專利名稱：一種板材鐓鍛成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬材料塑性成形模具，特別涉及一種板材鐓鍛成形模具，用于 大厚差雙層筒形零件鐓鍛成形。
背景技術(shù)：
目前許多具有大表面積且存在壁厚差空腔零部件，如電子產(chǎn)品的殼體類零件和汽 車驅(qū)動(dòng)部分的中空齒形件和復(fù)雜盤類件等，其通常的加工方法，或者是整體鑄造；或者是采 用溫/熱鍛后切削的加工方法；或者是薄壁部與較厚部分通過焊接組合并熱處理等的多工 序方式來制造。這樣不僅整體性能有所下降，成本及能耗也較高，而且工序多，導(dǎo)致效率較 低，不符合節(jié)能與綠色制造的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。200810162354. 0發(fā)明專利“熱鍛復(fù)合模具制造方法和熱鍛復(fù)合模具”屬于熱態(tài)下 金屬體積成形，利用外模包內(nèi)模的鑲塊式結(jié)構(gòu)，防止內(nèi)模開裂，提高模具使用壽命，該模具 僅用于高溫條件下鍛造模具的防護(hù)，不能用于金屬板材零件鐓鍛成形；200720112167. 2實(shí) 用新型專利“浮動(dòng)式模具結(jié)構(gòu)”采用雙動(dòng)式凸模結(jié)構(gòu)，由彈簧裝置先推動(dòng)外上模下壓，之后 再由底座推動(dòng)外上模和內(nèi)上模同時(shí)下壓，用于粉末材料的壓實(shí)成型，解決了粉末材料壓實(shí) 成形密度分布不均勻的問題；該模具本質(zhì)上是將原本一體凸模分成兩部分，利用彈簧實(shí)現(xiàn) 先后運(yùn)動(dòng)，用于粉末材料的壓實(shí)成形，也不能用于金屬板材鐓鍛成形。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種金屬板材鐓鍛成形模具，解決現(xiàn)有模具無法完成大壁厚差板 材零件側(cè)壁鐓厚的問題，用于成形具有大表面積且存在壁厚差的空腔零部件，如電子產(chǎn)品 的殼體類零件和汽車驅(qū)動(dòng)部分的中空齒形件和復(fù)雜盤類件。本實(shí)用新型的一種金屬板材鐓鍛成形模具，本實(shí)用新型包括內(nèi)滑塊上模板、鐓粗 凸模固定板、鐓粗凸模、上三角壓環(huán)、下三角壓環(huán)、壓邊圈、外滑塊上模板、可動(dòng)凹模、彈簧 套、限位彈簧、鐓粗可動(dòng)凹模、固定凹模、鐓粗芯棒、定位圈和下模板；所述外滑塊上模板具 有中心孔，和下模板通過四根均勻分布的導(dǎo)柱導(dǎo)套連接，導(dǎo)柱和導(dǎo)套滑動(dòng)配合；其特征在 于所述下模板中心具有階梯孔，定位圈位于下模板中心的階梯孔內(nèi)，固定凹模為圓 筒形，其底端中心臺(tái)階孔套在定位圈上，將固定凹模定位；彈簧套套于固定凹模外并通過螺 釘與固定凹模和下模板連接，彈簧套內(nèi)部放有均勻分布的限位彈簧；可動(dòng)凹模為具有環(huán)形 凹槽的圓筒形，位于彈簧套內(nèi)，套于固定凹模之外，限位彈簧嵌入環(huán)形凹槽；彈簧套上邊緣 設(shè)置均勻分布的壓板，對(duì)可動(dòng)凹模限位；下三角壓環(huán)置于固定凹模頂部，與固定凹模同軸；上三角壓環(huán)置于可動(dòng)凹模內(nèi)孔， 與可動(dòng)凹模同軸且通過圓角相配合；鐓粗可動(dòng)凹模為具有凸緣的圓筒，置于上三角壓環(huán)內(nèi)孔，鐓粗可動(dòng)凹模底部與下 三角壓環(huán)通過圓角相配合；[0009]所述鐓粗凸模為截面為T形的圓柱體，與鐓粗凸模固定板通過螺釘連接，鐓粗凸 模固定板與內(nèi)滑塊上模板通過螺釘連接；所述鐓粗芯棒為圓柱形，通過螺釘與鐓粗凸模連接；壓邊圈套在鐓粗可動(dòng)凹模上，與外滑塊上模板通過螺釘連接；所述鐓粗凸模、鐓粗芯棒位于鐓粗可動(dòng)凹模中心孔內(nèi)，與鐓粗可動(dòng)凹模、固定凹 模、定位圈和下模板階梯孔同軸；工作時(shí)，所述內(nèi)滑塊上模板通過螺釘與壓力機(jī)內(nèi)滑塊連接，外滑塊上模板通過螺 釘與壓力機(jī)外滑塊連接；下模板通過螺釘與壓力機(jī)工作臺(tái)連接。所述的金屬板材鐓鍛成形模具，其特征在于所述固定凹模內(nèi)孔孔徑、下模板中心階梯孔內(nèi)徑以及鐓粗可動(dòng)凹模內(nèi)孔孔徑均與 所述鐓粗凸模外徑相同；所述鐓粗芯棒外徑小于鐓粗凸模外徑，根據(jù)鐓粗工序的要求更換使用不同直徑的 鐓粗芯棒。本實(shí)用新型的工作過程為壓力機(jī)啟動(dòng)后，壓力機(jī)外滑塊上行至上死點(diǎn)位置，壓邊圈隨外滑塊上模板上行至 上限位置；壓力機(jī)內(nèi)滑塊上行至上死點(diǎn)位置，鐓粗凸模隨內(nèi)滑塊上模板上行至上限位置； 此時(shí)鐓粗凸模和鐓粗可動(dòng)凹模處于分離狀態(tài)，取下鐓粗可動(dòng)凹模及上三角壓環(huán)，將預(yù)制的 雙層筒形金屬板材(或者金屬管材)坯料置于可動(dòng)凹模內(nèi)孔中，在坯料的上端面法蘭處放 置上三角壓環(huán)，上三角壓環(huán)的圓角面與坯料金屬過渡圓角面相配合；將鐓粗可動(dòng)凹模放入 坯料的環(huán)孔內(nèi)，與其保持同軸。放置好后，首先雙動(dòng)液壓機(jī)外滑塊下行，通過外滑塊上模板 推動(dòng)壓邊圈下行，使坯料被壓緊在可動(dòng)凹模上，然后雙動(dòng)液壓機(jī)內(nèi)滑塊下行，帶動(dòng)鐓粗凸模 下行，鐓粗芯棒和鐓粗凸模穿過鐓粗可動(dòng)凹模的中心孔，以一定的速率完成坯料側(cè)壁的鐓 粗。本實(shí)用新型采用了以鐓粗芯棒作支撐的鐓鍛沖頭結(jié)構(gòu)，避免側(cè)壁金屬成形過程中 發(fā)生屈曲，鐓粗芯棒可拆卸、可更換，能實(shí)現(xiàn)多步鐓粗；采用上三角壓環(huán)和下三角壓環(huán)，有效 避免鐓粗過程中金屬板料發(fā)生折疊或反流；采用可動(dòng)凹模及限位彈簧結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)浮動(dòng) 壓邊，能起到很好的緩沖作用，提高了此類零件整體力學(xué)性能和使用性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，裝拆方便，加工、裝配、調(diào)試成本低，成形產(chǎn)品效率高，安裝于普通雙動(dòng)拉深壓力機(jī)上， 可以實(shí)現(xiàn)雙層筒形件的側(cè)壁鐓粗成形，獲得大厚差的雙層筒形結(jié)構(gòu)零件。
圖1為本實(shí)用新型在雙動(dòng)成形壓力機(jī)上安裝示意圖；圖2為本實(shí)用新型主要部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型主要部件局部A區(qū)域放大示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括內(nèi)滑塊上模板2、鐓粗凸模固定板4、鐓粗 凸模5、上三角壓環(huán)6、下三角壓環(huán)7、壓邊圈8、外滑塊上模板9、可動(dòng)凹模11、彈簧套12、限 位彈簧13、鐓粗可動(dòng)凹模14、固定凹模15、鐓粗芯棒16、定位圈17和下模板18 ；所述外滑塊上模板9具有中心孔，和下模板18通過四根均勻分布的導(dǎo)柱導(dǎo)套20連接，導(dǎo)柱和導(dǎo)套滑 動(dòng)配合；其特征在于所述下模板18中心具有階梯孔，定位圈17位于下模板18中心的階梯孔內(nèi)，固定 凹模15為圓筒形，其底端中心臺(tái)階孔套在定位圈上，將固定凹模15定位；彈簧套12套于 固定凹模15外并通過螺釘與固定凹模和下模板18連接，彈簧套12內(nèi)部放有均勻分布的限 位彈簧13 ；可動(dòng)凹模11為具有環(huán)形凹槽的圓筒形，位于彈簧套12內(nèi)，套于固定凹模15之 外，限位彈簧13嵌入環(huán)形凹槽；彈簧套12上邊緣設(shè)置均勻分布的壓板10，對(duì)可動(dòng)凹模11限 位；下三角壓環(huán)7置于固定凹模15頂部，與固定凹模同軸；上三角壓環(huán)6置于可動(dòng)凹 模11內(nèi)孔，與可動(dòng)凹模同軸且通過圓角相配合；鐓粗可動(dòng)凹模14為具有凸緣的圓筒，置于上三角壓環(huán)6內(nèi)孔，鐓粗可動(dòng)凹模底部 與下三角壓環(huán)7通過圓角相配合；所述鐓粗凸模5為截面為T形的圓柱體，與鐓粗凸模固定板4通過螺釘連接，鐓粗 凸模固定板4與內(nèi)滑塊上模板2通過螺釘連接；所述鐓粗芯棒16為圓柱形，通過螺釘與鐓粗凸模5連接；壓邊圈8套在鐓粗可動(dòng)凹模14上，與外滑塊上模板9通過螺釘連接；所述鐓粗凸模5、鐓粗芯棒16位于鐓粗可動(dòng)凹模14中心孔內(nèi)，與鐓粗可動(dòng)凹模 14、固定凹模15、定位圈17和下模板18階梯孔同軸；工作時(shí)，所述內(nèi)滑塊上模板2通過螺釘與壓力機(jī)內(nèi)滑塊3連接，外滑塊上模板9通 過螺釘與壓力機(jī)外滑塊1連接；下模板18通過螺釘與壓力機(jī)工作臺(tái)19連接。所述固定凹模15內(nèi)孔孔徑、下模板18中心階梯孔內(nèi)徑以及鐓粗可動(dòng)凹模14內(nèi)孔 孔徑均與所述鐓粗凸模5外徑相同；所述鐓粗芯棒16外徑小于鐓粗凸模5外徑，可以有不同直徑的多個(gè)鐓粗芯棒，根 據(jù)鐓粗工序的要求更換使用。
權(quán)利要求一種金屬板材鐓鍛成形模具，包括內(nèi)滑塊上模板(2)、鐓粗凸模固定板(4)、鐓粗凸模(5)、上三角壓環(huán)(6)、下三角壓環(huán)(7)、壓邊圈(8)、外滑塊上模板(9)、可動(dòng)凹模(11)、彈簧套(12)、限位彈簧(13)、鐓粗可動(dòng)凹模(14)、固定凹模(15)、鐓粗芯棒(16)、定位圈(17)和下模板(18)；所述外滑塊上模板(9)具有中心孔，和下模板(18)通過四根均勻分布的導(dǎo)柱導(dǎo)套(20)連接，導(dǎo)柱和導(dǎo)套滑動(dòng)配合；其特征在于所述下模板(18)中心具有階梯孔，定位圈(17)位于下模板(18)中心的階梯孔內(nèi)，固定凹模(15)為圓筒形，其底端中心臺(tái)階孔套在定位圈上，將固定凹模(15)定位；彈簧套(12)套于固定凹模(15)外并通過螺釘與固定凹模和下模板(18)連接，彈簧套(12)內(nèi)部放有均勻分布的限位彈簧(13)；可動(dòng)凹模(11)為具有環(huán)形凹槽的圓筒形，位于彈簧套(12)內(nèi)，套于固定凹模(15)之外，限位彈簧(13)嵌入環(huán)形凹槽；彈簧套(12)上邊緣設(shè)置均勻分布的壓板(10)，對(duì)可動(dòng)凹模(11)限位；下三角壓環(huán)(7)置于固定凹模(15)頂部，與固定凹模同軸；上三角壓環(huán)(6)置于可動(dòng)凹模(11)內(nèi)孔，與可動(dòng)凹模同軸且通過圓角相配合；鐓粗可動(dòng)凹模(14)為具有凸緣的圓筒，置于上三角壓環(huán)(6)內(nèi)孔，鐓粗可動(dòng)凹模底部與下三角壓環(huán)(7)通過圓角相配合；所述鐓粗凸模(5)為截面為T形的圓柱體，與鐓粗凸模固定板(4)通過螺釘連接，鐓粗凸模固定板(4)與內(nèi)滑塊上模板(2)通過螺釘連接；所述鐓粗芯棒(16)為圓柱形，通過螺釘與鐓粗凸模(5)連接；壓邊圈(8)套在鐓粗可動(dòng)凹模(14)上，與外滑塊上模板(9)通過螺釘連接；所述鐓粗凸模(5)、鐓粗芯棒(16)位于鐓粗可動(dòng)凹模(14)中心孔內(nèi)，與鐓粗可動(dòng)凹模(14)、固定凹模(15)、定位圈(17)和下模板(18)階梯孔同軸；工作時(shí)，所述內(nèi)滑塊上模板(2)通過螺釘與壓力機(jī)內(nèi)滑塊(3)連接，外滑塊上模板(9)通過螺釘與壓力機(jī)外滑塊(1)連接；下模板(18)通過螺釘與壓力機(jī)工作臺(tái)(19)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬板材鐓鍛成形模具，其特征在于所述固定凹模(15)內(nèi)孔孔徑、下模板(18)中心階梯孔內(nèi)徑以及鐓粗可動(dòng)凹模(14)內(nèi) 孔孔徑均與所述鐓粗凸模(5)外徑相同；所述鐓粗芯棒(16)外徑小于鐓粗凸模(5)外徑，根據(jù)鐓粗工序的要求更換使用不同直 徑的鐓粗芯棒。
專利摘要一種板材鐓鍛成形模具，屬于金屬材料塑性成形模具，解決現(xiàn)有模具無法完成大壁厚差板材零件側(cè)壁鐓厚的問題，用于大厚差雙層筒形零件鐓鍛成形。本實(shí)用新型包括內(nèi)滑塊上模板、鐓粗凸模固定板、鐓粗凸模、上三角壓環(huán)、下三角壓環(huán)、壓邊圈、外滑塊上模板、可動(dòng)凹模、彈簧套、限位彈簧、鐓粗可動(dòng)凹模、固定凹模、鐓粗芯棒、定位圈和下模板；所述外滑塊上模板具有中心孔，和下模板通過四根均勻分布的導(dǎo)柱導(dǎo)套連接，導(dǎo)柱和導(dǎo)套滑動(dòng)配合。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，加工、裝配、調(diào)試成本低，成形產(chǎn)品效率高，安裝于普通雙動(dòng)拉深壓力機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)雙層筒形件的側(cè)壁鐓粗成形，獲得大厚差的雙層筒形結(jié)構(gòu)零件。
文檔編號(hào)B21J5/02GK201659245SQ20102015585
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者夏巨諶, 王新云, 羅建成, 胡國(guó)安, 金俊松 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)