一种圆弧板精确整形模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种圆弧板精确整形模具，包括圆柱半径可调的凸模，还包括形状可变的凹模，所述凸模设于所述凹模的上部，所述凸模安装于冲床的滑枕上，所述凹模安装于冲床的工作台面上，所述凹模包括：凹模垫板；凹模托架，安装于所述凹模垫板的上部，其上表面设有圆弧状的安装槽；弹性凹模垫，设于所述凹模垫板的安装槽内；所述安装槽及凸模与圆弧板工件相匹配，所述凸模与所述凹模合模后对夹在其中间的圆弧板工件进行整形。与现有技术相比，本模具能够用于大圆弧薄板零件的微整形，可实现模具圆弧半径无级调整，给产品制造的精准度创造条件，校模调试简单高效，能消除成品工件内部应力，产品的力学稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种圆弧板精确整形模具
本技术涉及冷冲压模具
，具体涉及一种圆弧板精确整形模具。
技术介绍
用在高速扫描仪走纸导向通道上的大圆弧薄板零件，对圆弧的精度要求非常高。走纸通道由两块不锈钢圆弧板合成，走纸通道的间隙小于1.5mm，通道的长度80-200mm，圆弧的半径大于55mm，若圆弧半径未达到设计要求，就会出现走纸通道的间隙发生变化，会出现卡纸现象。大圆弧薄板零件由不锈钢薄板通过冲压成型，现有技术是通过冲压模具将圆弧成型到接近最终尺寸，再用圆弧凹凸模微整形到设计尺寸，因不锈钢板存在弹性模量，成型后会有一定的回弹量，想对模具采用理论计算设计的办法确定微整形凹凸模的尺寸非常困难，只能制作若干套成系列的定尺寸模具，其凹凸模半径以每套增加1mm形成系列，采用接近法尝试不同的凹凸模半径去进行微整形，以最终确定模具的凹凸模尺寸，然而此办法的效率非常低，成本也高，当换一批次不锈钢板材时，弹性模量会发生了变化，又需要重新用接近法去调试模具。此外，采用定尺寸系列半径的凹凸模，还是会存在无法满足两个定尺寸间的变量兼容性，无法实现无级变量的调试的问题。为解决这一难题，申请人研发设计了一种圆柱直径可连续无级调整的凸模装置，此装置通过调径芯棒的轴向移动，将一组同心安装的凸模调整块同步径向移动来实现圆柱凸模的半径在一定的范围内产生无级变量的调整。虽然凸模半径可连续无级调整，但与之配合的凹模无法实现与之对应的变化，此技术难题成为精准高效微整形的瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种圆弧板精确整形模具，与可连续无级调整的凸模装置相配合，用于大圆弧薄板零件的微整形。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种圆弧板精确整形模具，包括圆柱半径可调的凸模，还包括形状可变的凹模，所述凸模设于所述凹模的上部，所述凸模安装于冲床的滑枕上，所述凹模安装于冲床的工作台面上，所述凹模包括：凹模垫板；凹模托架，安装于所述凹模垫板的上部，其上表面设有圆弧状的安装槽；弹性凹模垫，设于所述凹模垫板的安装槽内；所述安装槽及凸模与圆弧板工件相匹配，所述凸模与所述凹模合模后对夹在其中间的圆弧板工件进行整形。作为优选的技术方案，所述弹性凹模垫为聚氨酯牛筋材料制作而成的圆弧状矩形条，受压时具有良好的形状跟随性及抗变形弹力。作为优选的技术方案，所述弹性凹模垫的上圆弧面形成凹模，其半径小于所述凸模的最小半径，使其能够充分的包裹凸模的形状，所述弹性凹模垫的下圆弧面与所述凹模托架的内凹弧形安装槽底面抵接，两侧面卡在凹模托架的安装槽内。作为优选的技术方案，所述弹性凹模垫的两个端面分别被两块弹性凹模固定块压住。作为优选的技术方案，所述弹性凹模固定块为扁条状长方体，安装于凹模托架两侧对称的斜面上，斜面的延伸线与弹性凹模垫的两个端面指向同一轴心，弹性凹模固定块与凹模托架的圆弧槽形成封闭的弹性凹模垫安装槽，弹性凹模垫在所述安装槽内被固定。作为优选的技术方案，所述凹模托架的底部为平面，通过紧固件与下部的底板固定连接，上部为一组圆弧状的矩形槽，矩形槽的数量及间距根据被整形零件的变形强度及让位的需求来确定，两侧面为对称并指向与弹性凹模垫两端面相同的轴心，用于安装弹性凹模固定块。作为优选的技术方案，所述底板长于凹模垫板，长出部分通过压板将模具固定在冲床工作台面上。作为优选的技术方案，所述凹模垫板的后侧两端对称安装导柱，所述的导柱为柱状圆柱体，当凸模向下移动到接近工作位置时进入安装于凸模固定板的导套内，起到上凹模的工作定位。作为优选的技术方案，所述凹模垫板的四角分别安装一等高柱，所述等高柱为柱状圆柱体，四个等高柱的顶端为同一平面，凸模下移到极限位置时，安装于凸模固定板的等高垫与之抵接，校模时为防止凸模过量下移造成弹性凹模垫及直径可调凸模内机构的过载，通过等高柱的限位保护模具不会受损，同时每次校模时将此极限位置作为标准的工作点。作为优选的技术方案，所述凹模垫板上设有若干圆孔及紧固件安装孔，上面用于固定安装凹模托架、导柱、等高柱，下面与底板固定连接。具体工作时，按校模规程，将凸模、凹模分别固定在冲床的滑枕与工作台面上，将凸模下移调至等高柱的限位位置，凸模上移使工作位置打开，将待微整形工件的圆弧面放在弹性凹模垫的圆弧面上，也可通过辅助定位装置确定工件的放置位置，将凸模的半径调到最小，启动冲床，试冲第一个工件，冲床复位，此时所得到的圆弧半径会略小于设计值，根据圆弧半径的加工值与设计值的差值，将凸模半径调大，放入工件再次试冲，一般经过两三次的调整就能加工出合格的产品。金属板材在进行大圆弧成型时，其中性层的内侧材料呈压缩变形，中性层的外侧材料呈拉伸变形，在成型过程中，材料呈不完全塑性变形，因弹性模量的存在，使得成型板材的内部存在应力，中性层的内侧存在抵抗压缩变形的应力，中性层的外侧存在抵抗拉伸变形的应力，这两个应力的方向正好是抵抗板材的圆弧成型，使得大圆弧成型后的钣金零件会产生回弹，当成型后的零件离开模具型腔后，其圆弧半径一定会大于模具型腔的半径，从而无法满足产品的设计值，通常在技术要求规定圆弧公差值较大时，采用收小模具凹凸模半径，使得回弹后的零件圆弧半径刚好接近设计值，这样的做法存在较大的风险与不稳定性，因为圆弧内外侧形变应力的存在，稍有外力作用，零件就会向应力释放的方向形变，使圆弧半径变大而偏离设计值，原材料的每个批次甚至不同部位的弹性模量都会有差异，批量生产时每个零件的回弹量会有不同，造成产品质量不稳定，尤其半径精度较高时会出现大量不合格品，不锈钢板材的弹性模量更不好把握。本模具应用时，先将工件的圆弧成型半径加工成小于成品设计值8％以上，在圆弧板精确整形模具中进行微整形时，凸模的圆弧半径已接近工件弧面半径的设计值，但比待整形工件的圆弧半径要大，整形加工时将工件圆弧面向半径加大方向打开，因半径加大的受力方向与工件内部的应力方向相同，通过圆弧半径变大的形变，正好将工件加工后的残余应力大部消除，使成品工件自身的力学稳定性大大提高；因每批次板材的物理指标会有差异，通过凸模圆弧半径的调整，可将这些差异进行修正；因凹模采用聚氨酯工业牛筋材料制作，受压时在一定范围内有着良好的形状跟随性及抗变形弹力，当凸模半径在设定范围内变化时，凹模对凸模的包裹性依然良好，这就保证了微整形的不锈钢大圆弧板能根据模具的形状产生形变，为制造高精度不锈钢大圆弧板创造了条件。与现有技术相比，本技术的优点为：(1)使用一副模具代替一套系列定尺寸模具，模具成本大大降低；(2)在一定范围内可实现模具圆弧半径无级调整，给产品制造的精准度创造条件；(3)校模调试简单高效，省去频繁更换定尺寸模具进行调试的麻烦；(4)一般校模工只要简单的培训，即可掌握调试方法；(5)成品工件的内部应力已基本消除，产品的力学稳定性非常好。附图说明图1为本技术圆弧板精确整形模具的立体结构示意图；图2为图1的主视图；...

【技术保护点】
1.一种圆弧板精确整形模具，包括圆柱半径可调的凸模，其特征在于，还包括形状可变的凹模，所述凸模设于所述凹模的上部，所述凸模安装于冲床的滑枕上，所述凹模安装于冲床的工作台面上，所述凹模包括：/n凹模垫板；/n凹模托架，安装于所述凹模垫板的上部，其上表面设有圆弧状的安装槽；/n弹性凹模垫，设于所述凹模垫板的安装槽内；/n所述安装槽及凸模与圆弧板工件相匹配，所述凸模与所述凹模合模后对夹在其中间的圆弧板工件进行整形。/n

【技术特征摘要】
1.一种圆弧板精确整形模具，包括圆柱半径可调的凸模，其特征在于，还包括形状可变的凹模，所述凸模设于所述凹模的上部，所述凸模安装于冲床的滑枕上，所述凹模安装于冲床的工作台面上，所述凹模包括：
凹模垫板；
凹模托架，安装于所述凹模垫板的上部，其上表面设有圆弧状的安装槽；
弹性凹模垫，设于所述凹模垫板的安装槽内；
所述安装槽及凸模与圆弧板工件相匹配，所述凸模与所述凹模合模后对夹在其中间的圆弧板工件进行整形。


2.根据权利要求1所述的一种圆弧板精确整形模具，其特征在于，所述弹性凹模垫为聚氨酯牛筋材料制作而成的圆弧状矩形条。


3.根据权利要求2所述的一种圆弧板精确整形模具，其特征在于，所述弹性凹模垫的上圆弧面形成凹模，其半径小于所述凸模的最小半径，所述弹性凹模垫的下圆弧面与所述凹模托架的内凹弧形安装槽底面抵接，两侧面卡在凹模托架的安装槽内。


4.根据权利要求3所述的一种圆弧板精确整形模具，其特征在于，所述弹性凹模垫的两个端面设有将其压住的弹性凹模固定块，所述弹性凹模固定块为扁条状长方体，安装于凹模托架两侧对称的斜面上，斜面的延伸线与弹性凹模垫的两个端面指向同...

【专利技术属性】
技术研发人员：高进，
申请(专利权)人：上海英祺精密零件制造有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31