。该模具用于具有内凹侧壁的浅锥形件的拉深成型。

Description

一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具
技术领域
本实用新型涉及一种拉深成型复合模具。
背景技术
冲压工艺是使用压力机通过模具对金属毛坯加压，使其产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件，它是机械制造中重要的加工方法之一。利用冲压方法生产的零件种类很多，其成型方法也多种多样，按成型工序种类概括起来分两大类：一是分离工艺；二是成型工艺。成型工艺是指在不破坏材料的条件下，使材料发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件。拉深工艺属于成型工艺的一种，拉深工艺又分为以下几种：1、圆筒形件拉深；2、阶梯形件拉深；3、球形件拉深；4、抛物线形件拉深；5、矩形件拉深；6、锥形件拉深等。其中锥形件拉深是最难拉深之一。锥形件拉深又分以下三种情况，1、浅锥形件拉深；2、中等深度锥形件拉深；3、深锥形件拉深。所有著作论述的锥形件拉深，不论是哪种锥形件都是指母线为直线的锥形件。锥形件的拉深，其变形区的位置、受力情况、变形特点等都与圆筒形零件不同，所以拉深中出现的各种问题和解决这些问题的方法都与圆筒形零件不同。采用现有模具对锥形件拉深成型存在以下问题：凸模与坯料接触面积小、压力集中、容易引起局部变薄；锥形件拉深时自由面积大、压边圈作用小、容易起皱不易成型，尤其对具有内凹侧壁的浅锥形件(所谓具有内凹侧壁的浅锥形件是指成型后的工件侧壁的局部向工件轴线方向凹陷，且工件高度相对工件端口处的外径比值较小)更加难拉深成型。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具，以解决采用现有模具难以拉伸成型具有内凹侧壁的浅锥形件的问题。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：本实用新型的一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具由上模组件和下模组件组成；上模组件包括模柄、上模板、两个导套、垫环、固定板、打料杆、顶板、卸料连接件、垫板、冲孔凸模、冲孔凸模固定板、上凸凹模、退件板和螺纹连接件；下模组件由支撑销、下模板、两个导柱、落料凹模、卸料板、下凸凹模、挡料销、压边圈、弹簧、支撑销、限位螺杆、螺管、托板和一组压边橡皮垫组成；模柄的下端与上模板可拆卸连接，上模板上相对于其中心轴线对称设有两个上导柱孔，上模板的每个上导柱孔内装有一个与其过盈配合的导套，两个导套与两个导柱一一对应设置，导柱的上端与导套的内壁滑动配合，下模板上与两个导柱相对应位置处设有两个下导柱孔，导柱的下端与下模板的下导柱孔过盈配合，落料凹模设置在下模板的上端面上且二者可拆卸连接，上凸凹模和固定板均设置在上模板的下方，固定板上设有中心台肩连接孔，上凸凹模的上端设置在固定板的中心台肩连接孔内且二者过盈配合，垫环设置在上模板与固定板之间，固定板、垫环与上模板三者可拆卸连接，卸料板上设有中心通孔，落料凹模上设有中心通腔，上凸凹模的下端穿过卸料板的中心通孔设置在落料凹模的中心通腔内，落料凹模上设有台肩通孔，弹簧设置在落料凹模的台肩通孔内，上模板、垫环、固定板和卸料板通过卸料连接件连接，挡料销设置在落料凹模的台肩通孔，限位螺杆安装在下模板上，且限位螺杆的上端设置在落料凹模的台肩通孔内，弹簧通过挡料销和限位螺杆轴向限位，垫环上设有中心轴孔，顶板设置在垫环的中心轴孔内，打料杆的下端穿过模柄设置在垫环的上端面上，上凸凹模的上端面设有中心台肩安装孔，上凸凹模的下端面上设有与该中心台肩安装孔相通的型孔，型孔由上至下依次由第一圆台型孔、第二圆台型孔、第三圆台型孔和圆柱型孔组成，第二圆台型孔的下端孔径大于第一圆台型孔的下端孔径，第三圆台型孔的下端孔径大于第二圆台型孔的下端孔径，第三圆台型孔的下端孔径与圆柱型孔的孔径相等，与第三圆台型孔相对应的上凸凹模的侧壁为内凹圆弧形侧壁，型孔的下端与上凸凹模的底端面之间的交角为圆角，冲孔凸模固定板和垫板由下至上设置在上凸凹模的中心台肩安装孔内并通过垫环轴向限位，冲孔凸模固定板和垫板通过螺纹连接件连接，且螺纹连接件的上端顶靠在顶板的下端面上，冲孔凸模固定板上设有冲孔凸模安装中心孔，冲孔凸模的上端设置在冲孔凸模安装中心孔内，下凸凹模上设有冲孔凸模连接中心孔，冲孔凸模的下端设置在下凸凹模的冲孔凸模连接中心孔内，下凸凹模的上端随形设置在上凸凹模的型孔内，下凸凹模与上凸凹模之间的空腔为型腔，下凸凹模与下模板可拆卸连接，退件板套装在冲孔凸模上且位于下凸凹模与冲孔凸模固定板之间，压边圈套装在下凸凹模的外侧壁上且位于上凸凹模与下模板之间，螺管的上端与下模板螺纹连接，一组压边橡皮垫和两个托板套装在螺管上，且一组压边橡皮垫设置在两个托板之间，一组压边橡皮垫和两个托板均与螺管可拆卸连接，压边圈的下端面顶靠在支撑销的上端面上，支撑销的下端穿过下模板顶靠在托板上，螺管与下凸凹模、上凸凹模及打料杆同轴设置。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型能够将落料、拉深、冲孔、挤边、校正等五道工序复合在一起一次复合拉伸成型出具有内凹侧壁的浅锥形件，成型后的浅锥形件的高度H与端口处外径D的比值在0.1～0.25范围内。本实用新型不仅提高了生产效率，保证了产品质量，同时加工后的零件能直接用于装配。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构的主剖视图，图2是上凸凹模17的主剖视图，图3是利用本实用新型的复合模具成型出的工件(具有内凹侧壁的浅锥形件)的主视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明，本实施方式的一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具由上模组件和下模组件组成；上模组件包括模柄16、上模板12、两个导套10、垫环14、固定板11、打料杆18、顶板20、卸料连接件22、垫板23、冲孔凸模24、冲孔凸模固定板25、上凸凹模17、退件板31和螺纹连接件21；下模组件由支撑销2、下模板5、两个导柱6、落料凹模7、卸料板8、下凸凹模4、挡料销26、压边圈29、弹簧27、支撑销2、限位螺杆30、螺管33、托板35和一组压边橡皮垫1组成；模柄16的下端与上模板12可拆卸连接(本实施方式中采用螺纹连接)，上模板12上相对于其中心轴线对称设有两个上导柱孔，上模板12的每个上导柱孔内装有一个与其过盈配合的导套10，两个导套10与两个导柱6一一对应设置，导柱6的上端与导套10的内壁滑动配合(起导向作用)，下模板5上与两个导柱6相对应位置处设有两个下导柱孔，导柱6的下端与下模板5的下导柱孔过盈配合，落料凹模7设置在下模板5的上端面上且二者可拆卸连接(本实施方式采用螺钉可拆卸连接)，上凸凹模17和固定板11均设置在上模板12的下方，固定板11上设有中心台肩连接孔，上凸凹模17的上端设置在固定板11的中心台肩连接孔内且二者过盈配合，垫环14设置在上模板12与固定板11之间，固定板11、垫环14与上模板12三者可拆卸连接(本实施方式中采用螺钉可拆卸连接)，卸料板8上设有中心通孔，落料凹模7上设有中心通腔，上凸凹模17的下端穿过卸料板8的中心通孔设置在落料凹模7的中心通腔内，落料凹模7上设有台肩通孔，弹簧27设置在落料凹模7的台肩通孔内，上模板12、垫环14、固定板11和卸料板8通过卸料连接件22连接(本实施方式中的卸料连接件22为螺钉)，挡料销26设置在落料凹模7的台肩通孔，限位螺杆30安装在下模板5上，且限位螺杆30的上端设置在落料凹模7的台肩通孔内，弹簧27通过挡料销26和限位螺杆30轴向限位，垫环14上设有中心轴孔，顶板20设置在垫环14的中心轴孔内，打料杆18的下端穿过模柄16设置在垫环14的上端面上，上凸凹模17的上端面设有中心台肩安装孔，上凸凹模17的下端面上设有与该中心台肩安装孔相通的型孔(型孔的形状与工件40的外形一致)，型孔由上至下依次由第一圆台型孔17-1、第二圆台型孔17-2、第三圆台型孔17-3和圆柱型孔17-4组成，第二圆台型孔17-2的下端孔径大于第一圆台型孔17-1的下端孔径，第三圆台型孔17-3的下端孔径大于第二圆台型孔17-2的下端孔径，第三圆台型孔17-3的下端孔径与圆柱型孔17-4的孔径相等，与第三圆台型孔17-3相对应的上凸凹模17的侧壁为内凹圆弧形侧壁17-5，型孔的下端与上凸凹模17的底端面之间的交角为圆角，冲孔凸模固定板25和垫板23由下至上设置在上凸凹模17的中心台肩安装孔内并通过垫环14轴向限位，冲孔凸模固定板25和垫板23通过螺纹连接件21(本实施方式中的螺纹连接件21为螺钉)连接，且螺纹连接件21的上端顶靠在顶板20的下端面上，冲孔凸模固定板25上设有冲孔凸模安装中心孔，冲孔凸模24的上端设置在冲孔凸模安装中心孔内，下凸凹模4上设有冲孔凸模连接中心孔，冲孔凸模24的下端设置在下凸凹模4的冲孔凸模连接中心孔内，下凸凹模4的上端随形设置在上凸凹模17的型孔内，下凸凹模4与上凸凹模17之间的空腔为型腔，下凸凹模4与下模板5可拆卸连接(本实施方式中采用螺钉可拆卸连接)，退件板31套装在冲孔凸模24上且位于下凸凹模4与冲孔凸模固定板25之间(用于工作结束后将工件退出)，压边圈29套装在下凸凹模4的外侧壁上且位于上凸凹模17与下模板5之间，螺管33的上端与下模板5螺纹连接，一组压边橡皮垫1和两个托板35套装在螺管33上，且一组压边橡皮垫1设置在两个托板35之间，一组压边橡皮垫1和两个托板35均与螺管33可拆卸连接(通过螺母固定)，压边圈29的下端面顶靠在支撑销2的上端面上，支撑销2的下端穿过下模板5顶靠在托板35上，螺管33与下凸凹模4、上凸凹模17及打料杆18同轴设置。
具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式的上模组件还包括防转动锁定螺钉19；模柄16通过防转动锁定螺钉19与上模板12防转动连接。其它与具体实施方式一相同。
实施例：利用本实用新型的一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具拉深成型后的浅锥形件端口处的外径D为73.9mm、拉深成型后的浅锥形件的高度H为16.5mm。
工作原理是：根据需要拉深的具有内凹侧壁的浅锥形件的形状和尺寸，设计落料凹模7、上凸凹模17、下凸凹模4及其它辅助零件，并将它们组装成一个完整的复合模具。将该复合模具安装在曲柄压力机上，并将下模板5固定在曲柄压力机的下台面上，将上模组件固定在曲柄压力机的上滑块上(随着设备曲轴的转动，同上滑块一起上下运动，每上下往复运动一次，完成一个工作循环，向下运动是工作行程，向上运动是空程)，根据拉深工件40的高度调整好模具闭合高度(以工件完全复合产品图样为准)。拉深前，先将板料放置下凸凹模4的上端面上并与挡料销26靠紧，按一下离合器开关，让滑块向下运动，首先，上模组件的上凸凹模17与下模组件的落料凹模7完成落料工作；上模组件继续下行，上模组件的上凸凹模17与下模组件的下凸凹模4完成工件(具有内凹侧壁的浅锥形件)的拉深工作；上模组件继续下行，上模组件的冲孔凸模24与下模组件的下凸凹模4完成冲孔工作；上模组件再继续下行，上模组件的上凸凹模17与下模组件的下凸凹模4完成挤边工作；上模组件再继续下行，上模组件的上凸凹模17与下模组件的下凸凹模4完成校形工作。当滑块到达最低点后开始回程，压边圈29、支撑销2、托板35、压边橡皮垫1和螺管33(由上述构件组合构成压边机构)随着上模组件返回逐渐上移，直至复位。被冲制好的工件40(具有内凹侧壁的浅锥形件)含在上凸凹模17的型孔内，当上模组件返回到一定位置后，打料杆18、顶板20、退件板31和螺纹连接件21(由上述构件组合构成出件机构)开始工作，把工件40(具有内凹侧壁的浅锥形件)从上凸凹模17的型孔内顶出，所拉深成型的工件40(具有内凹侧壁的浅锥形件)的底端面上具有中心冲孔40-1。

Claims (2)

1.一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具，所述复合模具由上模组件和下模组件组成；其特征在于：上模组件包括模柄(16)、上模板(12)、两个导套(10)、垫环(14)、固定板(11)、打料杆(18)、顶板(20)、卸料连接件(22)、垫板(23)、冲孔凸模(24)、冲孔凸模固定板(25)、上凸凹模(17)、退件板(31)和螺纹连接件(21)；下模组件由支撑销(2)、下模板(5)、两个导柱(6)、落料凹模(7)、卸料板(8)、下凸凹模(4)、挡料销(26)、压边圈(29)、弹簧(27)、支撑销(2)、限位螺杆(30)、螺管(33)、托板(35)和一组压边橡皮垫(1)组成；模柄(16)的下端与上模板(12)可拆卸连接，上模板(12)上相对于其中心轴线对称设有两个上导柱孔，上模板(12)的每个上导柱孔内装有一个与其过盈配合的导套(10)，两个导套(10)与两个导柱(6)一一对应设置，导柱(6)的上端与导套(10)的内壁滑动配合，下模板(5)上与两个导柱(6)相对应位置处设有两个下导柱孔，导柱(6)的下端与下模板(5)的下导柱孔过盈配合，落料凹模(7)设置在下模板(5)的上端面上且二者可拆卸连接，上凸凹模(17)和固定板(11)均设置在上模板(12)的下方，固定板(11)上设有中心台肩连接孔，上凸凹模(17)的上端设置在固定板(11)的中心台肩连接孔内且二者过盈配合，垫环(14)设置在上模板(12)与固定板(11)之间，固定板(11)、垫环(14)与上模板(12)三者可拆卸连接，卸料板(8)上设有中心通孔，落料凹模(7)上设有中心通腔，上凸凹模(17)的下端穿过卸料板(8)的中心通孔设置在落料凹模(7)的中心通腔内，落料凹模(7)上设有台肩通孔，弹簧(27)设置在落料凹模(7)的台肩通孔内，上模板(12)、垫环(14)、固定板(11)和卸料板(8)通过卸料连接件(22)连接，挡料销(26)设置在落料凹模(7)的台肩通孔，限位螺杆(30)安装在下模板(5)上，且限位螺杆(30)的上端设置在落料凹模(7)的台肩通孔内，弹簧(27)通过挡料销(26)和限位螺杆(30)轴向限位，垫环(14)上设有中心轴孔，顶板(20)设置在垫环(14)的中心轴孔内，打料杆(18)的下端穿过模柄(16)设置在垫环(14)的上端面上，上凸凹模(17)的上端面设有中心台肩安装孔，上凸凹模(17)的下端面上设有与该中心台肩安装孔相通的型孔，型孔由上至下依次由第一圆台型孔(17-1)、第二圆台型孔(17-2)、第三圆台型孔(17-3)和圆柱型孔(17-4)组成，第二圆台型孔(17-2)的下端孔径大于第一圆台型孔(17-1)的下端孔径，第三圆台型孔(17-3)的下端孔径大于第二圆台型孔(17-2)的下端孔径，第三圆台型孔(17-3)的下端孔径与圆柱型孔(17-4)的孔径相等，与第三圆台型孔(17-3)相对应的上凸凹模(17)的侧壁为内凹圆弧形侧壁(17-5)，型孔的下端与上凸凹模(17)的底端面之间的交角为圆角，冲孔凸模固定板(25)和垫板(23)由下至上设置在上凸凹模(17)的中心台肩安装孔内并通过垫环(14)轴向限位，冲孔凸模固定板(25)和垫板(23)通过螺纹连接件(21)连接，且螺纹连接件(21)的上端顶靠在顶板(20)的下端面上，冲孔凸模固定板(25)上设有冲孔凸模安装中心孔，冲孔凸模(24)的上端设置在冲孔凸模安装中心孔内，下凸凹模(4)上设有冲孔凸模连接中心孔，冲孔凸模(24)的下端设置在下凸凹模(4)的冲孔凸模连接中心孔内，下凸凹模(4)的上端随形设置在上凸凹模(17)的型孔内，下凸凹模(4)与上凸凹模(17)之间的空腔为型腔，下凸凹模(4)与下模板(5)可拆卸连接，退件板(31)套装在冲孔凸模(24)上且位于下凸凹模(4)与冲孔凸模固定板(25)之间，压边圈(29)套装在下凸凹模(4)的外侧壁上且位于上凸凹模(17)与下模板(5)之间，螺管(33)的上端与下模板(5)螺纹连接，一组压边橡皮垫(1)和两个托板(35)套装在螺管(33)上，且一组压边橡皮垫(1)设置在两个托板(35)之间，一组压边橡皮垫(1)和两个托板(35)均与螺管(33)可拆卸连接，压边圈(29)的下端面顶靠在支撑销(2)的上端面上，支撑销(2)的下端穿过下模板(5)顶靠在托板(35)上，螺管(33)与下凸凹模(4)、上凸凹模(17)及打料杆(18)同轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有内凹侧壁的浅锥形件拉深成型复合模具，其特征在于：上模组件还包括防转动锁定螺钉(19)；模柄(16)通过防转动锁定螺钉(19)与上模板(12)防转动连接。
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