[实用新型]一种低塑性板材成型模具、成型系统

说明书

本实用新型涉及一种低塑性板材成型模具、成型系统，包括凸模和凹模，所述凸模位于压边圈内部并与上模机构连接，上模机构与压边圈弹性连接，上模机构用于带动凸模及压边圈的运动，压边圈可压紧板材边缘位置，凸模和凹模可对工件进行冲压成型，所述压边圈设置有进气孔和排气孔，用于对板材进行气胀成型，所述凹模设有抽真空孔，用于对板材进行真空成型，使用本实用新型的成型模具、成型系统及工作方法，加工效率高、精度高，避免了板材的擦伤、变形和开裂问题。

技术领域

本实用新型涉及板材冲压设备技术领域，具体涉及一种低塑性板材成型模具、成型系统。

背景技术

冲压技术具有许多独特的优点，在航空航天、机械、电子、轻工等工业部门中应用广泛。钛合金所具有的特殊优异性能和发展潜力也使钛金材料的研究开发和推广应用不断深入。现代工业对零部件的制造加工提出了更加轻量化和更高精度的要求。冲压在生产中得到了广泛的应用。全世界的钢材中，有60％～70％是板材，其中大部分是经过冲压制成。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公器械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。冷冲压可加工各种类型的产品，尺寸从小到钟表的秒针，大到汽车的纵梁、覆盖件，加工尺寸幅度大，适应性强。

对于塑性较低的板材，如钛合金板材，其塑性较低，变形抗力大，低温下较难成型，对于大多数钛合金，采用传统的冷成型工艺无法成型。在现有技术中，钛合金零件的成型多采用常规的冷冲压技术和超塑成型技术。发明人发现，钛合金在室温条件下塑性低、弹性模量低，使得冷冲压成型的钛合金冲压件存在回弹大、易产生扭曲、易破裂的缺陷，成品率较低。传统的超塑成型技术，则要求在很低的应变速率下进行，生产效率很低，不能满足大批量生产的要求。

在机械加工冲压工艺领域，对于钛合金板的冲压成型通常采用等温冲压成型和差温冲压成型，其中采用等温冲压成型，可以显著改善钛合金的塑性变形能力，提高冲压成型性能，但是发明人发现在成型过程中容易在凸模圆角部位产生集中塑性变形，造成冲压件的过早开裂，从而限制了钛合金冲压件的冲压性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种低塑性板材成型模具，能够利用同一套模具实现冲压与气胀、真空的复合成型，解决了现有低塑性板材冲压成型过程中易出现的擦伤、变形和开裂的问题，降低了模具成本，缩短了成型时间，提高了生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种低塑性板材成型模具，包括凸模和凹模，所述凸模位于压边圈内部并与上模机构连接，上模机构与压边圈弹性连接，上模机构用于带动凸模及压边圈的运动，压边圈可压紧板材边缘位置，凸模和凹模可对工件进行冲压成型，所述压边圈设置有进气孔和排气孔，用于对板材进行气胀成型，所述凹模设有抽真空孔，用于对板材进行真空成型。

通过在压边圈上设置进气孔和排气孔，并在凹模上设置抽真空孔，可以实现在同一个模具中连续完成冲压和气胀、真空成型，冲压过程结合了三种加工方法的优点，减少了模具成本，提高了零件精度。

进一步的，所述压边圈用于与板材接触的端面设有密封圈，用于板材和压边圈之间形成密封空间，所述凹模与板材接触的端面设有密封圈，用于板材和凹模之间形成密封空间。

进一步的，所述上模机构包括上模座，所述上模座顶端连接有模柄，所述模柄用于与冲压设备进行连接，上模座底端可拆卸连接有上模垫板，所述上模垫板与凸模柄一端连接，凸模柄另一端伸入压边圈内部空间并与凸模可拆卸连接，所述压边圈固定有密封件，用于密封凸模柄与压边圈之间的空隙。

进一步的，所述压边圈通过连接件与上模座及上模垫板可拆卸连接，所述连接件套有弹簧，所述弹簧一端与压边圈连接，另一端与上模垫板连接，通过弹簧实现了压边圈与上模机构的弹性连接。