基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具及方法
【專利摘要】一種基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具及方法，包括：芯模、凸模、凹模和分體組合拆模裝置；分體組合拆模裝置包括：芯軸、主連桿、從連桿、三個主模塊和三個從模塊；當模具完成裝夾后，通過向芯模和分體組合拆模裝置與凹模之間的間隙注入坯料，擠壓凸模對杯形件的筒壁進行鐓粗，坯料鐓擠成形，鐓粗到一定程度時坯料流入芯模與分體組合拆模裝置間的間隙形成徑向內環；當鐓擠成形的杯形件的內環徑向尺寸小于一定值時，采用一步拆模，否則采用兩步拆模；本發明設計合理，可根據所需杯形件尺寸調整分體組合拆模裝置的尺寸，便于拆卸。
【專利說明】
基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具及方法
技術領域
[0001]本發明涉及的是一種塑性成形模具領域的技術，具體是一種基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具及方法。
【背景技術】
[0002]成形杯形件或筒形件經常采用沖壓工藝，但是當杯形件筒壁內側帶有內環特征時，常規沖壓工藝難以形成筒壁內環。如果采用切削的方法，切削量較大，材料利用率低，力學性能差。對于筒壁有厚度變化且帶內環特征的杯形件，可以采用在筒壁鐓擠的板料體積成形工藝進行成形。在成形內環時，如果采用整體芯模，芯模會被卡在內模和杯底之間，給取料帶來不便。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術無法解決帶變厚度體積特征的板狀零件的成形工藝，且對于杯壁內側帶突出特征的杯形件成形后的取出也存在較大問題，提出一種基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具及方法，通過芯模與分體組合拆模裝置在凸模與凹模間的間隙配合，鐓擠成形杯形件的內環，并可通過拆卸分體組合拆模裝置完成取料，不需額外結構，簡單方便。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]本發明涉及一種基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具，包括:芯模、凸模、凹模和分體組合拆模裝置，其中:分體組合拆模裝置與凹模底部間隙配合，凸模沿凹模內壁設置，并與凹模相連;芯模設置于分體組合拆模裝置和凸模之間，并與分體組合拆模裝置間隙配合。
[0006]所述的分體組合拆模裝置包括:芯軸、輔助芯軸、主連桿、從連桿、三個主模塊和三個從模塊，其中:主模塊與主連桿、從模塊與從連桿一一對應，輔助芯軸套接在芯軸內；主連桿或從連桿的一端與對應的主模塊或從模塊相連，另一端分別與輔助芯軸和芯軸相連，并可徑向伸縮;主模塊與從模塊徑向尺寸相同，并間隔相連組合成環形結構。
[0007]所述的主模塊的環內側弧長大于環外側弧長，從模塊的環內側弧長小于環外側弧長。
[0008]所述的主模塊的分割面直線邊緣的夾角，與從模塊的分割面直線邊緣的夾角的差為120。ο
[0009]所述的主模塊和從模塊的底面內側與凹模底部存在夾角。
[0010]本發明涉及一種基于上述模具的成形方法，當模具完成裝夾后，通過向芯模和分體組合拆模裝置與凹模之間的間隙注入坯料，擠壓凸模對杯形件的筒壁進行鐓粗，坯料鐓擠成形，鐓粗到一定程度時坯料流入芯模與分體組合拆模裝置間的間隙形成徑向內環。
[0011 ]本發明涉及一種基于上述模具的拆模方法，當鐓擠成形的杯形件的內環徑向寬度小于環形結構的外徑與主連桿、從連桿同時收縮時的最小半徑的差值時，采用一步拆模;否則采用兩步拆模。
[0012]所述的內環的徑向寬度恒小于環形結構的外徑與主連桿、從連桿分步收縮時的最小半徑的差值。
[0013]所述的一步拆模是指:通過輔助芯軸徑向收縮主連桿，將主模塊同時沿主連桿向中心位置移動，在主模塊和從模塊之間留出徑向空隙；再通過芯軸將從模塊沿從連桿同時向中心位置移動，直到從模塊的外徑小于杯形件的內環內徑;取出芯軸，從而將分體組合拆模裝置整體從杯形件中軸向取出。
[0014]所述的兩步拆模是指:通過輔助芯軸徑向收縮主連桿，將主模塊同時沿主連桿向中心位置移動，在主模塊和從模塊之間留出徑向空隙后沿軸向取出輔助芯軸，從而將主模塊取出；再通過芯軸將從模塊沿從連桿同時向中心位置移動，直到從模塊的外徑小于杯形件的內環內徑時取出芯軸，從而將從模塊和從連桿從杯形件中軸向取出。
技術效果
[0015]與現有技術相比，本發明設計合理，結構簡單，采用杯形件底部成形模具即可完成內環的鐓擠成形，并在成形完成時直接拆卸，方便高效。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明成形過程示意圖；
[0017]圖2為杯形件示意圖；
[0018]圖3為分體組合拆模裝置示意圖；
[0019]圖4為一步拆模過程示意圖；
[0020]圖5為兩步拆模過程示意圖；
[0021 ]圖中:(a)為成形中，(b)為第一步拆模，(c)為第二步拆模，(d)為拆模效果；
[0022]圖6為鐓擠數值模型示意圖；
[0023]圖7為鐓擠模擬結果示意圖；
[0024]圖中:(a)為坯料狀態，(b)為鐓擠結果；
[0025]圖中:I為主模塊，2為從模塊，3為主連桿，4為從連桿，5為芯軸，6為內環，7為杯形件，8為還料，9為芯模，1為凸模，11為凹模，12為輔助芯軸。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0027]如圖1和圖2所示，本實施例在拆模前對杯形件進行鐓擠，成形內環特征，包括:芯模9、凸模10、凹模11和分體組合拆模裝置，其中:分體組合拆模裝置與凹模11底部間隙配合，凸模10沿凹模11內壁設置，并與凹模11相連;芯模9設置于分體組合拆模裝置和凸模10之間，并與分體組合拆模裝置間隙配合。
[0028]如圖3所示，所述的分體組合拆模裝置包括:芯軸5、主連桿3、從連桿4、三個主模塊I和三個從模塊2，其中:主模塊I與主連桿3、從模塊2與從連桿4一一對應，主連桿3或從連桿4的一端與對應的主模塊I或從模塊2相連，另一端與芯軸5相連，并可徑向伸縮;主模塊I與從模塊2徑向尺寸相同，并間隔相連組合成環形結構。
[0029]所述的主模塊I的環內側弧長大于環外側弧長，從模塊2的環內側弧長小于環外側弧長。
[0030]所述的主模塊I的分割面直線邊緣的夾角β為30°，從模塊2的分割面直線邊緣的夾角γ為150。ο
[0031]所述的主模塊I和從模塊2的底面內側與凹模11底部存在夾角a。
[0032]本實施例涉及基于上述模具的成形方法，當模具完成裝夾后，通過向芯模9和分體組合拆模裝置與凹模11之間的間隙注入坯料8，擠壓凸模10對杯形件7的筒壁進行鐓粗，坯料8鐓擠成形，鐓粗到一定程度時坯料8流入芯模9與分體組合拆模裝置間的間隙形成徑向內環6。
[0033]所述的坯料8由板料拉深得到，坯料8成形后各區域的厚度默認相同。
[0034]當鐓擠時的內環6接觸芯模9的徑向倒角半徑^和接觸主模塊I或從模塊2的徑向倒角半徑^設置過小，或者內環6厚度t2過小，導致坯料8徑向流入芯模9與主模塊域從模塊2的間隙的阻力太大，坯料8向底部流動，在凹模11內壁底部中心無模具壓實的部分形成增厚的小鼓包，影響芯模9的拆卸。
[0035]所述的夾角a使芯模9即使在杯形體底部小幅增厚的情況下便于分體組合拆模裝置拆卸。
[0036]本實施例涉及基于上述裝置的拆模方法，當杯形件7的內環6徑向寬度1工小于環形結構的外徑r與主連桿3、從連桿4同時收縮時的最小半徑Rd的差值時，采用一步拆模;否則采用兩步拆模。
[0037]所述的內環6徑向寬度Ifg小于環形結構的外徑r與主連桿3、從連桿4分布收縮時的最小半徑R。的差值。
[0038]如圖4所示，所述的一步拆模是指:通過輔助芯軸12徑向收縮主連桿3，將主模塊I同時沿主連桿3向中心位置移動，在主模塊I和從模塊2之間留出徑向空隙；再將從模塊2沿從連桿4通過芯軸5同時向中心位置移動，直到從模塊2的外徑Rd小于杯形件7的內環6內徑Ri;取出芯軸5，從而將分體組合拆模裝置整體從杯形件7中軸向取出。
[0039]如圖5所示，所述的兩步拆模是指:通過輔助芯軸12徑向收縮主連桿3，將主模塊I同時沿主連桿3向中心位置移動，在主模塊I和從模塊2之間留出徑向空隙后沿軸向取出輔助芯軸12，從而將主模塊I取出;再將從模塊2沿從連桿4同時通過芯軸5向中心位置移動，直到從模塊2的外徑Rc小于杯形件7的內環6內徑Ri時取出芯軸5，從而將從模塊2和從連桿4從杯形件7中軸向取出。
[0040]如圖6和圖7所示，本實施例主連桿3的直徑I2為6mm，從連桿4的直徑I3為8mm，芯軸5直徑Cl1為20mm，主模塊I和從模塊2的徑向寬度t為14.5mm，杯形件7的底部半徑R為56.8mm，環形結構的外徑r為54.5mm，芯模9的徑向倒角半徑ri為1mm，內環6接觸主模塊I或從模塊2的徑向倒角半徑:Γ2為1mm，內環6的厚度t2為I.5mm，內環6的徑向寬度Ii為6.5mm，內環6底面與凸模10底面的高度差In為9.7mm，內環6下方杯形件7筒壁的厚度to為2.3mm，內環6上方杯形件7筒壁的厚度ti為3.3mm，內環6成形時凸模10與凹模11的內側距離h為20.8mm，夾角a為
11。。[0041 ]本實施例的主連桿3和從連桿4同時收縮下的最小半徑Rd為50mm，分布收縮下的最小半徑此為仙臟’滿足^^“^化-此’因此采用兩步拆模。
[0042]本實施例同樣適用頸部直徑小于杯底直徑的縮口件的成形。
【主權項】
1.一種基于分體組合拆模裝置的帶內環杯形件的成形模具，其特征在于，包括:芯模、凸模、凹模和分體組合拆模裝置，其中:分體組合拆模裝置與凹模底部間隙配合，凸模沿凹模內壁設置，并與凹模相連;芯模設置于分體組合拆模裝置和凸模之間，并與分體組合拆模裝置間隙配合； 所述的分體組合拆模裝置包括:芯軸、輔助芯軸、主連桿、從連桿、三個主模塊和三個從模塊，其中:主模塊與主連桿、從模塊與從連桿一一對應，輔助芯軸套接在芯軸內；主連桿或從連桿的一端與對應的主模塊或從模塊相連，另一端分別與輔助芯軸和芯軸相連，并可徑向伸縮;主模塊與從模塊徑向尺寸相同，并間隔相連組合成環形結構。2.根據權利要求1所述的成形模具，其特征是，所述的主模塊的環內側弧長大于環外側弧長，從模塊的環內側弧長小于環外側弧長。3.根據權利要求1所述的成形模具，其特征是，所述的主模塊的分割面直線邊緣的夾角，與從模塊的分割面直線邊緣的夾角的差為120°。4.根據權利要求1所述的成形模具，其特征是，所述的主模塊和從模塊的底面內側與凹模底部存在夾角。5.一種基于上述任一權利要求所述裝置的成形方法，其特征在于，當模具完成裝夾后，通過向芯模和分體組合拆模裝置與凹模之間的間隙注入坯料，擠壓凸模對杯形件的筒壁進行鐓粗，坯料鐓擠成形，鐓粗到一定程度時坯料流入芯模與分體組合拆模裝置間的間隙形成徑向內環。6.—種基于權利要求1?5中任一權利要求所述裝置的成形方法，其特征在于，當鐓擠成形的杯形件的內環徑向寬度小于環形結構的外徑與主連桿、從連桿同時收縮時的最小半徑的差值時，采用一步拆模;否則采用兩步拆模； 所述的內環的徑向寬度恒小于環形結構的外徑與主連桿、從連桿分步收縮時的最小半徑的差值； 所述的一步拆模是指:通過輔助芯軸徑向收縮主連桿，將主模塊同時沿主連桿向中心位置移動，在主模塊和從模塊之間留出徑向空隙；再通過芯軸將從模塊沿從連桿同時向中心位置移動，直到從模塊的外徑小于杯形件的內環內徑;取出芯軸，從而將分體組合拆模裝置整體從杯形件中軸向取出。7.根據權利要求6所述的成形方法，其特征是，所述的兩步拆模是指:通過輔助芯軸徑向收縮主連桿，將主模塊同時沿主連桿向中心位置移動，在主模塊和從模塊之間留出徑向空隙后沿軸向取出輔助芯軸，從而將主模塊取出；再通過芯軸將從模塊沿從連桿同時向中心位置移動，直到從模塊的外徑小于杯形件的內環內徑時取出芯軸，從而將從模塊和從連桿從杯形件中軸向取出。
【文檔編號】B21J5/08GK105945201SQ201610480574
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】莊新村, 孫曉龍, 夏敏, 趙震
【申請人】上海交通大學, 江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司