[实用新型]开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冲压成形模具，尤其涉及一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具。

背景技术

近年来，随着监测系统的需要以及我们周围环境的每况愈下，减少污染源，研制自供能装置是我们科研方向的重点，且自供能主要是监测系统的需要，而环境污染等是次要因素。Cymbal型压电发电装置具有机电能量转化效率高、输出性能好、机械稳定性好、工作温度稳定、制作工序简单且造价便宜等优点而受到众多研究者青睐，Cymbal型压电发电单元采用的是金属-压电材料-金属的夹心式结构，由于钹式金属端帽为空腔结构，可将施加在轴上的应力转化为径向和切向的应力，使得压电陶瓷的d33和d31两种模式同时发挥效用，提供比普通压电发电单元高的多的等效压电常数和机电转换效率，因此Cymbal型压电发电单元较之其他压电发电单元使用的更为广泛。

但是目前发现Cymbal型压电发电装置在金属帽和压电复合材料粘接的边缘处存在很大的环向应力集中，易导致该处的压电片的断裂，以及使压电发电装置的能量转化效率降低，很大程度上限制了压电发电装置的压电性能。针对上述情况，为了更好的使压电发电单元的效率最大化，对其金属端帽上表面进行开槽处理，使得其承载应力、输出电压、机电转换效率都有不同程度的提高。

开槽式Cymbal型压电发电单元的金属端帽结构参数以及槽参数对其发电性能以及耐久性起决定性的作用，所以在制做Cymbal型压电发电单元时，对Cymbal型压电发电单元的金属端帽的结构参数(即端帽的外径、内径和内腔高度)和槽参数(即槽宽、槽深和槽数)的精度要求较高。由于所用的金属片一般比较薄，在金属片上人工或者机械挖槽不仅不方便，而且精度不高。而现有的制作钹式金属片的冲压模具还未有直接对金属片冲压得到开槽式钹式金属片。

发明内容

本实用新型的目的是为了可方便、快捷和精确的完成不同结构参数、不同开槽方式和不同槽参数的金属端帽的冲压成形，满足开槽式Cymbal型压电发电单元金属帽的制作要求而提供一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具。

本实用新型的目的是这样实现的：包括上板、下板和对称设置在上板和下板之间两根支撑柱，下板的中心位置设置有与待冲压端帽形状相配合的凹模，上板的中心位置设置有压柱，且压柱的端部穿过上板位于上板和下板之间，所述压柱的端部固连有冲头。

本实用新型还包括这样一些结构特征：

1.压柱与冲头通过螺杆固连。

2.所述压柱与凹模同轴心设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，操作方便，使开槽式Cymbal压电发电单元金属帽的冲压成形工艺变得简单、精度高，进而提高了开槽式Cymbal型压电发电单元的性能与质量；冲头与压柱通过螺杆连接，可随时更换不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的冲头以及凹模，使用更为快捷方便；凹模设有一与所述压板外缘相匹配的下沉式容腔，保证了制作开槽式Cymbal金属帽时金属片的定位，制作出的金属帽更精良。本实用新型具有复杂度低、维护简单等优点，可应用于不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的开槽式Cymbal型金属端帽的制作，具有很大的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的上板的结构示意图；

图3是本实用新型的下板的结构示意图；

图4是本实用新型的冲头与压柱的连接示意图；

图5a、图5b、图5c和图5d分别是本实用新型的凹槽表面的具体形状的示意图(图中的阴影部分为突出部分)。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提供一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具，包括上板、下板、支撑柱、与待冲压端帽形状相配合凹模、冲头、压柱、螺栓，引入可更换式冲头，并通过冲头上的螺杆与压柱相连接，同时引入可更换式的与待冲压端帽形状相配合的凹模。本实用新型可直接对开槽式Cymbal型压电发电单元金属帽冲压成型，不需额外加工；引入压柱通过上板的孔洞固定圆心并可滑动，但支撑柱固定，避免了类似其他冲压模具的“一滑道坏，则整体损坏”的问题。同时，本实用新型还具有复杂度低、维护简单等优点，可应用于不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的开槽式Cymbal型金属端帽的制作，具有很大的推广应用价值。