[发明专利]一种双层筒形零件正反拉深成形模具和方法

说明书

本发明公开了一种双层筒形零件正反拉深成形模具和方法。该模具下端有凸模和凹模，凹模上有拉深槽，模具上端有背压冲头和凸环，凸环外套有压边圈。正反拉深成形时，将板材放置在模具上，开始时凸模上端与压边圈底端齐平，将板材置于凸模与凸环之间，凸环静止不动，底部凸模上行拉深板材向凸环内流动，板材在背压冲头背压力、凸环向下的压力与凸模向上的压力作用下逐步包覆凸模，当凸模上升至指定行程后开始下降，这时凸环下行拉深板材，在模具内各部件的压力作用下，包覆凸模部位的板材厚度基本不变，而压边圈下面的板材继续补料直至板材与凹模贴模，成形终止。本发明节省了模具，缩短了工件的加工工序，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及金属板材技术领域，更具体地说，涉及一种双层筒形零件正反拉深成形模具和方法。

背景技术

在汽车、电子、航空等领域中，所需加工的一些金属零件形状较为复杂，采用旋压工艺一次旋压成形较为困难，需要采用多套模具通过多道次加工成形，并且旋压工艺对工件表面质量要求比较高的零件加工有难度，可先采用冲压成形的方法制造出工件的毛坯。而采用普通冲压方法加工时无法完成对正反拉深结构的一次冲压成形，零件需要多副模具和工序才能成形，这样的加工方法加工成本较高，经济效益差。

目前制作曲面类零件或拉深系数较小、拉深变化程度大的零件所采用的正反拉深方法一般是先用直径稍大的凸模或凹模进行正拉深，冲压出直径稍大的筒形坯料，再用直径小的凸模或凹模对坯料进行反拉深，或者先冲孔再加工零件的外圆，这样的方法有的需要采用多套模具对工件进行拉深，有的对工件进行反拉深时，零件靠近正拉深凸模或凹膜倒角与筒壁的相切处的板材易发生破裂，并且对于对法兰边有要求的工件，不易加工。

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单、生产效率高的一种双层筒形零件正反拉深成形模具和方法，正反拉深成形方法利于抵消前次拉深残余应力，节省了模具，模具结构简单，提高了生产效率，有利于加工对于圆弧过渡处有尺寸要求的双层筒形零件，有利于避免板材起皱现象。

本发明提供了以下技术方案：

一种双层筒形零件正反拉深成形模具，所述模具包括：

上下相对设置且相互匹配的第二部分和第一部分，所述第一部分位于所述第二部分的下端，用于制作双层筒形零件的板材位于所述第一部分和所述第二部分的中间；

所述第一部分包括：固定在成形设备或模具固定装置的凸模和凹模；所述凸模为筒形，其直径与所述双层筒形零件的内径相同；所述凸模上端的形状为与所述双层筒形零件的底部结构相匹配的形状；所述凹模为具有第一中心通孔的环形零件，所述第一中心通孔的直径大于或等于所述凸模的外径，所述凹模套在所述凸模的外侧；所述凹模的第一中心通孔上设有与所述双层筒形零件相应部位尺寸相同的环形沟槽；

所述第二部分包括：固定在成形设备或模具固定装置的背压冲头和凸环；所述背压冲头为筒形，其下端为与所述凸模上端的形状相对应的凹形，且所述背压冲头下端垫有橡胶；所述背压冲头的直径为所述凸模的直径加上板料的厚度；所述凸环为具有第二中心通孔的筒形零件，第二中心通孔的直径大于所述凸模的外径，所述凸环套在所述背压冲头外侧；所述凸环下端的尺寸与所述双层筒形零件相应部位的尺寸相同；

所述凸环的外面套有压边圈；所述压边圈为具有第三中心通孔的环形零件，所述第三中心通孔的直径大于或等于所述凸环的外径；所述第三中心通孔的内径等于所述凸模的外径加上所述环形沟槽的宽度。

进一步地，所述模具用于制作带有法兰边的双层筒形零件。

进一步地，所述模具用于制作内外圆的圆弧过渡处有复杂尺寸要求的双层筒形零件。

进一步地，所述凸模上端为圆台形。

进一步地，所述凸模上端为圆台形，且所述圆台形端面中间有一球形凸起，所述球形凸起的尺寸与所述双层筒形零件相应部位的尺寸相同。