CN221209560U - 一种钢球簇介质的双动拉深成形模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及拉深成形设备技术领域，具体地说，涉及一种钢球簇介质的双动拉深成形模具。其包括上模组件与下模组件；上模组件具有相互独立的压边圈及凸模，压边圈中部贯穿地形成凸模的活动空间；下模组件包括凹模，凹模对应凸模处形成拉深腔；凸模通过钢球簇向待拉深工件传递压力，凸模对应待拉深工件成形后所需弧状过渡面处形成施压斜面，施压斜面的中间点法线经过弧状过渡面的中心。本发明能够较佳地解决采用液体介质作为压力传递介质时所导致的诸如模具设计要求密封严格等问题。

Description

一种钢球簇介质的双动拉深成形模具

技术领域

本发明涉及拉深成形设备技术领域，具体地说，涉及一种钢球簇介质的双动拉深成形模具。

背景技术

通过凸模和凹模的配合，实现对待加工工件的拉深成形。拉深模具的设计需要综合考虑工件的材料性能以及拉深过程中工件的受力情况。为提高工件成形质量，现有存在通过液体介质作为凸模/凹模与工件间的压力传递介质，此种方式对模具的综合性能如防渗、密封等要求高。

发明内容

为解决现有技术的某种或某些缺陷或不足，本发明提供了一种钢球簇介质的双动拉深成形模具。

根据本发明的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其包括上模组件与下模组件；

上模组件具有相互独立的压边圈及凸模，压边圈中部贯穿地形成凸模的活动空间；下模组件包括凹模，凹模对应凸模处形成拉深腔；

凸模通过钢球簇向待拉深工件传递压力，凸模对应待拉深工件成形后所需弧状过渡面处形成施压斜面，施压斜面的中间点法线经过弧状过渡面的中心。

本发明通过采用钢球簇作为压力传递介质，能够较佳地避免采用液体介质作为压力传递介质时所带来的诸如渗漏、密封严格等问题。同时，钢球簇在受压时，其个体间会通过产生滑动与滚动的复合运动，故在宏观上能够形成类似液体介质的流动性；又因其个体间的较难压缩性，故而能够体现出与液体介质类似的均匀传压一致性；从而能够较佳地保证成形件的较佳参数属性。另外，由于钢球簇的个体的滚动特性，使得钢球簇与工件间具有较小的摩擦力，故能够较佳地降低润滑剂的使用成本。

作为优选，凸模上端设于一凸模固定板处。故而利于凸模的装配。

作为优选，所述活动空间上端形成安装槽，所述活动空间内部可拆卸地设置存储腔；存储腔对应安装槽处形成安装边缘部，安装边缘部底壁贴合于安装槽底壁并通过第一螺钉进行固定；存储腔中部与凸模滑动配合。可以理解的是，所述活动空间的内壁在拉深过程中会受到钢球簇的挤压，故而通过设置单独的可拆的存储腔，能够利于对存储腔内壁的特殊表面处理（如硬化处理等）以及在存储腔磨损后的较佳更换。

作为优选，压边圈用于与待拉深工件成形后的边缘部配合，待拉深工件对应凸模处在成形后形成工件内腔，工件内腔具有对应钢球簇与拉深腔间的工件侧壁和对应凸模端部与凹模底部间的工件底壁；

待拉深工件成形后所需形成的弧状过渡面包括位于边缘部与工件侧壁间的第一弧状过渡面，施压斜面包括对应第一弧状过渡面的第一施压斜面；

凸模具有用于与活动空间对应的凸模主体，凸模主体前端向内周缩小形成用于与工件内腔对应的施压部；第一施压斜面通过施压部与凸模主体的连接处渐缩形成。

故而能够较佳地实现第一施压斜面的构建。

作为优选，待拉深工件成形后所需形成的弧状过渡面还包括位于工件侧壁与工件底壁间的第二弧状过渡面，施压斜面包括对应第二弧状过渡面的第二施压斜面；

第二施压斜面通过施压部端部的渐缩形成。

故而能够较佳地实现第第二施压斜面的构建。

作为优选，拉深腔贯穿地设置，拉深腔底部设置弹性机构；弹性机构具有卸料板，卸料板的上端面的形状与待拉深工件成形后所需形成的工件底壁的形状基本一致；卸料板下方设置弹性件。此种设置的意义在于：其一，卸料板在拉伸过程中具有弹性地向工件底壁区域提供贴模力，故能够利于卸料板与工件底壁区域间的紧密贴合，提升贴模精度；其二，在拉深结束后，卸料板的回弹动作能够顶出加工件，利于脱模。

作为优选，凹模底部可拆卸地设置下模座，凹模通过第二螺钉固定于下模座处。故而利于弹性机构的设置。

作为优选，下模座对应拉深腔处形成穿孔，穿孔的孔径小于拉深腔的内径；穿孔处可活动地设置卸料螺钉，卸料螺钉上端与卸料板形成固定配合；卸料螺钉与拉深腔内壁间形成用于装配弹性件的空间。故而利于弹性机构的设置。

作为优选，弹性件采用氮气弹簧。

附图说明

图1为实施例1中的双动拉深成形模具的剖面示意图。

图2为实施例1中的待拉深工件在成形后的剖面示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

见于图1-2，本实施例提供了一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其包括上模组件与下模组件；

上模组件具有相互独立的压边圈2及凸模3，压边圈2中部贯穿地形成凸模3的活动空间；下模组件包括凹模11，凹模11对应凸模3处形成拉深腔03；

凸模3通过钢球簇10向待拉深工件12传递压力，凸模3对应待拉深工件12成形后所需弧状过渡面处形成施压斜面，施压斜面的法向与弧状过渡面过其中心的法向水平（即，在加工状态时，施压斜面的中间点法线经过弧状过渡面的中心）。

本实施例中，通过采用钢球簇10作为压力传递介质，能够较佳地避免采用液体介质作为压力传递介质时所带来的诸如渗漏等问题。同时，钢球簇10在受压时，其个体间会通过产生滑动与滚动的复合运动，故在宏观上能够形成类似液体介质的流动性；又因其个体间的较难压缩性，故而能够体现出与液体介质类似的均匀传压一致性；从而能够较佳地保证成形件的较佳参数属性。另外，由于钢球簇10的个体的滚动特性，使得钢球簇10与工件间具有较小的摩擦力，故能够较佳地降低润滑剂的使用成本。

可以理解的是，本实施例中的钢球簇10是由大数量的小钢球构成，小钢球间能够具备同等直径、同等高硬度、同等高密度等特征。可以考虑采用用于制造滚动轴承的专用滚动钢球，因其尺寸能够达到微米级且表面光滑度高。

尤为重要的是，施压斜面的设置使得在拉伸过程中，能够向相应区域处的钢球簇10部分群体提供朝向弧状过渡面的压力，故而有利于弧状过渡面的成形，提高钢球簇10在弧状过渡面处的贴模精度。

本实施例中，压边圈2和凸模3能够设于不同的动力机构处，并按工艺需求依次顺序动作，也即双动。

本实施例中，凸模3上端设于一凸模固定板1处。故而利于凸模3的装配。

本实施例中，所述活动空间上端形成安装槽，所述活动空间内部可拆卸地设置存储腔4；存储腔4对应安装槽处形成安装边缘部，安装边缘部底壁贴合于安装槽底壁并通过第一螺钉13进行固定；存储腔4中部形成用于与凸模3配合凸模行道（即，存储腔4中部与凸模3滑动配合）。可以理解的是，所述活动空间的内壁在拉深过程中会受到钢球簇10的挤压，故而通过设置单独的可拆的存储腔4，能够利于对存储腔4内壁的特殊表面处理（如硬化处理等）以及在存储腔4磨损后的较佳更换。

本实施例中，压边圈2用于与待拉深工件12成形后的边缘部240配合，待拉深工件12对应凸模3处在成形后形成工件内腔210，工件内腔210具有对应钢球簇10与拉深腔03间的工件侧壁250和对应凸模3端部与凹模11底部间的工件底壁；

待拉深工件12成形后所需形成的弧状过渡面包括位于边缘部240与工件侧壁250间的第一弧状过渡面220，施压斜面包括对应第一弧状过渡面220的第一施压斜面01；

凸模3具有用于与活动空间对应的凸模主体，凸模主体前端向内周缩小形成用于与工件内腔210对应的施压部；第一施压斜面01通过施压部与凸模主体的连接处渐缩形成，也即，第一施压斜面01整体呈圆台状，其直径在凸模主体至施压部的方向上逐渐缩小。

故而能够较佳地实现第一施压斜面01的构建。

本实施例中，待拉深工件12成形后所需形成的弧状过渡面还包括位于工件侧壁250与工件底壁间的第二弧状过渡面230，施压斜面包括对应第二弧状过渡面230的第二施压斜面02；

第二施压斜面02通过施压部端部的渐缩形成，也即，第二施压斜面02整体呈圆台状，其直径在远离施压部的方向上逐渐缩小。

故而能够较佳地实现第第二施压斜面02的构建。

本实施例中，拉深腔03贯穿地设置，拉深腔03底部设置弹性机构；弹性机构具有卸料板9，卸料板9的上端面的形状与待拉深工件12成形后所需形成的工件底壁的形状基本一致；卸料板9下方设置弹性件。此种设置的意义在于：其一，卸料板9在拉伸过程中具有弹性地向工件底壁区域提供贴模力，故能够利于卸料板9与工件底壁区域间的紧密贴合，提升贴模精度；其二，在拉深结束后，卸料板9的回弹动作能够顶出加工件，利于脱模。

本实施例中，凹模11底部可拆卸地设置下模座7，凹模11通过第二螺钉6固定于下模座7处。故而利于弹性机构的设置。

本实施例中，下模座7对应拉深腔03处形成穿孔，穿孔的孔径小于拉深腔03的内径；穿孔处可活动地设置卸料螺钉8，卸料螺钉8上端与卸料板9形成固定配合；卸料螺钉8与拉深腔03内壁间形成用于装配弹性件的空间。故而利于弹性机构的设置。

本实施例中，弹性件采用氮气弹簧5。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的一个或几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实施例所示的也只是本发明的实施方式的部分，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：包括上模组件与下模组件；

上模组件具有相互独立的压边圈（2）及凸模（3），压边圈（2）中部贯穿地形成凸模（3）的活动空间；下模组件包括凹模（11），凹模（11）对应凸模（3）处形成拉深腔（03）；

凸模（3）通过钢球簇（10）向待拉深工件（12）传递压力，凸模（3）对应待拉深工件（12）成形后所需弧状过渡面处形成施压斜面，施压斜面的中间点法线经过弧状过渡面的中心。

2.根据权利要求1所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：凸模（3）上端设于一凸模固定板（1）处。

3.根据权利要求1所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：所述活动空间上端形成安装槽，所述活动空间内部可拆卸地设置存储腔（4）；存储腔（4）对应安装槽处形成安装边缘部，安装边缘部底壁贴合于安装槽底壁并通过第一螺钉（13）进行固定；存储腔（4）中部与凸模（3）滑动配合。

4.根据权利要求1所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：压边圈（2）用于与待拉深工件（12）成形后的边缘部（240）配合，待拉深工件（12）对应凸模（3）处在成形后形成工件内腔（210），工件内腔（210）具有对应钢球簇（10）与拉深腔（03）间的工件侧壁（250）和对应凸模（3）端部与凹模（11）底部间的工件底壁；

待拉深工件（12）成形后所需形成的弧状过渡面包括位于边缘部（240）与工件侧壁（250）间的第一弧状过渡面（220），施压斜面包括对应第一弧状过渡面（220）的第一施压斜面（01）；

凸模（3）具有用于与活动空间对应的凸模主体，凸模主体前端向内周缩小形成用于与工件内腔（210）对应的施压部；第一施压斜面（01）通过施压部与凸模主体的连接处渐缩形成。

5.根据权利要求4所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：待拉深工件（12）成形后所需形成的弧状过渡面还包括位于工件侧壁（250）与工件底壁间的第二弧状过渡面（230），施压斜面包括对应第二弧状过渡面（230）的第二施压斜面（02）；

第二施压斜面（02）通过施压部端部的渐缩形成。

6.根据权利要求1所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：拉深腔（03）贯穿地设置，拉深腔（03）底部设置弹性机构；弹性机构具有卸料板（9），卸料板（9）的上端面的形状与待拉深工件（12）成形后所需形成的工件底壁的形状基本一致；卸料板（9）下方设置弹性件。

7.根据权利要求6所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：凹模（11）底部可拆卸地设置下模座（7），凹模（11）通过第二螺钉（6）固定于下模座（7）处。

8.根据权利要求7所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：下模座（7）对应拉深腔（03）处形成穿孔，穿孔的孔径小于拉深腔（03）的内径；穿孔处可活动地设置卸料螺钉（8），卸料螺钉（8）上端与卸料板（9）形成固定配合；卸料螺钉（8）与拉深腔（03）内壁间形成用于装配弹性件的空间。

9.根据权利要求8所述的一种钢球簇介质的双动拉深成形模具，其特征在于：弹性件采用氮气弹簧（5）。