动模压应力分解成形法及体积弹簧和Ｕ形螺栓复合弯曲模制造技术

动模压应力分解成形法及体积弹簧和Ｕ形螺栓复合弯曲模，针对冷压下，Ｕ形螺栓锻坯厚度的大公差带１～２ｍｍ，在弯曲模具的凸凹模间隙大时，不能一次成形解决其回弹，间隙小时，容易挤死撑裂模具，生产效率低下，于是采用在凸凹模间隙小于锻坯厚度１－５ｍｍ的所需间隙状态下的凸模与动凹模的成形模结构，其中凸模是原有刚性固定式的凸模；动凹模是原凹模对应分开并导向限位连接后与外侧固定设置的体积弹簧连接并伸缩成为动态压应力伸缩式的凹模；体积弹簧是压缩以金属外壳包容密封在内的流体、固体的体积来实现反弹的弹簧；凸模与动凹模的结构和体积弹簧的应用成就了Ｕ型螺栓复合弯曲模具，真正实现刚柔相济一次弯曲成形复合，以弹簧控制回弹的弯曲目的。

【技术实现步骤摘要】
动模压应力分解成形法及体积弹簧和U形螺栓复合弯曲模所属领域本专利技术主要涉及冲压领域的一种成形法及一种压缩弹簧和一种弯曲模具，特别是 指一种可控动模压应力无间隙分解成形法及一种大负荷小体积可调压力的体积弹簧和一 种U形螺栓可调回弹一次成形的复合弯曲模具。体积弹簧由于其负荷大体积小还可用于机 械、设备、车载、桥梁、建筑等行业的减震弹簧。
技术介绍
目前在冲压领域对于冲压弯曲产品，回弹是弯曲成形的常见现象，也是弯曲件生 产中不易解决的棘手问题。这一点在所有关于冲压工艺与模具设计的专业类书籍中都有解 决回弹弯曲成形的方法，尤其对于U形弯曲的论述更为详尽，但对于采用大型锻坯弯曲成 形的U形螺栓，如02O-03Omm，由于其锻坯厚度的大公差带1 2mm，弯曲模具的凸凹模间 隙大不能一次成形解决其回弹，间隙小容易挤死撑裂模具，以上方法也很难使模具复合，只 能在加热后，采用专用设备弯曲成形，如1980-03期《锻压设备与制造技术》中的全液压骑 马螺栓压弯机，专利号是200720025761. 8 (存权)平推式U形螺栓成形机等，不仅增加了加 热工序，而且每次也都是单件生产，生产效率低下，不能满足大批量生产的需求，因此许多 生产U形螺栓的单位(如中国重汽)希望制造一种高效冷压一次成型的U形螺栓复合弯曲 模具，替代专用设备适应U形螺栓生产的规模化。面对生产单位的需求和弯曲成形方法的 不足，需另辟蹊径，满足既能适应冷压下U形螺栓锻坯厚度的大公差带，又能解决其弯曲回 弹一次成形、复合的条件，于是采用了一种新的成形法，在此成形法下，需要一种既能适应 压缩/回弹时，承载/克服大负荷的弯曲力，又能适应便于模具复合的小体积的压缩弹簧， 于是高压气弹簧以其体积较小、负荷较大作为模具复合弯曲的首选，但仍不能满足对负荷 大、体积小的压缩弹簧的要求，这里的要求也是指在弹性限度内对大应力小应变的需求，符 合弹簧的基本原理，只不过是传统意义的弹簧主要突出的是应变，弱化了应力，应用非常广 泛，而突出应力的弹簧应变很小，应用非常少，如液压油、水及橡胶在其压缩性中的应力和 应变量比较接近，其应变在宏观应用中被忽略，然而在微观实践中却是直观存在的，于是采 用了一种新的压缩弹簧，从而为完成一种新的高效冷压一次成型的U形螺栓复合弯模具创 造了条件，经检索未发现有类似的成形方法和类似的产品可以借鉴参考。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对冷压下现有成形法难以使U型螺栓所用锻坯一次成形的 不足和针对现有压缩弹簧的负荷小/体积大使模具不易于弯曲/复合的不足，提出的技术 方案一是提供一种动模压应力分解成形法，二是提供一种体积弹簧，三是提供一种U形螺 栓复合弯曲模具。本专利技术的之一是在现有成形模结构的基础上，改变现有的刚性固定式的凸模与凹 模结构，与新的柔性伸缩式的凸模与凹模结构相结合，采用了三种成形模结构的成形方法， 第一种是动凸模与凹模的成形模结构的成形方法，其中凹模是现有刚性固定式凹模的简称，新的动凸模是现有凸模的局部或全部对应分开并导向、限位连接后，与内侧固定设置的 压缩弹簧连接并伸缩，成为动态压应力伸缩式凸模的简称；第二种是凸模与动凹模的成形 模结构的成形方法，其中凸模是现有刚性固定式凸模的简称，新的动凹模是现有凹模的局 部或全部对应分开并导向、限位连接后，与外侧固定设置的压缩弹簧连接并伸缩，成为动态 压应力伸缩式凹模的简称；第三种是动凸模与动凹模的成形模结构的成形方法，其中动凸 模与动凹模是现有凸模与凹模中的局部、是错位或间隔分布的；压缩弹簧为既能在被动压 缩时承载所需的大负荷的成形力，又能在主动回弹时克服所需的一定成形力的可调压力的 压缩弹簧。现有凸模、凹模的局部或全部对应分开为滑块、滚轮、导柱式结构或现有凸模、凹 模的局部或全部对应分开后通过附加结构设置成滑块、滚轮、导柱式的复合结构；现有凸 模、凹模的局部或全部对应分开后的导向、限位连接分别为导向连接为外置式导向包圈、 导板、导向槽、导向棱柱形孔、导向圆柱形孔式的结构或内置式棱柱形、圆柱形的导柱、导套 结构，限位连接为限位块、限位柱、限位螺钉、限位台、限位槽式的结构；现有凸模分开后的 内侧、现有凹模分开后的外侧为刚性固定式的基体，该基体与压缩弹簧固定相连；压缩弹簧 与现有凸模分开后的内侧壁、现有凹模分开后的外侧壁为接触式或固定式的连接并伸缩。装配模具时，在现有凸模、凹模位置的基础上，将动凸模通过调整压缩弹簧向外位 移、将动凹模通过调整压缩弹簧向内位移，位移量为一定正值，形成对坯件的不同方向的预 压状态，此垂直状态下，形成的凸凹模间隙范围为所需的小于料厚到0值再到一定的负值; 在现有凸模、凹模位置的基础上，动凸模的里侧壁、动凹模的外侧壁与基体之间留有一定的 间隙，该间隙为大于或等于0值。在模具成形时通过动凸模、动凹模对坯件的压应力的各个方向的伸缩，使坯件按 各向成形；在模具垂直成形时，通过动凸模、动凹模对坯件的压应力的垂直方向的伸缩，形 成的凸凹模间隙从小于料厚逐渐回复到料厚状态，使坯件跟随现有凸模、凹模的形面延续 成形并在在一定伸缩范围内作无间隙压应力动态成形。本专利技术之一适用于成形工序中的模具，如拉伸、弯曲、成形等模具，其成形原理是 在成形时，通过动凸模、动凹模对坯件所形成的无间隙压应力的大小，改变坯件的塑性应变 状态，达到成形的目的。本专利技术的使用效果在于动凸模与动凹模从多个不同方向与设备运 动方向形成二维动态成形效果，从而延伸了成形的区域，增加了成形的机率，从工艺上说与 现有成形模结构相比能减少某些工序，也能复合某些工序，不仅适用于不规则料厚的坯料 在无间隙压应力下动态成形，更适用于均勻坯料。由于采用了可调压力的压缩弹簧，更增加 了它的可控性、精确性和实用性。本专利技术之二是一种负荷大、体积小可调压力的体积弹簧，分为单头体积弹簧和多 头体积弹簧，多头体积弹簧分为多头串联体积弹簧、多头并联体积弹簧、多头串并联体积弹 簧，体积弹簧主要为腔、外壳、头结构，由外壳体、壳盖、柱塞压头也简称为‘头’、卡簧、密封 装置、承压保险装置、调压装置、排气装置和外壳内物质组成，是压缩以金属外壳包容密封 在内的物质的体积来实现反弹的弹簧。外壳体外形为外螺纹体、球体、球台体、半球体、多面体、圆柱体、圆台体、棱柱体、 复合形体，外壳体内形为直通式腔体或阶台式里大外小的腔体，腔体分为两部分，一部分为 包容(物质)腔或是既包容(物质)又导向(柱塞压头)的腔，另一部分为导向(柱塞压头)腔，导向腔口镶有止推卡簧；外壳内物质是流体和/或固体，流体包括密封的囊体，固体 包括密封的壳体，是除流体中气体以外的单体或是复合体；柱塞压头为阶台式圆柱体、棱柱 体、球面复合形体，外侧壁镶有密封圈，中心加工有阶台式通孔，通孔里端镶有承压保险块， 承压保险块中心镶有放气塞；外壳一端设有密封物质的密封圈和壳盖，壳盖为法兰式、外螺 纹式，壳盖中心设置有调压螺栓和背母或壳盖中心设置有导向(柱塞压头)腔。单头体积弹簧的主要结构特征为一腔、一外壳、一头，然后把多个单头体积弹簧的 结构优化串联、并联、组合成为多头体积弹簧；多头串联体积弹簧的基本结构特征为一腔、 一外壳、二头，其中一腔与一外壳为定数，二头为加数；多头并联体积弹簧的基本结构特征 为二腔、一外壳、二头，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
动模压应力分解成形法，是在现有成形模结构的基础上，改变现有的刚性固定式的凸模与凹模结构，与新的柔性伸缩式的凸模与凹模结构相结合，其特征在于：采用了三种成形模结构的成形方法，第一种是动凸模与凹模的成形模结构的成形方法，其中凹模是现有刚性固定式的凹模，新的动凸模是现有凸模的局部或全部对应分开并导向、限位连接后，与内侧固定设置的压缩弹簧连接并伸缩，成为动态压应力伸缩式的凸模；第二种是凸模与动凹模的成形模结构的成形方法，其中凸模是现有刚性固定式的凸模，新的动凹模是现有凹模的局部或全部对应分开并导向、限位连接后，与外侧固定设置的压缩弹簧连接并伸缩，成为动态压应力伸缩式的凹模；第三种是动凸模与动凹模的成形模结构的成形方法，其中动凸模与动凹模是现有凸模与凹模中的局部、是错位或间隔分布的；压缩弹簧为既能在被动压缩时承载所需的大负荷的成形力，又能在主动回弹时克服所需的一定成形力的可调压力的压缩弹簧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李义，
申请(专利权)人：李义，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]