[发明专利]一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具

说明书

技术领域

本发明属于冲压模具技术，具体涉及一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，主要是提供固体颗粒介质背压的柔性底模和多点成形的模具。

背景技术

传统多点成形刚性模具拉深工艺在成形过程中，板料成形厚度不均，成形质量差。以油或水等液体介质实现背压的成形模具，其特点是压力分布均匀，但是压力分布均匀不利于成形件的厚度控制，成形过程中一旦板料某处出现局部变薄，将极易出现拉裂现象。此外液体介质背压成形过程中，密封难以解决，容易造成污染，生产不安全。

发明内容

本发明针对现有模具液体介质背压的模具，其密封问题难以解决及背压均匀的问题，提供一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具及方法，从而实现非均匀背压成形，调节垫块形状提高成形质量，解决密封问题。

本发明的技术方案如下：一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模座，顶杆，垫块，凹模，压料板，气缸，上模座，凸模，凹模安装在下模座上，气缸安装在上模座上，气缸的气缸轴与压料板上表面接触，垫块安放在凹模内，与其间隙配合，垫块的位置与凸模的位置对应；顶杆穿过下模座，与垫块的下表面接触；其特征在于：支撑板安装在垫铁上，垫铁安装在上模座上；螺栓设置在在支撑板的空腔内，凸模由若干个螺栓构成，每根螺栓的顶端就是一个小凸模，凸模由若干的小凸模构成；在垫块上面设置有固体颗粒；在合模和制造时，固体颗粒作为柔性成形底模充满在凹模、顶块与坯料之间的底模型腔内，作为柔性成形底模。

进一步的特征是：固体颗粒所形成的柔性成形底模的形状与垫块的上表面形状相同。

本发明最主要的特点是将固体颗粒介质背压与离散凸模复合的模具。

本模具结构简单，固体颗粒介质背压与液体介质背压相比，成形极易实现，不需特殊设备，同时，使用固体颗粒可有效防止泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。液体介质背压，压力均匀，而固体颗粒介质背压可实现非均匀背压，能有效提高板料变形程度，使产品厚度均匀分布。固体颗粒底模作为柔性底模，其背压由垫块形状依需要调节，产品质量更高。凸模可依据产品形状调整变化，特别适合新产品试制及中小批量制造。

附图说明

图1为本发明一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具。

图中：1—下模座，2—顶杆，3—垫块，4—凹模，5—压料板，6—气缸，7—垫铁，8—支撑板，9—螺栓，10—上模座，11—凸模，12—固体颗粒，13—底模型腔，14—坯料。

具体实施方式

参见图1，为本发明一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模座1，顶杆2，垫块3，凹模4，压料板5，气缸6，垫铁7，支撑板8，螺栓9，上模座10，凸模11，固体颗粒12和坯料14等；凹模4安装在下模座1上，气缸6安装在上模座10上，气缸6的气缸轴（工作端）与压料板5上表面接触，气缸6工作时，其气缸轴伸长或缩短，推动压料板5相应移动以产生合模压力；支撑板8安装在垫铁7上，垫铁7安装在上模座10上，支撑板8内设置有空腔，能让若干个螺栓9穿过该空腔；垫块3设置在在凹模4中间的空腔内，与其间隙配合，顶杆2穿过下模座1，与垫块3的下表面接触，顶杆2在外力作用下推动垫块3在凹模4的空腔内上下移动；垫块3的位置与凸模11的位置对应；在垫块3上面设置有固体颗粒12，固体颗粒12作为柔性底模。在合模和制造时，固体颗粒12作为柔性成形底模充满在凹模4、顶块3与坯料14之间的底模型腔13内，作为柔性成形底模，给坯料14非均匀背压，方便其成型。固体颗粒12形成的柔性成形底模的形状由垫块3的形状决定，与垫块3上表面的形状相同。在成形过程中固体颗粒12被限制底模型腔13内，从而防止径向固体颗粒飞溅出去。防止污染环境，实现安全可靠生产。

若干根螺栓9构成凸模11，凸模11由很多的小凸模构成，每根螺栓9的顶端就是一个小凸模，成型时每根螺栓9的顶端都与坯料接触，根据制造产品的具体形状，调整每根螺栓9的顶端高度，即调节其伸出支撑板8的长度来调整凸模的形状；即凸模11由一系列小凸模杆组合而成，各小凸模杆上下高度由螺栓9调节，从而构成不同的凸模端面。凸模11利用螺栓9安装在支撑板8上，多根螺栓9实现多点成形。

凹模底模由固体颗粒12构成，成形过程中，始终作用于板料，成为背压。这种压力由气垫通过垫块3传来。

本发明的固体颗粒12，主要采用钢珠、钢球、金属球或其他性能合适的颗粒，满足成型挤压的需要。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。