CN101837409A - 一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,包括活动凹模,凸模,下模座,顶杆,垫板,压料板,气缸,上模座,固体颗粒底模,底模型腔等;固体颗粒介质设置在垫板上面的活动凹模的型腔内;成型时,活动凹模、垫板以及坯料之间形成一个封闭的底模型腔,固体颗粒介质充满底模型腔内,作为柔性底模提供背压。本发明采用固体颗粒介质提供背压,与液体介质提供背压的模具相比,成型极易实现,不需特殊设备,固体颗粒不会泄漏,不污染环境,可实现安全可靠生产。液体介质提供的背压,压力分布均匀,而固体颗粒介质可以实现非均匀背压,能够有效提高板料变形程度,使产品厚度均匀。固体颗粒介质底模的形状可由顶块的形状决定,可据具体需要调节,产品质量更高。
Description
技术领域
本发明属于冲压模具技术,具体涉及一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,主要是针对柔性底模的成型模具。
背景技术
现有的普通冲压模具,为纯刚性模具,使得产品厚度不均匀。可提供背压的柔性模具,背压多由液体介质提供。其所提供的背压压力均匀,密封问题难以解决,易于污染环境,使得生产存在安全问题。
发明内容
本发明针对现有模具无背压及由液体介质提供背压的模具,背压均匀,密封难以解决的问题,提供一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具及方法。本模具同时复合了刚性模具和柔性模具的特征,固体颗粒作为柔性底模,可提供非均匀背压,是产品变形程度更均匀。同时可以解决密封问题,不污染环境,可实现安全可靠生产。
本发明的技术方案如下:一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,包括有活动凹模、凸模、下模座、顶杆、垫板、压料板、气缸、上模座;所述凸模的一端连接在上模座上,凸模的另一端与活动凹模的型腔位置相配合;其特征在于:气缸连接在上模座上,气缸的气缸轴顶在压料板的凹槽内,或连接在压料板的凹槽内,气缸工作时气缸轴推动压料板上下移动;活动凹模和垫板安装在下模座上,垫板活动设置在活动凹模的型腔内,顶杆的上端穿过下模座,顶在活动凹模上,顶杆带动活动凹模向上或向下移动;固体颗粒介质设置在垫板上面的活动凹模的型腔内;成型时,活动凹模、垫板以及坯料之间形成一个封闭的底模型腔,固体颗粒介质充满底模型腔内,作为柔性底模提供背压。
进一步的特征是:由固体颗粒底模形成的柔性底模的形状与垫块上表面的形状相对应。
本发明最主要的改进是本专利复合了刚性模具与柔性模具的优点。
本模具结构简单,在第三步固体颗粒成型一步,采用固体颗粒介质提供背压,与液体介质提供背压的模具相比,成型极易实现,不需特殊设备,固体颗粒不会泄漏,不污染环境,可实现安全可靠生产。液体介质提供的背压,压力分布均匀,而固体颗粒介质可以实现非均匀背压,能够有效提高板料变形程度,使产品厚度均匀。固体颗粒介质底模的形状可由顶块的形状决定,可据具体需要调节,产品质量更高。
附图说明
图1为本发明一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具;
图2—1、2—2是本发明刚性柔性复合成型模具的工作原理示意图。
1—下模座,2—顶杆,3—垫板,4—活动凹模,5—压料板,6—气缸,7—上模座,8—凸模,9—固体颗粒介质,10—底模型腔,11—坯料。
具体实施方式
参见图1,所示为一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,包括活动凹模4,凸模8,下模座1,顶杆2,垫板3,压料板5,气缸6,上模座7,固体颗粒底模9等;所述凸模8的一端连接安装在上模座7上,凸模8的另一端与活动凹模4的型腔位置相配合;所述气缸6连接在上模座7上,气缸6的气缸轴顶在压料板5的凹槽内,或连接在压料板5的凹槽内,气缸6工作时气缸轴相应伸长或缩短,推动压料板5上下移动,靠近或远离上模座7;活动凹模4和垫板3设置在下模座1上,垫板3活动设置在活动凹模4的型腔内,垫板3能在活动凹模4的型腔内上下一定,垫板3与凸模8的位置相对应。顶杆2的上端穿过下模座1,顶在活动凹模4上,顶杆2在外部作用下向上或向下运动,带动凹模4同步向上或向下移动;在垫板3上设置有固体颗粒介质9。在成型时,在活动凹模4、垫板3以及坯料11之间形成一个相对封闭的底模型腔10,固体颗粒介质9充满在底模型腔10内,作为柔性底模,在坯料11成型时产生背压。
本发明的模具,采用固体颗粒介质9提供背压,与液体介质提供背压的模具相比,成型极易实现,不需特殊设备,固体颗粒介质9不会泄漏,不污染环境,可实现安全可靠生产。可实现非均匀背压,能够有效提高板料变形程度,使产品厚度均匀。
固体颗粒介质9形成的柔性成型底模的形状由垫板3的形状决定,与垫板3上表面的形状相对应,可据具体需要调节,产品质量更高。
本发明的固体颗粒介质9,主要采用钢珠、钢球、金属球或其他性能合适的颗粒,满足成型挤压的需要。
本发明基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具的工作过程,本发明的模具有三个动作过程,首先将气缸6的气缸轴向外伸长,使压料板5远离上模座7(一动,气缸6推动压料板5);在通过顶杆2调整活动凹模4的位置,将坯料11(主要是板料)放置在压料板5与活动凹模4之间(二动,顶杆推动活动凹模4移动);然后将气缸6的气缸轴收缩(图中向上缩短),带动压料板5向上模座7移动,同时顶杆2同步向上伸出;或者,由机床的电动机带动凸模8向下移动,使凸模8的下端与坯料11逐渐接触,并压迫坯料11变形(三动,机床带动凸模8向下移动);当压料板5的上端与上模座7接触使压料板5停止向上移动后,可以采用外力使凸模8继续向下移动,将坯料11按进固体颗粒介质9中,靠固体颗粒介质9提供的背压成型;或者采用外力使垫板3往上移动,或下模座1带动垫板3往上移动,将坯料11按进固体颗粒介质9中,靠固体颗粒介质9提供的背压成型。成型时,先由刚性凸模8初成型,起聚料作用。再由柔性固体颗粒介质9终成型,保证具有很高的成型精度。
Claims (2)
1.一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,包括有活动凹模(4)、凸模(8)、下模座(1)、顶杆(2)、垫板(3)、压料板(5)、气缸(6)、上模座(7);所述凸模(8)的一端连接在上模座(7)上,凸模(8)的另一端与活动凹模(4)的型腔位置相配合;其特征在于:气缸(6)连接在上模座(7)上,气缸(6)的气缸轴顶在压料板(5)的凹槽内,或连接在压料板(5)的凹槽内,气缸(6)工作时气缸轴推动压料板(5)上下移动;活动凹模(4)和垫板(3)安装在下模座(1)上,垫板(3)活动设置在活动凹模(4)的型腔内,顶杆(2)的上端穿过下模座(1),顶在活动凹模(4)上,顶杆(2)带动活动凹模(4)向上或向下移动;固体颗粒介质(9)设置在垫板(3)上面的活动凹模(4)的型腔内;成型时,活动凹模(4)、垫板(3)以及坯料(11)之间形成一个封闭的底模型腔(10),固体颗粒介质(9)充满底模型腔(10)内,作为柔性底模提供背压。
2.根据权利要求1所述的一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具,其特征在于:由固体颗粒底模(9)形成的柔性底模的形状与垫块(3)上表面的形状相对应。
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