一种分步冲压成形方法技术

本公开提供一种分步冲压成形方法，涉及冲压成形领域，对微零件进行多工步加工，对冲压路径较长的盲孔加工过程，采用位置可调的垫片配合阶梯孔结构形成可调型腔，使得型腔形状始终适应分步成形的需求结构，从而达到无需拆装模具即可满足型腔形状调整的需求，克服了单一特征一次成形导致的褶皱缺陷，减少金属不规则流动对微零件表面的影响，利用多步冲压成形保证微零件的加工精度。证微零件的加工精度。证微零件的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种分步冲压成形方法


[0001]本公开涉及冲压成形领域，特别涉及一种分步冲压成形方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]随着全球产品微型化、小型化的发展趋势，中等尺度非轴对称零件(中等尺度零件是指两个尺寸在1到10毫米范围内的零件)广泛用于电子产品，家用电器，汽车等领域。在金属零件成形过程中，由于金属的不规则流动在中等尺度零件中常常会存在褶皱缺陷，而通常由于零件的特征尺寸都比较小，这些缺陷不易被发现，往往会引起机器的突然失效，造成严重的人员伤害和财产损失。
[0004]专利技术人发现，褶皱缺陷的产生是由于不规则的材料流动，成形顺序与工艺技术对材料的流动方向有重要的影响，目前对微零件的冲压成形多采用异形模具配合异形冲压头，对坯料进行一次性冲压成形，仅能对延展性良好的坯料实现加工，对于一些延展性一般甚至较差的坯料，一次性冲压成形的方式容易导致褶皱缺陷，甚至导致坯料的断裂，难以满足对微零件精度的需求；而对于一些分步成形的加工过程，是对应不同的加工特征进行分步成形，成形过程中对单一特征加工时仍会因为金属的不规则流动产生褶皱缺陷，难以满足精度需求；若采用分步成形的方式则需要频繁拆装模具改变型腔形状，影响冲压成形的加工效率。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种分步冲压成形方法及微零件，对微零件进行多工步加工，对冲压路径较长的盲孔加工过程，采用位置可调的垫片配合阶梯孔结构形成可调型腔，使得型腔形状始终适应分步成形的需求结构，从而达到无需拆装模具即可满足型腔形状调整的需求，克服了单一特征一次成形导致的褶皱缺陷，减少金属不规则流动对微零件表面的影响，利用多步冲压成形保证微零件的加工精度。
[0006]本公开的第一目的是提供一种分步冲压成形方法，采用以下技术方案：
[0007]包括以下步骤：
[0008]布置第一通孔和第二通孔连通，垫片位于第二通孔内并配合第一通孔、第二通孔形成可变体积阶梯孔型腔；
[0009]在型腔内放入物料，第一冲头配合第一通孔冲压物料，物料形变并贴合垫片处于路径起点位置时的顶面；
[0010]垫片沿第二通孔轴向滑动，增大型腔体积，第二冲头冲压物料并探入第二通孔内，物料形变并贴合垫片顶面；逐步调整垫片增大型腔体积，第二冲头逐步冲压物料；
[0011]垫片滑动至路径终点，型腔体积达到最大，第二冲头冲压物料使物料形变并贴合垫片顶面。
[0012]进一步地，所述第一通孔和第二通孔布置在模具上，第一通孔一端朝向冲头，另一
端与第二通孔一端连通。
[0013]进一步地，所述第一通孔的径向截面积大于第二通孔的径向截面积，第一通孔第二通孔同轴布置，相互连通形成阶梯孔。
[0014]进一步地，所述第一冲头沿第一通孔轴向滑动，改变其进入型腔内的体积，第一冲头端部接触并挤压物料使物料形变，充填第一冲头与垫片之间的型腔。
[0015]进一步地，所述第二冲头沿第二通孔轴向移动，第二冲头端部接触并挤压物料使物料形变，充填第二冲头与垫片之间、第二冲头侧面与第二通孔周向内壁之间。
[0016]进一步地，所述垫片径向截面形状与第二通孔径向截面形状相同，垫片周向侧壁与第二通孔周向内壁贴合。
[0017]进一步地，所述垫片配合有位移驱动机构，位移驱动机构带动垫片沿第二通孔内部轴向移动，第二冲头冲压物料的阶段，垫片在位移驱动机构作用下逐步向远离第一通孔的方向移动。
[0018]进一步地，所述位移驱动机构驱动垫片位移后，固定垫片位置承载并约束物料形变。
[0019]进一步地，所述第一冲头冲压物料使物料形成阶梯结构，第二冲头冲压物料使物料形成盲孔结构。
[0020]本公开的第二目的是提供一种微零件，利用如上所述的分步冲压成形方法制作。
[0021]与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
[0022](1)对微零件进行多工步加工，对冲压路径较长的盲孔加工过程，采用垫片承接逐步冲压的方式，克服了单一特征一次成形导致的褶皱缺陷，减少金属不规则流动对微零件表面的影响，通过多步冲压成形保证微零件的加工精度；
[0023](2)对于薄壁盲孔特征成形时，采用多工步方式进行冲压，并在物料下方设置承托垫片，在冲压过程中控制物料的形变范围，对物料的不规则流动进行限制，控制每一冲压工步的形变量，从而减少因不规则流动导致的褶皱缺陷，提高成形的精度，并保证成形过程中的形变范围可控性；
[0024](3)对微零件进行多工步加工，对冲压路径较长的盲孔加工过程，采用位置可调的垫片配合阶梯孔结构形成可调型腔，使得型腔形状始终适应分步成形的需求结构，从而达到无需拆装模具即可满足型腔形状调整的需求，根据需求调整所布置垫片的厚度来控制每一工步的冲压距离，提高成形精度和成品率，无需更换成形模具及冲压头，调节垫片位置来控制冲压过程，避免因一次性成形导致的褶皱缺陷。
附图说明
[0025]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0026]图1为本公开实施例1、2、3中第一冲头挤压物料时的示意图；
[0027]图2为本公开实施例1、2、3中第二冲头初始接触物料时的示意图；
[0028]图3为本公开实施例1、2、3中第二冲头挤压物料时的示意图；
[0029]图4是图3中A处的局部放大示意图；
[0030]图5是本公开实施例1、2、3中第二冲头一次冲压后垫片下移的示意图；
[0031]图6是本公开实施例1、2、3中垫片下移后第二冲头再次挤压物料的示意图；
[0032]图7是本公开实施例1、2、3中第一冲头冲压后的物料结构示意图；
[0033]图8是本公开实施例1、2、3中第二冲头冲压后的物料结构示意图；
[0034]图9是本公开实施例1、2、3中物料冲压成形后的结构示意图。
[0035]图中，1、垫片，2、物料，3、模具，4、第一冲头，5、型腔，6、位移驱动机构，7、第二冲头，501、第一通孔，502、第二通孔。
具体实施方式
[0036]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0037]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
[0038]为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分步冲压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：布置第一通孔和第二通孔连通，垫片位于第二通孔内并配合第一通孔、第二通孔形成可变体积阶梯孔型腔；在型腔内放入物料，第一冲头配合第一通孔冲压物料，物料形变并贴合垫片处于路径起点位置时的顶面；垫片沿第二通孔轴向滑动，增大型腔体积，第二冲头冲压物料并探入第二通孔内，物料形变并贴合垫片顶面；逐步调整垫片增大型腔体积，第二冲头逐步冲压物料；垫片滑动至路径终点，型腔体积达到最大，第二冲头冲压物料使物料形变并贴合垫片顶面。2.如权利要求1所述的分步冲压成形方法，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔布置在模具上，第一通孔一端朝向冲头，另一端与第二通孔一端连通。3.如权利要求1所述的分步冲压成形方法，其特征在于，所述第一通孔的径向截面积大于第二通孔的径向截面积，第一通孔第二通孔同轴布置，相互连通形成阶梯孔。4.如权利要求1所述的分步冲压成形方法，其特征在于，所述第一冲头沿第一通孔轴向滑动，改变其进入型腔内的体积，第一冲头端部接触并挤压物料使物料形变，充填第一冲头与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继来，李逸飞，史振宇，万熠，梁西昌，荆传智，李雪，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：