薄壁锥形件冲压成型模具制造技术

本发明专利技术公开了一种薄壁锥形件冲压成型模具，包括：凹模组件、压边组件、及冲头组件。凹模组件与压边组件相对设置，且凹模组件与压边组件分别与冲压设备的第一驱动部件和第二驱动部件相连。凹模组件朝向压边组件的端面内凹、形成用于成型出锥形零件的成型凹腔，压边组件内设有与成型凹腔相对布设且连通的安装腔。冲头组件装设于安装腔内且与冲压设备的安装平台固定，冲头组件用于支撑待冲压成型的毛坯板件，以便凹模组件和压边组件相对夹紧毛坯板件，冲头组件还用于在凹模组件和压边组件夹紧毛坯板件朝其移动过程中变形挤入成型凹腔内，以将毛坯板料压紧于成型凹腔的内壁面和冲头组件的外壁面之间，以成型出锥形零件并防止锥形零件壁面起皱。

【技术实现步骤摘要】
薄壁锥形件冲压成型模具
本专利技术涉及冲压模具
，特别地，涉及一种薄壁锥形件冲压成型模具。
技术介绍
某发动机零件，如图1所示，材料为GH4169，材料厚度0.3mm，零件剖面上存在三个不同的锥角，分别为11.2°、63.4°和4°。改进前采用硬冲模成形锥形坯料的方法获得后续精密成形所需坯料。由于零件型面为锥面，采用硬冲模成型过程中，零件在冲头与阴模之间并未完全贴死，零件处于悬空状态，如图2所示。零件在成型过程中一直处于悬空状态，且零件壁厚较薄，只有0.3mm。成型过程中如果压边力小，材料流入冲头与阴模间的材料就会聚集在一起，由于材料厚度偏薄，在成型过程中就会“失稳”，出现侧壁起皱的现象；成型过程中，增加压边力，由于零件比较薄，零件抗拉强度不够，零件容易在冲头圆角部出现裂纹，这两个问题，导致零件的合格率一直很低，基本很难满足设计的外观要求，即使在零件不发生破裂的情况下，零件侧壁或多或少均存在起皱现象，后续通过钳工也很难将波纹面较平，后续还需通过消除应力、精密成形等加工工序完成零件的加工，但零件很难合格。
技术实现思路
本专利技术提供了一种薄壁锥形件冲压成型模具，以解决现有刚性冲模成型零件时存在的“零件壁面易起皱”的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种薄壁锥形件冲压成型模具，包括：凹模组件、压边组件、及冲头组件；凹模组件与压边组件相对设置，且凹模组件与压边组件分别与冲压设备的第一驱动部件和第二驱动部件相连，以在第一驱动部件和第二驱动部件的作用下使凹模组件与压边组件相对运动；凹模组件朝向压边组件的端面内凹、形成用于成型出锥形零件的成型凹腔，压边组件内设有与成型凹腔相对布设且连通的安装腔；冲头组件装设于安装腔内且与冲压设备的安装平台固定，冲头组件用于支撑待冲压成型的毛坯板件，以便凹模组件和压边组件相对夹紧毛坯板件，冲头组件还用于在凹模组件和压边组件夹紧毛坯板件朝其移动过程中变形挤入成型凹腔内，以将毛坯板料压紧于成型凹腔的内壁面和冲头组件的外壁面之间，以成型出锥形零件并防止锥形零件壁面起皱。进一步地，凹模组件包括与第一驱动部件相连的上模板、及与上模板的板面固定的阴模环；阴模环呈两端连通的空心环状，其固定端与上模板的板面固定，其自由端朝向压边组件延伸，且阴模环的内环腔形成成型凹腔。进一步地，压边组件包括相对阴模环布设的压边环，压边环呈两端连通的空心环状，且压边环的内环腔形成安装腔；压边环远离阴模环的连接端连接有顶杆，顶杆与第二驱动部件相连，阴模环和压边环用于在对应的第一驱动部件和第二驱动部件的作用下相对移动后夹紧支撑于冲头组件上的毛坯板件。进一步地，薄壁锥形件冲压成型模具还包括限位销，限位销连接于压边环的自由端上，以用于与支撑于冲头组件上的毛坯板件顶抵，以对毛坯板件进行限位；且阴模环的自由端上设有用于避让限位销的避让孔。进一步地，冲头组件包括固定设置于安装腔中的弹性冲头，弹性冲头由弹性材料制备形成，以用于当阴模环和压边环夹紧毛坯板件朝弹性冲头移动过程中，变形后挤入成型凹腔内，以将毛坯板料压紧于成型凹腔的内壁面和弹性冲头的外壁面之间，以成型出锥形零件并防止锥形零件壁面起皱。进一步地，弹性冲头呈圆锥台状，以用于顺畅挤入成型凹腔中。进一步地，冲头组件还包括用于安装、固定弹性冲头的安固构件，安固构件包括下模板、过渡板、及连接杆组；下模板与安装平台固定，顶杆穿设下模板后连接第二驱动部件；过渡板位于安装腔内且固定支撑于下模板上，弹性冲头支撑于过渡板上；连接杆组穿设下模板后，将过渡板和弹性冲头连接固定成整体。进一步地，安固构件还包括由刚性材料制备形成的第一连接板和第二连接板；弹性冲头的两端各设有内凹的安装槽，第一连接板和第二连接板分设于两个安装槽中，且套装于连接杆组的外圆上，以用于通过第一连接板和第二连接板使弹性冲头稳定固定于连接杆组上。进一步地，连接杆组包括连接杆、及螺纹连接于连接杆第一端外圆上的锁紧螺母，且连接杆第二端的外圆上设有限位台阶；连接杆的第二端依次穿设过渡板、第一连接板、弹性冲头、及第二连接板后伸出，以将过渡板、第一连接板、弹性冲头、及第二连接板固紧于锁紧螺母和限位台阶之间，并连接杆的第二端伸出第二连接板后用于与凹模组件顶抵，以对凹模组件的滑移进行限位。进一步地，凹模组件还包括滑动装设于成型凹腔内的顶块、及与顶块相连的打杆；顶块位于弹性冲头和上模板之间，且顶块上设有成型过程中排气的排气通孔；打杆的固定端连接顶块，打杆的自由端穿设上模板后伸出，以用于在外力作用下推动顶块移动，进而将成型后卡滞于成型凹腔内的锥形零件顶出成型凹腔。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的薄壁锥形件冲压成型模具适用于薄壁、锥形截面的钣金零件成型，适用范围广、成型过程简单、稳定性好；采用本专利技术的薄壁锥形件冲压成型模具将毛坯板料冲压成型为锥形零件时，通过冲头组件的变形挤压，使毛坯板料紧贴于成型凹腔的内壁面和冲头组件的外壁面，进而减少零件回弹，不仅有效保证零件型面轮廓度要求，避免由于零件成形过程中“失稳”产生壁面起皱的现象，且后续无需再通过钳工将起皱面较平，减少钳工工作强度和难度，提高生产加工效率及合格率，使零件的合格率从不足10％提高到90％以上。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是待成型出的锥形零件的剖面结构示意图；图2是硬冲模成型过程中零件状态示意图；图3是本专利技术优选实施例的薄壁锥形件冲压成型模具的剖视主视结构示意图；图4是图3的薄壁锥形件冲压成型模具软冲模成型过程中状态示意图。图例说明10、凹模组件；101、成型凹腔；11、上模板；12、阴模环；13、顶块；131、排气通孔；14、打杆；20、压边组件；21、压边环；22、顶杆；30、冲头组件；31、弹性冲头；321、下模板；322、过渡板；323、连接杆组；324、第一连接板；325、第二连接板；40、锥形零件；50、毛坯板件；60、限位销。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。参照图3和图4，本专利技术的优选实施例提供了一种薄壁锥形件冲压成型模具，包括：凹模组件10、压边组件20、及冲头组件30。凹模组件10与压边组件20相对设置，且凹模组件10与压边组件20分别与冲压设备的第一驱动部件和第二驱动部件相连，以在第一驱动部件和第二驱动部件的作用下使凹模组件10与压边组件20相对运动。凹模组件10朝向压边组件20的端面内凹、形成用于成型出锥形零件40的成型凹腔101，压边组件20内设有与成型凹腔101相对布设且连通的安装腔。冲头组件30装设于安装腔内且与冲压设备的安装平台固定，冲头组件30用于支撑待冲压成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，包括：凹模组件(10)、压边组件(20)、及冲头组件(30)；/n所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)相对设置，且所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)分别与冲压设备的第一驱动部件和第二驱动部件相连，以在所述第一驱动部件和所述第二驱动部件的作用下使所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)相对运动；/n所述凹模组件(10)朝向所述压边组件(20)的端面内凹、形成用于成型出锥形零件(40)的成型凹腔(101)，所述压边组件(20)内设有与所述成型凹腔(101)相对布设且连通的安装腔；/n所述冲头组件(30)装设于所述安装腔内且与所述冲压设备的安装平台固定，所述冲头组件(30)用于支撑待冲压成型的毛坯板件(50)，以便所述凹模组件(10)和所述压边组件(20)相对夹紧所述毛坯板件(50)，所述冲头组件(30)还用于在所述凹模组件(10)和所述压边组件(20)夹紧所述毛坯板件(50)朝其移动过程中变形挤入所述成型凹腔(101)内，以将所述毛坯板料压紧于所述成型凹腔(101)的内壁面和所述冲头组件(30)的外壁面之间，以成型出所述锥形零件(40)并防止所述锥形零件(40)壁面起皱。/n...

【技术特征摘要】
1.一种薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，包括：凹模组件(10)、压边组件(20)、及冲头组件(30)；
所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)相对设置，且所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)分别与冲压设备的第一驱动部件和第二驱动部件相连，以在所述第一驱动部件和所述第二驱动部件的作用下使所述凹模组件(10)与所述压边组件(20)相对运动；
所述凹模组件(10)朝向所述压边组件(20)的端面内凹、形成用于成型出锥形零件(40)的成型凹腔(101)，所述压边组件(20)内设有与所述成型凹腔(101)相对布设且连通的安装腔；
所述冲头组件(30)装设于所述安装腔内且与所述冲压设备的安装平台固定，所述冲头组件(30)用于支撑待冲压成型的毛坯板件(50)，以便所述凹模组件(10)和所述压边组件(20)相对夹紧所述毛坯板件(50)，所述冲头组件(30)还用于在所述凹模组件(10)和所述压边组件(20)夹紧所述毛坯板件(50)朝其移动过程中变形挤入所述成型凹腔(101)内，以将所述毛坯板料压紧于所述成型凹腔(101)的内壁面和所述冲头组件(30)的外壁面之间，以成型出所述锥形零件(40)并防止所述锥形零件(40)壁面起皱。


2.根据权利要求1所述的薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，
所述凹模组件(10)包括与所述第一驱动部件相连的上模板(11)、及与所述上模板(11)的板面固定的阴模环(12)；
所述阴模环(12)呈两端连通的空心环状，其固定端与所述上模板(11)的板面固定，其自由端朝向所述压边组件(20)延伸，且所述阴模环(12)的内环腔形成所述成型凹腔(101)。


3.根据权利要求2所述的薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，
所述压边组件(20)包括相对所述阴模环(12)布设的压边环(21)，所述压边环(21)呈两端连通的空心环状，且所述压边环(21)的内环腔形成所述安装腔；
所述压边环(21)远离所述阴模环(12)的连接端连接有顶杆(22)，所述顶杆(22)与所述第二驱动部件相连，所述阴模环(12)和所述压边环(21)用于在对应的所述第一驱动部件和所述第二驱动部件的作用下相对移动后夹紧支撑于所述冲头组件(30)上的所述毛坯板件(50)。


4.根据权利要求3所述的薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，
所述薄壁锥形件冲压成型模具还包括限位销(60)，所述限位销(60)连接于所述压边环(21)的自由端上，以用于与支撑于所述冲头组件(30)上的所述毛坯板件(50)顶抵，以对所述毛坯板件(50)进行限位；
且所述阴模环(12)的自由端上设有用于避让所述限位销(60)的避让孔。


5.根据权利要求3所述的薄壁锥形件冲压成型模具，其特征在于，
所述冲头组件(30)包括固定设置于所述安装腔中的弹性冲头(31)，所述弹性冲头(31)由弹性材料制备形成，以用于当所述阴模环(12)和所述压边环(21)夹紧所述毛坯板件(50)朝所述弹性冲头(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：章国斌，武红波，李又春，高鹏，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43