專利名稱：一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于拉深模具技術(shù)，具體涉及一種基于固體顆粒介質(zhì)外緣受正向壓 力帶背壓的反向拉深模具，利用固體顆粒介質(zhì)施加正向推力，提供背壓的拉深模具。
背景技術(shù)：
普通成形模具，只靠凸模的拉深力，成形由凸模帶動(dòng)板料，向凹模拉動(dòng)完成。靠凸 模的拉深力將毛坯拉進(jìn)凹模來實(shí)現(xiàn)變薄拉深，成形過程中拉深力較大，易出現(xiàn)拉裂，制件損 傷，且模具容易出現(xiàn)磨損，會(huì)降低模具的使用壽命，帶液壓介質(zhì)輔助成形的模具，油液密封 問題難以解決，存在安全隱患，且易污染工作環(huán)境；同時(shí)，帶有液壓裝置的拉深模具結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有模具成形質(zhì)量不好及液壓拉深模具密封問題難以解決，提供 均勻背壓的問題，提供一種基于固體顆粒介質(zhì)外緣受正向推力加背壓的反向拉深模具及方 法，可提供均勻背壓、提高產(chǎn)品成形質(zhì)量、解決密封問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，包括 上模座和下模座，其特征在于凸模的一端安裝在上模座上，凸模的另一端與壓料板的內(nèi)腔 活動(dòng)配合，能與壓料板相對運(yùn)動(dòng)；凹模和定位器安裝在下模座上，凸模與凹模的內(nèi)腔相對 應(yīng)；壓緊氣缸安裝在上模座上，其氣缸軸與壓料板的上表面接觸或連接在一起，頂緊氣缸安 裝在下模座上，其氣缸軸與位于凹模內(nèi)腔的頂塊的下表面接觸，氣缸軸伸長或縮短時(shí)帶動(dòng) 頂塊上下移動(dòng)，在頂塊上設(shè)置有底模固體顆粒；在凹模的外側(cè)和定位器之間，活動(dòng)設(shè)置有頂 板，若干根頂桿支撐在頂板下面，頂桿的工作端穿過下模座與頂板的下表面接觸；在頂板上 面，設(shè)置有徑向固體顆粒；合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，頂塊、凹模與板料之間，形成底模封閉空間，底模固體顆 粒充滿在底模封閉空間內(nèi)，作為柔性底模；合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，凹模、頂板、定位器與板料之間，構(gòu)成徑向封閉空間，徑向 固體顆粒充滿在徑向封閉空間內(nèi)，使板料的外緣受到徑向固體顆粒的推力。進(jìn)一步的特征在于由底模固體顆粒形成的柔性底模的形狀由頂塊的形狀決 定，與頂塊的上表面形狀相同。頂桿均布在凹模周圍。本實(shí)用新型最主要的改進(jìn)是將固體顆粒介質(zhì)提供正向推力與其提供背壓相結(jié)合 的一種新型模具。正向推力和背壓分別由氣缸或氣墊頂桿通過固體顆粒介質(zhì)提供。本模具結(jié)構(gòu)簡單，本專利可改善變形區(qū)受力情況，降低傳力區(qū)的負(fù)荷。與普通拉深 模具相比，可顯著提高產(chǎn)品的變形程度，特別適合超深筒形件的拉深。與液體介質(zhì)提供背壓 相比，利用固體顆粒介質(zhì)可提供非均勻背壓，成形極易實(shí)現(xiàn)，不需特殊設(shè)備，且固體顆粒介 質(zhì)不會(huì)泄漏，不污染環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)安全可靠的生產(chǎn)。
圖1為本實(shí)用新型一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型模具處于初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖中1 一上模座，2—壓緊氣缸，3—凸模，4一壓料板，5—凹模，6—徑向固體顆粒， 7—頂板，8—定位器，9 一頂桿，10—底模固體顆粒，11 一頂緊氣缸，12—頂塊，13—下模座， 14 一徑向封閉空間，15—底模封閉空間，16—板料。根據(jù)權(quán)利要求2所述一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，其特征在于5、根據(jù)權(quán)利要求2所述一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，其特征在 于6、根據(jù)權(quán)利要求2所述一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，其特征在 于板料受的背壓和邊緣正向推力分別由氮?dú)飧缀蜌鈮|提供。
具體實(shí)施方式
參見圖1，所示為本實(shí)用新型一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，包括上 模座1，凸模3，凹模5，壓緊氣缸2，壓料板4，徑向固體顆粒6，頂板7，定位器8，頂桿9，底 模固體顆粒10，頂緊氣缸11，頂塊12，上模座1，下模座13等；凸模3的一端安裝在上模座 1上，凹模5和定位器8安裝在下模座13上，凸模3的另一端與壓料板4的內(nèi)腔活動(dòng)配合， 能與壓料板4相對運(yùn)動(dòng)，凸模3與凹模5的內(nèi)腔相對應(yīng)，相互之間形成模具型腔，待加工的 板料16在模具型腔內(nèi)變形；壓緊氣缸2安裝在上模座1上，其氣缸軸(工作端)與壓料板4 的上表面接觸或連接在一起，氣缸軸伸長或縮短時(shí)帶動(dòng)壓料板4同步上下移動(dòng)。頂緊氣缸 11也安裝在下模座13上，其氣缸軸(工作端)與位于凹模5內(nèi)腔的頂塊12的下表面接觸，氣 缸軸伸長或縮短時(shí)帶動(dòng)頂塊12同步上下移動(dòng)，頂塊12與凹模5的內(nèi)腔壁滑動(dòng)配合；在頂塊 12上設(shè)置有底模固體顆粒10。在凹模5的外側(cè)和定位器8之間，活動(dòng)設(shè)置有頂板7，頂板7 能在凹模5和定位器8之間移動(dòng)，相互之間滑動(dòng)配合；若干根頂桿9支撐在頂板7下面，頂 桿9的工作端穿過下模座13與頂板7的下表面接觸，頂桿9能推動(dòng)頂板7上下移動(dòng)；在頂 板7上面，設(shè)置有徑向固體顆粒6。合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，頂塊12、凹模5與板料16之間，形成底模封閉空間15，底 模固體顆粒10安放并充滿在底模封閉空間15內(nèi)，作為柔性底模使用，給板料16提供背壓 以變形。拉深時(shí)，板料16邊緣受到來自固體顆粒6施加的推力，這種推力可由氣墊或氮?dú)?缸提供；固體顆粒6始終位于徑向封閉空間14內(nèi)，不泄漏。合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，凹模5、頂板7、定位器8與板料16之間、構(gòu)成徑向封閉空 間14，徑向固體顆粒6安放并充滿在徑向封閉空間14內(nèi)，使板料16的外緣受到徑向固體顆 粒6的推力。頂桿9上下運(yùn)動(dòng)可推動(dòng)頂板7上下運(yùn)動(dòng)，使封閉空間14內(nèi)的徑向固體顆粒6 受到壓力，對板料的外緣施加一個(gè)正向推力，推動(dòng)板料更好的成形。頂桿9均布在凹模8周 圍，可是保證推板7受力均勻，安全可靠的上下運(yùn)動(dòng)，從而使得徑向固體顆粒6所提供的正 向推力相同。本實(shí)用新型由底模固體顆粒10形成的柔性底模的形狀由頂塊12的形狀決定，與 頂塊12的上表面形狀相同。頂緊氣缸11的工作端可推動(dòng)頂塊12上下運(yùn)動(dòng)，從而改變封閉空間15內(nèi)的底模固體顆粒10與板料的接觸情況，提供非均勻背壓，有效的提供板料的成形 性能。如圖2中，本實(shí)用新型模具處于初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)時(shí)，板料16夾緊在壓料板4、凹模 5之間，板料16的外緣與凹模5、頂板7、定位器8構(gòu)成徑向封閉空間14，受到徑向固體顆粒 6的擠壓。到模具開始工作時(shí)(一直到圖1的狀態(tài))，當(dāng)壓緊氣缸2的氣缸軸縮短(向上收縮)、 頂緊氣缸11的氣缸軸縮短(向下收縮)、頂桿9向上伸長時(shí)，凸模3伸出壓料板4的內(nèi)腔，給 中間部分的板料16向下的作用力，使中間部分的板料16向下變形，中間部分的板料16變 形時(shí)受到充滿在底模封閉空間15內(nèi)的底模固體顆粒10的非均勻背壓，產(chǎn)生與頂塊12上表 面形狀相吻合的變形；同時(shí)，外緣部分的板料16收縮，在充滿了徑向封閉空間14內(nèi)的徑向 固體顆粒6的徑向推力作用下變形，整個(gè)外緣部分的板料16受到徑向固體顆粒6的徑向推 力相同，均勻變形。板料16受的背壓和邊緣正向推力分別由氮?dú)飧缀蜌鈮|通過固體顆粒、 底模固體顆粒介質(zhì)提供。本實(shí)用新型的徑向固體顆粒6、底模固體顆粒介質(zhì)10，主要采用鋼珠、鋼球、金屬 球或其他性能合適的顆粒，滿足成型擠壓的需要。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，包括上模座(1)和下模座(13)，其特征在于凸模(3)的一端安裝在上模座(1)上，凸模(3)的另一端與壓料板(4)的內(nèi)腔活動(dòng)配合，能與壓料板(4)相對運(yùn)動(dòng)；凹模(5)和定位器(8)安裝在下模座(13)上，凸模(3)與凹模(5)的內(nèi)腔相對應(yīng)；壓緊氣缸(2)安裝在上模座(1)上，其氣缸軸與壓料板(4)的上表面接觸或連接在一起，頂緊氣缸(11)安裝在下模座(13)上，其氣缸軸與位于凹模(5)內(nèi)腔的頂塊(12)的下表面接觸，氣缸軸伸長或縮短時(shí)帶動(dòng)頂塊(12)上下移動(dòng)，在頂塊(12)上設(shè)置有底模固體顆粒(10)；在凹模(5)的外側(cè)和定位器(8)之間，活動(dòng)設(shè)置有頂板(7)，若干根頂桿(9)支撐在頂板(7)下面，頂桿(9)的工作端穿過下模座(13)與頂板(7)的下表面接觸；在頂板(7)上面，設(shè)置有徑向固體顆粒(6)；合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，頂塊(12)、凹模(5)與板料(16)之間，形成底模封閉空間(15)，底模固體顆粒(10)充滿在底模封閉空間(15)內(nèi)，作為柔性底模；合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，凹模(5)、頂板(7)、定位器(8)與板料(16)之間，構(gòu)成徑向封閉空間(14)，徑向固體顆粒(6)充滿在徑向封閉空間(14)內(nèi)，使板料(16)的外緣受到徑向固體顆粒(6)的推力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，其特征在于由 底模固體顆粒(10)形成的柔性底模的形狀由頂塊(12)的形狀決定，與頂塊(12)的上表面 形狀相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，其特征在于頂 桿(9)均布在凹模(5)周圍。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種外緣受正向壓力帶背壓的反向拉深模具，包括凸模，凹模，壓緊氣缸，壓料板，徑向固體顆粒，頂板，定位器，頂桿，底模固體顆粒，頂緊氣缸，頂塊，上模座，下模座等；合模并處于工作狀態(tài)時(shí)，頂塊、凹模與板料之間，形成底模封閉空間，底模固體顆粒充滿在底模封閉空間內(nèi)；凹模、頂板、定位器與板料之間，構(gòu)成徑向封閉空間，徑向固體顆粒充滿在徑向封閉空間內(nèi)，使板料的外緣受到徑向固體顆粒的推力。本專利可改善變形區(qū)受力情況，降低傳力區(qū)的負(fù)荷；可顯著提高產(chǎn)品的變形程度，特別適合超深筒形件的拉深。與液體介質(zhì)提供背壓相比，利用固體顆粒介質(zhì)可提供非均勻背壓，成形極易實(shí)現(xiàn)，不需特殊設(shè)備，且固體顆粒介質(zhì)不會(huì)泄漏，不污染環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)安全可靠的生產(chǎn)。
文檔編號B21D22/20GK201760499SQ20102024275
公開日2011年3月16日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者代兵, 唐麗文, 張俠, 彭成允, 李小平, 陳元芳, 陳康 申請人:重慶理工大學(xué)