[实用新型]用板材制作管状零件的压力成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力成型模具，尤其是一种用板材制作管状零件的压力成型模具。

背景技术

冲压加工是一种常用金属冷变形压力加工方法，板材在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得形状、尺寸与模具型腔相一致的零件的生产技术。压力成型模具一般由相配合的凸模和凹模组成，并由凸模和凹模相应成型表面构成型腔。但就管状零件而言，由于管状零件管壁的阻挡，因此模具对腔体形状进行约束的相应结构无法在周向上进行固定，只能在轴向上进行固定，到目前为止只能采用π型冲压弯曲加工方法和滚扎加工方法进行加工。

π型冲压弯曲加工通过模具加工成型，模具包括凸模和凹模，凹模设置有成型腔体，凸模是与成型腔体相配合的柱状体，通过成型腔体和柱状体之间的周向间隙构成成型型腔，柱状体径向截面形状与腔体径向截面形状成比例，柱状体轴线与腔体轴线相平行。加工时，凸模沿凹模轴向压入凹模内，并迫使板材沿成型型腔轴向弯曲、拉伸变形，板材变形大，因此存在能加工的板材厚度较低、成形后回弹严重、形状尺寸控制困难的问题，不能对厚度在3～20mm的中厚型钢板进行加工。

滚扎加工方法属于无模具成型，加工时通过轧辊将板材轧弯卷曲从而形成管状零件，但要求管状零件的内径尺寸不得小于120mm。滚轧后，管状零件内表面为压缩变形、外表面变形为拉伸变形；或者外表面延伸大于内表面，因此在外表面弹性回复力作用下也会产生回弹，形状尺寸控制困难，管状零件外表面容易拉裂，内表面容易形成褶皱，且设备占地面积大、投资大、加工效率低。

因此，目前的两种管状零件加工装置都无法满足采用中厚板材制作内径尺寸在30～120mm的管状零件。

实用新型内容

为了克服现有的不足，本实用新型所要解决的能够用中厚板材制作内径尺寸在30～120mm的管状零件的压力成型模具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用板材制作管状零件的压力成型模具，包括凸模和凹模，所述凹模设置有成型腔体，所述凸模是与成型腔体相配合的柱状体，通过成型腔体和柱状体之间的周向间隙构成成型型腔；所述柱状体径向截面形状与腔体径向截面形状成比例，所述柱状体轴线与腔体轴线相平行，所述凹模是剖分式结构并由分别设置有槽的固定凹模和活动凹模组成，所述成型腔体由两个槽合拢构成；所述两个槽的其中之一是固定槽，另一个槽是变形槽，所述变形槽的槽口宽度为最大槽宽，所述变形槽槽宽由槽底起随与槽底距离的增大逐渐增大至最大槽宽；所述柱状体与活动凹模或固定凹模连接并随动。

本实用新型的有益效果是：将板材落料后采用现有设备先轧弯成U型件，然后将U型件放入固定槽内，固定凹模和活动凹模合拢过程中，U型件两伸出臂插入变形槽内，伸出臂的两侧面分别被固定槽、变形槽、柱状体表面所约束，两伸出臂的端部与变形槽表面接触，U型件底部与固定槽表面接触。由于变形槽的槽口宽度为最大槽宽，变形槽槽宽由槽底起随与槽底距离的增大逐渐增大至最大槽宽，因此随着固定凹模和活动凹模的合拢，U型件两伸出臂向内轧弯，变形槽对两伸出臂端部的力是指向U型件内部的，其两个分力分别指向柱状体和固定槽，因此在整个变形过程中，U型件的任意位置在垂直、水平两个径向上的应力都为压应力，在整个变形过程中板材除发生弯曲变形以外，几乎不发生其他变形，板材变形量小，完成后形成的管状零件几乎没有回弹、形状精度高，内外表面也不会产生拉裂、褶皱，能够适应中厚板材，没有轧辊轧弯对所制作的管状零件内径的限制，因此适用于各种板材制作各种内径的管状零件，包括用中厚板材制作内径尺寸在30～120mm的管状零件。但薄板受压能力较弱；零件内径过小时弯曲变形量大；内径过大时很难找到与之适配的压力装置，因此主要也仅适用于中厚板制作内径尺寸在30～120mm的管状零件。

U型件在水平、垂直径向压引力的作用下，有轴向延伸的趋势，为了避免U型件在变形过程中的轴向延伸变形，所述周向间隙位于变形槽的部分轴向两端封闭。因此，变形过程中两伸出臂的轴向两端面都被约束，因此U型件任意位置在水平、垂直、纵向三个方向上都受到压应力，进一步避免了除弯曲变形以外的其他形变。

附图说明

图1是实施例一的主视图；

图2是实施例一的A-A向剖视图；

图3是实施例二的主视图；

图4是实施例二的A-A向剖视图。

具体实施方式