振动拉深成型模具制造技术

本发明专利技术公开了一种振动拉深成型模具，该模具包括模架和振动机构；所述振动机构包括偏心轮、电机固定座、顶块、键、液压马达、电机固定板、滚动轴承、端盖、固定底座和垫板；所述模架分为上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板、凹模、模柄、打杆、定位销、顶模块；所述下模座包括下模座固定板、凸模垫板、凸模固定板、凸模、压料板、矩形弹簧和卸料螺钉；液压马达驱动偏心轮转动，偏心轮与顶块接触，使与顶块连接的凸模上下振动，从而实现对工件的振动拉深。本发明专利技术能够降低模具与工件间的摩擦、提高制造金属的产品质量、提高材料的塑性成形能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振动拉深成型模具。
技术介绍
振动辅助成形是主动将方向、频率和振幅可调的振动施加到金属塑性变形过程中，以达到改善铸件组织结构、提高产品质量目的的一种塑性加工方法。虽然相比于普通的拉深成型，振动拉深成型能够降低模具与工件间的摩擦、提高制造金属的产品质量、提高材料的塑性成形能力，目前，振动辅助塑性成形技术已经在焊接、拉深、挤压、弯曲等方面得到了一定程度的应用，但是若想要进一步的推广振动辅助技术，有一些问题需要得到解决，有一些技术需要进一步发展：1.如今对于振动辅助塑性成形的机理还不十分明确，体积效应和表面效应都有待进一步研究。2.虽然振动辅助下的成型有很多好处，同样会增加一些难度，比如振动带来的对机器、模具的稳定性的影响，寿命的影响；振动下的成形精度影响；如何选择有效的振动方式将有理最大化；如何有效地将振动传递到制件的变形区等。3.振动发生装置需要进一步提高其稳定性与可靠性；开发更可靠的控制系统来控制由于振动引入后愈加复杂的加工系统，这些都是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：使用机械振动的辅助拉深成型代替传统的多次拉深成型。本专利技术提供一种机械振动的辅助拉深成型方式，代替传统的一次拉深，二次拉深。其原理是通过液压马达带动偏心轮的转动，使从动件顶块推动凸模产生振动，从而实现振动拉深的目的。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种振动拉深成型模具，该模具包括模架和振动机构；该模具包括模架和振动机构；其中，所述振动机构包括偏心轮、电机固定座、顶块、键、液压马达、电机固定板、滚动轴承、端盖、固定底座和垫板；所述模架分为上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板、凹模、模柄、打杆、定位销、顶模块；所述下模座包括下模座固定板、凸模垫板、凸模固定板、凸模、压料板、矩形弹簧和卸料螺钉；所述模架在振动机构上方，下模座固定板通过螺钉连接在固定底座上；所述模架为中间导向模架，上下模座采用导柱和导套的方式导向，两个导柱安装在模具的对称线上；导套内孔有储油槽，内孔和导柱滑动配合；导套的外径和上模座固定板采用过盈配合，导柱的下部分与下模座固定板的导柱孔采用过盈配合；凸模压在凸模垫板上，通过卸料螺钉定位在下模座固定板上；压料板套在凸模上，在凸模固定板的上面，通过卸料螺钉和矩形弹簧保证位置精度；凹模为整体式板形凹模，通过螺钉固定在上模座固定板上，并且用定位销定位；顶模块放在凹模内；模柄套在打杆上，通过螺钉固定在上模座固定板上，模柄与打杆过盈连接，打杆底部有螺纹，与顶模块连接；所述液压马达作为动力源，通过两个滚动轴承支撑，电机固定板和端盖把液压马达固定在电机固定座上，端盖与电机固定座采用过盈连接；液压马达与偏心轮用键连接；顶块上端连接凸模，下端与偏心轮接触，将振动从偏心轮传导到凸模；液压马达带动偏心轮转动，通过偏心轮和顶块对拉深凸模施加往复拉深方向上的力，对整个拉深过程起到稳固和控制回弹的作用。进一步地，在下模座固定板与电机固定座之间加入垫板，以防止影响下模座固定板的外形从而对制件精度产生影响。本专利技术的有益效果是：本专利技术振动拉深模具运用偏心轮转动带动凸模振动从而实现拉深的整个过程，相对传统的拉深方案生产效率更高，并能改善工艺效果、提高产品质量，既能满足制造要求又能符合经济要求。附图说明图1是本专利技术振动拉深成型模具的主视结构示意图；图2是本专利技术振动拉深成型模具的侧视结构示意图；图3是本专利技术振动拉深成型模具的三维结构示意图；图4是凹模结构示意图，(a)为侧视图，(b)为俯视图；图5是凸模结构示意图，(a)为侧视图，(b)为俯视图；图6是模具整体支撑座；图7是加工成形的零件图，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为剖视图；图8是加工示意图；图中：偏心轮1、电机固定座2、顶块3、键4、液压马达5、电机固定板6、垫圈7、滚动轴承8、端盖10、固定底座11、下模座固定板12、凸模垫板13、凸模固定板14、凸模15、压料板16、第一定位螺钉17、矩形弹簧18、卸料螺钉19、上模座固定板20、凹模21、内六角螺钉22、模柄23、打杆24、第二定位螺钉25、定位销26、顶模块27、导柱28、柱套29、内六角沉头螺钉30、垫板31。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地说明。如图1-6所示，本专利技术提供的一种振动拉深成型模具，包括模架和振动机构；其中，所述振动机构包括偏心轮1、电机固定座2、顶块3、键4、液压马达5、电机固定板6、滚动轴承8、端盖10、固定底座11和垫板31；所述模架分为上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板20、凹模21、内六角螺钉22、模柄23、打杆24、第二定位螺钉25、定位销26、顶模块27；所述下模座包括下模座固定板12、凸模垫板13、凸模固定板14、凸模15、压料板16、矩形弹簧18和卸料螺钉19；所述模架在振动机构上方，通过内六角沉头螺钉30连接在固定底座11上；所述模架为中间导向模架，上下模座采用导柱28和导套29的方式导向，两个导柱28安装在模具的对称线上，只能一个方向送料；导套29内孔有储油槽，内孔和导柱28滑动配合；导套29的外径和上模座固定板20采用过盈配合，导柱28的下部分与下模座固定板12的导柱孔采用过盈配合；本专利技术模具采用拉深模的倒装结构，凸模15压在凸模垫板13上，通过卸料螺钉19定位在下模座固定板12上；压料板16套在凸模15上，在凸模固定板14的上面，通过卸料螺钉19和矩形弹簧18保证位置精度；凹模21通过固定在压料板16上的第一定位螺钉17实现限位。凹模21为整体式板形凹模，通过内六角螺钉22固定在上模座固定板20上，并且用定位销26定位；顶模块27放在凹模21内；模柄23套在打杆24上，通过第二定位螺钉25固定在上模座固定板20上，模柄23与打杆24过盈连接，打杆24底部有螺纹，与顶模块27连接；模柄23把上模座固定板20固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心；所述液压马达5作为动力源，通过两个滚动轴承8支撑，电机固定板6和端盖10把液压马达5固定在电机固定座2上，端盖10与电机固定座2采用过盈连接；在下模座固定板12与电机固定座2之间加入垫板31，以防止影响下模座固定板12的外形从而对制件精度产生影响。在电机固定板6和滚动轴承8之间可设置垫圈7；液压马达5与偏心轮1用键4连接；顶块3上端连接凸模15，下端与偏心轮1接触，将振动从偏心轮1传导到凸模15；液压马达5带动偏心轮1转动，通过偏心轮1和顶块3对拉深凸模15施加往复拉深方向上的力，对整个拉深过程起到稳固和控制回弹的作用。如图7所示，本专利技术所涉及的模具可加工通用薄板件，现以是加工带凸缘的直壁圆筒形件为例，厚度为1mm，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角直径为2mm，满足拉深工艺对形状和尺寸的要求，适合于拉深成形；零件的所有尺寸均为未注公差，采用普通拉深即可达到；零件所用材料为10F钢，塑性比较好，易于拉深成形，因此该零件冲压工艺性较好。在整个模具的设计工程中，模具的结构设计安排的是否合理将极大的影响整副模具的使用性能。工件结构相对简单，工件尺寸精度不是很高，主要是拉深工序。该拉深件需要落料、一次拉深、一次切边才能最终成形，因此成形该零件方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动拉深成型模具，其特征在于：该模具包括模架和振动机构；其中，所述振动机构包括偏心轮(1)、电机固定座(2)、顶块(3)、键(4)、液压马达(5)、电机固定板(6)、滚动轴承(8)、端盖(10)、固定底座(11)和垫板(31)；所述模架分为上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板(20)、凹模(21)、模柄(23)、打杆(24)、定位销(26)、顶模块(27)；所述下模座包括下模座固定板(12)、凸模垫板(13)、凸模固定板(14)、凸模(15)、压料板(16)、矩形弹簧(18)和卸料螺钉(19)；所述模架在振动机构上方，下模座固定板(12)通过螺钉连接在固定底座(11)上；所述模架为中间导向模架，上下模座采用导柱(28)和导套(29)的方式导向，两个导柱(28)安装在模具的对称线上；导套(29)内孔有储油槽，内孔和导柱(28)滑动配合；导套(29)的外径和上模座固定板(20)采用过盈配合，导柱(28)的下部分与下模座固定板(12)的导柱孔采用过盈配合；凸模(15)压在凸模垫板(13)上，通过卸料螺钉(19)定位在下模座固定板(12)上；压料板(16)套在凸模(15)上，在凸模固定板(14)的上面，通过卸料螺钉(19)和矩形弹簧(18)保证位置精度；凹模(21)为整体式板形凹模，通过螺钉固定在上模座固定板(20)上，并且用定位销(26)定位；顶模块(27)放在凹模(21)内；模柄(23)套在打杆(24)上，通过螺钉固定在上模座固定板(20)上，模柄(23)与打杆(24)过盈连接，打杆(24)底部有螺纹，与顶模块(27)连接；所述液压马达(5)作为动力源，通过两个滚动轴承(8)支撑，电机固定板(6)和端盖(10)把液压马达(5)固定在电机固定座(2)上，端盖(10)与电机固定座(2)采用过盈连接；液压马达(5)与偏心轮(1)用键(4)连接；顶块(3)上端连接凸模(15)，下端与偏心轮(1)接触，将振动从偏心轮(1)传导到凸模(15)；液压马达(5)带动偏心轮(1)转动，通过偏心轮(1)和顶块(3)对拉深凸模(15)施加往复拉深方向上的力，对整个拉深过程起到稳固和控制回弹的作用。...

【技术特征摘要】
1.一种振动拉深成型模具，其特征在于：该模具包括模架和振动机构；其中，所述振动机构包括偏心轮(1)、电机固定座(2)、顶块(3)、键(4)、液压马达(5)、电机固定板(6)、滚动轴承(8)、端盖(10)、固定底座(11)和垫板(31)；所述模架分为上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板(20)、凹模(21)、模柄(23)、打杆(24)、定位销(26)、顶模块(27)；所述下模座包括下模座固定板(12)、凸模垫板(13)、凸模固定板(14)、凸模(15)、压料板(16)、矩形弹簧(18)和卸料螺钉(19)；所述模架在振动机构上方，下模座固定板(12)通过螺钉连接在固定底座(11)上；所述模架为中间导向模架，上下模座采用导柱(28)和导套(29)的方式导向，两个导柱(28)安装在模具的对称线上；导套(29)内孔有储油槽，内孔和导柱(28)滑动配合；导套(29)的外径和上模座固定板(20)采用过盈配合，导柱(28)的下部分与下模座固定板(12)的导柱孔采用过盈配合；凸模(15)压在凸模垫板(13)上，通过卸料螺钉(19)定位在下模座固定板(12)上；压料板(16)套在凸模(15)上，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李湘生，杨宇，马再权，陈力，张帅，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33