[发明专利]一种薄壁钣金件模压成形设备

说明书

技术领域

本发明涉及是一种金属压制技术领域的装置及其压模方法，尤其是用于薄壁钣金件多点冲压成形加工设备及其冲压方法。

背景技术

薄壁钣金件冲压加工是一种先进的无切削加工方法，具有成本低、效率高、节省材料等诸多优点，在制造业中一直占有十分重要的地位，这种成形方法主要是靠压力机各模具对板材施加外力，产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的工件。薄壁钣金件冲压加工的前提是必须制备冲压模具，而这种模具设计制造周期长、成本高，因此适合于大批量定型产品，不适合个性化或小批量产品。随着时代的发展，人们不仅要求产品性能好，而且要求外形美观，同时产品的更新换代非常快。用传统的冲压成形方法加工薄壁零件的加工成本较高。柔性成形模具可以根据需要加工的零件形状进行快速重构和调整，以适应个性化和小批量钣金件加工要求，在现代制造技术中具有重要意义。目前柔性成形模具由多个冲头组成，每个冲头通过一套电机驱动装置调整位置，并由专门的锁定装置固定，形成所需的薄壁曲面零件形状。

经过对现有技术的检索发现，宋爱平，易红，汤文成，倪中华，李益民.杆系柔性成形模具及其板成形加工关键技术.(中国机械工程.2005,16(1):1966-1970)中提到的杆系柔性成形模具,冲压头的位置由螺杆控制,步进电机驱动螺杆使冲压头置于确定的位置,这种系统一个冲头需要一个步进电机驱动，冲头之间间距通常较大，造价昂贵且难以维护，适用于生产钣金件较多的企业，用来加工大型重要的钣金件。这种设备不适用于一些中小型钣金零件的加工。

发明内容

本发明是通过以下技术方案实现的，

本发明涉及薄壁钣金件模压成形设备，包括：凸模具、凹模具和导轨，其中凸模具和凹模具相对放置，分别放置在导轨上。凸模具和凹模具至少其中之一可沿导轨移动。

所述的凸模具包括：凸模冲头箱、凸模减速箱、凸模分路箱及凸模型面调节电机。

所述的凸模冲头箱包括：凸模冲头箱壳体、凸模冲头固定框及凸模冲头。其中：凸模冲头通过凸模冲头固定框以矩阵方式设置于凸模冲头箱壳体内，凸模冲头数量根据需要确定。凸模冲头前段为带半球形圆柱体，凸模冲头后段截面可以为多边形、或不完全圆形截面。凸模冲头后端加工有螺纹孔。凸模冲头与凸模冲头固定框之间采用间隙配合。

所述的凸模减速箱包括：凸模减速箱壳体、减速装置固定框和行星齿轮减速装置。行星齿轮减速装置通过减速装置固定框以矩阵方式设置于凸模减速箱壳体内。行星齿轮减速装置与凸模冲头一一对应，每一行星齿轮减速装置固定在减速装置固定框孔内。所述的行星齿轮减速装置包括：行星齿轮减速装置箱体、压簧摩擦片、输入轴中心轮、输出轴中心轮、双联行星齿轮以及缷荷中心轮。所述的输入轴中心轮为一个外齿轮。所述的输出轴中心轮为一个内齿轮。所述的缷荷中心轮为一个内齿轮。所述的双联行星齿轮中两个齿轮均为外齿轮。所述的双联行星齿轮中的一个齿轮分别与输入轴中心轮和缷荷中心轮相啮合，另一个齿轮与输出轴中心轮相啮合。所述的输出轴中心轮及缷荷中心轮与行星齿轮减速装置箱体之间采用间隙配合。压簧摩擦片放置在缷荷中心轮背部与箱体之间，并固定在箱体上。输出轴中心轮轴上带有螺纹，与相应的凸模冲头之间采用螺纹联接方式相连。

所述的凸模分路箱包括：凸模分路箱壳体、凸模分路轴及传动装置。凸模分路轴的数量与凸模冲头数量相等，凸模分路轴以矩阵形式排布在凸模分路箱壳体中。每一个凸模分路轴与一个行星齿轮减速装置的输入轴相连。凸模分路轴之间顺次联接，采用带传动，链传动或齿轮传动。

所述的凸模型面调节电机通过联轴器或其它传动装置（如带传动，链传动，或齿轮传动）与凸模分路箱中的一个凸模分路轴相联接。

所述的凹模具结构与凸模具结构相同，包括：凹模冲头箱、凹模减速箱、凹模分路箱及凹模型面调节电机。仅凹模冲头长度略小于凸模冲头长度。

本发明涉及上述薄壁钣金件模压成形方法包括以下步骤：

第一步，根据待制作薄壁零件曲面形状制作模压模型。并将模压模型固定在凹模冲头前方。

第二步，启动凹模型面调节电机，当凹模箱中所有冲头都接触到模压模型曲面，关闭凹模型面调节电机。

第三步，取下模压模型。将凸模具和凹模具相接触并固定在导轨上。

第四步，启动凸模型面调节电机，使凸模冲头与相应凹模冲头贴合。

第五步，分离凸模具和凹模具。

第六步，在凹模冲头前方放置固定钣金材料，

第七步，使凸模具和凹模具合模实现对薄壁钣金件的模压成形加工。